CN102874649B - 一种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置，该装置主要包括固定芯轴、一级旋转轴、涡簧及固定装置、纱筒固定套和张力调节机构，该装置主要为预浸丝束纱筒提供必要支撑，实现自动丝束铺放过程中丝束退绕时纱筒随动旋转，减少铺丝设备输送阻力，并提供定量可控回弹张力，实现自动丝束铺放过程中预浸丝束的张力定量可控，达到预浸丝束退绕过程中输送张力可调的目的。本发明装置大大优化现有预浸丝束支撑机构，机构简单，操作便利，极大地提高自动丝束铺放效率，可以广泛应用于自动铺丝、自动铺带以及缠绕等相关工艺领域。
Description
技术领域
本发明是一种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置，属于产品的结构技术领域。该支撑装置主要应用在复合材料自动铺放设备上。
背景技术
在自动丝束铺放工艺过程中，使用的原材料主要是经过分切后的预浸丝束，通常呈筒状，为保证自动丝束铺放过程中丝束输送稳定，保持稳定张力非常重要，而丝束张力对复合材料制件的力学性能具有重要影响。目前自动铺丝设备国外较为成熟，但相关技术封锁较为严重。国内自动丝束铺放设备暂无成熟商品，目前的自动丝束铺放设备样机纱筒支撑装置结构较为复杂，降低了系统可靠性，并增加了相应制造成本，严重阻碍自动丝束铺放工作顺利进行。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术状况而设计提供了一种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置，其目的是对为预浸丝束纱筒提供必要支撑，实现自动丝束铺放过程中丝束退绕时纱筒随动旋转，减少铺丝设备输送阻力，并提供定量可控回弹张力，保证自动丝束铺放过程中预浸丝束的定量可控张力，实现预浸丝束退绕过程中的输送张力可调。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置，其特征在于：该装置包括一个固定芯轴(1)，固定芯轴(1)固定安装在自动铺丝机纱箱中，一级旋转轴(4)通过两端的一级轴承(3)安装在固定芯轴(1)上，两端的一级轴承(3)通过轴承卡簧(2)定位，纱筒固定套(5)通过一个二级轴承(6)安装在一级旋转轴(4)的左端，预浸丝束纱筒(9)的一端套装在纱筒固定套(5)上，预浸丝束纱筒(9)旋转时带动纱筒固定套(5)转动，平面涡卷弹簧(8)绕制在纱筒固定套(5)和一级旋转轴(4)之间，平面涡卷弹簧(8)的一端与纱 筒固定套(5)连接，另一端与一级旋转轴(4)外表面上的涡簧固定装置(7)连接；
一级旋转轴(4)的右端通过另一个二级轴承(6)连接并安装于轴承座(11)内，二级轴承(6)通过轴承卡簧(2)定位，轴承座(11)的外表面上沿环向均匀安装3个带径向弹力的伸缩滚珠(13)，预浸丝束纱筒(9)的另一端的内壁与伸缩滚珠(13)形成滚动连接；
在固定芯轴(1)右端的端面中心加工有中心孔（26），顶尖(18)与该中心孔配合对固定芯轴(1)进行轴向定位，顶尖(18)的后端固定连接调节柱(19)，在调节柱(19)上，沿轴向经中心轴线(10)加工一个矩形调节槽(15)，在调节柱(19)的底部，沿中心轴线(10)加工一个盲孔(12)，调节柱(19)穿过压盖(22)并通过调节螺母(23)固定位置，调节柱(19)的外圆周面上缠绕张力调节弹簧(20)，张力调节弹簧(20)的右端与调节柱(19)上弹簧衬垫(21)相抵，张力调节弹簧(20)的左端与套装在调节柱(19)上的张力调节盖(17)的后端固定连接，张力调节盖(17)的前端通过张力调节弹簧(20)的张力与一级旋转轴(4)右端的端面相抵并压紧，沿调节柱(19)底部中心轴线(10)的盲孔(12)，插装一个调节连接杆(24)，调节连接杆(24)的外螺纹与盲孔(12)的内螺纹连接，调节连接杆(24)的前端连接一个垂直于中心轴线(10)的挡杆(25)，挡杆(25)贯穿矩形调节槽(15)，挡杆(25)两端的延伸部分可以带动张力调节盖(17)克服张力调节弹簧(20)的张力向后运动。
本发明的优点是结构简单，使用方便，具有较大应用灵活度，并极大地降低了制造成本，广泛应用于自动铺丝、自动铺带以及缠绕相关工艺中。
附图说明
图1为本发明支撑装置的整体结构示意图
图2为本发明支撑装置中调节柱部分的结构示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图所示，该种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置，其特征在于：该装置包括一个固定芯轴1，固定芯轴1固定安装在 于自动铺丝机纱箱中，一级旋转轴4通过两端的一级轴承3安装在固定芯轴1上，两端的一级轴承3通过轴承卡簧2定位，纱筒固定套5通过一个二级轴承6安装在一级旋转轴4的左端，预浸丝束纱筒9的一端套装在纱筒固定套5上，预浸丝束纱筒9旋转时带动纱筒固定套5转动，平面涡卷弹簧8绕制在纱筒固定套5和一级旋转轴4之间，平面涡卷弹簧8的一端作为活动端与纱筒固定套5连接，平面涡卷弹簧8的另一端与一级旋转轴4外表面上的涡簧固定装置7连接；
