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一种高性能碳纤维生产用碳化设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-05 16:30:09

本发明涉及碳化设备,特别涉及一种高性能碳纤维生产用碳化设备。

背景技术:

1、碳化设备是对产品进行碳化加工的设备,碳化又称干馏、炭化、焦化,是指固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程或加热固体物质来制取液体或气体通常会变为固体产物的一种方式,碳化设备过程又分为两步骤,第一步是对产品进行高温烘烤,去除内部的水汽保证初步碳化,高温烘烤结束后,第二步对初步碳化的产品进行密封保证产品的无氧或贫氧加工,最后形成加工的产品,由于碳化设备能提高产品的整体性能,所以碳化设备加工纤维产品能保证纤维产品的强度,加工后的纤维就称为碳纤维也叫高性能碳纤维。

2、申请人经过检索发现中国专利公开了“一种高性能碳纤维生产用碳化设备”,其公开(公告)号为“cn 112626644 b”,该专利主要通过主体仓,所述主体仓的两端对称安装有辅助仓,所述主体仓两端的中心位置处对称设置有转动座,且两组转动座外侧相互远离的一端对称安装有安装环,所述安装环的外侧安装有第二轴承,所述第二轴承的外侧与辅助仓的内侧固定连接,所述安装环外侧的中间位置处安装有环形齿条。本发明通过主体仓、辅助仓、控制面板、伺服电机、转动座、环形齿条、安装环和主动齿轮的配合使用,保证了四组主体仓内部纤维原料都能处于相同的温度环境,从而使得该设备在保证纤维原料碳化效果的同时,也能利用四组碳化管同时进行碳化加工,提高了碳化设备的碳化加工效率,保证了该碳化设备的使用效果;

3、申请人经过检索发现中国专利公开了“一种微波碳化装置及碳纤维两步碳化系统”,其公开(公告)号为“cn 218812309 u”,该专利主要通过设备外架,所述设备外架内设置有多温区可控腔室,所述多温区可控腔室下方设有微波发生器,可独立控制各温区分腔的微波馈入量和电磁场分布模式,同时可以根据实际作业条件进行各温区分腔的温度控制,用于控制高性能碳纤维结构的均一性,其加热均匀、加热效率高,能够实现高性能均质化碳纤维的生产,但是传统的高性能碳纤维生产用碳化设备在进行加工产品的过程中,在前期的初步碳化过程中,会出现产品烘烤不均匀的问题,这样烘烤不均匀会增大产品加工过程中的时间,降低整体设备的加工效率,并且加热不均匀还会影响后期的最终碳化效果,影响设备整体加工产品的质量,降低设备的使用性能。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种高性能碳纤维生产用碳化设备,解决了传统的高性能碳纤维生产用碳化设备在进行加工产品的过程中,在前期的初步碳化过程中,会出现产品烘烤不均匀的问题,这样烘烤不均匀会增大产品加工过程中的时间,降低整体设备的加工效率,并且加热不均匀还会影响后期的最终碳化效果,影响设备整体加工产品的质量,降低设备的使用性能的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种高性能碳纤维生产用碳化设备,包括加工底座,所述加工底座顶面的左侧固定连接有烘烤箱,所述加工底座顶面的右侧固定连接有碳化炉,所述烘烤箱内壁下方的左右两侧均设有隔热板,所述烘烤箱内壁上方的左右两侧均设有液压机,两个所述液压机的输出端均固定连接有压板,两个所述压板的底面均转动连接有多个滚珠,所述烘烤箱内壁的左右两侧共同设有第一加热半圆板和第二加热半圆板,所述第一加热半圆板底面的后侧和第二加热半圆板顶面的后侧转动连接,所述第一加热半圆板前面的下侧固定连接有固定块,所述第二加热半圆板前面的上侧开设有固定槽,所述固定块的一面和固定槽的内壁通过固定螺丝固定连接,所述第一加热半圆板的内壁和第二加热半圆板的内壁均设有多个电加热板,所述烘烤箱内壁的左右两侧位于第一加热半圆板和第二加热半圆板之间共同固定连接有放置网板,所述烘烤箱内壁的下侧开设有输出腔,所述输出腔内壁的左右两侧共同设有输出装置。

