[發明專利]一種碳纖維纏繞機纖維傳導裝置

有效

• 申請號: 201310280688.9
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103407152A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 丁希侖;徐小明;張武翔
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B29C53/56
• 分類號: B29C53/56
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

技術領域

本發明涉及一種碳纖維纏繞機纖維傳導裝置，屬于復合材料加工技術領域。

背景技術

碳纖維復合材料相比于傳統的金屬材料具有比強度高、質量輕等優點，因此在航天領域的應用越來越廣泛，纏繞機是碳纖維復合材料的重要成型設備，高模量碳纖維纏繞過程中，纖維的含膠量、展開寬度等工藝參數對碳纖維制品的最終質量其關鍵作用。纖維傳導過程中如果纖維損傷過大、展開寬度不均勻、含膠量不均勻，將引起碳纖維制品的力學性能下降，并且纖維損傷過大容易引起纖維起毛、斷線，從而造成生產效率下降，產品質量降低。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種碳纖維纏繞機纖維傳導裝置，能夠有效控制纖維的含膠量，保證纖維均勻展開，減小纖維傳導過程中損傷，減小碳纖維起毛、斷線等問題，保證高模量碳纖維纖維制品的纏繞成型質量。

一種碳纖維纏繞機纖維傳導裝置，包括兩個張力調整裝置、前部包角調節輥、刮膠裝置、主動浸膠輥、后部包角調節輥、擠膠裝置、張力測量裝置、機架底板、左機架、右機架；

左機架、右機架分別固定在機架底板上，兩側高度相同，之間通過連接板進行連接，前部包角調節輥、刮膠裝置、主動浸膠輥、后部包角調節輥、擠膠裝置分別固定在左機架和右機架上；

其中一個張力調整裝置、左機架和右機架、擠膠裝置、另一個張力調整裝置、張力測量裝置分別從左至右固定在機架底板上，刮膠裝置、前部包角調節輥、主動浸膠輥、后部包角調節輥分別從左至右固定在左機架和右機架上；

張力調整裝置包括底座、支撐板、導向軸支架、導向軸、直線導軌、連接板、導向輥、彈簧、水平連接板、導向輥軸、導向輥軸、滑塊、導向輥外圈；底座的一端與支撐板固定連接，支撐板的另一端固定連接導向軸支架；導向軸的兩端分別固定連接底座和導向軸支架，導向軸上設有導軌安裝臺；直線導軌固定在導向軸的導軌安裝臺內；彈簧安裝在直線導軌和導向軸的外圈，彈簧的內徑大于導向軸和直線導軌的外徑；豎直運動的導向輥中的導向輥軸通過連接板與滑塊固定連接，滑塊與直線導軌滑動連接，豎直運動的導向輥通過滑塊能夠在直線導軌上上下移動，并且，豎直運動的導向輥壓縮彈簧；兩個水平連接板通過螺釘固定在支撐板的兩個側面，兩個固定導向輥分別固定連接在兩個水平連接板上；豎直運動的導向輥、固定導向輥中的導向輥相同，導向輥包括導向輥軸和導向輥外圈，導向輥外圈能夠繞導向輥軸旋轉；張力調整裝置中底座固定連接機架底板；

刮膠裝置包括刮膠輥、間隙調整滑臺和連接板；刮膠輥為固定輥，兩端通過連接板安裝在兩個間隙調整滑臺上，其中一個間隙調整滑臺固定連接在左機架上，另一個間隙調整滑臺固定連接在右機架上；間隙調整滑臺上設有刻度值和鎖緊旋鈕，根據刻度值，調節兩個間隙調整滑臺的高度，保持兩個間隙調整滑臺調整距離一致，使刮膠輥與浸膠輥平行，通過調整間隙調整滑臺高度，改變刮膠輥與浸膠輥之間的間隙，間隙調整完成后，通過鎖緊旋鈕鎖定間隙調整滑臺高度不變，固定刮膠輥的位置；

主動浸膠輥的兩端分別固定在左機架、右機架上，主動浸膠輥還連接電機，電機驅動主動浸膠輥轉動，為纖維掛上膠；

前部包角調節輥包括前部包角調節輥支架、前部包角調節輥軸和前部包角調節輥外圈；前部包角調節輥位于纖維浸膠之前，前部包角調節輥支架固定在左機架上，前部包角調節輥軸的一端固定在調節輥支架上，前部包角調節輥外圈位于前部包角調節輥軸的外圍，兩者通過軸承連接，前部包角調節輥外圈能夠繞前部包角調節輥軸轉動；

后部包角調節輥包括后部包角調節輥軸、輥筒外圈、加熱器；后部包角調節輥位于纖維浸膠之后，后部包角調節輥軸通過螺栓連接固定在右機架的凹槽中，后部包角調節輥軸能夠沿右機架凹槽上下移動，輥筒外圈位于后部包角調節輥軸的外圍，兩者通過軸承連接，輥筒外圈能夠繞后部包角調節輥軸轉動；加熱器位于后部包角調節輥軸與輥筒外圈之間；

擠膠裝置包括擠膠支架、滑臺和兩個擠膠輥；擠膠輥包括擠膠輥軸和擠膠輥外圈，擠膠輥外圈位于膠輥軸外圍，兩者通過軸承連接，擠膠輥外圈能夠繞膠輥軸轉動；擠膠輥軸的一端通過螺栓連接滑臺，當螺栓擰松時，擠膠輥軸能夠在滑臺上移動，當螺栓擰緊時，擠膠輥軸能夠固定在滑臺上；滑臺通過螺栓連接固定在擠膠支架上，擠膠支架通過螺釘固定在機架底板上；