阅读说明：本技术 一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽 (Polyethylene fiber spinning cooling bath ) 是由 *** 黄兴良 贺鹏 葛兆刚 夏文 于 2018-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽,其槽体底部设有升降装置,槽体的一个侧壁上具有进水口,槽体上还具有出水口,槽体内靠近进水口所在侧壁的一端设置有导丝辊,槽体上还设置有辊子驱动装置,进水口的对向侧壁的顶部设置有引出辊,槽体内设置有溢流管；槽体内还设置有导流板,导流板的两侧边沿部与槽体的内壁间紧密贴合,导流板包括与进水口所在侧壁平行设置并间隙配合的竖直导流段以及与槽体的槽底平行设置并间隙配合的水平导流段,且水平导流段位于导丝辊的下方并与所述导丝辊沿竖直方向对位设置。该聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的工作过程中水体波动较小,水流稳定且水温分布均匀,能够有效保证聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量。(The invention discloses a polyethylene fiber spinning cooling bath, wherein a lifting device is arranged at the bottom of a bath body, a water inlet is formed in one side wall of the bath body, a water outlet is also formed in the bath body, a yarn guide roller is arranged at one end, close to the side wall where the water inlet is formed, in the bath body, a roller driving device is also arranged on the bath body, a leading-out roller is arranged at the top of the opposite side wall of the water inlet, and an overflow pipe is arranged in the bath body; still be provided with the guide plate in the cell body, closely laminate between the inner wall of the both sides border portion of guide plate and cell body, the guide plate include with water inlet place lateral wall parallel arrangement and clearance fit's vertical water conservancy diversion section and with the tank bottom parallel arrangement of cell body and clearance fit's horizontal water conservancy diversion section, and horizontal water conservancy diversion section be located the below of godet and with the godet is counterpointed along vertical direction and is set up. The polyethylene fiber spinning cooling bath has the advantages that water fluctuation is small in the working process of the polyethylene fiber spinning cooling bath, water flow is stable, water temperature is distributed uniformly, and the forming effect and the product quality of polyethylene fiber spinning can be effectively guaranteed.)

一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽

技术领域

本发明涉及聚乙烯纤维纺丝冷却成型设备技术领域，特别涉及一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽。

背景技术

高模高强聚乙烯纤维具有高强度、高模量、高取向、质量轻、耐冲击、介电性能高等优点，在现代战争、航空航天、海域防御、武器装备等领域发挥着举足轻重的作用；同时，该纤维在汽车、船舶、绳网、医疗器械、运动器材等领域也有着广阔的应用前景。

高模高强聚乙烯纤维的生产通常采用的是冻胶纺技术，它是将聚乙烯与合适的溶剂配制成纺丝熔体，再将纺丝熔体经纺丝、冷却工序而制得冻胶丝，然后采用萃取工艺将溶剂去除，再经加热、牵伸后制得高模高强聚乙烯纤维。其中，冷却工序是将纺丝箱体挤出的纺丝原液引入冷却水槽中，凝固成冻胶丝，使超高分子量的聚乙烯大分子沿纤维轴方向保持非缠结状态，因而冷却的各项工艺参数对冻胶丝的成形及成品纤维的质量会产生重大的影响。传统的冻胶丝冷却水槽，结构较为简单，在持续冷冻水循环时，由于布水板侧漏导致水面会有较大的波动，出现温度不均水流不稳定的现象，导致冻胶丝品质降低，从而影响最终的聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量。

因此，如何避免因聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽内部布水板侧漏而导致的水体波动和水温不均水流不稳现象，以保证聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽，该聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的工作过程中水体波动较小，水流稳定且水温分布均匀，能够有效保证聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽，包括槽体以及设置于所述槽体底部的升降装置，所述槽体的一个侧壁上具有进水口，所述槽体上还具有出水口，所述槽体内靠近该进水口所在侧壁的一端设置有导丝辊，所述槽体上还设置有与该导丝辊配合的辊子驱动装置，所述进水口的对向侧壁的顶部设置有引出辊，所述槽体内沿竖直方向设置有溢流管；

所述槽体内还设置有导流板，所述导流板的两侧边沿部与所述槽体的内壁间紧密贴合，所述导流板包括与所述进水口所在侧壁平行设置并间隙配合的竖直导流段以及与所述槽体的槽底平行设置并间隙配合的水平导流段，且所述水平导流段位于所述导丝辊的下方并与所述导丝辊沿竖直方向对位设置。

