CN103334221A - 碳纤维多轴向经编机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺织机械，特别是一种将碳纤维编织成织物的碳纤维多轴向经编机，包括车头部件、车头前端工作机构和铺纬机构，所述车头部件设置在车头前端工作机构和铺纬机构之间，车头前端工作机构包括切割机构、牵拉机构和卷取机构，采用上述结构后，通过设置-45°、90°、45°夹角的铺纬展纤纱架在托布上分别铺设三层不同角度的碳纤维纱线，最后通过0°纱送经排头铺设第四层碳纤维纱线，将这四层碳纤维纱线送入车头部件，车头部件通过捆绑纱将四层碳纤维捆绑形成碳纤维编织物。

Description

碳纤维多轴向经编机

技术领域

本发明涉及一种纺织机械，特别是一种将碳纤维编织成织物的碳纤维多轴向经编机。

背景技术

碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维的耐疲劳性好，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，且密度低。碳纤维常用作飞机结构材料，航空材料，机动船体材料和风力发电机叶片材料等。

为了提高碳纤维织物的性能，一般需要设置多层碳纤维，且每层碳纤维的铺设角度不一样，这样多层碳纤维可以形成交错的网络设置，然后将这种多层碳纤维送入车头部件编织成织物，这样碳纤维织物韧性更强，更坚固稳定。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种将多个不同角度铺设的碳纤维层编织成织物的碳纤维多轴向经编机。

为解决上述的技术问题，本发明的碳纤维多轴向经编机包括车头部件、车头前端工作机构和铺纬机构，所述车头部件设置在车头前端工作机构和铺纬机构之间，车头前端工作机构包括切割机构、牵拉机构和卷取机构，

所述铺纬机构的铺纬机架上设置有托布和托布传动部件，所述托布两侧设置有纱线夹持排针，所述纱线夹持排针固定在链条输送部件上；所述铺纬机架旁设置有多个铺纬展纤纱架，所述铺纬展纤纱架与铺纬机架形成夹角；所述铺纬展纤纱架前端连接有横跨铺纬机架的横梁，所述横梁上设置有可在横梁上往复移动的铺纬小车；所述每个铺纬展纤纱架旁的铺纬机架上都固定有一个铺纬断纱部件；

所述铺纬小车通过滚轮与横梁上的导轨相连接，所述铺纬小车通过同步带与电机相连接；所述铺纬小车上固定有滚珠螺母丝杆，所述滚珠螺母丝杆的螺母上固定有纱线夹；

所述铺纬断纱部件包括基座，所述基座固定在铺纬纱架上；所述基座上固定有两个可上下动作的滚珠丝杆，所述两个滚珠丝杆中间连接有滑块，所述滑块下端连接有断纱刀片。

所述车头部件上方设置有捆绑纱输送辊。

进一步的，所述铺纬机架靠近车头部件的一侧固定有0°纱送经排头。

进一步的，所述铺纬展纤纱架共三个，分别与铺纬纱架成-45°、90°、45°夹角。

进一步的，所述托布传动部件包括主动辊和被动辊，所述主动辊与电机相连接，所述主动辊和被动辊分别固定在铺纬机架的两端，所述托布套装在主动辊和被动辊外侧。

进一步的，所述链条输送部件包括链条，所述链条上固定有纱线夹持排针固定块，所述纱线夹持排针固定在纱线夹持排针固定块上，所述链条套装在转轮上。

进一步的，所述切割机构包括横跨铺纬机架的支座和轮式刀片，所述支座上设置有燕尾槽，所述轮式刀片上固定有与燕尾槽相适应的卡件。

进一步的，所述卡件上设置有旋紧螺母。

进一步的，所述牵拉机构包括上主动牵拉辊和设置在主动牵拉辊下方的从动牵拉辊。

进一步的，所述卷取机构包括两个主动卷布辊，所述两个主动卷布辊之间设置有立柱，所述立柱上设置有可上下移动的卷布辊；所述卷布辊上方装有压辊，所述压辊通过压辊链条与压辊减速机相连接；所述两个主动卷布辊的一端都设置有主动链轮，所述主动链轮通过链轮链条与链轮减速机相连接。

进一步的，所述主动链轮与链轮减速机之间的链轮链条上设置有涨紧轮。

采用上述结构后，通过设置-45°、90°、45°夹角的铺纬展纤纱架在托布上分别铺设三层不同角度的碳纤维纱线，最后通过0°纱送经排头铺设第四层碳纤维纱线，将这四层碳纤维纱线送入车头部件，车头部件通过捆绑纱将四层碳纤维捆绑形成碳纤维编织物。

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详细的说明。

图1为本发明碳纤维多轴向经编机的结构示意图。

图2为本发明碳纤维多轴向经编机的俯视图。

图3为本发明图2中C部铺纬小车的放大示意图。

图4为本发明图1中A部铺纬断纱部件的放大示意图。

图5为本发明图1中B部链条输送部件的放大示意图。

图6为本发明切割机构的结构示意图。

图7为本发明牵拉机构的结构示意图。

图8为本发明卷取机构的结构示意图。

图9为本发明碳纤维多轴向经编机织物的结构示意图。

图中：1为车头部件，2为切割机构，3为牵拉机构，4为卷取机构，5为铺纬机架，6为托布，7为第一铺纬展纤纱架，8为第二铺纬展纤纱架，9为第三铺纬展纤纱架，10为0°纱送经排头，11为电机，12为主动辊，13为被动辊，14为捆绑纱输送辊

201为横梁，301为导轨，302为铺纬小车，303为滚轮，304为同步带，305为纱线夹,306为滚珠螺母丝杆，401为基座，402为滚珠丝杆，403为滑块，404为断纱刀片，501为纱线夹持排针，502为纱线夹持排针固定块，503为链条，504为转轮，601为支座，602为轮式刀片，603为卡件，604为旋紧螺母，701为主动牵拉辊，702为从动牵拉辊，801为主动卷布辊，802为主动链轮，803为立柱，804为卷布辊，805为压辊，806为压辊减速机，807为链轮减速机，808为涨紧轮，901为-45°碳纤维纱，902为90°碳纤维纱，903为45°碳纤维纱，904为0°碳纤维纱

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的碳纤维多轴向经编机包括车头部件1、车头前端工作机构和铺纬机构，所述车头部件设置在车头前端工作机构和铺纬机构之间，车头前端工作机构包括切割机构2、牵拉机构3和卷取机构4。

所述铺纬机构的铺纬机架5上设置有托布6和托布传动部件，所述托布传动部件包括主动辊12和被动辊13，所述主动辊12与电机11相连接，所述主动辊12和被动辊13分别固定在铺纬机架5的两端，所述托布套装在主动辊12和被动辊13外侧。通过电机11带动主动辊12转动，从而带动托布6循环转动。

如图5所示，所述托布6两侧设置有纱线夹持排针501，所述纱线夹持排针501固定在链条输送部件上。所述链条输送部件包括链条503，所述链条503上固定有纱线夹持排针固定块502，所述纱线夹持排针501固定在纱线夹持排针固定块502上，所述链条503套装在转轮504上。转轮504带动链条503转动，从而带动纱线夹持排针501在铺纬机架5两侧循环转动。这里通过伺服电机保持转轮504与带动托布的主动辊12同步。

如图2所示，所述铺纬机架5旁设置有三个铺纬展纤纱架，为第一展纤铺纬展纤纱架7、第二展纤铺纬展纤纱架8和第三展纤铺纬展纤纱架9，分别与铺纬纱架成-45°、90°、,45°夹角。所述铺纬展纤纱架前端连接有横跨铺纬机架5的横梁201，所述横梁201上设置有可在横梁上往复移动的铺纬小车；所述每个铺纬展纤纱架旁的铺纬机架上都固定有一个铺纬断纱部件。所述铺纬小车302通过滚轮303与横梁上的导轨301相连接，所述铺纬小车302通过同步带304与电机相连接，这样可以通过电机带动铺纬小车302沿着导轨301往复运动。所述铺纬小车302上固定有滚珠螺母丝杆306，所述滚珠螺母丝杆306的螺母上固定有纱线夹305，通过同步带驱动滚珠螺母丝杆306，从而带动纱线夹305上下动作。所述铺纬断纱部件包括基座401，所述基座401固定在铺纬纱架5上，所述基座401上固定有两个可上下动作的滚珠丝杆402，所述两个滚珠丝杆中间连接有滑块403，所述滑块403下端连接有断纱刀片404。

