一种碳纤维连续预氧设备的制作方法

本技术涉及一种碳纤维连续预氧设备，属于碳纤维预氧化。

背景技术：

1、目前碳纤维毡制备过程中的预氧化阶段以连续化生产为主，其主要特点是利用网带作为输送载体来完成相应的碳纤维毡输送作业，沿碳毡输送方向，依次设置不同温度区，在碳毡的上下位置分别平行布置发热体，由于高温区域在处理工艺后段，因此在高温区域后段还要增设保温区，碳毡经过处理区域后，还需要设置一段自然冷却区域，可实现碳纤维毡连续式碳化处理。但是该方案碳毡的预氧化处理耗能较大，能效比较低，设备占地面积较大，对厂房要求较高，而且使用的网带在通常情况下仅三个月左右就需要更换，增加了耗费成本也影响了预氧设备的工作效率，导致生产成本较高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种碳纤维连续预氧设备，其可减小设备占地面积，降低设备功率需求，提高能源利用率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种碳纤维连续预氧设备，包括壳体、主动辊棒、从动辊棒和发热体，在所述壳体腔室内多个所述主动辊棒和多个所述从动辊棒分别以圆周阵列设置，且所述主动辊棒和所述从动辊棒上下错位间隔设置；多个所述发热体以圆周阵列设置在所述主动辊棒和所述从动辊棒之间；所述壳体内部腔室根据多个所述发热体的发热量分为不同温度区；碳纤维毡进入所述壳体内部以星型路径依次绕在所述从动辊棒、所述主动辊棒上，并依次通过不同温度区进行连续预氧处理，预氧后的所述碳纤维毡输出所述壳体，冷却后通过收卷装置收卷。

4、进一步地，所述壳体内部分为前腔室和后腔室，所述前腔室和所述后腔室相通；所述前腔室的一侧中部设有出入口，所述碳纤维毡通过所述出入口进出所述壳体。

5、进一步地，以所述壳体出入口位置处的水平线作为中轴线将所述前腔室分隔为上下两部分，所述前腔室的上部为第一温度区，所述前腔室的下部为第三温度区，所述后腔室为第二温度区，每个温度区内设置若干温度传感器，设定所述第一温度区温度范围为200-230℃、所述第二温度区温度范围为240-255℃、所述第三温度区温度范围为260-280℃。

6、进一步地，所述前腔室和所述后腔室的腔室中心顶部均设置排焦出管。

7、进一步地，所述后腔室一侧中心位置设置进气管，惰性保护气体从所述进气管输入所述后腔室。

8、进一步地，所述壳体内部设有调节板，在所述出入口、所述前腔室和所述后腔室之间的连接口中分别设置所述调节板，用于调节所述出入口与外界交换的开放尺寸、所述前腔室和所述后腔室之间的开放尺寸。

9、进一步地，所述壳体通过支撑柱固定在地面上，所述壳体下方设置自然冷却区域，所述冷却区与设备长度相同。

10、进一步地，多个所述主动辊棒贯穿所述壳体固定端，其端部与所述壳体外部安装的双排链轮相连，多个所述双排链轮通过链条连接，所述后腔室水平尾部方向处设置的一个所述主动辊棒端部与所述壳体外部安装的三排链轮相连，所述三排链轮与电机、所述双排链轮分别通过所述链条连接传动。

11、进一步地，所述壳体出入口外部下侧及所述壳体下方分别设置所述从动辊棒，预氧完成的所述碳纤维毡绕过所述从动辊棒引入设备自然冷却区。

12、进一步地，所述收卷装置包括收卷筒和收卷辊，所述收卷筒设置在两个并排间隔设置的所述收卷辊上方，电机输出轴连接所述收卷筒中心轴驱动所述收卷筒转动卷取所述碳纤维毡。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

14、本实用新型公开的碳纤维连续预氧设备能够实现对碳纤维毡的连续预氧制备，能效比高，不仅解决了设备占地面积大的问题，还提高了预氧化生产效率，另外，采用链轮驱动主动辊棒的运输方式，避免网带损耗，降低成本，提高预氧设备的工作效率。

15、本实用新型对碳纤维毡采用星型路径及发热体圆周布局的创新设计，结合预氧化处理需求的3个温度区及其气氛环境要求，大幅减少了需要加热的内腔体积和外壳散热面积，有效的降低了设备占地面积和能耗，减少生产过程惰性保护气体的消耗，同时，链轮驱动主动辊棒进行传输，避免网带的损耗，减少对能源的浪费。

