本实用新型专利技术零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，属于芯模制造技术领域；该装置包括芯模主体、直线度传感器，芯模主体内壁环绕设置有模内永磁铁，芯模主体的上方和/或下方设有外部永磁铁；直线度传感器用于测量芯模主体的弯曲方向及程度，外部永磁铁与芯模主体之间的距离可调，通过改变外部永磁铁对芯模主体的作用力从而消除弯曲变形，进而提高了利用芯模缠绕出的产品的质量和精度。利用芯模缠绕出的产品的质量和精度。利用芯模缠绕出的产品的质量和精度。
【技术实现步骤摘要】
零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置
[0001]本技术属于芯模制造
，特别涉及一种零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置。
技术介绍
[0002]因纤维缠绕成型制得产品相比传统加工产品具有强度高、重量轻、可靠性高、产品质量稳定（芯模精度越高，产品质量越高）、成本低（在同一产品上，可合理配选若干种材料使其再复合，达到最佳的技术经济效果）等特点，现众多产品，如压力容器、导弹发射管、飞机机体等都采用芯模缠绕成型的方法。根据纤维缠绕成型时树脂基体的物理化学状态不同，分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕三种，其中，又以湿法缠绕水平芯模应用最为普遍。而其中一些特殊的长圆柱型产品因其体积庞大，其芯模体型相应也十分庞大，故结构刚性很难保证。目前，为减小芯模水平工作时因自重产生的挠度对产品质量和性能、以及拔模难度的影响，多采用增加芯模壁厚进而提高芯模刚度进而减小其变形量的方法，其缺点也很明显：1、壁厚增加质量增加，成本增加，且芯模变得十分笨重；2、壁厚增加自重增加，壁厚增大对减小弯曲变形的收益愈加的不明显，故只能在一定程度上减小弯曲变形；3、这种大型芯模，即使通过各种手段将芯模弯曲变形量降到足够小，也会因为长时间不使用，水平放置而产生永久的弯曲变形，严重影响芯模的使用寿命。
技术实现思路
[0003]本技术鉴于以上问题而完成。本技术的目的在于提供一种主动调整芯模变形程度，消除大长径比铁磁性圆柱型芯模弯曲变形的装置及方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，包括芯模主体、直线度传感器，芯模主体内壁环绕设置有模内永磁铁，芯模主体的上方和/或下方设有外部永磁铁；
[0005]直线度传感器用于测量芯模主体的弯曲方向及程度，外部永磁铁与芯模主体之间的距离可调，通过改变外部永磁铁对芯模主体的作用力从而消除弯曲变形。
[0006]进一步的，所述芯模主体的上方设有拉力永磁铁，所述芯模主体的下方设有浮力永磁铁。
[0007]进一步的，所述拉力永磁铁和所述浮力永磁铁弧形对称环抱于所述芯模主体的上下两侧。
[0008]进一步的，所述拉力永磁铁和所述浮力永磁铁的圆心角不大于120
°
。
[0009]进一步的，所述拉力永磁铁和所述浮力永磁铁的内径弧面与外径弧面分别为磁场的两极，所述浮力永磁铁的内径弧面与所述拉力永磁铁的内径弧面的磁极相反，所述浮力永磁铁的内径弧面与所述模内永磁铁的外径弧面磁极相同，所述拉力永磁铁的内径弧面与所述模内永磁铁的外径弧面磁极相反。
[0010]进一步的，所述模内永磁铁包括钕磁铁块和隔板，钕磁铁块与隔板紧密相间排布
装设于所述芯模主体的内壁表面，由非铁磁性材料制成的环形衬套支撑固定，所述模内永磁铁以一个完整圆环为一组，所述模内永磁铁设置的组数至少为一组。
[0011]一种磁悬式消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的方法，包括以下步骤：
[0012]在芯模主体的内壁环绕设置至少一组模内永磁铁，在芯模主体的上方和/或下方设有外部永磁铁；
[0013]获取芯模主体的直线度；
[0014]响应于芯模主体的直线度至超出设定的直线度阈值，调整外部永磁铁与芯模主体之间的距离，改变外部永磁铁对芯模主体的作用力，进而消除芯模主体的弯曲变形。
[0015]本技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0016]本技术仅依靠永磁铁磁力即可矫正大长径比圆柱芯模的弯曲变形，无需复杂的控制系统和机械结构，大大提高了产品的制造精度。且不会因为芯模长时间水平放置而产生任何弯曲变形。
附图说明
[0017]图1为本技术第一实施方式涉及消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置的结构示意图。
[0018]图2为第一实施方式涉及的装置沿轴径向的剖视图。