优选地，所述水平导流段的自由端具有扩流段，所述扩流段与所述槽底间的间隙大于所述水平导流段与所述槽底间的间隙。

优选地，所述导丝辊的直径为200mm～800mm。

优选地，所述导丝辊的端部轴承沿轴向位于所述导丝辊的内部，且所述导丝辊的两端分别设置有骨架油封。

优选地，所述升降装置包括位于所述槽体下方的底座以及两根交叉设置于所述槽体与所述底座之间的升降杆，两所述升降杆的中部相铰接，所述升降杆的端部分别设置有与所述槽体的底部或所述底座的顶部配合的滑轮；

所述升降装置还包括可沿竖直方向伸缩地连接于两所述升降杆之间的液压缸以及与该液压缸配合的液压泵。

优选地，所述槽体的底部以及所述底座的顶部均设置有与所述滑轮适配的导轨。

优选地，所述滑轮包括沿水平方向对位设置的两个轮体，两所述轮体沿竖直方向自顶端至底端间距逐渐增大，且所述导轨的宽度沿竖直方向自顶端至底端逐渐增大。

优选地，所述辊子驱动装置包括位于所述进水口所在侧壁的外部的电机以及连接于所述电机与所述导丝辊之间的传动皮带。

优选地，所述槽体的顶部设置有辅助辊，且所述辅助辊沿纺丝移动方向位于所述导丝辊与所述引出辊之间。

相对上述背景技术，本发明所提供的聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽，其工作过程中，由进水口处通入槽体内的水流会沿导流板与槽体侧壁及槽底的间隙被直接导流至导丝辊的下方，有效避免了水流在较高位置直接通入而与槽体内部既有水体汇流后产生的水体波动，同时由于导流板的两侧边沿部与槽体内壁间紧密贴合形成封闭结构，有效杜绝了导流板侧部的水体侧漏现象，保证了进水口处输入的水流能够平稳连续地通入槽体内，保证了槽体内新旧水体充分混合后再与导丝辊处导出的纤维纺丝接触，从而有效保证了与纤维纺丝接触的水体的温度均匀恒定且水流稳定连续，进而有效提高了聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量，并使其加工效率相应提高。

在本发明的另一优选方案中，所述水平导流段的自由端具有扩流段，所述扩流段与所述槽底间的间隙大于所述水平导流段与所述槽底间的间隙。该扩流段能够使得由上游竖直导流段以及水平导流段处通入的水流能够在进入槽体内主体空间时得到充分释放和稳流，有效提高槽体内新旧水体的初始接触面积，保证新旧水体能够更加快速高效地混合，从而进一步避免因水流不稳或水温不均导致对纤维纺丝的产品质量产生的不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种

具体实施方式

所提供的聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的装配结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽，该聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的工作过程中水体波动较小，水流稳定且水温分布均匀，能够有效保证聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的装配结构示意图。

在具体实施方式中，本发明所提供的聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽，包括槽体11以及设置于槽体11底部的升降装置，槽体11的一个侧壁上具有进水口111，槽体11上还具有出水口，槽体11内靠近该进水口111所在侧壁的一端设置有导丝辊12，槽体11上还设置有与该导丝辊12配合的辊子驱动装置，进水口111的对向侧壁的顶部设置有引出辊113，槽体11内沿竖直方向设置有溢流管114；槽体11内还设置有导流板13，导流板13的两侧边沿部与槽体11的内壁间紧密贴合，导流板13包括与进水口111所在侧壁平行设置并间隙配合的竖直导流段131以及与槽体11的槽底平行设置并间隙配合的水平导流段132，且水平导流段132位于导丝辊12的下方并与导丝辊12沿竖直方向对位设置。

工作过程中，由进水口111处通入槽体11内的水流会沿导流板13与槽体11侧壁及槽底的间隙被直接导流至导丝辊12的下方，有效避免了水流在较高位置直接通入而与槽体11内部既有水体汇流后产生的水体波动，同时由于导流板13的两侧边沿部与槽体11内壁间紧密贴合形成封闭结构，有效杜绝了导流板13侧部的水体侧漏现象，保证了进水口111处输入的水流能够平稳连续地通入槽体11内，保证了槽体11内新旧水体充分混合后再与导丝辊12处导出的纤维纺丝接触，从而有效保证了与纤维纺丝接触的水体的温度均匀恒定且水流稳定连续，进而有效提高了聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量，并使其加工效率相应提高。