技术特征：

1.一种碳纤维连续预氧设备，包括壳体(1)、主动辊棒(6)、从动辊棒(7)和发热体(8)，其特征在于，在所述壳体(1)腔室内多个所述主动辊棒(6)和多个所述从动辊棒(7)分别以圆周阵列设置，且所述主动辊棒(6)和所述从动辊棒(7)上下错位间隔设置；多个所述发热体(8)以圆周阵列设置在所述主动辊棒(6)和所述从动辊棒(7)之间；所述壳体(1)内部腔室根据多个所述发热体(8)的发热量分为不同温度区；碳纤维毡(11)进入所述壳体(1)内部以星型路径依次绕在所述从动辊棒(7)、所述主动辊棒(6)上，并依次通过不同温度区进行连续预氧处理，预氧后的所述碳纤维毡(11)输出所述壳体(1)，冷却后通过收卷装置收卷。

2.根据权利要求1所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述壳体(1)内部分为前腔室(1.1)和后腔室(1.2)，所述前腔室(1.1)和所述后腔室(1.2)相通；所述前腔室(1.1)的一侧中部设有出入口，所述碳纤维毡(11)通过所述出入口进出所述壳体(1)。

3.根据权利要求2所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，以所述壳体(1)出入口位置处的水平线作为中轴线将所述前腔室(1.1)分隔为上下两部分，所述前腔室(1.1)的上部为第一温度区，所述前腔室(1.1)的下部为第三温度区，所述后腔室(1.2)为第二温度区，每个温度区内设置若干温度传感器(13)，设定所述第一温度区温度范围为200-230℃、所述第二温度区温度范围为240-255℃、所述第三温度区温度范围为260-280℃。

4.根据权利要求2所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述前腔室(1.1)和所述后腔室(1.2)的腔室中心顶部均设置排焦出管(3)。

5.根据权利要求2所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述后腔室(1.2)一侧中心位置设置进气管(19)，惰性保护气体从所述进气管(19)输入所述后腔室(1.2)。

6.根据权利要求2所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述壳体(1)内部设有调节板(12)，在所述出入口、所述前腔室(1.1)和所述后腔室(1.2)之间的连接口中分别设置所述调节板(12)，用于调节所述出入口与外界交换的开放尺寸、所述前腔室(1.1)和所述后腔室(1.2)之间的开放尺寸。

7.根据权利要求1所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述壳体(1)通过支撑柱固定在地面上，所述壳体(1)下方设置自然冷却区域，所述冷却区与设备长度相同。

8.根据权利要求2所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，多个所述主动辊棒(6)贯穿所述壳体(1)固定端，其端部与所述壳体(1)外部安装的双排链轮(14)相连，多个所述双排链轮(14)通过链条(16)连接，所述后腔室(1.2)水平尾部方向处设置的一个所述主动辊棒(6)端部与所述壳体(1)外部安装的三排链轮(15)相连，所述三排链轮(15)与电机(4)、所述双排链轮(14)分别通过所述链条(16)连接传动。

9.根据权利要求1所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述壳体(1)出入口外部下侧及所述壳体(1)下方分别设置所述从动辊棒(7)，预氧完成的所述碳纤维毡(11)绕过所述从动辊棒(7)引入设备自然冷却区。

10.根据权利要求1所述的碳纤维连续预氧设备，其特征在于，所述收卷装置包括收卷筒(9)和收卷辊(10)，所述收卷筒(9)设置在两个并排间隔设置的所述收卷辊(10)上方，电机输出轴连接所述收卷筒(9)中心轴驱动所述收卷筒(9)转动卷取所述碳纤维毡(11)。

技术总结本技术涉及一种碳纤维连续预氧设备，属于碳纤维预氧化技术领域。碳纤维连续预氧设备包括壳体、主动辊棒、从动辊棒和发热体，其特征在于，在壳体腔室内多个主动辊棒和多个从动辊棒分别以圆周阵列设置，且主动辊棒和从动辊棒上下错位间隔设置；多个发热体以圆周阵列设置在主动辊棒和从动辊棒之间；壳体内部腔室根据多个发热体的发热量分为不同温度区；碳纤维毡进入壳体内部以星型路径依次绕在从动辊棒、主动辊棒上，并依次通过不同温度区进行连续预氧处理，预氧后的碳纤维毡输出壳体，冷却后通过收卷装置收卷。本技术中碳纤维毡采用星型路径输送，能够减小设备的长度，提高能源利用率，解决设备占地面积较大、能效比低的问题。技术研发人员：陈新华,魏斌,陈荣华受保护的技术使用者：江苏米格新材料股份有限公司技术研发日：20230904技术公布日：2024/4/29