專利名稱:新型超薄柔性石墨紙生產線的制作方法
【專利摘要】新型超薄柔性石墨紙生產線涉及柔性石墨紙生產線設備。其包括石墨膨脹裝置、脫硫裝置、布料裝置、壓延裝置和卷紙裝置。膨脹裝置為立式膨脹爐。脫硫裝置為固、氣分離除硫器。布料裝置包括布料槽和布料棘輥。壓延裝置由多臺壓延機排列構成，壓延機具有二壓輥間之壓延間隙調整機構。本實用新型所產生的有益效果：采用高純酸化石墨為原料；采用立式電加熱膨脹爐，避免污染，石墨充分膨脹為蠕蟲石墨；采用沿螺旋線密布棘針的布料棘輥布料厚薄均勻；壓延裝置采取安裝有大小直徑壓輥的壓延機相間排列布置、采取中凸形壓輥、采取激光測厚儀閉環控制系統自動調整壓延間隙。以上有效措施的綜合應用，生產出了高純超薄柔性石墨紙，用途廣泛，彌補了國內超薄柔性石墨紙及生產線的空白。
【專利說明】新型超薄柔性石墨紙生產線
【技術領域】
:
[0001]本實用新型涉及柔性石墨紙生產技術設備。
【背景技術】
:
[0002]石墨的化學性能穩定，其制成品石墨紙柔軟、耐腐蝕，廣泛應用于石油、化工、機械、電力等行業，是一種理想的新型密封材料。目前，高純、超薄石墨紙還廣泛應用于航天及國防等高新【技術領域】。
[0003]現有技術已生產出了普通柔性石墨紙，但因生產線的布局組成以及各個組成部分設計上的不夠精細、科學，如采用易影響石墨純度的油加熱或天然氣加熱的臥式膨脹爐、簡單的除硫裝置除硫不徹底、采用相同直徑壓輥的多臺壓機排列組合和采用等圓柱形壓輥壓延延展效果不好、布料棘輥棘針非螺旋線型密布易鋪料不均等，故，至今還生產不出其厚度為0.02-0.06mm的超薄柔性石墨紙。超薄柔性石墨紙生產是一系統工程，在石墨膨脹、除硫、布料、壓延、壓延機布局排列、壓輥之構造等諸方面各個環節均應優化設計，集各部分優化設計之大成，才可最終生產出超薄柔性石墨紙。現有技術往往只注重了生產線其中的某一部分、某一方面的改進，未將生產線各個環節、部分予以統盤考慮、優化。
【發明內容】
:
[0004]本實用新型的目的，在于提供一種新型超薄柔性石墨紙生產線，可生產出
0.02-0.06mm厚的高純、超薄柔性石墨紙，填補國家超薄柔性石墨紙的空白，可廣泛應用工業各個行業和高新【技術領域】。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種新型超薄柔性石墨紙生產線，包括石墨膨脹裝置
1、脫硫裝置11、布料裝置41、壓延裝置24和卷紙裝置44。
[0006]石墨膨脹裝置I為立式電加熱膨脹爐I'，圓柱體狀，由殼體2、其內依次為保溫棉層3、保溫磚層4、電熱管5、電極材料膨脹管6構成，膨脹管管腔為石墨膨脹通道7，膨脹爐頂部設有加料口 9，底部設有出料口 10。
[0007]脫硫裝置11為固、氣分離除硫器1Γ，筒體頂部固定有進風軸套盒15，進風軸套盒連接空氣凈化裝置16。空心軸13縱穿進風軸套盒，上端連接電機14，其下端連接多孔噴氣管架17，處于進風軸套盒內的空心軸部分其軸壁設有進氣通孔。多孔噴氣管架之下設有水平濾網18。除硫器一側設有進料口 12，頂部設有引風口并連接引風機19。除硫器底部連接出料關風機21，關風機底部具有出料口 23。