所述车头部件1上方设置有捆绑纱输送辊14，用来为车头部件1输送捆绑各碳纤维层编织成织物的捆绑纱。

进一步的，所述铺纬机架靠近车头部件的一侧固定有0°纱送经排头10。

本发明碳纤维多轴向经编机的铺纬编织原理如下：

如图2和图9所示，第一展纤铺纬展纤纱架7、第二展纤铺纬展纤纱架8和第三展纤铺纬展纤纱架9分别用来提供-45°碳纤维纱901，90°碳纤维纱902和45°碳纤维纱903。每个铺纬展纤纱架前端的铺纬小车302通过纱线夹305夹持一组碳纤维纱，然后铺纬小车302沿着横梁201上的导轨移动到铺纬机架的另一侧，这样铺纬小车夹持的碳纤维纱就横跨铺纬机架并与铺纬机架成相应夹角。然后通过滚珠螺母丝杆306带动纱线夹向下动作将夹持的碳纤维纱卡在纱线夹持排针501上，此时铺纬断纱部件的滚珠丝杆402带动断纱刀片404向下动作切断铺纬机架这一侧的碳纤维纱，然后带动断纱刀片向上移动。这样一组碳纤维纱就铺设在纱线夹持排针上，随着链条输送部件带着纱线夹持排针向前移动，铺纬小车移动到铺纬机架的这一侧，从断纱刀片404下方继续夹取下一组碳纤维纱。这样随着链条输送部件和托布的移动，先通过第一展纤铺纬纱架7铺设-45°碳纤维纱901，然后通过第二展纤铺纬纱架8在-45°碳纤维纱901上方铺设90°碳纤维纱902，最后在90°碳纤维纱902上铺设45°碳纤维纱903。最后，通过0°纱送经排头10铺设最上层的0°碳纤维纱904，并将铺设好的四层多角度碳纤维纱送入车头部件1，车头部件1通过捆绑纱输送辊14提供的捆绑纱将四层多角度碳纤维编织层碳纤维织物。当然，本发明展纤铺纬纱架的数量以及展纤铺纬纱架与铺纬机架的夹角可以根据碳纤维织物的编织要求设定。

进一步的，在车头部件编织形成碳纤维织物后为了将整块的碳纤维织物裁切成所需要的宽度在车头部件之后设置了切割机构，所述切割机构包括横跨铺纬机架的支座601和轮式刀片602，所述支座602上设置有燕尾槽，所述轮式刀片602上固定有与燕尾槽相适应的卡件603，这样轮式刀片602可以在燕尾槽滑动，即可以调整轮式刀片602之间的宽度，从而将碳纤维织物裁切成不同宽度。

更进一步的，为了再调整完轮式刀片602的位置之后将其固定，在所述卡件603上设置有旋紧螺母604，松开旋紧螺母604后可移动调整轮式刀片602的位置，然后通过旋紧螺母将其固定在燕尾槽上。

进一步的，在车头部件编织形成碳纤维织物后为了将其牵拉送入卷取机构设置了牵拉机构，所述牵拉机构包括上主动牵拉辊701和设置在主动牵拉辊701下方的从动牵拉辊702，碳纤维织物在托布上移动到主动牵拉辊701和从动牵拉辊702之间，通过摩擦力将碳纤维织物送入卷取机构。