一级旋转轴4的右端通过另一个二级轴承6连接并安装固定于轴承座11内，二级轴承6通过轴承卡簧2定位，轴承座11的外表面上沿环向均匀安装3个带径向弹力的伸缩滚珠13，预浸丝束纱筒9的另一端的内壁与伸缩滚珠13形成滚动连接；
在固定芯轴1右端的端面中心加工有中心孔26，顶尖18与该中心孔配合对固定芯轴1进行轴向定位，顶尖18的后端固定连接调节柱19，在调节柱19上，沿轴向经中心轴线10加工一个矩形调节槽15，在调节柱19的底部，沿中心轴线10加工一个盲孔12，调节柱19穿过压盖22并通过调节螺母23固定位置，调节柱19的外圆周面上缠绕张力调节弹簧20，张力调节弹簧20的右端与调节柱19上弹簧衬垫21相抵，张力调节弹簧20的左端与套装在调节柱19上的张力调节盖17的后端固定连接，张力调节盖17的前端通过张力调节弹簧20的张力与一级旋转轴4右端的端面相抵并压紧，沿调节柱19底部中心轴线10的盲孔12，插装一个调节连接杆24，连接杆24的外螺纹与盲孔12的内螺纹连接，调节连接杆24的前端连接一个垂直于中心轴线10的挡杆25，挡杆25贯穿矩形调节槽15，挡杆25两端的延伸部分可以带动张力调节盖17克服张力调节弹簧20的张力向后运动。
纱筒张力调节主要通过张力调节盖17与一级旋转轴4轴向端面摩擦提供，张力调节盖17通过轴向伸缩的张力调节弹簧20提供张力，张力调节弹簧20过盈配合在弹簧衬垫21上，保证了张力调节弹簧20的轴向刚度，张力调节弹簧20的伸缩量通过调节连接杆24进行调节，调节连接杆24由精密螺纹通过矩形调节槽15内的挡杆25带动张力调节盖17 向后运动，这样通过控制一级旋转轴4的旋转速度来精密调节纱筒的张力大小。
在自动丝束铺放工艺过程中，预浸丝束退绕时带动固定套5旋转，与固定套5连接的平面涡卷弹簧8开始工作并提供反向扭矩施加定量退绕张力；当张力达到设定值后，与平面涡卷弹簧8固定端相连接的一级旋转轴4开始工作，保证丝束铺放过程中张力稳定。同时，张力调节机构通过施加和一级旋转轴4摩擦力，达到调节退绕张力大小的目的。
与现有技术相比，本装置使用方式灵活多变，既可安装于铺丝设备铺丝头部位，也可安装至独立于铺丝头的预浸纱箱，另外也可独立安装于缠绕纱箱。
Claims (1)
1.一种用于自动纤维铺放工艺中预浸丝束纱筒的支撑装置，其特征在于：该装置包括一个固定芯轴(1)，固定芯轴(1)固定安装在自动铺丝机纱箱中，一级旋转轴(4)通过两端的一级轴承(3)安装在固定芯轴(1)上，两端的一级轴承(3)通过轴承卡簧(2)定位，纱筒固定套(5)通过一个二级轴承(6)安装在一级旋转轴(4)的左端，预浸丝束纱筒(9)的一端套装在纱筒固定套(5)上，预浸丝束纱筒(9)旋转时带动纱筒固定套(5)转动，平面涡卷弹簧(8)绕制在纱筒固定套(5)和一级旋转轴(4)之间，平面涡卷弹簧(8)的一端与纱筒固定套(5)连接，另一端与一级旋转轴(4)外表面上的涡簧固定装置(7)连接；
一级旋转轴(4)的右端通过另一个二级轴承(6)连接并安装于轴承座(11)中，二级轴承(6)通过轴承卡簧(2)定位，轴承座(11)的外表面上沿环向均匀安装3个带径向弹力的伸缩滚珠(13)，预浸丝束纱筒(9)的另一端的内壁与伸缩滚珠(13)形成滚动连接；
在固定芯轴(1)右端的端面中心加工有中心孔（26），顶尖(18)与该中心孔配合对固定芯轴(1)进行轴向定位，顶尖(18)的后端固定连接调节柱(19)，在调节柱(19)上，沿轴向经中心轴线(10)加工一个矩形调节槽(15)，在调节柱(19)的底部，沿中心轴线(10)加工一个盲孔(12)，调节柱(19)穿过压盖(22)并通过调节螺母(23)固定位置，调节柱(19)的外圆周面上缠绕张力调节弹簧(20)，张力调节弹簧(20)的右端与调节柱(19)上弹簧衬垫(21)相抵，张力调节弹簧(20)的左端与套装在调节柱(19)上的张力调节盖(17)的后端固定连接，张力调节盖(17)的前端通过张力调节弹簧(20)的张力与一级旋转轴(4)右端的端面相抵并压紧，沿调节柱(19)底部中心轴线(10)的盲孔(12)，插装一个调节连接杆(24)，连接杆(24)的外螺纹与盲孔(12)的内螺纹连接，调节连接杆(24)的前端连接一个垂直于中心轴线(10)的挡杆(25)，挡杆(25)贯穿矩形调节槽(15)，挡杆(25)两端的延伸部分能够带动张力调节盖(17)克服张力调节弹簧(20)的张力向后运动。
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