[0008]所述布料裝置41，包括布料槽4Γ及安裝于布料槽內的布料棘輥42，布料棘輥表面密布棘針43，棘針沿布料輥表面螺旋線方向依次密排。
[0009]所述壓延裝置24由多臺壓延機24'排列構成，每個壓延機由主動壓輥26、從動壓輥27、壓輥傳動機構以及二壓輥間之壓延間隙調整機構構成。壓輥傳動機構包括主動壓輥主動齒輪31與第一從動齒輪32相嚙合，第一從動齒輪32與第二從動齒輪33相嚙合，第二從動齒輪33與從動壓輥從動齒輪34相嚙合。間隙調整機構包括設于二側機架內安裝從動壓輥軸的軸承盒36、軸承盒與其上第一蝸輪蝸桿機構35之螺桿(36)螺紋連接、軸承盒處于二側滑軌37間可上下移動；還包括與軸承盒傾斜的下底邊相滑動配合的具有傾斜上表面的菜狀滑塊38、菜狀塊38與安裝于機架一側的第二蝸輪蝸桿機構40之螺桿39螺紋連接，可使菜狀滑塊左右移動；還包括間隙調整機構之電控裝置，由設于石墨紙60上下的激光測厚儀58、激光測厚儀其輸出連接智能控制器59、智能控制器之輸出分別連接第一蝸輪蝸桿裝置35之伺服電機35'和第二蝸輪蝸桿裝置40之伺服電機40'構成。
[0010]本實用新型所產生的有益效果:
[0011]本實用新型采用高純酸化石墨為原料；采用立式電加熱膨脹爐，避免了污染，膨脹溫度易于控制，蠕蟲石墨膨脹充分；固、氣分離除硫器設計合理，除硫徹底；采用沿螺旋線密布棘針的布料棘輥布料厚薄均勻；壓延裝置采取安裝大小直徑壓輥的壓延機相間布置、采取中凸形壓輥、采取激光測厚閉環控制系統自動調整壓延間隙等，上述多種有效措施的綜合應用，實現了本實用新型之目的，生產出了高純度超薄柔性石墨紙，用途廣泛，彌補了國內超薄柔性石墨紙生產的空白。
【附圖說明】
:
[0012]附圖1本實用新型生產線生產流程構造示意圖
[0013]附圖2本實用新型電加熱石墨膨脹爐半剖視圖
[0014]附圖3本實用新型膨脹后蠕蟲石墨除硫裝置剖視圖
[0015]附圖4本實用新型布料裝置構造俯視圖
[0016]附圖5本實用新型布料裝置之棘輥主視圖
[0017]附圖6本實用新型壓延裝置示意圖
[0018]附圖7本實用新型壓延裝置之壓延機主視圖
[0019]附圖8本實用新型壓延裝置之壓延機左視圖
[0020]附圖9本實用新型壓延裝置之壓延機右視圖
[0021]附圖10本實用新型壓延裝置之壓輥主視圖
[0022]附圖11本實用新型壓延裝置之壓輥A-A剖視圖
[0023]附圖12本實用新型卷紙裝置構造主視圖
[0024]附圖13本實用新型卷紙裝置右視圖
【具體實施方式】
:
[0025]以下提供一種由說明書附圖所表達的【具體實施方式】。
[0026]新型超薄柔性石墨紙生產線，包括石墨膨脹裝置1、脫硫裝置11、布料裝置41、壓延裝置24和卷紙裝置44五大部分。
[0027]石墨膨脹裝置I如附圖2所示，采用圓柱筒體立式膨脹爐I'，其由殼體2、其內依次為保溫棉層3、保溫磚層4、電熱管5、電極材料膨脹管6構成，膨脹管管腔為石墨膨脹通道7。膨脹爐頂部設有加料口 9，加料口與加料鉸龍連接，底部設有出料口 10，通過管道連接除硫器加料口。保溫磚采用莫來石磚。電熱管采用U形娃碳棒或娃鑰棒電熱管。電極材料膨脹管由石墨電極材料制成。現有膨脹爐均采用燃油或燃氣加熱，易造成對石墨的污染。且采用臥式膨脹爐，石墨在通過膨脹管腔時，易產生管內上下石墨密度不均，從而造成膨脹不勻，將直接影響石墨紙壓延質量。本發明采用立式膨脹爐，高純酸化石墨原料經鉸龍由爐頂部進料口 9進入爐內，經管腔上部錐帽8分散，在管內均布降落，達到膨脹溫度時瞬間膨脹為石墨蠕蟲，膨脹充分、均勻。
[0028]脫硫裝置11為固、氣分離除硫器11'，其上半部為圓柱筒體，下半部呈扁下口錐體狀。筒體頂部固定有進風軸套盒15，進風軸套盒通過管道16'連接空氣凈化裝置16。豎向空心軸13縱穿進風軸套盒，其上端連接電機14輸出軸，其下端連接筒體內多孔噴氣管架17，處于進風軸套盒內的空心軸部分其軸壁設有若干進氣通孔。多孔噴氣管架之下設有水平濾網18。除硫器筒體一側設有進料口 12，頂部設有引風口通過引風管19'連接引風機19。除硫器底部連接出料關風機21，關風機底部具有出料口 23。蠕蟲石墨料由進料口進入筒體內，在引風機抽力作用下，料向上流動。筒頂部電機帶動空心軸和其下端的多孔噴氣管架17旋轉，凈化空氣經管道進入進風軸套盒15，再經軸壁孔進入空心軸內，并由旋轉的十字形多孔噴氣管架17的多孔噴出，噴出的空氣將蠕蟲石墨下壓于濾網18之下，在重力作用下下落的蠕蟲石墨落入關風機21內。因下壓蠕蟲石墨的空氣經過了凈化，避免了采用未凈化空氣對高純石墨純度的影響。隨料一同進入筒體內的氣體和下壓氣體經由管道19'被引風機引出。石墨在高溫膨脹過程，硫化物雜質將分解成氣態硫氧化物，一同被引風機引出，使石墨與雜質硫分離，實現了石墨的除硫提純。關風機內安裝一轉動葉輪，其葉片邊緣靠近關風機殼體內壁，呈密封狀態的慢速轉動，轉動過程石墨蠕蟲料經出料口排出，同時轉動的葉輪葉片使除硫器底部處于封閉狀態。
[0029]所述布料裝置41，包括設于除硫器底部出料關風機出料口 23下方的布料槽41，以及安裝于布料槽內的布料棘輥42，本實施方式布料棘輥設有2個，布料棘輥之前還設有撥料板61和布料閘板62。布料棘輥表面密布棘針43，棘針沿布料輥表面螺旋線方向依次密排。蠕蟲石墨料先經過撥料板和布料閘板呈一層均布料坯，再經過轉動的布料棘輥由其表面密布的棘針43的劃撥布料，使料進一步被鋪勻。現有的布料棘輥棘針為無規則的密排，而本實用新型布料棘輥表面棘針是沿布料輥表面螺旋線方向依次密排，棘輥轉動過程將使料在縱向和橫向二個方向產生劃撥布料微移動，使坯料層鋪的更勻，厚薄一致。
[0030]所述壓延裝置24由依次排列的多臺壓延機24'構成。每個壓延機見附圖7、8、9所示，由主動壓輥26、從動壓輥27、壓輥傳動機構以及二壓輥間壓延間隙調整機構構成。壓輥傳動機構見附圖7和9所示，包括安裝于主動壓輥軸端的主動齒輪31與第一從動齒輪32相嚙合，第一從動齒輪32與第二從動齒輪33相嚙合，第二從動齒輪33與安裝于從動壓輥軸端的從動齒輪34相嚙合。驅動電機29連接變速箱30，變速箱輸出軸即為主動鏈輪軸，亦即為主動壓輥軸。二壓輥間壓延間隙調整機構如附圖7和8所示，包括設于二側機架內安裝從動壓輥輥軸的軸承盒36、軸承盒與其上第一蝸輪蝸桿機構35之螺桿36'螺紋連接、軸承盒處于二側滑軌37間可上下移動調節，改變二壓輥之間間隙。