一种碳纤维原丝卷绕成型装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种碳纤维原丝卷绕成型装置及方法，其解决了现有卷绕机卷绕直径较小,产生容易掉边、凹陷的技术问题，其设有动力箱，所述动力箱上设有卷绕装置、摆丝装置、应力调整装置和电源开关，所述电源开关与卷绕装置、摆丝装置和应力调整装置电连接，所述卷绕装置设有卷绕电机、卷绕辊和纱筒，所述卷绕辊在所述卷绕电机连接，所述卷绕辊与所述纱筒连接，所述纱筒两端设有护板；所述卷绕辊内设有紧筒松筒装置，本发明专利技术还提供一种碳纤维原丝卷绕成型方法。本发明专利技术可广泛应于碳纤维原丝卷绕。本发明专利技术可广泛应于碳纤维原丝卷绕。本发明专利技术可广泛应于碳纤维原丝卷绕。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维原丝卷绕成型装置及方法


[0001]本专利技术涉及碳纤维生产领域，特别是涉及一种碳纤维原丝卷绕成型装置及方法。

技术介绍

[0002]碳纤维原丝又称碳纤维前驱体，指生产碳纤维用的聚合物原丝。碳纤维原丝在生产过程中，最后一道工序，需要将原丝缠绕到纱筒上，进而使得原丝可以进行不同的加工使用。工业化装置上的原丝卷绕机具有卷绕速度高(最高可达400m
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1)、卷轴重量大(最大可达350kg
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轴
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1)、自控程度高、操作方便等特点。卷绕机是碳纤维生产过程中的关键设备之一，它的主要作用是将原丝卷绕成具有一定长度的长筒型轴品，进行后续使用或进行包装、贮存及销售。卷绕机按用途可分为原丝卷绕机和碳丝卷绕机两种。目前广泛使用的原丝卷绕机普遍存在以下问题：单卷卷绕长度较小；运输时，表面应力松弛；并且在碳化退卷时，丝束易于发生丝条崩溃(俗称“脱裤子”)；并且在卷绕工序上，存在上纱筒及落筒时间长，工作强度大等缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有卷绕机卷绕直径较小,产生容易掉边、凹陷的技术问题，提供一种提高卷绕机的单卷长度的碳纤维原丝卷绕成型装置。
[0004]本专利技术提供一种碳纤维原丝卷绕成型装置，其设有动力箱，所述动力箱上设有卷绕装置、摆丝装置、应力调整装置和电源开关，所述电源开关与卷绕装置、摆丝装置和应力调整装置电连接，其特征是，所述卷绕装置设有卷绕电机、卷绕辊和纱筒，所述卷绕辊在所述卷绕电机连接，所述卷绕辊与所述纱筒连接，所述纱筒两端设有护板；所述卷绕辊内设有紧筒松筒装置。
[0005]优选地，所述摆丝装置上设有陶瓷材质拨叉，所述摆丝装置整体沿卷绕辊垂直的方向进行直线运动；所述拨叉沿着与卷绕辊平行的方向往复式运动。
[0006]优选地，所述紧筒松筒装置设有滑动部件、气动内腔和弹簧，所述气动内腔和弹簧分别驱动所述滑动部件与纱筒贴合和分离。
[0007]优选地，还设有应力调整装置，所述应力调整装置设有阻尼轮、应力调节杆、导丝轮、过线轮支杆和过线轮，所述应力调整装置固定于所述动力箱上，所述阻尼轮、应力调节杆和过线轮支杆依次位于所述应力调整装置的前端，所述导丝轮位于所述应力调节杆上，所述过线轮位于所述过线轮支杆上。
[0008]优选地，还设有推筒装置，所述推筒装置与气缸连接，将纱筒沿卷绕辊轴向推出。
[0009]优选地，所述护板为圆环型，所述护板分为固定护板和活动护板，所述活动护板能够安装在固定护板上实现护板的长度调节。
[0010]本专利技术还提供一种碳纤维原丝卷绕成型方法，其采用上述碳纤维原丝卷绕成型装置，其步骤包括：
[0011]步骤1，紧筒松筒装置将纱筒与卷绕辊紧密贴合；
[0012]步骤2，卷绕辊在卷绕电机的带动下进行转动，摆丝装置上的拨叉沿着与卷绕辊平行的方向往复式运动；随着卷绕纱筒上卷绕纤维的变厚，摆丝装置机体，与卷绕纤维厚度的径向变化同步运动，将碳纤维原丝均匀卷绕在纱筒；
[0013]步骤3，纱筒卷绕完成后，紧筒松筒装置将纱筒与卷绕辊分离，推筒装置将纱筒沿卷绕辊轴向推出；
[0014]步骤4，机械手臂将满轴后的纱筒卸下；
[0015]步骤5，安装空纱筒至卷绕机上，重复步骤1
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5。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017](1)本专利技术采用了带边纱筒，提升了卷绕直径，杜绝了侧面的原丝损伤，克服单卷丝束掉边，凹陷等缺陷，卷绕丝束始终垂直于滚筒水平方向的方法，保证了一致的卷绕线速度，采用了带边纱筒，保护了单卷卷束的整体稳定性，纱筒两侧的护板也保护了卷束，消除了从侧面被损坏的风险。
[0018](2)本专利技术摆丝装置，维持恒定的纤维进入角度，保证了纱轴成型过程中，卷绕参数恒定。在摆丝装置上设有拨叉，摆丝装置与卷绕辊垂直的方向，进行直线运动，是为了让卷绕的丝束垂直于卷绕滚筒的水平方向；拨叉与卷绕辊平行的方向进行匀速往复运动，保证缠绕丝条以均匀的线速度卷绕。采用陶瓷材质的拨叉耐磨，对丝束的阻力小。
