專利名稱：一種大絲束碳纖維薄層化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種薄層化設(shè)備，尤其是一種主要應(yīng)用于50K以上大絲束 碳纖維的薄層化的大絲束碳纖維薄層化裝置。
背景技術(shù)：
目前市場上的同類產(chǎn)品主要通過利用多重直輥在纖維上施加大的張力來實(shí) 現(xiàn)大絲束碳纖維的薄層化。這類大絲束碳纖維薄層化裝置存在如下一些缺點(diǎn)
1) 由于薄層化過程中，這類裝置在纖維上施加的張力大，對纖維造成的 損傷嚴(yán)重；
2) 由于這類薄層化裝置作用機(jī)理單一，大絲束碳纖維薄層化效果較差,:。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種大絲束碳纖維薄層化裝置，克服了市場上現(xiàn) 有產(chǎn)品在纖維上施加的張力大，對纖維造成的損傷嚴(yán)重；薄層化作用機(jī)理單一， 薄層化效果較差的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種大絲束碳纖維薄層化裝置，包括薄層化主體裝置、紗架和纖維限位裝 置，薄層化主體裝置左側(cè)設(shè)有紗架，所述紗架的主要結(jié)構(gòu)是絲巻固定裝置；薄 層化主體裝置右側(cè)設(shè)有纖維限位裝置，纖維限位裝置右側(cè)設(shè)有浸膠裝置；所述 薄層化主體裝置包括三個張力控制裝置、異型輥組合、氣流薄層化組合和電機(jī) 及其電子控速單元，所述三個張力控制裝置M的設(shè)置在薄層化主體裝置上， 左側(cè)的兩個張力控制裝置之間設(shè)有異型輥組合，所述異型輥組合由三個異型輥 組成，其中兩個異型輥水平設(shè)置，另一個異型輥:沒置在兩水平異型輥中間下側(cè)；右側(cè)的兩個張力控制裝置之間設(shè)有氣流薄層化組合和電機(jī)及其電子控速單元， 所述氣流薄層化組合由兩個輥?zhàn)雍涂煽亓髁砍轱L(fēng)機(jī)組成，兩個輥?zhàn)铀皆O(shè)置， 兩個輥?zhàn)又虚g下側(cè)設(shè)有可控流量抽風(fēng)才幾。
所述張力控制裝置由從動輥、主動輥和張力測定控制系統(tǒng)組成，所述聚四 氟乙烯結(jié)構(gòu)的從動輥設(shè)置在纖維束上側(cè)，聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)的主動輥設(shè)置在纖維
束下側(cè)，從動輥上側(cè)設(shè)有張力測定控制系統(tǒng)；所述張力測定控制系統(tǒng)由力傳感 器和與從動輥相連接的調(diào)節(jié)器組成，力傳感器設(shè)置在調(diào)節(jié)器的頂端。
所述纖維限位裝置由帶槽直輥、橡膠直輥和松緊調(diào)節(jié)裝置組成，帶槽直輥 設(shè)置在纖維束下側(cè)，橡膠直輥設(shè)置在纖維束上側(cè)，橡膠直輥上側(cè)設(shè)有松緊調(diào)節(jié) 裝置，松緊調(diào)節(jié)裝置的下端連接在橡膠直輥的軸心處。
所述浸膠裝置由浸膠漕、浸膠漕蓋板、浸膠裝置前導(dǎo)輥、浸膠裝置后導(dǎo)輥 組合和浸膠輥，浸膠漕包括浸膠漕后側(cè)板和浸膠漕前側(cè)板，浸膠漕后側(cè)板和浸 膠漕前側(cè)板相對設(shè)置，浸膠漕左側(cè)設(shè)有浸膠裝置前導(dǎo)輥，浸膠漕右側(cè)設(shè)有浸膠 裝置后導(dǎo)輥組合，浸膠裝置后導(dǎo)輥組合包括含膠量調(diào)節(jié)輥和浸膠裝置后導(dǎo)輥， 浸膠裝置后導(dǎo)輥通過連接桿軸接含膠量調(diào)節(jié)輥；所述浸膠裝置前導(dǎo)輥和浸膠裝 置后導(dǎo)輥組合之間設(shè)有浸膠漕蓋板，浸膠漕蓋板下側(cè)設(shè)有浸膠輥，浸膠輥在浸 膠漕底部。
