[發(fā)明專利]一種具有阻尼功能的復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310603738.2
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103662963A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張武翔;王寶軍;丁希侖;徐小明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B65H49/20
• 分類號: B65H49/20;B65H49/26;B65H59/04;B65H63/032
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有阻尼功能的復(fù)合材料放卷裝置，具體來說，是一種可適應(yīng)復(fù)合材料卷筒內(nèi)徑及長度的不同而進(jìn)行對心調(diào)整、固定的放卷裝置，同時還具備復(fù)合材料張力的調(diào)節(jié)與斷裂檢測功能。

背景技術(shù)

復(fù)合材料纏繞成型已成為復(fù)合材料的重要加工技術(shù)之一，其已被廣泛的應(yīng)用于國防建設(shè)高技術(shù)領(lǐng)域，并逐漸向民用工業(yè)延伸。維持復(fù)合材料在纏繞過程中的張力穩(wěn)定，是決定纏繞設(shè)備性能的重要指標(biāo)。纏繞設(shè)備的放卷裝置使得復(fù)合材料可以連續(xù)不斷的輸送到后續(xù)加工裝置中。放卷裝置旋轉(zhuǎn)芯軸與安裝在其上的復(fù)合材料卷筒的同軸性以及能否調(diào)節(jié)放卷時的復(fù)合材料的張力都影響著纏繞過程中張力的穩(wěn)定。不同廠家生產(chǎn)的復(fù)合材料卷筒的內(nèi)徑及長度往往存在差異，由于誤差的影響，同一廠家生產(chǎn)的復(fù)合材料卷筒在上述規(guī)格參數(shù)上也不相同。因此，如果放卷裝置不能適應(yīng)復(fù)合材料卷筒的不同內(nèi)徑及長度，就需更換與之適應(yīng)的放卷芯軸甚至是放卷裝置。

當(dāng)前的放卷裝置通常只適用于特定規(guī)格的復(fù)合材料紗卷，或是根據(jù)原料的不同規(guī)格需要更換不同的定心軸套，適應(yīng)性不強(qiáng)且定心效果較差使得放卷張力變動較大，不具張力調(diào)節(jié)功能或采用成本較高、控制復(fù)雜的力矩電機(jī)或電流變流體阻尼器進(jìn)行張力控制，此外放卷裝置通常不具有對復(fù)合材料的斷裂進(jìn)行檢測的功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了適應(yīng)復(fù)合材料卷筒內(nèi)徑及長度的變化，同時控制放卷時復(fù)合材料的張力，本發(fā)明提出一種具有阻尼功能的復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置，可以適應(yīng)復(fù)合材料卷筒的內(nèi)徑及長度的不同，對復(fù)合材料卷筒進(jìn)行對心調(diào)整及固定；在放卷時可以對放卷張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有簡單、可靠等優(yōu)點(diǎn)；同時該裝置還具有檢測復(fù)合材料的斷裂檢測功能。

一種具有阻尼功能的復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置，包括放卷支撐機(jī)構(gòu)、定心調(diào)整機(jī)構(gòu)與張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與斷裂檢測機(jī)構(gòu)。

所述放卷支撐機(jī)構(gòu)包括支架與旋轉(zhuǎn)芯軸；旋轉(zhuǎn)芯軸的后端與支架前側(cè)軸承連接。

所述定心調(diào)整機(jī)構(gòu)包括定心軸套與定心調(diào)整芯軸。其中，定心軸套為圓臺型結(jié)構(gòu)，固定套接在旋轉(zhuǎn)芯軸后部。定心調(diào)整芯軸為由后部調(diào)整段與前部定心段構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)；調(diào)整段為柱狀結(jié)構(gòu)，調(diào)整段內(nèi)部同軸設(shè)計貫穿后端面的調(diào)節(jié)通道；定心段與定心軸套形狀相同，調(diào)整段前端與定心段上底面同軸相接。旋轉(zhuǎn)芯軸前端插入調(diào)節(jié)通道內(nèi)，使定芯軸套上底面與定心段上底面相對，且旋轉(zhuǎn)芯軸前端與調(diào)節(jié)通道端面間存在間隙，使定心調(diào)整芯軸在旋轉(zhuǎn)芯軸軸向上的位置可調(diào)。

所述張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括摩擦筒、阻尼帶、調(diào)節(jié)掛鉤、調(diào)節(jié)螺母與調(diào)節(jié)彈簧。其中，摩擦筒固定安裝在旋轉(zhuǎn)芯軸后端；阻尼帶繞過摩擦筒，位于摩擦筒周向上開設(shè)的帶槽中。阻尼帶一端通過螺釘與支架后側(cè)上設(shè)計的阻尼帶支架固連，另一端套接在調(diào)節(jié)掛鉤的鉤頭上。調(diào)節(jié)掛鉤的直柱段具有螺紋結(jié)構(gòu)，直柱段穿過阻尼帶支架上開設(shè)的通孔后與調(diào)節(jié)螺母螺紋連接；且調(diào)節(jié)掛鉤的直柱段上還套有調(diào)節(jié)彈簧，調(diào)節(jié)彈簧位于調(diào)節(jié)螺母與阻尼帶支架間。

所述斷裂檢測機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)檢測片、接近傳感器與傳感器支架。其中，接近傳感器通過傳感器支架固定安裝在支架后側(cè)。旋轉(zhuǎn)檢測片通過螺釘固定在摩擦筒后端面上，使旋轉(zhuǎn)檢測片可隨摩擦筒一同旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)檢測片具有伸出的檢測端，檢測端與接近傳感器的探測端相對。

通過上述結(jié)構(gòu)的對心調(diào)整裝置，在復(fù)合材料纏繞加工開始前，將復(fù)合材料卷筒套在旋轉(zhuǎn)芯軸上，通過調(diào)整螺釘旋緊，使定心軸套和定心調(diào)整芯軸定心段的錐面與復(fù)合材料卷筒的兩端面緊密接觸，此時復(fù)合材料卷筒的軸線與旋轉(zhuǎn)芯軸的軸線重合，復(fù)合材料卷筒可隨旋轉(zhuǎn)芯軸轉(zhuǎn)動。在進(jìn)行張力調(diào)整時，握住定心調(diào)整芯軸的定位段并將其旋轉(zhuǎn)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的阻力大小與放卷阻力要求，調(diào)整張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)螺母位置，調(diào)整完畢后即可將復(fù)合材料卷筒上復(fù)合材料輸送到后續(xù)加工裝置中，開始加工。在加工過程中，若接近傳感器處于常閉或常開狀態(tài)，則判斷復(fù)合材料發(fā)生斷裂，此時可及時停機(jī)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置，可適應(yīng)不同內(nèi)徑、長度的多種復(fù)合材料卷筒；

2、本發(fā)明復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置，復(fù)合材料卷筒與其支撐芯軸的同軸精度高，放卷過程中張力穩(wěn)定；

3、本發(fā)明復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置，放卷時復(fù)合材料的初始張力可調(diào)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高，易于維護(hù)；

4、本發(fā)明復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置，放卷時可以及時檢測放卷過程中復(fù)合材料是否發(fā)生斷裂，檢測裝置緊湊、可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明復(fù)合材料放卷對心調(diào)整裝置整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖；