高溫熱定型設備的製作方法
2023-05-24 00:26:06 2
高溫熱定型設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種高溫熱定型設備，包括：箱體，包括上殼體、與上殼體相對的下殼體以及由上殼體和下殼體圍成的內腔體，內腔體包括設置於上殼體內的上腔體和設置於下殼體內的下腔體；加熱裝置，包括設置於上腔體內的第一加熱裝置和設置於下腔體內的第二加熱裝置；調節裝置，設置於上殼體上並與第一加熱裝置連接，以調整第一加熱裝置相對於上殼體的豎直方向位移。應用本發明的高溫熱定型設備，通過設置調節裝置，使其與設置在上腔體內的第一加熱裝置連接，並通過上述調節裝置調節第一加熱裝置與上殼體的相對位置，從而改變第一加熱裝置和第二加熱裝置圍成的加熱腔體的大小，進而達到對加熱腔體進行調節的目的。
【專利說明】局溫熱定型設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及化纖加工領域，具體而言，涉及一種高溫熱定型設備。
【背景技術】
[0002]高性能纖維及織物在各行各業的運用越來越普及，因其具有高強度、高模量、耐高溫、耐酸耐鹼、重量輕等優良性能，被廣泛應用於製作高性能輪胎帘子線、強力傳送帶、防彈月艮、頭盔、機翼或火箭引擎外殼、壓力容器、繩索及纖維複合材料等，在國民經濟中的地位越來越顯著。
[0003]對於高性能纖維或織物而言，熱定型是提升其機械性能、穩定性的核心技術。在定型工藝過程中，熱定型箱的溫度高達400~500°C，同時對熱定型箱溫度的均勻性要求十分嚴格，必須滿足控溫精度±2°C。常規的蒸汽加熱，雖然控溫精度高，但最高溫度一般不超過200°C，無法達到纖維及織物的熱定型工藝要求。而傳統形式的電加熱熱定型設備，雖然能夠達到較高的熱定型溫度，但工作腔體內的溫度分布均勻性不好，並且不便維護和檢修，同時由加熱器圍成的工作腔體大小不能調節，使熱定型箱不能夠根據加熱物體的大小進行調整，適用範圍較窄。此外，纖維及織物在高溫下易被氧化，無法滿足高溫熱定型工藝要求。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種高溫熱定型設備，以達到便於對加熱腔體進行調節的目的。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供了一種高溫熱定型設備，包括:箱體，包括上殼體、與上殼體相對的下殼體以及由上殼體和下殼體圍成的內腔體，內腔體包括設置於上殼體內的上腔體和設置於下殼體內的下腔體；加熱裝置，包括設置於上腔體內的第一加熱裝置和設置於下腔體內的第二加熱裝置；調節裝置，設置於上殼體上並與第一加熱裝置連接，以調整第一加熱裝置相對於上殼體的豎直方向位移。
[0006]進一步地，第一加熱裝置和第二加熱裝置各自包括沿內腔體的長度方向依次布置的多個板式加熱器。
[0007]進一步地，箱體設置有有效加熱區域，有效加熱區域的長度為L加熱裝置的長度為 L1 其中，50mm ^ L1-L ^ 600mm。
[0008]進一步地，有效加熱區域的長度範圍為2050mm ^ L ^ 2950mm，有效加熱區域的寬度根據公式W=n(wf+K)得出，其中，W為箱體的有效加熱區域寬度，Wf為單個纖維或織物的寬度、η為沿有效加熱區域的寬度方向分布的纖維或織物的數量，K為常數。
[0009]進一步地，加熱裝置的寬度為W1，其中，60mm ≤W1-W≤500_。
[0010]進一步地，調節裝置包括第一連接部和第二連接部，第一連接部與上殼體螺接，第二連接部可轉動地設置在第一加熱裝置上，且第一加熱裝置隨調節裝置相對於上殼體上下移動。
[0011]進一步地，調節裝置為設置於上殼體上的調節螺栓。
[0012]進一步地，第一加熱裝置包括凸起部，第二加熱裝置包括與凸起部配合的凹槽部，凸起部和凹槽部配合圍成高溫熱定型設備的加熱腔體。
[0013]進一步地，高溫熱定型設備還包括氣體循環控制裝置，氣體循環控制裝置設置於上殼體和/或下殼體上。