本實(shí)用新型所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的有益效果為薄層化主體裝 置利用了一種特殊形狀的異型輥和氣流的雙重作用，可以在達(dá)到同樣甚至更好 的薄層化效果的同時，明顯的減小纖維張力、減小纖維與金屬間的摩擦，達(dá)到 減小薄層化過程對大絲束碳纖維的損傷；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，可大幅提高大絲 束碳纖維薄層化效果，為大絲束碳纖維提供更廣泛的應(yīng)用條件。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的側(cè)視圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束>^友纖維薄層化裝置的纖維限位裝置 的左(右)視圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的纖維限位裝置 的側(cè)浮見圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的浸膠裝置的剖 視圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的浸膠裝置的局 部俯4見圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的浸膠輥與蓋板 的結(jié)構(gòu)示意圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置的浸膠漕前/后側(cè) 板的示意圖。
圖中
1、薄層化主體裝置；2、紗架；2-1、絲巻固定裝置；3、纖維限位裝置； 3-1、帶槽直輥；3-2、橡膠直輥；3-3、松緊調(diào)節(jié)裝置；4、張力控制裝置；4-1、 從動輥；4-2、主動輥；4-3、張力測定控制系統(tǒng)；4-4、力傳感器；4-5、調(diào)節(jié)器； 5、氣流薄層化組合；5-1、輥?zhàn)樱?-2、可控流量抽風(fēng)才幾；6、電機(jī)及其電子控速 單元；7、異型輥組合；7-1、異型輥；8、浸膠裝置；8-1、浸膠槽；8-11、浸膠 漕后側(cè)板；8-12、浸膠漕前側(cè)板；8-2、浸膠槽蓋板；8-3、浸膠裝置前導(dǎo)輥；8-4、 浸膠裝置后導(dǎo)輥組合；8-41、含膠量調(diào)節(jié)輥；8-42、浸膠裝置后導(dǎo)輥；8-5、浸 膠輥。
具體實(shí)施方式
如圖1和2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束^_纖維薄層化裝置，包括 薄層化主體裝置l、紗架2和纖維限位裝置3，薄層化主體裝置1左側(cè)設(shè)有紗架2，
6紗架2可對大絲束碳纖維絲巻進(jìn)行固定，并保證大絲束碳纖維進(jìn)入所述薄層化主 體裝置l時的角度和方向，所述紗架2的主要結(jié)構(gòu)是絲巻固定裝置2-1,所述絲巻 固定裝置2-l能保證纖維束從絲巻給料的平穩(wěn)、流暢；薄層化主體裝置l右側(cè)設(shè) 有纖維限位裝置3，纖維限位裝置3右側(cè)設(shè)有浸膠裝置8;所述薄層化主體裝置l 包括三個張力控制裝置4、異型輥組合7、氣流薄層化組合5和電機(jī)及其電子控速 單元6,所述三個張力控制裝置4分散的設(shè)置在薄層化主體裝置1上，左側(cè)的兩個 張力控制裝置4之間設(shè)有異型輥組合7，所述異型輥組合7由三個異型輥7-l組成， 其中兩個異型輥7^水平設(shè)置，另 一個異型輥7-l設(shè)置在兩水平異型輥7-l中間下 側(cè)，所述異型輥7-l由電機(jī)驅(qū)動，三個異型輥7-l的轉(zhuǎn)速相同，其中兩水平異型輥 7-l旋轉(zhuǎn)方向相同，另一個異型輥7-l旋轉(zhuǎn)方向與兩水平異型輥7-l轉(zhuǎn)動方向相反， 三個異型輥7-l表面線速度的方向與纖維運(yùn)動方向相同；右側(cè)的兩個張力控制裝 置4之間設(shè)有氣流薄層化組合5和電機(jī)及其電子控速單元6，所述氣流薄層化組合 5由兩個輥?zhàn)?-l和可控流量抽風(fēng)機(jī)5-2組成，兩個輥?zhàn)?-l水平設(shè)置，兩個輥?zhàn)?-l 中間下側(cè)設(shè)有可控流量抽風(fēng)機(jī)5-2，所述兩個輥?zhàn)?-l由電機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)，其 表面線速度與纖維運(yùn)動速度一致，可通過可控流量風(fēng)機(jī)5-2進(jìn)行抽氣；所述薄層 化主體裝置1可通過特殊形狀的異型輥組合7和氣流薄層化組合5的雙重作用對 大絲束碳纖維進(jìn)行薄層化。
所述張力控制裝置4由從動輥4-l、主動輥4-2和張力測定控制系統(tǒng)4-3組成， 所述從動輥4-l設(shè)置在纖維束上側(cè)，為一個聚四氟乙烯輥，所述主動輥4-2設(shè)置在 纖維束下側(cè)，為一個由電機(jī)4-ll驅(qū)動的聚四氟乙烯輥，從動輥4-l上側(cè)設(shè)有張力 測定控制系統(tǒng)4-3;所述張力測定控制系統(tǒng)4-3由力傳感器4-31和與從動輥4-1相 連接的調(diào)節(jié)器4-32組成，力傳感器4-31設(shè)置在調(diào)節(jié)器4-32的頂端；主動輥4-2由 電才幾驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)，主動輥4-2和從動輥4-l之間的壓力也可調(diào)，可通過調(diào)節(jié)測 定主動輥4-2和從動輥4-l之間的壓力，控制調(diào)節(jié)壓力在一最佳值，使纖維在此壓 力對應(yīng)的纖維張力作用下能達(dá)到預(yù)期的大絲束石炭纖維薄層化效果；所述左側(cè)的 兩個張力控制裝置4對異型輥組合7部分張力進(jìn)行控制，右側(cè)的兩個張力控制裝 置4對氣流作用組合5部分張力進(jìn)行控制。
如圖3和4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，所述纖維限位裝置3由帶槽直輥3-l、橡膠直輥3-2和松緊調(diào)節(jié)裝置3-3組成，對應(yīng)于薄 層化后纖維束寬度的帶槽直輥3-l設(shè)置在纖維束下側(cè)，橡膠直輥3-2設(shè)置在纖維束 上側(cè)，橡膠直輥3-2上側(cè)設(shè)有松緊調(diào)節(jié)裝置3-3,松緊調(diào)節(jié)裝置3-3的下端連接在 橡膠直輥3-2的軸心處，所述纖維限位裝置帶槽直輥3-l由電機(jī)驅(qū)動，可根據(jù)需要 更換不同槽寬的帶槽直輥3-l，帶槽直輥3-l與橡膠直輥3-2之間的壓力也可調(diào)節(jié)， 所述纖維限位裝置3通過使用不同寬度帶槽直輥3-l,并調(diào)節(jié)與橡膠直輥3-2之間 的壓力大小，使薄層化后的大絲束碳纖維在帶槽直輥3-l內(nèi)的分布趨于均勻，并 使纖維束寬度限制在帶槽直輥3-l的寬度范圍內(nèi)。
如圖4至8所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，所述 浸膠裝置8由浸膠漕8-l、浸膠漕蓋板8-2、浸膠裝置前導(dǎo)輥8-3、浸膠裝置后導(dǎo)輥 組合8-4和浸膠輥8-5,浸膠漕8-1包括浸膠漕后側(cè)板8-11和浸膠漕前側(cè)板8-12，浸 膠漕后側(cè)板8-11和浸膠漕前側(cè)板8-12相對設(shè)置，浸膠漕8-1左側(cè)設(shè)有浸膠裝置前 導(dǎo)輥8-3，浸膠裝置前導(dǎo)輥8-3由電機(jī)驅(qū)動，浸膠漕8-l右側(cè)設(shè)有浸膠裝置后導(dǎo)輥 組合8-4，浸膠裝置后導(dǎo)輥組合8-4包括含膠量調(diào)節(jié)輥8-41和浸膠裝置后導(dǎo)輥 8-42，浸膠裝置后導(dǎo)輥8-42通過連接桿軸接含膠量調(diào)節(jié)輥8-41，浸膠裝置后導(dǎo)輥 8-42由電機(jī)驅(qū)動，浸膠裝置后導(dǎo)輥8-42可帶動含膠量調(diào)節(jié)輥8-41轉(zhuǎn)動，含膠量調(diào) 節(jié)輥8-41可拆卸，含膠量調(diào)節(jié)輥8-41與浸膠裝置后導(dǎo)輥8-42之間的壓力可調(diào)節(jié)， 所述浸膠裝置前導(dǎo)輥8-3和浸膠裝置后導(dǎo)輥組合8-4之間設(shè)有浸膠漕蓋板8-2，浸 膠漕蓋板8-2放置合適后可與浸膠槽8-l固定，也可分離；所述浸膠漕蓋板8-2下 側(cè)設(shè)有浸膠輥8-5，浸膠輥8-5在浸膠漕8-l底部，浸膠輥8-5通過連接桿連接浸膠 漕蓋板8-2。所述浸膠裝置8可以根據(jù)薄層化后大絲束碳纖維的用途選擇性的添 加，在浸膠槽8-l中放置預(yù)先配好的樹脂液，并使纖維束通過浸膠輥8-5和浸膠裝 置后導(dǎo)輥組合8-4的作用在其上涂覆合適樹脂含量的樹脂，以進(jìn)行后續(xù)使用。
