本實用新型涉及一種用于紡絲纖維生產的上油裝置，屬于碳纖維生產設備技術領域。
背景技術：
碳纖維是碳含量在90％以上的無機高分子纖維，除了具有一般碳素材料的耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕及導電導熱等特性以外，還具有柔軟可加工性、質量輕、比強度大等特性，從而被廣泛應用到軍事、紡織、體育器材、化工、醫(yī)療器械及機械加工等諸多領域。
在連續(xù)生產過程中，碳纖維原絲必須進行表面上油或上漿，使纖維集束后，順利通過后道工序，如干燥致密化、蒸汽牽伸等。目前，碳纖維原絲的上油方式主要有浸泡式上油、油輪式上油和油嘴式上油。其中，浸泡式上油是通過導輪的引導將碳纖維原絲絲束引導到油槽中并完全浸泡到油中進行上油。在上油(或稱上漿)過程中絲束一直處于繃緊狀態(tài)，在浸程較短時，油劑或上漿劑不容易浸入到纖維原絲中。如增加浸程則會增加生產成本，占用更大空間。同時，纖維原絲在浸入上漿槽時會往往會沾染一些前一工序的油劑或試劑會對上漿槽造成污染，甚至使上漿槽出現(xiàn)分層現(xiàn)象，大大影響上漿效果。同時，現(xiàn)有的上油上漿設備中往往不能實現(xiàn)上漿劑的循環(huán)使用，循環(huán)生產效率低。
技術實現(xiàn)要素：
為解決碳纖維原絲上油上漿過程中，油劑浸入纖維絲束效果不好，油劑槽經常被污染分層，以及上油上漿過程不能循環(huán)操作的技術問題，本實用新型提供了一種用于紡絲纖維生產的上油裝置，所采取的技術方案如下：
一種用于紡絲纖維生產的上油裝置，包括上油槽1，其特征在于，還包括與上油槽1進出口連通的油劑循環(huán)系統(tǒng)；
所述油劑循環(huán)系統(tǒng)包括與上油槽1入口連通的配制罐3、與上油槽1出口連通的溢出罐5，以及連通配制罐3和溢出罐5的原液處理罐4；
所述上油槽1內平行交替安裝有多個花輥和光輥；
所述花輥由中心輥和沿中心輥外周圓周均勻分布的外周輥組成；
所述中心輥的直徑為外周輥直徑的7～15倍；
所述外周輥的數量為8～25個。
優(yōu)選地，在上油槽1內還包括位于絲束進入端和絲束引出端的擋板107。
優(yōu)選地，所述花輥的直徑為上油槽1內油劑深度的0.5-0.9倍。
優(yōu)選地，在上油槽1、配制罐3和溢出罐5中設有油劑濃度傳感器。
更優(yōu)選地，上油裝置還包括與所述油劑濃度傳感器連鎖的控制裝置7。
更優(yōu)選地，控制裝置7還與上油槽1的進口調節(jié)閥109和出口調節(jié)閥110連鎖。
更優(yōu)選地，上油槽底部設有調溫裝置108，以便于對油劑的溫度進行調節(jié)。該調溫裝置為獨立流通冷熱雙介質調溫裝置，可將油劑中的溫度精確控制在溫差不大于±0.5℃的溫度區(qū)間上。
更優(yōu)選地，控制裝置7還與調溫裝置108以及與光輥和花輥連接的齒輪箱連鎖。
優(yōu)選地，在上油槽1的絲束引入端設有導向輥6；在上油槽1的絲束引出端設有牽伸裝置2。
優(yōu)選地，上油槽1的底部設有油劑進口和出口，兩個擋板107，調溫裝置108以及光輥和花輥；兩個擋板107位于油劑進口和出口之間，調溫裝置108以及光輥和花輥位于兩個擋板107之間。
優(yōu)選地，光輥和花輥成對出現(xiàn)，一個油槽中可以有一個花輥和一個光輥，也可以有兩個以上的光輥和花輥。具體數量，視工藝需求而定。
上油槽中花輥的外周輥和中心輥的直徑比例和數量要合理。如果外周輥的數量過少，會導致絲束與輥的接觸面積減少，握持力不足，容易出現(xiàn)毛絲；而外周輥的數量過多又會導致花輥的攪拌效果降低，給油劑體系帶來的波動減小，減弱油劑與絲束的相互作用，導致絲束浸潤不夠充分，上油不均勻。同理，外周輥與中心輥之間直徑的比例也給花輥的攪拌功能及握持性能造成影響。