5、进一步,所述输出装置包括共同转动连接在输出腔内壁左右两侧的传动横杆,所述传动横杆杆壁的左右两侧均固定连接有传动齿轮,所述输出腔内壁的上侧位于两个传动齿轮的上侧均开设有延伸口,所述第一加热半圆板表面的左右两侧和第二加热半圆板表面的左右两侧均固定连接有半圆齿环,两个所述传动齿轮的顶面与相应的半圆齿环的一面啮合连接,所述传动横杆杆壁的中心处设有启动装置。

6、进一步,所述启动装置包括固定连接在传动横杆杆壁中心处的第一锥齿轮,所述第一锥齿轮的底面啮合连接有第二锥齿轮,所述第二锥齿轮的底面与输出腔的底面转动连接,所述加工底座的内部位于输出腔的下侧开设有启动腔,所述启动腔内壁的右侧固定连接有伺服电机,所述伺服电机的输出端固定连接有蜗杆,所述蜗杆的左端与启动腔内壁的左侧转动连接,所述蜗杆杆壁的前侧啮合连接有蜗轮,所述蜗轮的内壁固定连接有竖杆,所述竖杆的下端与启动腔内壁的下侧转动连接,所述竖杆的上端贯穿启动腔内壁的上侧和烘烤箱的底面延伸至输出腔的内壁,并且与第二锥齿轮的内壁固定连接,能更为均匀对产品进行预处理,降低产品加工过程中的时间,增大整体设备的加工效率,保证后期产品的最终碳化效果,保证设备整体加工产品的质量,增大设备的使用性能。

7、进一步,所述烘烤箱内壁的上侧开设有过滤腔,所述过滤腔内壁的左右两侧和烘烤箱内壁的左右两侧,位于第一加热半圆板的内部之间共同开设有吸口,所述过滤腔内壁的上侧开设有抽风口,所述抽风口内壁的下侧固定连接有抽风机。

8、进一步,所述过滤腔内壁的右侧卡接有过滤框板,所述过滤框板的左面贯穿过滤腔内壁的左侧延伸至烘烤箱的左侧,所述过滤框板内壁的中心处设有活性炭过滤板,活性炭是一种经特殊处理的炭,将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热,以减少非碳成分(此过程称为炭化),然后与气体反应,表面被侵蚀,产生微孔发达的结构(此过程称为活化),由于活化的过程是一个微观过程,即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀,所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙,所述过滤框板内壁的上下两侧均设有过滤棉板,两个所述过滤棉板的相对一侧分别与活性炭过滤板的上下两侧相接触。

9、进一步,所述过滤腔内壁的后侧设有清理门,所述过滤框板的左面固定连接有固定卡板,所述固定卡板的右面与烘烤箱的左面相互卡接。

10、进一步,所述抽风口内壁的上侧固定连接有过滤网板,所述烘烤箱的前面设有加工防护门。

11、进一步,所述加工底座底面的左右两侧均固定连接有立板,两个所述立板的底面均固定连接有垫板,两个所述垫板的材质均为橡胶,两个所述立板均为不锈钢材质的矩形块体结构,并且在其表面均涂有红丹防腐漆,红丹防锈漆是一种用红丹与干性油混合而成的油漆,它渗透性、润湿性好,漆膜柔软、附着强,但干燥较慢。

12、(三)有益效果

13、本发明提供了一种高性能碳纤维生产用碳化设备。具备以下有益效果:

14、1、通过加工底座、烘烤箱、碳化炉、隔热板、液压机、压板、滚珠、第一加热半圆板、第二加热半圆板、固定块、固定槽、电加热板、放置网板、输出腔、传动横杆、传动齿轮、延伸口、半圆齿环、第一锥齿轮、第二锥齿轮、启动腔、伺服电机、蜗杆、蜗轮、竖杆等结构的设置,令本设备能更为均匀对产品进行预处理,降低产品加工过程中的时间,增大整体设备的加工效率,保证后期产品的最终碳化效果,保证设备整体加工产品的质量,增大设备的使用性能。

15、2、通过过滤腔、吸口、抽风口、抽风机、过滤框板、活性炭过滤板、过滤棉板、清理门、固定卡板的结构的设置,保证设备的能对加工过程中产生的废气进行过滤处理,避免产生的废气对周围的人群造成影响,保证设备加工过程中的使用安全性,降低操作人员患得职业病的概率。

16、3、利用加工防护门、立板和垫板的设置,保证设备的基本使用功能,并且对设备进行整体支撑,避免设备的表面受到底面腐蚀物质腐蚀的问题,增大设备表面的耐腐蚀性。

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