以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種大絲束碳纖維薄層化裝置，包括薄層化主體裝置、紗架和纖維限位裝置，薄層化主體裝置左側(cè)設(shè)有紗架，所述紗架的主要結(jié)構(gòu)是絲卷固定裝置，薄層化主體裝置右側(cè)設(shè)有纖維限位裝置；所述薄層化主體裝置包括三個張力控制裝置、異型輥組合、氣流薄層化組合和電機(jī)及其電子控速單元，所述三個張力控制裝置分散的設(shè)置在薄層化主體裝置上，左側(cè)的兩個張力控制裝置之間設(shè)有異型輥組合；右側(cè)的兩個張力控制裝置之間設(shè)有氣流薄層化組合和電機(jī)及其電子控速單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，其特征在于異型輥 組合由三個異型輥組成，其中兩個異型輥水平設(shè)置，另一個異型輥設(shè)置在兩水 平異型輥中間下側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，其特征在于氣流薄 層化組合由輥?zhàn)雍涂煽亓髁砍轱L(fēng)機(jī)組成，輥?zhàn)铀皆O(shè)置，輥?zhàn)酉聜?cè)設(shè)有可控流 量抽風(fēng)才幾。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，其特征在于張力控 制裝置由從動輥、主動輥和張力測定控制系統(tǒng)組成，所述從動輥設(shè)置在纖維束 上側(cè)，主動輥設(shè)置在纖維束下側(cè)，從動輥上側(cè)設(shè)有張力測定控制系統(tǒng)；所述張 力測定控制系統(tǒng)由力傳感器和與從動輥相連接的調(diào)節(jié)器組成，力傳感器設(shè)置在 調(diào)節(jié)器的頂端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，其特征在于纖維限 位裝置由帶槽直輥、橡膠直輥和松緊調(diào)節(jié)裝置組成，帶槽直輥設(shè)置在纖維束下 側(cè)，橡膠直輥設(shè)置在纖維束上側(cè)，橡膠直輥上側(cè)設(shè)有松緊調(diào)節(jié)裝置，松緊調(diào)節(jié) 裝置的下端連接在橡膠直輥的軸心處。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大絲束碳纖維薄層化裝置，其特征在于纖維限 位裝置右側(cè)設(shè)有浸膠裝置，所述浸膠裝置由浸膠漕、浸膠漕蓋板、浸膠裝置前 導(dǎo)輥、浸膠裝置后導(dǎo)輥組合和浸膠輥，浸膠漕包括浸膠漕后側(cè)板和浸膠漕前側(cè) 板，浸膠漕后側(cè)板和浸膠漕前側(cè)板相對設(shè)置，浸膠漕左側(cè)設(shè)有浸膠裝置前導(dǎo)輥，浸膠漕右側(cè)設(shè)有浸膠裝置后導(dǎo)輥組合，浸膠裝置后導(dǎo)輥組合包括含膠量調(diào)節(jié)輥和浸膠裝置后導(dǎo)輥，浸膠裝置后導(dǎo)輥通過連接桿軸接含膠量調(diào)節(jié)輥；所述浸膠 裝置前導(dǎo)輥和浸膠裝置后導(dǎo)輥組合之間設(shè)有浸膠漕蓋板，浸膠漕蓋板下側(cè)設(shè)有 浸膠輥，浸膠輥在浸膠漕底部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大絲束碳纖維薄層化裝置，包括薄層化主體裝置、紗架和纖維限位裝置，薄層化主體裝置左側(cè)設(shè)有紗架，薄層化主體裝置右側(cè)設(shè)有纖維限位裝置，纖維限位裝置右側(cè)設(shè)有浸膠裝置；所述薄層化主體裝置包括張力控制裝置、異型輥組合、氣流薄層化組合和電機(jī)及其電子控速單元，所述多個張力控制裝置分散的設(shè)置在薄層化主體裝置上，左側(cè)相鄰的兩個張力控制裝置之間設(shè)有異型輥組合，所述異型輥組合由三個異型輥組成；右側(cè)相鄰的兩個張力控制裝置之間設(shè)有氣流薄層化組合和電機(jī)及其電子控速單元，本實(shí)用新型有益效果為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，可大幅提高大絲束碳纖維薄層化效果，同時可減小薄層化過程對大絲束碳纖維的損傷。
文檔編號D06N7/06GK201420178SQ20092014556
公開日2010年3月10日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者劉汝斌, 孫永春, 段躍新, 研 肇 申請人:北京航空航天大學(xué);段躍新;肇 研;劉汝斌;孫永春