上油槽還是有與槽內光輥和花輥轉動軸連接的齒輪箱和動力裝置，以便對槽內光輥和花輥的轉動提供動力。
所述油劑濃度傳感器，可以是直接檢測上油體系中油劑濃度的傳感器，也可以使基于上油體系中流體粘度、離子強度、pH等指標檢測上油體系中油劑濃度的檢測器?，F(xiàn)有技術中能夠實現(xiàn)檢測油劑濃度并能夠反饋濃度信息的檢測器、探測器或傳感器均可作為油劑濃度傳感器。
所述控制裝置可以是安裝有DCS系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，或是其他能夠實現(xiàn)分散控制功能的現(xiàn)有控制系統(tǒng)。至于控制系統(tǒng)中具體的控制指令，本領域技術人員可根據實際生產需要，以及工廠具體情況進行編寫。
相對于現(xiàn)有技術，本實用新型獲得有益效果是：
本實用新型所提供的上油裝置，在上油槽中設置花輥，對上油槽中的油劑進行攪動，加大油劑與纖維絲束之間的相對運動，提高了油劑浸入纖維絲束的效果。同時，也使得上油槽中的油劑混合更加均勻。
采用花輥和光輥交替組合的方式，增加絲束在上漿槽中的浸程，促使油劑更好地浸潤到纖維絲束上。
采用與上油槽連通的配制罐、溢出罐以及原料罐，通過濃度傳感器檢測各部位濃度，一方面保證上油槽中油劑濃度的恒定，另一方面也能夠實現(xiàn)油劑的連續(xù)循環(huán)使用。既節(jié)約了油劑，又提高了生產效率和纖維的質量。
同時，裝置中設有保溫層和溫度調節(jié)裝置，能夠為上油過程提供一個更加穩(wěn)定的環(huán)境，減少溫度波動等環(huán)境因素對上油過程的影響。
附圖說明
圖1為本實用新型一種優(yōu)選方案中上油裝置的結構示意圖。
圖中：1，上油槽；101，槽體；102，槽蓋；103，花輥I；104，光輥I；105，花輥II；106，光輥II；107，擋板；108，調溫裝置；109，進口調節(jié)閥；110，出口調節(jié)閥；111，濃度傳感器I；2，牽伸裝置；21，牽伸輥I；22，牽伸輥II；23，牽伸輥III；3，配制罐；31，濃度傳感器II；32，攪拌槳I；4，原液處理罐；41，攪拌槳II；5，溢出罐；51，濃度傳感器III；52，攪拌槳III；6，導向輥；7，控制裝置；8，絲束。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明，但以下詳細說明不視為對本實用新型的限定。
圖1為本實用新型一種優(yōu)選方案中上油裝置的結構示意圖。其中，虛線A為上油槽1中油劑的液位。從圖1中可知，該上油裝置是由上油槽1，牽伸裝置2，配制罐3，原液處理罐4，溢出罐5，導向輥6以及控制裝置7組成。其中，導向輥6位于上油槽1的絲束8引入端，導引即將進入上油槽1的絲束，牽伸裝置2位于絲束8的引出端，牽引絲束8走出上油槽1。
上油槽1由槽體101、槽蓋102、以及位于槽體101中平行交替安裝在槽體101側壁上的花輥I 103，光輥I 104，花輥II 105和光輥II 106、兩個擋板107、兩個調溫裝置108、以及溶劑的進口和出口組成。其中，在溶劑的出口上設有出口調節(jié)閥110，在溶劑的入口上設有進口調節(jié)閥109。一個擋板107位于花輥I 103的右側，另一個擋板位于光輥II 106的左側，從而將所有的光輥和花輥擋在兩個擋板107之間，以防止花輥攪拌時造成的波動過大?；ㄝ佊兄行妮伜团c中心輥的軸向平行在其外周均勻分布的外周輥組成。其中，中心輥的直徑為外周輥直徑的10，外周輥的數量為8個?；ㄝ伒闹睆綖樯嫌筒?內油劑的液高的0.7倍。在兩個擋板107的外側設有油劑進口和出口。上油槽1的槽體101和槽蓋102上均設有保溫夾套，保溫夾套可采用硅酸鋁棉等保溫材料進行制作。