[0014]進一步地，氣體循環控制裝置包括加熱器、盤繞在加熱器上並與內腔體連通的盤形管和控制盤形管內氣體流量的控制閥。
[0015]進一步地，第一加熱裝置和第二加熱裝置各自包括沿內腔體的長度方向依次布置的多個板式加熱器，盤形管與內腔體連通的一側埠安裝有多孔管道，多孔管道的各出氣孔的出氣方向對準相鄰板式加熱器之間的間隙。
[0016]進一步地，高溫熱定型設備還包括鉸鏈和壓緊裝置，鉸鏈兩端分別與上殼體和下殼體相應一側的外表面連接，壓緊裝置設置於箱體上遠離安裝有鉸鏈一側的外表面以將上殼體和下殼體壓緊。
[0017]進一步地，高溫熱定型設備還包括驅動上殼體打開或關閉的流體驅動裝置。
[0018]進一步地，上殼體和下殼體均包括保溫層。
[0019]進一步地，高溫熱定型設備包括溫控裝置，溫控裝置包括多個溫度傳感器，多個溫度傳感器與加熱裝置對應設置以檢測加熱裝置的溫度。
[0020]進一步地，第一加熱裝置和第二加熱裝置各自包括沿內腔體的長度方向依次布置的多個板式加熱器，溫度傳感器為多個，每個板式加熱器上均設置有至少一個溫度傳感器。
[0021]進一步地，溫控裝置還包括控制組件，與溫度傳感器電連接的控制組件，控制組件接收溫度傳感器的溫度信號並根據溫度信號發出報警信號和/或控制加熱裝置的控制信號。
[0022]應用本發明的高溫熱定型設備，通過設置調節裝置，使其與設置在上腔體內的第一加熱裝置連接，並通過上述調節裝置調節第一加熱裝置與上殼體的相對位置，從而改變第一加熱裝置和第二加熱裝置圍成的加熱腔體的大小，進而達到對加熱腔體進行調節的目的。
[0023]加裝氣體循環控制裝置，在加熱過程中通過控制閥控制盤形管中通入的惰性氣體或者蒸汽的流量，能防止被加熱物在高溫下不被氧化，解決了被加熱物體的高溫熱定型的要求。
[0024]設置溫控裝置，用於監控內腔體的溫度，對其實現多點探測和監控，保證溫度的均勻性，且能夠在溫度產生異常時自動報警並且切斷電源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0026]圖1為根據本發明實施例中高溫熱定型設備的主視結構示意圖；
[0027]圖2為根據本發明實施例中高溫熱定型設備的側視結構示意圖。
[0028]圖中附圖標記:1、上殼體；2、板式加熱器；3、保溫層；4、調節螺栓；5、溫度傳感器；
6、內腔體；7、纖維或織物；8、底框；9、下殼體；10、氣缸；11、手動閥；12、氣源三聯件；13、連杆；14、壓緊裝置；15、可調機腳。【具體實施方式】
[0029]需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
[0030]如圖1和圖2所示，本發明實施例提供了一種高溫熱定型設備，包括箱體、加熱裝置和調節裝置。箱體包括上殼體1、與上殼體I相對的下殼體9以及由上殼體I和下殼體9圍成的內腔體6。內腔體6包括設置於上殼體I內的上腔體和設置於下殼體9內的下腔體。加熱裝置包括設置於上腔體內的第一加熱裝置和設置於下腔體內的第二加熱裝置。調節裝置設置於上殼體I上並與第一加熱裝置連接，以調整第一加熱裝置相對於上殼體I的豎直方向位移。
[0031]通過設置調節裝置，使其與設置在上腔體內的第一加熱裝置連接，並通過上述調節裝置調節第一加熱裝置與上殼體I的相對位置，從而改變第一加熱裝置和第二加熱裝置圍成的加熱腔體的大小，進而達到對加熱腔體進行調節的目的，以使本實施例中的高溫熱定型設備能夠根據待加工纖維或織物7的種類和厚度進行調整。
[0032]第一加熱裝置和第二加熱裝置各自包括沿內腔體6的長度方向依次布置的多個板式加熱器2。將上述加熱裝置分為多個依次布置的板式加熱器2，增大了加熱裝置與待加工的纖維或織物7的接觸面積，可以提高加熱效率和加熱速度、減小能耗並使加熱腔體內的溫度分布均勻，提高高溫熱定型設備的溫度分布均勻程度。
[0033]如圖1所示，第一加熱裝置和第二加熱裝置可以根據工藝要求選用I至10塊板式加熱器2，並將上述板式加熱器2對應分為3至10組，以小組形式對上述板式加熱器2進行控制，從而能夠增大加熱接觸面積，提高加熱效率和加熱速度、減小能耗。進而還能通過分組控制方法提高箱體溫度分布的均勻程度，保證了加熱器整體溫度的均勻性。
