CN101708656B - 碳纤维复合芯制造机 - Google Patents
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Abstract
碳纤维复合芯制造机，包括绕有碳纤和玻纤的纱架及牵引复合芯的牵引系统，在纱架与牵引系统之间沿牵引方向依次设有排除纤维水分的烘干箱、纤维浸入树脂的恒温上浆斗、分布有集纱孔的纤维集纱器、压紧纤维的压浆器、固化纤维芯的成型模具、对成型模具中加热元件进行控制的温控箱系统、冷风冷却系统以及装置于牵引机后的自动打码系统；本发明提供了一套完善的碳纤维复合芯制造设备，设备整体成熟完善，能够实现碳纤维复合芯的连续、快速生产，并且其使用简单，生产的产品质量稳定，价格低，具有很好的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维导线生产设备，尤其是一种碳纤维芯制造机。
背景技术
传统的电力传输是通过钢芯铝导线进行的，由于这类导线在电力传输过程受温度影响较大，会产生弧垂问题，因此钢芯铝导线已逐渐被碳纤维芯导线代替。目前有一种新型的碳纤维复合芯导线，它由多数碳纤维为骨料，与由多种物质组成的树脂基料中复合而成，线芯被导电体包裹，由于这种线芯具有较高的弹性模量及较低的热膨胀系数，能够提高导线的安培容量，不但输电量大，而且耐高温，不会产生明显弧垂，使用效果好，寿命长，可以说这是电力传输导线的发展趋势。然而，目前行业内对于碳纤维复合芯的生产制造尚不够成熟，没有一种专用的碳纤维复合芯生产设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制造碳纤维复合芯的碳纤维复合芯制造机。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
碳纤维复合芯制造机，包括绕有碳纤和玻纤的纱架及牵引复合芯的牵引系统，在纱架与牵引系统之间沿牵引方向依次设有排除纤维水分的烘干箱、纤维浸入树脂的恒温上浆斗、分布有集纱孔的纤维集纱器、压紧纤维的压浆器、固化纤维芯的成型模具、对成型模具中加热元件进行控制的温控箱系统、冷风冷却系统以及装置于牵引机后的自动打码系统。
本发明的有益效果是：本发明提供了一套完善的碳纤维复合芯制造设备，其设备整体成熟完善，能够实现碳纤维复合芯的连续、快速生产，并且其使用简单，生产的产品质量稳定，价格低，具有很好的使用效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明所提供的碳纤维复合芯制造机，包括绕有碳纤和玻纤的纱架1及牵引复合芯的牵引系统2，在纱架1与牵引系统2之间沿牵引方向依次设有排除纤维水分的烘干箱3、纤维浸入树脂的恒温上浆斗4、分布有集纱孔的纤维集纱器5、压紧纤维的压浆器6、固化纤维芯的成型模具7、对成型模具中加热元件进行控制的温控箱系统01、冷风冷却系统8以及装置于牵引机后的自动打码系统02。
作为本发明的优选实施方式，所述成型模具7包括沿牵引方向依次排设的预成型模71、半固化模72及固化模73；所述预成型模71设有供碳纤维芯通过的模孔，预成型模71还设有将树脂浸透的纤维进行恒温成型的装置；在预成型模71与半固化模72之间设有集合已成型的碳纤和玻纤的混合集纱器74；所述半固化模72分为至少两段，每一段内设有疏导纤维的连续纱架，纱架设有供纤维芯通过的通道，其通道数量沿牵引方向依次递减，并最终递减至一个通道，半固化模72使已成型的碳纤和浸透好的玻纤进行恒温成型固化饱和；所述固化模73是供已复合成型的复合芯通过的模孔，把复合芯进行完全固化；成型模具7内部设有固化碳纤维复合芯的加热元件，本专利所采用的加热元件引用了精湛的加热圈卷曲成型技术，具有稳定、持久的加热性能，保证允许加热长达12000个小时。
其中，本发明的温控箱系统01是采用高速的微处理器控制，内置双重保护开关，具备PID控制及自适应功能，自动设定最佳控制参数；具有多种报警方式，断电断偶，声光报警，漏电保护功能，充分保护加热元件，安全可靠；本发明的温控箱系统01所采用的功能和机构，可以通过现有市面上的设备实现，因此本发明不再赘述。
作为本发明的优选实施方式，所述牵引系统2包括第一牵引机21、第二牵引机22及液压系统23，所述液压系统23传动连接第一牵引机21及第二牵引机22，所述连接第一牵引机21及第二牵引机22依次交替夹紧、拉动复合芯，所述液压系统23设有夹紧液压缸231及推动液压缸232，这样，牵引系统2通过第一牵引机21及第二牵引机22达到循环动作以拉动纤维束，保证了生产连续性。
并且，所述牵引系统2后方设有缠绕收集碳纤维复合芯的绕线轮9，绕线轮9用于储存最终的碳纤维复合芯成品，例如，其规格可为每轮约150米，其结构包括标准线轮，可由木头构成，内径可设为约0.1米，这样可用来卷绕1000米的碳纤维复合芯。