所述卷取机构包括两个主动卷布辊801，所述两个主动卷布辊之间设置有立柱803，所述立柱上设置有可上下移动的卷布辊804。所述卷布辊804上方装有压辊805，所述压辊通过压辊链条与压辊减速机806相连接。所述两个主动卷布辊801的一端都设置有主动链轮802，所述主动链轮802通过链轮链条与链轮减速机807相连接。

织物卷取装置从牵拉机构出来的织物朝卷取机构运动，所述卷布辊804由主动卷布棍801靠摩擦传动，通过压辊减速机806带动压辊链条使压棍805以一定的力压在卷布辊804上，使织物在卷装过程中有足够的摩擦力。进一步的，所述主动链轮802与链轮减速机807之间的链轮链条上设置有涨紧轮808，主动卷布辊由链轮减速机807带动主动链轮802传动，链轮链条的张力可以通过涨紧轮来调节。织物依次通过主动卷布辊801到达卷布棍804上，当布料达到卷径要求时，则通过压辊减速机806提起压辊805。

当然，本发明滚珠螺母丝杆306和滚珠丝杆402也可以换成是气缸或其他可以带动纱线夹305和断纱刀片404上下动作的装置，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本技术领域内的熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种碳纤维多轴向经编机，包括车头部件、车头前端工作机构和铺纬机构，所述车头部件设置在车头前端工作机构和铺纬机构之间，车头前端工作机构包括切割机构、牵拉机构和卷取机构，其特征在于：

所述铺纬机构的铺纬机架上设置有托布和托布传动部件，所述托布两侧设置有纱线夹持排针，所述纱线夹持排针固定在链条输送部件上；所述铺纬机架旁设置有多个铺纬展纤纱架，所述铺纬展纤纱架与铺纬机架形成夹角；所述铺纬展纤纱架前端连接有横跨铺纬机架的横梁，所述横梁上设置有可在横梁上往复移动的铺纬小车；所述每个铺纬展纤纱架旁的铺纬机架上都固定有一个铺纬断纱部件；

所述铺纬小车通过滚轮与横梁上的导轨相连接，所述铺纬小车通过同步带与电机相连接；所述铺纬小车上固定有滚珠螺母丝杆，所述滚珠螺母丝杆的螺母上固定有纱线夹；

所述铺纬断纱部件包括基座，所述基座固定在铺纬纱架上；所述基座上固定有两个可上下动作的滚珠丝杆，所述两个滚珠丝杆中间连接有滑块，所述滑块下端连接有断纱刀片。

所述车头部件上方设置有捆绑纱输送辊。

2.按照权利要求1所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述铺纬机架靠近车头部件的一侧固定有0°纱送经排头。

3.按照权利要求1或2所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述铺纬展纤纱架共三个，分别与铺纬纱架成-45°、90°、45°夹角。

4.按照权利要求1所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述托布传动部件包括主动辊和被动辊，所述主动辊与电机相连接，所述主动辊和被动辊分别固定在铺纬机架的两端，所述托布套装在主动辊和被动辊外侧。

5.按照权利要求1所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述链条输送部件包括链条，所述链条上固定有纱线夹持排针固定块，所述纱线夹持排针固定在纱线夹持排针固定块上，所述链条套装在转轮上。

6.按照权利要求1所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述切割机构包括横跨铺纬机架的支座和轮式刀片，所述支座上设置有燕尾槽，所述轮式刀片上固定有与燕尾槽相适应的卡件。

7.按照权利要求6所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述卡件上设置有旋紧螺母。

8.按照权利要求1所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述牵拉机构包括上主动牵拉辊和设置在主动牵拉辊下方的从动牵拉辊。

9.按照权利要求8所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述卷取机构包括两个主动卷布辊，所述两个主动卷布辊之间设置有立柱，所述立柱上设置有可上下移动的卷布辊；所述卷布辊上方装有压辊，所述压辊通过压辊链条与压辊减速机相连接；所述两个主动卷布辊的一端都设置有主动链轮，所述主动链轮通过链轮链条与链轮减速机相连接。

10.按照权利要求9所述的碳纤维多轴向经编机，其特征在于：所述主动链轮与链轮减速机之间的链轮链条上设置有涨紧轮。

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