壓延間隙調整機構還包括與軸承盒傾斜的下底邊相滑動配合的具有傾斜上表面的架狀滑塊38、架狀滑塊具有平直的下底面與其下平直機架板滑動配合、菜狀滑塊38與機架一側的第二蝸輪蝸桿機構40之螺桿39螺紋連接，可使菜狀滑塊左右移動調節。壓延間隙調整機構還包括其電控裝置，由設于石墨紙60上下的激光測厚儀58、激光測厚儀其輸出連接智能控制器59、智能控制器之輸出分別連接第一蝸輪蝸桿裝置35之伺服電機35'和第二蝸輪蝸桿裝置40之伺服電機40,構成。所述智能控制器為PLC智能控制器。運行時，若設定壓延石墨紙的厚度之上下限為0.02-0.06mm,當壓延過程側厚數據大于0.06mm時，偏差為正值，PLC智能控制器先后輸出控制信號至第二蝸輪蝸桿裝置伺服電機40'和第一蝸輪蝸桿裝置伺服電機35'，先使伺服電機40'正轉，使架狀滑塊右移，緊接著使伺服電機35'反轉，使軸承盒下移、上壓輥27下移，使二壓輥間隙減小，壓延石墨紙變薄。當所側厚度數據回到正常設定范圍，PLC智能控制器無輸出信號，諸調節停止。當壓延過程側厚數據小于0.02mm時，偏差為負值，PLC智能控制器先后輸出控制信號至第一蝸輪蝸桿裝置伺服電機35'和第二蝸輪蝸桿裝置伺服電機40'，先使伺服電機35'正轉，使軸承盒上移、上壓輥27上移，使二壓輥間隙增大，緊接著伺服電機40'反轉，使菜狀滑塊左移，以與上移的軸承盒下底面相配合接觸。當側厚數據回到正常設定范圍，PLC智能控制器無輸出信號，諸調節停止。如此達到壓延過程自動控制石墨紙厚度的目的。
[0031]本實用新型所述壓延裝置包括壓延機6-10臺，本實施方式為6臺。六臺壓延機其壓輥之直徑可分為大、小直徑二組，安裝大直徑壓輥的壓延機與安裝小直徑壓輥的壓延機相間設置，本實施方式第1、3、5臺為大直徑壓輥壓機，第2、4、6為小直徑壓輥壓機，所述大直徑壓棍其直徑為400mm-450mm,小直徑壓棍其直徑為350mm-400mm。因所壓制石墨紙有一定回彈性，采取一緊一松的壓制工藝，可有利于平抑回彈，壓延更勻整，質量好。本發明壓延裝置之壓輥呈中凸圓柱形，即其中間直徑略大于其二端直徑，其差為0.02-0.06mm，此壓輥更有利于壓延、延展。本實用新型之壓輥采用鉻、鎳、錳合金，硬度高。
[0032]所述卷紙裝置44如附圖12和13所示，包括機架44'和裝于機架上的氣漲軸45，氣漲軸一端連接磁粉離合器52,磁粉離合器連接從動鏈輪53,從動鏈輪與電機輸出鏈輪54相連接。氣漲軸、磁粉離合器、鏈傳動機構等分別設有二套，當一個氣漲軸卷滿紙，卸下來，由另一個氣漲軸接著卷紙。氣漲軸一端有氣咀47，充氣時氣漲塊張開，可卷紙，泄氣后氣漲塊縮回，可抽出氣漲軸。氣漲軸一端為半圓形軸頭48,與一側支架軸承之半圓支撐碗相扣合轉動。卸軸時，將支架底部固定釘50拔出，支架即可繞鉸鏈49向一側歪倒，將卷滿紙的氣漲軸取下。氣漲軸另一端經聯軸器51通過軸承裝于支架上。
【權利要求】
