一种中空纤维膜排丝装置的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种多中空纤维膜排丝装置。

背景技术：

膜生物反应器(membranebio-reactor,mbr)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，与传统生物处理工艺相比，具有出水水质高、剩余污泥少及占地面积小等明显优点。目前市场上应用范围最广且运行效果较好的mbr膜组件为中空纤维帘式膜组件。一般来说，帘式膜具有运行通量高、清洗方便等优点，但在生产运行过程中也存在着一些不足，主要包括：(1)现市场上大多数中空帘式膜组件膜丝排布不均，膜丝间距参差不齐且相互缠绕、混乱，缺乏美观性；更重要的是，未排丝的膜组件在运行过程中，膜丝根部极易污染—易积污泥且存在毛发积累现象，严重影响帘式膜组件的运行状态和使用寿命；(2)未进行排丝处理的膜组件，由于膜丝排布混乱，相互交叉，导致在膜元件注胶入膜盒过程中，常存在灌封胶不彻底且耗时久的问题；而灌封效果差的膜组件在运行过程中又会带来膜盒根部脱丝、根部积泥严重等问题；(3)目前市场上各生产厂商对排丝有要求的帘式膜组件多为手工生产，生产设备自动化程度低，排丝效率低下，人工成本高昂，且易出现排丝膜元件水平参差不齐。

针对帘式膜生产工艺上的不足，出现了诸多专利，天津膜天膜科技股份有限公司申请的“用于避免内衬增强中空纤维浇筑后撕裂的设备及方法”，通过收丝滚筒的旋转，来达到排丝的目的，但其缺少排丝模具及备用滚筒，无法保证排丝质量且生产效率较低；苏州富淼膜科技有限公司申请的实用新型专利“一种用于膜丝的排丝打胶装置”，其主要实现了自动化打胶功能，但排丝仍需人工操作，耗时耗力；浙江爱易特智能技术有限公司申请的专利“一种膜丝排丝点胶机”，送丝排丝注胶均靠同一装置完成，自动化水平高，但同样因未设置模具而排丝组件质量难以保证，且装置复杂，造价高。综上可以看出，现有技术中都侧重解决在某一方面的问题，未能做到兼顾。

因此，需要开发一种可以保证排丝质量(膜丝等间距，排丝元件抖动量相同)、提升生产效率以及削减人工成本的装置，进而来改善帘式膜生产工艺的不足。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种中空纤维膜排丝装置，以解决现有技术问题中的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

本实用新型提供了一种中空纤维膜排丝装置，包括：plc(可编程逻辑控制器,programmablelogiccontroller)、两个绕丝轮、限位系统、张力调节系统，导丝轮组和末端导丝轮，所述的plc、张力调节系统、限位系统、导丝轮组和末端导丝轮顺序排放；

所述的plc包括与丝杆电机固定连接的伸缩杆，用于通过plc控制伸缩杆伸缩；

所述的伸缩杆分别穿过两个绕丝轮的中心，并与所述绕丝轮固定连接，用于通过plc控制绕丝轮的转动和横向位移；

所述限位系统用于固定待排膜丝排入绕丝轮的位置；

所述张力调节系统用于控制膜丝抖动量；

所述的末端导丝轮用于导入待排膜丝；

所述的导丝轮组固定于末端导丝轮的前方，用于防止工艺脱丝。

优选地，限位系统包括2组限位轮和一个限位轮支撑杆，每组限位轮包括2个限位轮，每组的两个限位轮前后并列固定于限位轮支撑杆上，且每组限位轮位置对应位于绕丝轮的入丝位置，使用时，待排膜丝通过错位的方式进入绕丝轮，所述限位轮支撑杆固定于所述的plc上。

优选地，张力调节系统包括至少三个导丝轮和一个导丝轮固定板，所述的导丝轮固定于导丝轮固定板上，通过调节导丝轮的位置、数量和膜丝的缠绕方式控制膜丝抖动量。

优选地，导丝轮组包括3个导丝轮，三个导丝轮排放位置为等边三角形，且固定于导丝轮固定板上，使用时，待排膜丝通过错位缠绕的方式缠绕于所述的导丝轮组上。

优选地，装置还包括装置框架，所述装置框架用于将所述的张力调节系统、导丝轮组和末端导丝轮位置固定。

优选地，绕丝轮上包括两组排丝模具，所述的排丝模具包括排丝牙模具和注胶定形压板，所述的排丝牙模具为等间距的凹槽结构，用于对待排膜丝进行排列，所述的注胶定形压板用于进行热熔胶注胶定形，所述两组排丝模具对向放置，且两个注胶定形压板位于中间位置。