[0019](3)本专利技术采用应力调整装置，为碳化阶段的放丝提供平稳的丝束应力，当纱线的张力突增时，可通过压缩弹簧实现补偿，避免纱线绷断，且可以通过螺钉调节张力，便于操作，能够有效应对来自上游工序传导过来的纱线的应力波动。从而维持稳定的纱线应力，使得纱线在纱筒上的卷绕成型稳定。
[0020](4)本专利技术的紧筒松筒装置，通过控制面板，即可实现纱筒的涨紧和松懈，无需手工干预，节省时间，并且降低了劳动强度。
[0021](5)本专利技术的推筒装置，降低了落筒的难度，节约时间，在原丝纱筒满筒的情况下，效果明显，且单卷越大，效果越明显。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的立体结构示意图；
[0023]图2是本专利技术卷绕辊剖面示意图。
[0024]附图符号说明：
[0025]1、底座；2、动力箱；3、卷绕辊；4、纱筒；5、摆丝装置；6、拨叉；7、阻尼轮；8、应力调节杆；9、导丝轮；10、应力调节装置；11、过线轮支杆；12、过线轮；13、电源开关；14、控制面板；15、推管装置；16、滑动部件；17、气动内腔；18、弹簧；19、碳纤维原丝。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明，以使本专利技术所属
的技术人员能够实施本专利技术。
[0027]实施例1：
[0028]如图1所示，本专利技术设有底座1，底座1上端设有动力箱2，动力箱2上设有卷绕装置、摆丝装置5、应力调节装置10、电源开关13和控制面板14，动力箱2设有卷绕电机、摆丝电机
及伺服控制电机对卷绕装置、摆丝装置5提供动力。电源开关13与卷绕装置、摆丝装置5、应力调节装置10电连接。
[0029]卷绕装置设有卷绕电机、卷绕辊3和带边纱筒4，卷绕辊3在卷绕电机的带动下进行转动，卷绕辊3带动带边纱筒4转动，带边纱筒4长度为600
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1200mm，直径为120
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240mm。带边纱筒4两端带有护板，护板成圆环形，护板分为固定护板和活动护板，护板的长度可通过在固定护板上安装活动护板实现护板的调节，活动护板可以通过分布的若干磁铁磁条，与固定护板组合成一体；护板的长度根据单卷的长度而定，固定护板的直径为550
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750mm，活动护板安装后，直径为700
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1200mm。护板的厚度为10
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20mm。
[0030]摆丝装置5上的拨叉6沿着与卷绕辊平行的方向往复式运动；随着卷绕纱筒上卷绕纤维的变厚，摆丝装置机体5，与卷绕纤维厚度的径向变化同步运动，将碳纤维原丝19均匀卷绕在纱筒；拨叉6与卷绕辊平行的方向进行匀速往复运动，保证缠绕丝条以均匀的线速度卷绕；摆丝装置5与卷绕辊垂直的方向，进行直线运动，是为了让卷绕的丝束垂直于卷绕滚筒的水平方向。摆丝装置5中的关键件为拨叉6，拨叉6是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维原丝卷绕成型装置，其设有动力箱，所述动力箱上设有卷绕装置、摆丝装置、应力调整装置和电源开关，所述电源开关与卷绕装置、摆丝装置和应力调整装置电连接，其特征是，所述卷绕装置设有卷绕电机、卷绕辊和纱筒，所述卷绕辊在所述卷绕电机连接，所述卷绕辊与所述纱筒连接，所述纱筒两端设有护板；所述卷绕辊内设有紧筒松筒装置。2.根据权利要求1所述碳纤维原丝卷绕成型装置，其特征在于，所述摆丝装置上设有陶瓷材质拨叉，所述摆丝装置整体沿卷绕辊垂直的方向进行直线运动；所述拨叉沿着与卷绕辊平行的方向往复式运动。3.根据权利要求2所述碳纤维原丝卷绕成型装置，其特征在于，所述紧筒松筒装置设有滑动部件、气动内腔和弹簧，所述气动内腔和弹簧分别驱动所述滑动部件与纱筒贴合和分离。4.根据权利要求1
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3任一所述碳纤维原丝卷绕成型装置，其特征在于，还设有应力调整装置，所述应力调整装置设有阻尼轮、应力调节杆、导丝轮、过线轮支杆和过线轮，所述应力调整装置固定于所述动力箱上，所述阻尼轮、应力调节杆和过线轮支杆依次位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵敬东，林岩，霍兆明，杨文涛，杨峰，时英勇，宋立志，王春晓，赵伟东，孙富武，闫宝林，
申请(专利权)人：山东永成新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：