[發明專利]一種用于制作復合材料NOL環的纏繞裝置

在審

• 申請號: 202010841793.5
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN114074434A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 羅錫林;魏建輝;和衛平;李飄;傅鑫;賴長亮
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實施方式披露了一種用于制作復合材料NOL環的纏繞裝置，其結構包括紗架，紗架軸，紗筒，工作臺，導紗輥固定塊，導紗輥，膠槽，浸膠輥固定塊，浸膠輥，擠膠輥固定塊，擠膠輥上壓塊，擠膠輥，軸三，凸輪，錐形齒輪二，絲嘴輕桿，錐形齒輪一，模具，皮帶，主動傳遞齒輪，軸一，被動傳遞齒輪，電機，軸二。使用過程中，紗線從紗筒(4)中引出，經過導紗輥(7)進入膠槽(8)，膠槽(8)中注入配好的樹脂，在膠槽(8)中經過浸膠輥(10)充分浸潤樹脂，浸潤樹脂后的紗線經過擠膠輥(13)，通過擠膠輥(13)的間隙可以刮除多余的樹脂，經過擠膠輥(13)的紗線再穿過絲嘴輕桿(17)上端的開孔纏繞至模具(19)上，最終完成復合材料的纏繞。

技術領域

本發明涉及復合材料領域，屬于一種新型的用于制作復合材料NOL環的纏繞裝置。

背景技術

復合材料纏繞制品在航空航天、交通運輸、船舶等領域有著大量的應用，包括火箭發動機、高壓氣瓶、壓力容器、管道等。纖維纏繞成型的內壓容器通常采用網格理論進行強度設計，網格理論只考慮纖維方向的強度和剛度，而忽略了樹脂的作用，因此，對于復合材料壓力容器的設計，采用環形試件測試材料性能更有意義，這種環形試件通常稱為NOL環，目前制備NOL環的設備通常采用大型的纏繞機，先制備一段較長的復合材料圓筒，然后通過機加工切割成滿足標準測試試樣寬度(6mm，Φ150mm)的環，切割過程容易對試樣的邊界造成損傷，使一些連續纖維被切斷，降低NOL環的承載能力，影響測試結果，另外，大型的纏繞機設備價格昂貴，控制復雜，不利于實驗室推廣。本發明旨在開發一種簡易、實用的纏繞裝置，用于制備單個繞制的NOL環，適合實驗室使用，該設備可以控制纏繞速度、纏繞張力、含膠量、展紗寬度等工藝參數。

發明內容

本發明的技術任務是針對上述現有制備NOL環中的不足，開發一種單個繞制的NOL環纏繞裝置，可以方便、快速的制備NOL環，同時還可以控制纏繞速度、纏繞張力、含膠量、展紗寬度等工藝參數，設備占地少，簡易實用，適合實驗室使用。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是包括紗架1，紗架軸2，紗筒4，工作臺5，導紗輥固定塊6，導紗輥7，膠槽8，浸膠輥固定塊9，浸膠輥10，擠膠輥固定塊11，擠膠輥上壓塊12，擠膠輥13，軸三14，凸輪15，錐形齒輪二16，絲嘴輕桿17，錐形齒輪一18，模具19，皮帶20，主動傳遞齒輪21，軸一22，被動傳遞齒輪23，電機24，軸二26。

所述紗架1與紗架軸2之間通過軸承連接，紗筒4套接在紗架軸2上。

所述工作臺上設有導紗輥固定塊6，導紗輥固定塊6上設有可轉動的導紗輥7；所述工作臺5上設有膠槽8，所述膠槽8兩側設有浸膠輥固定塊9，浸膠輥固定塊9上設有可轉動的浸膠輥10；所述工作臺5上設有擠膠輥固定塊11，擠膠輥固定塊11上設有兩個可轉動的擠膠輥13，兩個擠膠輥13間設有間隙。

所述工作臺5上設有電機24，電機24連接并驅動軸一22轉動，軸一22上設有模具19及主動傳遞齒輪21。

軸二26上設有錐形齒輪一18、被動傳遞齒輪23，所述被動傳遞齒輪23和主動傳遞齒輪21通過皮帶20連接，電機24的轉動通過軸一22、主動傳遞齒輪21、皮帶20和被動傳遞齒輪23傳遞到軸二26上。

所述工作臺5上設有兩個軸承座，軸承座上安裝軸三14，軸三14上設有凸輪15和錐形齒輪二16，錐形齒輪二16與錐形齒輪一18嚙合，將軸二26的轉動傳遞到軸三14上。

所述絲嘴輕桿17為彈性長條桿，上端設有開孔，下端與工作臺相連，絲嘴輕桿17與凸輪15接觸，紗線穿過絲嘴輕桿17上端的開孔至模具19上，通過凸輪15的轉動使絲嘴輕桿17發生往返運動，使得紗線以不同角度纏繞在模具19上。

使用過程中，紗線從紗筒4中引出，經過導紗輥7進入膠槽8，膠槽8中注入配好的樹脂，在膠槽8中經過浸膠輥10充分浸潤樹脂，浸潤樹脂后的紗線經過擠膠輥13，通過擠膠輥13的間隙刮除多余樹脂后再穿過絲嘴輕桿17上端的開孔纏繞至模具19上，最終完成復合材料的纏繞。