需要说明的是，在设备实际运行时，纤维纺丝的具***置可以直接参考图1中的虚线所示，即，纤维纺丝由进水口111所在侧壁与导丝辊之间的上方输入，之后与导丝辊12接触并绕导丝辊12外周壁作适当周向贴合滚动导引的同时与槽体11内的水体充分接触并冷却，之后保持与水体接触并持续冷却，直至移动至槽体11另一端的侧壁处并提升出水面，之后由引出辊113收卷以便后续工序操作。

此外需要说明的是，设备运行过程中，可以通过调整溢流管114的有效高度调整槽体11内的水体液面高度，以满足不同工况下的纤维纺丝冷却需要，实际操作中该溢流管114的有效高度并不局限于图中所示，原则上，只要是能够满足所述聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的实际使用需要均可。

进一步地，水平导流段132的自由端具有扩流段133，扩流段133与槽体11的槽底间的间隙大于水平导流段132与槽体11的槽底间的间隙。该扩流段133能够使得由上游竖直导流段131以及水平导流段132处通入的水流能够在进入槽体11内主体空间时得到充分释放和稳流，有效缓解导流板13的输出端的水流压力，提高槽体11内新旧水体的初始接触面积，保证新旧水体能够更加快速高效地混合，从而进一步避免因水流不稳或水温不均导致对纤维纺丝的产品质量产生的不利影响。

需要进一步说明的是，在实际应用中，上述扩流段133并不局限于图中所示的直线段倾斜弯折设置结构，还可以采用直线段搭配弧形过渡结构或直接采用整体弧形段的扩流导引结构，以满足不同工况下的导流稳流效果，当然，该扩流段133的具体结构形式还需要工作人员根据实际产品生产加工需要灵活调整，原则上，只要是能够满足所述聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的实际使用需要均可。

具体地，导丝辊12的直径为200mm～800mm。该直径尺寸相较于现有技术中常见的40mm～80mm的导丝辊直径尺寸有了显著增加，从而能够在线速度一定的情况下有效降低导丝辊12转动过程中的角速度，从而显著降低导丝辊12及其相关组件的运转速率，使聚乙烯纤维冻胶丝的成型更加均匀，保证最终的聚乙烯纤维纺丝的冷却成型效果更好。

当然，上述导丝辊12的直径并不局限于上文所述的200mm～800mm，事实上导丝辊12的直径尺寸为400mm～800mm的范围时对聚乙烯纤维冻胶丝的成型均匀性最好，成型效果最优；此外，实际应用中还可以选用其他直径尺寸的辊子结构，但原则上，应能够保证导丝辊12具备较大直径，以保证最终的纤维纺丝成型效果和产品质量。

更具体地，导丝辊12的端部轴承沿轴向位于导丝辊12的内部，且导丝辊12的两端分别设置有骨架油封121。由于采用了大直径结构的导丝辊12，使得导丝辊12的端部具备充足的装配空间以将轴承装配于导丝辊12的内部，并利用骨架油封121将导丝辊12的端部结构有效密封，避免因端部轴承在水中长期运行而导致的轴承运动阻滞或结构损伤现象，保证端部轴承能够满足连续工况下的长时间稳定运行，进而使得所述聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的整体运行可靠性和疲劳强度得以相应提高。

另一方面，升降装置包括位于槽体11下方的底座21以及两根交叉设置于槽体11与底座21之间的升降杆22，两升降杆22的中部相铰接，升降杆22的端部分别设置有与槽体11的底部或底座21的顶部配合的滑轮221；升降装置还包括可沿竖直方向伸缩地连接于两升降杆22之间的液压缸23以及与该液压缸23配合的液压泵231。该种交叉设置且中部铰接的装配结构能够使两升降杆22间形成剪刀式联动机构，实际操作中，利用液压泵231驱动液压缸23伸长或缩短，以带动两升降杆22间的配合夹角相应变化，且夹角变化过程中利用滑轮221与相应的槽体11底部或底座21顶部的配合实现升降杆22端部位置的移动和调整，从而达到调整升降杆22的竖直有效长度的目的，进而使槽体11的高度相应调整，以满足不同工况下的槽体11作业高度需求。

