[發明專利]一種纖維纏繞機及纏繞方法

有效

• 申請號: 202110750771.2
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113386329B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 吉少波;李杰;李鳳珍;朱曉軍;譚鑫;胡國斌
• 申請（專利權）人: 西安英利科電氣科技有限公司
• 主分類號: B29C53/60
• 分類號: B29C53/60;B29C53/80;B29C53/84;B29L31/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

一種纖維纏繞機及纏繞方法，包括移動裝置、芯模、經紗纏繞頭、緯紗纏繞頭和經紗供紗裝置；經紗纏繞頭環繞設置在移動裝置外側，芯模設置在移動裝置上，且芯模和經紗纏繞頭同軸設置；經紗纏繞頭兩側的移動裝置上均設置有緯紗纏繞頭；經紗供紗裝置設置在移動裝置兩側，經紗供紗裝置連接經紗纏繞頭。本發明圓柱面平鋪的同一層每根經紗相對芯模軸線的螺旋角相同，不存在相互間的交疊；在圓柱面的徑向相鄰的經紗層之間也不存在相互交疊現象，因此減少了纖維交叉彎曲，能更好地發揮高強纖維的力學性能，使纏繞體更加堅固輕盈；相較傳統的纖維纏繞機本發明纏繞機的生產效率可以大幅提高。

技術領域

本發明屬于復合材料高壓容器的制造技術領域，特別涉及一種纖維纏繞機及纏繞方法。

背景技術

復合材料固體火箭發動機燃燒室殼體都是采用高強度纖維纏繞工藝制造，這樣做的好處是能夠使高強度纖維按照設計者的意圖將單向的強度優勢充分發揮，從而使制造的固發殼體既輕又堅固。但是傳統的纖維纏繞工藝生產效率低，用一束紗往復纏繞很多遍才能將一縱向的纏繞層布滿，在纏繞過程中往復的縱向紗線在螺旋纏繞時不可避免的會與之前纏繞的紗發生疊交并給纖維束造成大量的微彎曲，降低了纖維材料強度的有效發揮；特別是兩端封頭處頻繁的交疊會在紗線下面形成很多空隙，對抗剪、抗壓能力相對較差的高強度纖維帶來危險，迫使在封頭處必需要添加其它材料進行補強，從而增加了殼體的重量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種纖維纏繞機及纏繞方法，以解決上述問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種纖維纏繞機，包括移動裝置、芯模(39)、經紗纏繞頭(1)、緯紗纏繞頭(2)和經紗供紗裝置；經紗纏繞頭(1)環繞設置在移動裝置外側，芯模(39)設置在移動裝置上，且芯模(39)和經紗纏繞頭(1)同軸設置；經紗纏繞頭(1)兩側的移動裝置上均設置有緯紗纏繞頭(2)；經紗供紗裝置設置在移動裝置兩側，經紗供紗裝置連接經紗纏繞頭(1)；芯模(39)一端為前接頭(12)，另一端為后接頭(13)。

進一步的，移動裝置包括縱移車(9)、第一軌道(6)、第二軌道(7)、第三軌道(8)、主車頭(4)和副車頭(5)；縱移車(9)設置在第一軌道(6)上，縱移車(9)上設置有第二軌道(7)和第三軌道(8)；主車頭(4)固定設置在縱移車(9)的一端，副車頭(5)設置在第二軌道(7)上。

進一步的，主車頭(4)上設置有芯模自旋驅動裝置和連接法蘭(14)，副車頭(5)上設置有連接法蘭(14)，兩個連接法蘭(14)同軸設置，芯模(39)設置在兩個連接法蘭(14)之間；第一軌道(6)的一端設置有前擋板(10)，另一端設置有后擋板(11)。

進一步的，經紗纏繞頭(1)包括導絲器(28)、經紗纏繞頭主體和導絲環(31)；若干導絲器(28)分布在同一個圓環上，且套設在芯模(39)外側，導絲器(28)圍繞的圓直徑大于芯模(39)圓柱段的直徑，導絲器(28)兩旁均設有導絲環(31)，導絲器(28)兩旁的導絲環(31)內徑小于導絲器(28)內側所圍成的圓直徑；經紗纏繞頭主體設置在若干導絲器(28)外側。

進一步的，經紗纏繞頭(1)縱向兩側安裝有箍縮機構；箍縮機構包括一組圓弧環箍瓣(27)和伸縮機構，兩組圓弧環箍瓣(27)對稱設置在經紗纏繞頭(1)縱向兩側，伸縮機構設置在經紗纏繞頭主體上，圓弧環箍瓣(27)與伸縮機構的動作桿連接。

進一步的，箍縮機構是為若干個分割開的半徑小于芯模(39)半徑的光滑的鋼管做成的圓弧；伸縮機構為電推缸或氣缸。