[0034]本發明實施例中的調節裝置包括第一連接部和第二連接部，第一連接部與上殼體I螺接，第二連接部可轉動地設置在第一加熱裝置上，且第一加熱裝置隨調節裝置相對於上殼體I上下移動。
[0035]具體地，上述調節裝置為設置於上殼體I上的調節螺栓4，上述第一加熱裝置的各個板式加熱器2與布置於上殼體I上的多個調節螺栓4 一一對應設置，以通過上述調節螺栓4調節加熱腔體的大小。
[0036]設置調節螺栓4，可以通過上述裝置改變第一加熱裝置與第二加熱裝置的相對位移，從而可以根據工作需要對加熱腔體的高度進行調節。同時，將第一加熱裝置設置為上述結構也方便加熱裝置和其他部件的維護和更換。
[0037]當然，本發明中的調節螺栓4也可以設置在第二加熱裝置上，即第一加熱裝置固定於上殼體I上，第二加熱裝置通過調節螺栓4可沿豎直方向上下移動，以調整加熱腔體的大小。
[0038]需要說明的是，本發明實施例中加熱腔體的高度調節範圍為±25mm。
[0039]優選地，上述第一加熱裝置包括凸起部，第二加熱裝置包括與凸起部配合的凹槽部，凸起部和凹槽部配合構成高溫熱定型設備的加熱腔體。
[0040]本發明中的第一加熱裝置可以設置為截面形狀為「凸字」形的結構，本發明中的第二加熱裝置可以設置為截面形狀為「凹字」形的結構。其中，上述第一加熱裝置和第二加熱裝置的中心配合位置形成上述的加熱腔體。將加熱裝置設置成凸凹配合結構，可以起到保溫和隔熱作用，從而能夠減小加熱腔體中熱量的散發，保證各個部位的溫度均勻性。
[0041]進一步地，上述高溫熱定型設備包括溫控裝置，溫控裝置包括多個溫度傳感器5和與溫度傳感器5電連接的控制組件。多個溫度傳感器5與各組板式加熱器2 對應設置以檢測相應小組的板式加熱器2的溫度。控制裝置接收溫度傳感器5的溫度信號並根據溫度信號發出報警信號和控制加熱裝置的控制信號。通過溫控裝置，實現了對加熱腔體的多點探測和控制，使得加熱腔體在軸向和周向上最大偏差為±1.5°，比傳統的加熱器的溫度偏差提高了 ±0.5°C，而且當溫度不正常時，可以自動切斷電源並發出報警信號，提醒工作人員進行更換相應的設備。
[0042]本發明實施例中的第一加熱裝置包括兩塊板式加熱器2，第二加熱裝置與第一加熱裝置對應設置，且每塊板式加熱器2上均設置有2個溫度傳感器5，以保證溫度控制精度和加熱腔體內的溫度均勻性。
[0043]本發明實施例中高溫熱定型設備的箱體具有有效加熱區域，有效加熱區域的長度範圍為2050mm≤L≤2950mm，有效加熱區域的寬度根據公式W=n(wf+K)得出，其中，W為箱體的有效加熱區域寬度，wf為單個纖維或織物7的寬度、n為沿有效加熱區域的寬度方向分布的纖維或織物7的數量，K為常數。具體的，本實施例中的K可以取常數值9。
[0044]進一步地，加熱裝置的長度為L1其中，50mm SL1-L≤600mm。加熱裝置的寬度為W1，其中，60mm ≤ W1-W≤ 500mm。
[0045]將加熱裝置的尺寸設置成比有效加熱區域的尺寸大，可以在絲束進口將待加熱的纖維或織物7進行預熱，減小其對高溫熱定型裝置的加熱腔體的溫度產生幹擾。
[0046]具體的，本實施例中有效加熱區域的長度為2200mm，有效加熱區域的寬度為120mm。加熱裝置的長度為2500mm，加熱裝置的寬度為320mm，因此可以同時對12束纖維或4個織物進行熱定型處理。
[0047]優選地，箱體可以採用框架式結構，上述加熱裝置設置於框架內並與框架抵接。將箱體設置成框架式結構能夠有效地避免長時間高溫運行下箱體的熱變形。
[0048]高溫熱定型設備還包括氣體循環控制裝置，設置於上殼體I上。該氣體循環控制裝置包括:加熱器、盤繞在加熱器上並與內腔體連通的盤形管和控制盤形管內氣體流量的控制閥。上述盤形管與內腔體6連通的一側埠安裝有多孔管道，多孔管道的各出氣孔的出氣方向對準相鄰板式加熱器2之間的間隙。通過設置氣體循環控制裝置，在盤形管中通入惰性氣體或者蒸汽並利用加熱器對其進行加熱或預熱，通過控制閥進行流量調節後從多孔管道進入相鄰板式加熱器2之間的間隙中，防止形成循環風，從而更好的實現了對纖維或織物7的保護，防止其高溫下被氧化。
[0049]優選地，可以在加熱器上設置溫度傳感器，以及時檢測加熱器加熱溫度，從而達到對通入加熱腔體內的氣體溫度進行控制的目的。
[0050]如圖2所示，本實施例中的高溫熱定型設備還包括鉸鏈和壓緊裝置14，鉸鏈兩端分別與上殼體I和下殼體9相應一側的外表面連接。壓緊裝置14設置於下殼體9遠離安裝有鉸鏈一側的外表面以保證上殼體I和下殼體9的密封。上述高溫熱定型設備採用流體驅動裝置驅動上殼體I打開或關閉。優選的，本發明的實施例中的流體驅動裝置為氣體驅動裝置，包括氣缸10、手動閥11、氣源三聯件12以及與上殼體I相連的連杆13。採用氣體驅動裝置和壓緊裝置14可以有效地保證上殼體I和下殼體9的密封，在操作上起到一定的安全保護作用。同時還能緩解高溫下箱體的熱變形。
[0051]上述上殼體I和下殼體9各自包括保溫層3，保溫層3由材料為矽酸鋁的保溫材料製成。而上下殼體的密封可以採用石墨盤或者高溫密封條進行密封操作。
[0052]本實施例中的高溫熱定型設備還設置有用於支撐箱體的底框8和設置於底框8上的多個可調機腳15，上述可調機腳15對高溫熱定型設備起支撐和調節作用。
[0053]從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果:通過設置調節裝置，使其與設置在上腔體內的第一加熱裝置連接，並通過上述調節裝置調節第一加熱裝置與上殼體的相對位置，從而改變第一加熱裝置和第二加熱裝置圍成的加熱腔體的大小，進而達到對加熱腔體進行調節的目的。
[0054]加裝氣體循環控制裝置，在加熱過程中通過控制閥控制盤形管中通入的惰性氣體或者蒸汽的流量，能防止被加熱物在高溫下不被氧化，解決了被加熱物體的高溫熱定型的要求。
[0055]設置溫控裝置，用於監控內腔體的溫度，對其實現多點探測和監控，保證溫度的均勻性，且能夠在溫度產生異常時自動報警並且切斷電源。
[0056]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高溫熱定型設備，其特徵在於，包括: 箱體，包括上殼體(1)、與所述上殼體(1)相對的下殼體(9)以及由所述上殼體(1)和所述下殼體(9)圍成的內腔體(6)，所述內腔體(6)包括設置於所述上殼體(1)內的上腔體和設置於所述下殼體(9)內的下腔體； 加熱裝置，包括設置於所述上腔體內的第一加熱裝置和設置於所述下腔體內的第二加熱裝置； 調節裝置，設置於所述上殼體(1)上並與所述第一加熱裝置連接，以調整所述第一加熱裝置相對於所述上殼體(1)的豎直方向位移。
2.根據權利要求1所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述第一加熱裝置和所述第二加熱裝置各自包括沿所述內腔體(6 )的長度方向依次布置的多個板式加熱器(2 )。
3.根據權利要求1所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述箱體設置有有效加熱區域，所述有效加熱區域的長度為L,所述加熱裝置的長度為L1,其中，50_ ( L1-L ( 600_。
4.根據權利要求3所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述有效加熱區域的長度範圍為2050mm≤L≤2950mm，所述有效加熱區域的寬度根據公式W=n(wf+K)得出，其中，W為箱體的有效加熱區域寬度，wf為單個纖維或織物的寬度，η為沿所述有效加熱區域的寬度方向分布的纖維或織物的數量，K為常數。