进一步地，槽体11的底部以及底座21的顶部均设置有与滑轮221适配的导轨24。利用该导轨24与滑轮221间的适配关系，保证滑轮221的运动轨迹在合理范围内，避免设备调节过程中因滑轮221发生松动或错位而导致的槽体11或其他主体组件的错位或损伤，从而进一步保证所述聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的操作可靠性和运行稳定性。同时，该种由滑轮221与导轨24适配构成的可移动机构相比于现有技术中较为常见的利用滚动轴承直接与槽体11底部或底座21顶部面接触配合的结构，其运动循迹性好，滑轮221与导轨24间为线接触，二者间相对运动过程中受配合面不规则形状的影响较小，不易发生如上述现有技术中面接触滚动适配结构中常见的因接触面不平整而导致的异常颠簸或震动脱位现象。

更具体地，滑轮221包括沿水平方向对位设置的两个轮体(图中未示出)，两轮体沿竖直方向自其顶端至其底端间距逐渐增大，且导轨24的宽度沿竖直方向自其顶端至其底端逐渐增大。上述轮体间的适配结构以及导轨24的结构可以直观理解为：如图1所示，滑轮221及导轨24沿垂直于纸面方向的截面为梯形，且该梯形截面的上底边长度小于其下底边长度。该种上窄下宽的梯形截面结构有助于进一步优化滑轮221及导轨24间的配合结构应力分布，并保证滑轮221与导轨24间的常接触滑动适配，避免升降杆22的端部发生错位或脱落，保证所述聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽的整体结构强度，以使聚乙烯纤维纺丝的产品质量得到相应保障。

此外，一般情况下，出水口一般设置于槽底靠近于引出辊113所在的一端，以保证能够与进水口111形成完整的槽内水体循环，进而保证槽体11内的新旧水体能够充分混合而不会发生新水刚刚注入槽内即被排出槽外的情况。而具体到实际应用中，为了进一步优化槽体11底部的装配空间以及相关管路的布置效果，会将水体的最终出口设置于沿竖直方向位于进水口111的下方的位置，即图1中112所标注的位置，为便于区分，本文中将该出口称为排水口112，实际操作中通过排水管路将出水口与排水口112相连通，以保证水体顺畅排出，而排水口112与进水口111位于槽体11的同一侧壁上，以形成竖直对位上下设置的排布结构，能够有效保证槽体11内部的水体循环效果，提高新旧水体的导通效率和流动稳定性，保证相应的纤维纺丝冷却成型效果和产品质量。

另外，辊子驱动装置包括位于进水口111所在侧壁的外部的电机122以及连接于电机122与导丝辊12之间的传动皮带123。事实上，该传动皮带123是与导丝辊12的端部轴承连接适配的，而该端部轴承的具***置可以直接参考图中骨架油封121的所在位置，装配状态下，端部轴承沿导丝辊12的轴向位于骨架油封121的内侧，上述导丝辊12的轴向可以直接理解为沿垂直于图1纸面的方向。

进一步地，槽体11的顶部设置有辅助辊115，且辅助辊115沿纺丝移动方向位于导丝辊12与引出辊113之间。该辅助辊115能够对由槽体11内水体中拉出的纤维纺丝实施一定程度的导引和整理，以免纤维纺丝之间发生缠绕或打结，保证下游引出辊113处的纤维纺丝导向效果和收卷效果，并保证最终的产品质量。

综上可知，本发明中提供的聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽，其工作过程中，由进水口处通入槽体内的水流会沿导流板与槽体侧壁及槽底的间隙被直接导流至导丝辊的下方，有效避免了水流在较高位置直接通入而与槽体内部既有水体汇流后产生的水体波动，同时由于导流板的两侧边沿部与槽体内壁间紧密贴合形成封闭结构，有效杜绝了导流板侧部的水体侧漏现象，保证了进水口处输入的水流能够平稳连续地通入槽体内，保证了槽体内新旧水体充分混合后再与导丝辊处导出的纤维纺丝接触，从而有效保证了与纤维纺丝接触的水体的温度均匀恒定且水流稳定连续，进而有效提高了聚乙烯纤维纺丝的成型效果和产品质量，并使其加工效率相应提高。

以上对本发明所提供的聚乙烯纤维纺丝冷却浴槽进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。