优选地，限位轮支撑杆为同杆连接的两个镜面“h”型结构。

优选地，装置还包括给丝桶，用于盛放待排膜丝。

优选地，装置还包括陶瓷孔，所述陶瓷孔固定于末端导丝轮的轮座上，用于在待排膜丝进入末端导丝轮之前防止膜丝在传递过程中磨损。

优选地，装置还包括两个压板，用于对所述排丝模具注胶后的定形。

由上述本实用新型的中空纤维膜排丝装置提供的技术方案可以看出，本实用新型针对帘式膜生产及运行过程中的不足，通过排丝模具的运用，可控制排丝元件膜丝间距相等，保证排丝元件质量；通过导丝轮的合理布局，防止工艺脱丝，保证膜丝张力处于同一水平，控制排丝膜元件抖动量在合适范围，对待排膜丝的入牙模具位置进行限制，保证膜丝能准确进入牙模具；通过a、b绕丝轮交替运行，提高排丝效率，避免单片排丝元件注胶定形时冷却时间的浪费，保证生产连续性；排丝元件组装成膜组件时，注胶灌封效果好，不易留有空隙，方便省时；提高了帘式膜美观性及抗污染性能，在保证排丝元件质量的前提下，提高生产效率，降低成本。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实施例提供的中空纤维膜排丝装置示意图；

图2为排丝模具的结构示意图；

图3为陶瓷孔位置示意图；

图4为排丝牙模具示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1为本实施例提供的中空纤维膜排丝装置示意图，参照图1，该装置包括：plc(可编程逻辑控制器,programmablelogiccontroller)1、两个绕丝轮(2、3)、张力调节系统、限位系统，导丝轮组和末端导丝轮，plc、限位系统、张力调节系统，导丝轮组和末端导丝轮顺序排放。

其中，plc1包括与丝杆电机固定连接的伸缩杆6，用于通过plc1控制伸缩杆6伸缩。伸缩杆6分别穿过两个绕丝轮(2、3)的中心，并与绕丝轮(2、3)固定连接，用于通过plc1控制绕丝轮(2、3)的转动和横向位移。伸缩杆6的向外或向内转动，带动绕丝轮的有规律的向外或向内转动，进而横向移动，致使膜丝均匀有序排布在绕丝轮上。

每个绕丝轮上包括两组排丝模具，排丝模具包括排丝牙模具9和注胶定形压板10，图4为排丝牙模具示意图，排丝牙模具9为等间距的凹槽结构，用于对待排膜丝进行排列，注胶定形压板10用于进行热熔胶注胶定形，两组排丝模具对向放置，且两个注胶定形压板位于中间位置。两个导丝轮(2、3)并排且相互独立。排丝牙模具9，平行于宽度方向具有等间距设置的凹槽，膜丝卡在槽里，起临时固定作用，通过对凹槽间的中心间距的设置，可得到不同排丝间隔的膜元件。图2为排丝模具的结构示意图，参照图2，排丝模具的顺序依次为排丝牙模具9-1、注胶定形压板10-1、注胶定形压板10-2和排丝牙模具9-2。

张力调节系统5用于控制膜丝抖动量。张力调节系统包括至少三个导丝轮和一个导丝轮固定板，导丝轮固定于导丝轮固定板上，通过调节导丝轮的位置和数量以及膜丝的缠绕方式控制膜丝抖动量。

限位系统4用于固定待排膜丝排入绕丝轮的位置。限位系统4包括2组限位轮16和一个限位轮支撑杆13，每组限位轮包括2个限位轮16(第一限位轮和第二限位轮，第一限位轮靠为近对应绕丝轮的限位轮)，每组的两个限位轮前后并列固定于限位轮支撑杆13上，且每组限位轮位置对应位于绕丝轮(2、3)的入丝位置，使用时，待排膜丝通过错位的方式进入绕丝轮，限位轮支撑杆13固定于plc1上。通过图1可以看出，本实施例的限7位轮支撑杆为同杆连接的两个镜面“h”型结构，限位轮分别位于h结构的两个并列位置的腿上，前后固定位置不变。限位轮对待排膜丝的入牙模具位置进行限制，保证膜丝能准确进入牙模具。