[0019]图3为本技术第二实施方式涉及消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置的结构示意图。
[0020]图4为第二实施方式涉及的装置的侧视图。
[0021]图中，1-封头，2-芯模主体，3-拉力永磁铁，4-模内永磁铁，5-环形衬套，6-转轴，7-直线度传感器，8-浮力永磁铁，9-隔板，10-升降导柱，11-轴承顶座，12-龙门架，13-轴承，14-底座，15-升降调节螺栓，
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术做进一步的说明。
[0023]本技术一种零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，包括芯模主体2、直线度传感器7，芯模主体2内壁环绕设置有模内永磁铁4，芯模主体2的上方和/或下方设有外部永磁铁；
[0024]直线度传感器7用于测量芯模主体2的弯曲方向及程度，外部永磁铁与芯模主体2之间的距离可调，通过改变外部永磁铁对芯模主体2的作用力从而消除弯曲变形。
[0025]芯模主体2的上方设有拉力永磁铁3，芯模主体2的下方设有浮力永磁铁8。
[0026]拉力永磁铁3和浮力永磁铁8分别与芯模主体2弧形对称环抱于芯模主体2的上下两侧。
[0027]拉力永磁铁3和浮力永磁铁8的圆心角不大于120
°
。
[0028]拉力永磁铁3和浮力永磁铁8的内径弧面与外径弧面分别为磁场的两级，浮力永磁铁8的内径弧面与拉力永磁铁3的内径弧面的磁极相反，浮力永磁铁8的内径弧面与模内永磁铁4的外径弧面磁极相同。拉力永磁铁3的内径弧面与所述模内永磁铁4的外径弧面磁极相反。
[0029]模内永磁铁4包括钕磁铁块和隔板9，钕磁铁块与隔板9紧密相间排布装设于芯模主体2的内壁表面，由非铁磁性材料制成环形衬套5支撑固定，模内永磁铁4以一个完整圆环为一组，模内永磁铁4设置的组数至少为一组。
[0030]一种零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的方法，包括以下步骤：
[0031]在芯模主体的内壁环绕设置至少一组模内永磁铁，在芯模主体的上方和/或下方设有外部永磁铁；
[0032]获取芯模主体的直线度；
[0033]响应于芯模主体的直线度至超出设定的直线度阈值，调整外部永磁铁与芯模主体之间的距离，改变外部永磁铁对芯模主体的作用力，进而消除芯模主体的弯曲变形。
[0034]第一实施方式
[0035]如图1、图2所示，芯模主体2采用常规芯轴结构，壁面较常规芯轴减薄，壁面材料优选导磁性较高材料或强度高、刚度大、质量轻且无抗磁性的复合材料。芯模主体2的上方和下方都设有永磁铁，且与芯模主体2保持一定距离。一对封头1装设在芯模主体2两端。封头1的两端还连接有转轴6。芯模主体2采用导磁性好、强度高、刚度大的Q345钢，模内永磁铁4采用结构简单、安装方便、磁能积最大的的钕磁铁块，若干形状大小性能相同的弧形钕磁铁块与隔板9紧密相间排布装设于芯模主体2中部内壁表面，并被环形衬套5支撑固定，假设弧形钕磁铁块小径弧面为磁场N极，大径弧面为磁场S极，此时芯模主体2中部外表面为磁场S本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，其特征在于：包括芯模主体（2）、直线度传感器（7），芯模主体（2）内壁环绕设置有模内永磁铁（4），芯模主体（2）的上方和/或下方设有外部永磁铁；直线度传感器（7）用于测量芯模主体（2）的弯曲方向及程度，外部永磁铁与芯模主体（2）之间的距离可调，通过改变外部永磁铁对芯模主体（2）的作用力从而消除弯曲变形。2.根据权利要求1所述的零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，其特征在于：所述芯模主体（2）的上方设有拉力永磁铁（3），所述芯模主体（2）的下方设有浮力永磁铁（8）。3.根据权利要求2所述的零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，其特征在于：所述拉力永磁铁（3）和所述浮力永磁铁（8）弧形对称环抱于所述芯模主体（2）的上下两侧。4.根据权利要求3所述的零能耗消除大长径比圆柱型芯模弯曲变形的装置，其特征在于：所述拉力永磁铁（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张栋，沈兴全，武涛，苗鸿宾，董振，罗世通，张方超，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：新型
国别省市：
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