5.根據權利要求4所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述加熱裝置的寬度為W1，其中，60mm < W1-W ^ 500mm。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述調節裝置包括第一連接部和第二連接部，所述第一連接部與所述上殼體(1)螺接，所述第二連接部可轉動地設置在所述第一加熱裝置上，且所述第一加熱裝置隨所述調節裝置相對於所述上殼體(I)上下移動。
7.根據權利要求6所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述調節裝置為設置於所述上殼體(1)上的調節螺栓(4)。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述第一加熱裝置包括凸起部，所述第二加熱裝置包括與所述凸起部配合的凹槽部，所述凸起部和所述凹槽部配合圍成所述高溫熱定型設備的加熱腔體。
9.根據權利要求1所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述高溫熱定型設備還包括氣體循環控制裝置，所述氣體循環控制裝置設置於所述上殼體(1)和/或所述下殼體(9)上。
10.根據權利要求9所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述氣體循環控制裝置包括加熱器、盤繞在所述加熱器上並與所述內腔體(6)連通的盤形管和控制所述盤形管內氣體流量的控制閥。
11.根據權利要求10所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述第一加熱裝置和所述第二加熱裝置各自包括沿所述內腔體(6)的長度方向依次布置的多個板式加熱器(2)，所述盤形管與所述內腔體(6)連通的一側埠安裝有多孔管道，所述多孔管道的各出氣孔的出氣方向對準相鄰所述板式加熱器(2 )之間的間隙。
12.根據權利要求1至5中任一項所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述高溫熱定型設備還包括鉸鏈和壓緊裝置(14)，所述鉸鏈兩端分別與所述上殼體(1)和所述下殼體(9)相應一側的外表面連接，所述壓緊裝置(14)設置於所述箱體上遠離安裝有所述鉸鏈一側的外表面以將所述上殼體(1)和所述下殼體(9 )壓緊。
13.根據權利要求1至5中任一項所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述高溫熱定型設備還包括驅動所述上殼體(1)打開或關閉的流體驅動裝置。
14.根據權利要求1至5中任一項所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述上殼體(I)和所述下殼體(9 )均包括保溫層(3 )。
15.根據權利要求1所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述高溫熱定型設備包括溫控裝置，所述溫控裝置包括多個溫度傳感器(5 )，所述多個溫度傳感器(5 )與所述加熱裝置對應設置以檢測所述加熱裝置的溫度。
16.根據權利要求15所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述第一加熱裝置和所述第二加熱裝置各自包括沿所述內腔體(6)的長度方向依次布置的多個板式加熱器(2)，所述溫度傳感器(5)為多個，每個所述板式加熱器(2)上均設置有至少一個所述溫度傳感器(5)。
17.根據權利要求15所述的高溫熱定型設備，其特徵在於，所述溫控裝置還包括控制組件，與所述溫度傳感器(5)電連接的控制組件，所述控制組件接收所述溫度傳感器(5)的溫度信號並根據所述溫度信號發`出報警信號和/或控制所述加熱裝置的控制信號。
【文檔編號】D06C7/02GK103556425SQ201310547723
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】蔣金雲, 姜峰, 孔令熙, 沈波 申請人:中國紡織科學研究院