末端导丝轮15用于导入待排膜丝。

导丝轮组7固定于末端导丝轮的前方，用于防止工艺脱丝。导丝轮组包括3个导丝轮，三个导丝轮排放位置为等边三角形，且固定于导丝轮固定板14上，使用时，待排膜丝通过错位缠绕的方式缠绕于导丝轮组7上。

该装置还包括装置框架12、给丝桶11、陶瓷孔8，装置框架12用于将张力调节系统5、导丝轮组7和末端导丝轮15位置固定；给丝桶11用于盛放待排膜丝；陶瓷孔8固定于末端导丝轮15的轮座上，用于在待排膜丝进入末端导丝轮15之前防止膜丝在传递过程中磨损，如图3所示。

需要说明的是，该装置还包括两个压板，用于对排丝模具注胶后的定形。绕丝轮排出目标数量的膜丝后，需对排好丝的两端进行热熔胶注胶定形，注胶完毕后，通过压板在垂直于涂胶位置压下，待冷却后取下压板。

采用本实施例的装置进行排丝的具体过程如下：

①准备阶段：取给丝桶11的膜丝，将膜丝穿过陶瓷孔8后，经末端导丝轮15缠绕在导丝轮组7上，之后进入到张力调节系统5，膜丝出张力调节系统5后进入限位系统4，待排膜丝通过错位的方式进入绕丝轮，即进入绕丝轮2的膜丝需要先经过绕丝轮3后的第二限位轮进入至绕丝轮2的第一限位轮，然后再进入绕丝轮2。膜丝引出限位系统4后，需先在a绕丝轮2的排丝模具需打胶的位置喷涂脱模剂，然后把膜丝依次引到两组排丝牙具9平行方向最外侧凹槽上，将膜丝延伸，用胶带固定在距最下端排丝牙具9-2的一定范围内。

②启动运行：首先运行绕丝轮2完成排丝操作。通过plc1启动伸缩杆6(运行设置参数需根据排丝要求确定)，最后打开绕丝轮2的开关，开始排丝，待排满目标根数膜丝后，通过对plc1的控制，停止伸缩杆6的转动和横向位移。

③打胶定形：首先在排丝牙具9-1、9-2紧贴凹槽位置，沿排丝模具平行方向均匀注上一层一定宽度的热熔胶，然后取压板喷涂脱模剂后匀力压在排丝牙具9-1、9-2的热熔胶上。同理，对注胶定形压板10-1、10-2上的膜丝进行打胶定形，距排丝牙模具一定距离处，沿排丝牙模具平行方向均匀注上一层宽度15mm的热熔胶，取取压板喷涂脱模剂后匀力压在注胶定形压板10-1、10-2热熔胶上。

④绕丝轮3启动运行：绕丝轮2的排丝元件在进完注胶定形操作后，需等待胶冷却。在此期间，将膜丝剪断，引膜丝通过绕丝轮3对应的限位系统4，后同绕丝轮2的绕丝操作相同。

⑤切割分离：绕丝轮3完成排丝操作时，绕丝轮2的排丝元件已完成胶冷却，取下热熔胶上方的注胶定形压板，进行切割分离。用刀具沿排丝牙模具平行方向切割膜丝，完毕后将定形的排丝元件从绕丝轮2取下。此时绕丝轮3排丝元件进入胶冷却阶段，将膜丝剪断，引丝通过绕丝轮2对应的限位系统4，进行下一个膜元件的排丝。待绕丝轮2排丝进入胶冷却阶段时，采用相同方式对已冷却绕丝轮3上的排丝元件进行切割分离，完毕后取下已完成的排丝元件，进行下一个膜元件的排丝。

绕丝轮2、绕丝轮3交替进行排丝，提高了排丝效率，而且避免了单片排丝元件注胶定形时冷却时间的浪费，保证了生产的连续性。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。