此外，所述纤维集纱器5包括碳纤集纱器51和玻纤集纱器52，用来分别集合碳纤及玻纤。
所述纱架1上排放有若干捆碳纤和玻纤，碳纤排放于中部，玻纤排放于两边，纱架1的出线侧设有对应每捆纤维的张力控制机构11，张力控制机构11可调控张力，以保证纤维具有足够的张力，例如其可采用牵引圈，以调节纤维束的拉力，防止纤维打结，保证纤维笔直牵引。
并且，所述纱架1与烘干箱3之间设有引导纤维的导纱架12，导纱架12通过预定的通道可引导纤维，并防止其交叉，保证了正常生产。
本发明的冷风冷却系统8，是利用引入室外的新鲜空气，通过蒸发降温这一自然现象来达到降温的目的。此冷风冷却系统装置于成型模具后，对固化后的碳纤维复合芯进行降温处理。其冷却过程：风机将室外空气往机器内抽，通过风机后置水帘系统，利用水帘系统中水分蒸发时来降低空气温度，被降温后的空气直接导入碳纤维复合芯上，从而达到降温效果。
此外，本发明的所述自动打码系统02，是对已生产好的碳纤维复合芯产品进行自动打印厂标和编码的装置。
参照图2，本发明采用碳纤维复合芯制造机进行碳纤维复合芯的制造，将纱架1上退绕下来的纤维束连接牵引系统2，开启牵引系统2牵引纤维束，纤维束依次通过设备的烘干箱3进行烘干、恒温上浆斗4浸入树脂、纤维集纱器5进行集中、成型模具进行固化，以及冷风冷却系统8进行降温后，便可得到成品。
综上，本发明提供了一套完善的碳纤维复合芯制造设备，其设备成熟完善，能够实现碳纤维复合芯的连续、快速生产，并且其使用简单，生产的产品质量稳定，价格低，具有很好的使用效果。
Claims (7)
1.碳纤维复合芯制造机，其特征在于：包括绕有碳纤和玻纤的纱架（1）及牵引复合芯的牵引系统（2），在纱架（1）与牵引系统（2）之间沿牵引方向依次设有排除纤维水分的烘干箱（3）、纤维浸入树脂的恒温上浆斗（4）、分布有集纱孔的纤维集纱器（5）、压紧纤维的压浆器（6）、固化纤维芯的成型模具（7）、对成型模具中加热元件进行控制的温控箱系统（01）、冷却系统（8）以及装置于牵引机后的自动打码系统（02）；
所述成型模具（7）包括沿牵引方向依次排设的预成型模（71）、半固化模（72）及固化模（73）；所述预成型模（71）设有供碳纤维芯通过的模孔，预成型模（71）还设有将树脂浸透的纤维进行恒温成型的装置；在预成型模（71）与半固化模（72）之间设有集合碳纤和玻纤的混合集纱器（74）；所述半固化模（72）分为至少两段，每一段内设有疏导纤维的连续纱架，纱架设有供纤维芯通过的通道，其通道数量沿牵引方向依次递减，并最终递减至一个通道，半固化模（72）设有梯级恒温装置使浸透好的纤维进行固化饱和；所述固化模（73）是供已复合成型的复合芯通过的模孔，把复合芯进行完全固化；成型模具（7）内部设有固化碳纤维复合芯的加热元件。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯制造机，其特征在于：所述温控箱系统（01），是采用高速的微处理器控制，内置双重保护开关，具备PID控制及自适应功能，自动设定最佳控制参数；并具备断电断偶，声光报警，漏电保护功能。
3.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯制造机，其特征在于：所述牵引系统（2）包括第一、第二牵引机（21、22）及液压系统（23），所述液压系统（23）传动连接第一、第二牵引机（21、22），所述第一、第二牵引机（21、22）依次交替夹紧、拉动复合芯，所述液压系统（23）设有夹紧液压缸（231）及推动液压缸（232）。
4.根据权利要求2所述的碳纤维复合芯制造机，其特征在于：所述牵引系统（2）后方设有缠绕收集碳纤维复合芯的绕线轮（9）。
5.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯制造机，其特征在于： 所述纤维集纱器（5）包括碳纤集纱器（51）和玻纤集纱器（52）。
6.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯制造机，其特征在于：所述纱架（1）上排放有若干捆碳纤和玻纤，碳纤排放于中部，玻纤排放于两边，此排放方式不仅使纤维有条理，而且使纤维有一定张力，纱架（1）的出线侧设有对应每捆纤维的张力控制机构（11）。
7.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯制造机，其特征在于：所述纱架（1）与烘干箱（3）之间设有引导纤维的导纱架（12）。
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