1.新型超薄柔性石墨紙生產線，包括石墨膨脹裝置(I)、脫硫裝置(11)、布料裝置(41)、壓延裝置(24)和卷紙裝置(44)，其特征是，所述石墨膨脹裝置(I)為立式膨脹爐(Ii )，圓柱筒體，由殼體(2)、其內依次為保溫棉層(3)、保溫磚層(4)、電熱管(5)、電極材料膨脹管(6)構成，電極材料膨脹管管腔為石墨膨脹通道(7)，膨脹爐頂部設有加料口(9)，底部設有出料口(10)。2.根據權利要求1所述新型超薄柔性石墨紙生產線，其特征是，所述脫硫裝置(11)為固、氣分離除硫器(1P )，其上半部為圓柱筒體，下半部呈扁下口錐體狀；筒體頂部固定有進風軸套盒(15)，進風軸套盒連接空氣凈化裝置(16);豎向空心軸(13)縱穿進風軸套盒，空心軸上端連接電機(14)輸出軸，其下端連接筒體內多孔噴氣管架(17);處于進風軸套盒內的空心軸部分其軸壁具有進氣通孔；多孔噴氣管架之下設有水平濾網(18);除硫器筒體一側設有進料口(12)，頂部設有引風口(19')連接引風機(19);除硫器底部連接出料關風機(21)，出料關風機底部具有出料口(23)。3.根據權利要求1所述新型超薄柔性石墨紙生產線，其特征是，所述布料裝置(41)，包括布料槽(41,)和布料槽內安裝的布料棘輥(42)，布料棘輥表面密布棘針(43)，所述棘針沿布料棘輥表面螺旋線方向依次密排。4.根據權利要求1所述新型超薄柔性石墨紙生產線，其特征是，所述壓延裝置(24)由依次排列的多臺壓延機(24')組成，每臺壓延機由主動壓輥(26)、從動壓輥(27)、壓輥傳動機構以及二壓輥間壓延間隙調整機構構成，所述壓輥傳動機構包括安裝于主動壓輥軸端的主動齒輪(31)與第一從動齒輪(32)相嚙合，第一從動齒輪(32)與第二從動齒輪(33)相嚙合，第二從動齒輪(33)與安裝于從動壓輥軸端的從動齒輪(34)相嚙合； 二壓輥間壓延間隙調整機構包括設于二側機架內安裝從動壓輥輥軸的軸承盒(36)、軸承盒與其上第一蝸輪蝸桿機構(35)之螺桿(36')螺紋連接、軸承盒處于二側滑軌(37)間可上下移動；還包括與軸承盒傾斜的下底邊相滑動配合的具有傾斜上表面的菜狀滑塊(38)、菜狀滑塊(38)與安裝于機架一側的第二蝸輪蝸桿機構(40)之螺桿(39)螺紋連接，使菜狀滑塊可左右移動；還包括壓延間隙調整機構之電控裝置，由設于石墨紙￠0)上下的激光測厚儀(58)、激光測厚儀其輸出連接智能控制器(59)、智能控制器之輸出分別連接第一蝸輪蝸桿裝置(35)之伺服電機(35')和第二蝸輪蝸桿裝置(40)之伺服電機(40')構成。5.根據權利要求1所述新型超薄柔性石墨紙生產線，其特征是，所述卷紙裝置(44)，包括機架(44')和裝于機架上的氣漲軸(45),氣漲軸一端連接磁粉離合器(52)、磁粉離合器連接從動鏈輪(53)、從動鏈輪與電機輸出鏈輪(54)相連接。6.根據權利要求4所述一種新型超薄柔性石墨紙生產線，其特征是，所述依次排列的多臺壓延機(24')為6-10臺，所述多臺壓延機其壓輥之直徑分為大、小徑二組，安裝大直徑壓輥的壓延機與安裝小直徑壓輥的壓延機相間排列設置，所述大直徑壓輥其直徑為400mm-450mm,小直徑壓棍其直徑為350mm-400mm。7.根據權利要求6所述新型超薄柔性石墨紙生產線，其特征是，所述壓輥呈中凸圓柱形，其中間直徑略大于其二端直徑，其差為0.02-0.06mm。
【文檔編號】C01B31-04GK204281318SQ201420262420
【發明者】代東奇, 代建祿 [申請人]青島久正源機械有限公司