同時，該上油裝置的配制罐3通過管道與油劑進口的進口調節(jié)閥109連接，溢出罐5通過管道與油劑出口的出口調節(jié)閥110連接。在配制罐3和溢出罐5之間通過管道連接有原液處理罐4。在配制罐3、原液處理罐4以及溢出罐5中均設有攪拌裝置，分別為攪拌槳I 32，攪拌槳II 41以及攪拌槳III 52。在上油槽1、配制罐3以及溢出罐5內還設有用來檢測和反饋油劑濃度信息的濃度傳感器，分別為濃度傳感器I 111，濃度傳感器II 31以及濃度傳感器II 51。
控制裝置7為安裝有DCS系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，該控制裝置7與上述濃度傳感器、進口調節(jié)閥109、出口調節(jié)閥110、與花輥和光輥連接的齒輪箱或動力裝置連鎖，以實現(xiàn)對上油槽1、配制罐3、溢出罐5內油劑濃度的信息的實時獲取；實現(xiàn)對進入流出上油槽1內油劑的流量流速控制，以便于與輥的轉速協(xié)同達到對絲束的最佳浸潤效果。同時，可對油劑槽1內的油劑進行實時補加，對濃度進行實時調整，從而使纖維絲束充分浸潤，更加飽滿，有助于后續(xù)干燥和致密化工序的進行，較少毛絲產生，提高產品的質量。
牽伸裝置2由箱體，以及位于箱體內的三個牽伸輥組成。即，牽伸輥I 21、牽伸輥II 22和牽伸輥III 23。其中，牽伸輥I 21與牽伸輥III 23水平排列，牽伸輥II 22位于牽伸輥III 23下部，與牽伸輥III 23豎直排列。絲束8在引出上油槽1后，先經過牽伸輥I 21，再通過牽伸輥II 22的大包角握持后經牽伸輥III 23引出。
在使用過程中，絲束8經過導向輥6的導引后進入上油槽1內，絲束4先由上部經過花輥I 103后，再由光輥I 104的底部繞過后向上牽伸到花輥II 105的上部，再向下經過光輥II 106后向上進入牽伸裝置2。在依次經過牽伸輥I 21、牽伸輥II 22和牽伸輥III 23后完成上油。在上油過程中，與各個花輥和光輥連接的齒輪箱和動力裝置，帶到各個花輥和光輥轉動?；ㄝ佉蛲庵茉O有多個外周輥，在轉動過程中會不斷攪動油劑體系，使得溶劑體系出現(xiàn)上下波動，一方面可防止分層，另一方面也可加大油劑對絲束的相互作用，促進油劑對絲束的浸潤。同時，油劑濃度傳感器I 111會不斷收集上油槽1內的濃度信息并反饋給控制裝置7，控制裝置7根據該反饋信息控制進口調節(jié)閥109和出口調節(jié)閥110的開啟和關閉，以保證上油槽1內的濃度穩(wěn)定，防止絲束4帶入水等其他溶劑和雜質影響上油槽1內的濃度。在上油槽1外，控制裝置7可通過濃度傳感器I 31和濃度傳感器II 51反饋的信息，控制配制罐3、原液處理罐4以及溢出罐5對上油槽1中的溢出油劑進行回收、處理和重新配置，從而實現(xiàn)油劑的重復循環(huán)利用，一方面提高了工作效率，另一方面也減少了污染，降低了生產成本。
以上結合附圖對本實用新型的具體實施方式做了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實用新型的范圍。本實用新型的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本實用新型權利要求基礎上的改動，都是本實用新型的保護范圍。