CN104727007A - 碳纤维织造的主动连续送经系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种碳纤维织造的主动连续送经系统，包括机架、钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四；通过电动机传动橡胶导辊匀速转动，橡胶导辊与纤维之间由于摩擦力，送出一定量纤维，喂入张力平衡装置，通过导纱辊上、下位置的波动对经纱张力进行微调，保证经纱以均匀、恒定的张力喂入织造工序。避免了被动送经装置由卷取机构牵引经纱喂入织机，造成卷取机构磨损加剧和布面质量问题。

Description

碳纤维织造的主动连续送经系统

技术领域

    本发明涉及一种碳纤维织造的主动连续送经系统。

背景技术

由于碳纤维具有优异的力学性能、化学性能和电学性能，广泛应用于航天航空、风电行业、建筑工业、汽车工业、体育用品、导电材料、和海洋船舶业等领域。随着各行业对碳纤维制品需求的不断增加，碳纤维织物质量和产量也急需跟进。

众所周知，传统织物织造工艺流程、机械配合度已接近完美，但是碳纤维织物织造工艺和设备方面刚刚起步，我们不能盲目的套用传统织造设备来实现碳纤维织物的生产。碳纤维具有高强高模，断裂伸长率低等力学特性，不适宜反复退绕、卷取工序，而传统织物织造工序经纱需要经过整经→浆纱→织造工序繁琐，不能满足碳纤维织造需求。

现有的碳纤维织物生产设备采用经纱从筒子上退绕后，经过几组辊组，直接喂入织机织造工序。对经纱张力的均匀性没有进行调整，或者调节不够，不能保证片纱张力均衡的喂入织造工序，造成的后果是不能保证碳纤维织物布面质量。并且经纱的喂入量全靠卷取装置对织物的收卷，带动经纱被动的送经方式，增加了卷取装置的负荷，造成卷取装置频繁更换机件，无法提高织机织造速度和织物产量。

具体问题分析如下：

一、经纱张力调节不能满足织造需求。经纱从纱架引出后经过几组导纱辊，直接进入织造工序。由于纱锭储纱量变化、经纱路径导纱装置的差异和纱锭张力装置差异等原因，不能保障经纱张力均匀、恒定，易造成吊经、松经、条影、布面发花、波纹等疵点出现。

二、对卷取装置磨损严重。被动送经方式是由卷取装置牵引织物，带动纱锭经纱被动送出一定纱量，喂入织造工序。织机纱架到卷取辊之间距离长、中间经过多组导纱辊组，经纱纱锭数多，经纱张力总和较大，对卷取装置的负荷较重，机件磨损严重，无法提高织机织造速度。

三、产品质量的影响。卷取装置运动方式为间歇式的，造成纱锭转动为被动间歇式，织造过程中经纱颤动幅度较大，造成经纱张力波动较大。并且经纱与机件之间的摩擦除了路径方向的摩擦外，增加了垂直方向的摩擦，对经纱损伤加剧，进而对产品质量产生较大影响。

四、产品产量很难提高。在上述的经纱张力不稳定、卷取装置磨损速度加快和产品质量无法保证等问题上，很难提高产品产量，只有解决以上问题，才有希望提高产品产量。

因此，上述问题是在对送经系统的设计和使用过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳纤维织造的主动连续送经系统解决现有技术中存在的对经纱张力的均匀性没有进行调整，或者调节不够，不能保证片纱张力均衡的喂入织造工序，造成的后果是不能保证碳纤维织物布面质量的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种碳纤维织造的主动连续送经系统，包括机架、钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四；钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四依次设置在机架上；橡胶导辊由电机带动；所述钢筘组合一包括第一钢筘、第一导辊、第二导辊，所述第一导辊的上表面与第二导辊的下表面在同一水平面；所述上导辊组合包括上导纱辊、上弹簧、下弹簧，所述上弹簧、下弹簧分别作用于上导纱辊上；所述钢筘组合二包括第二钢筘、第三导辊和第四导辊，第三导辊和第四导辊的上表面在同一水平面；所述张力平衡装置包括张力导纱辊、弹簧和限位器，所述弹簧作用于张力导纱辊，张力导纱辊的一侧的上、下两端分别设有限位器，上、下两端的限位器限定张力导纱辊的运动范围。

进一步地，所述机架设有不锈钢导纱辊一、不锈钢导纱辊二、不锈钢导纱辊三和导纱辊四的固定孔位。

进一步地，经纱从纱架引出后，依次穿过钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四进入织机织造工序；所述上导纱辊组合、橡胶导辊和不锈钢导纱辊一完成主动连续送经，所述不锈钢导纱辊二、张力平衡装置和不锈钢导纱辊三完成经纱张力平衡。

本发明的有益效果是：通过电机传动橡胶导辊匀速转动，橡胶导辊与纤维之间由于摩擦力，送出一定量纤维，喂入张力平衡装置，通过导纱辊上、下位置的波动对经纱张力进行微调，保证经纱以均匀、恒定的张力喂入织造工序。减少了吊经、松经、布面发花、波浪等布面疵点，提高了布面质量。减轻了卷取装置负荷，增加了卷取机件的使用寿命。由于布面质量提高，织机运转正常，可以提高织机织造速度，提高了产量。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是实施例中钢筘组合一的结构示意图；

图3是实施例中上导辊组合的结构示意图；

图4是实施例中钢筘组合二的结构示意图；

图5是实施例中张力平衡装置的结构示意图；

其中，1-钢筘组合一，2-上导辊组合，3-橡胶导辊，4-不锈钢导纱辊一，5-钢筘组合二，6-不锈钢导纱辊二，7-张力平衡装置，8-不锈钢导纱辊三，9-不锈钢导纱辊四，10-电机，11-机架；

101-第一钢筘，102-第一导辊，103-第二导辊；

201-上导纱辊，202-上弹簧，203-下弹簧；

501-第二钢筘，502-第三导辊，503-第四导辊；

701-张力导纱辊，702-弹簧，703-限位器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例

一种碳纤维织造的主动连续送经系统，包括机架11、钢筘组合一1、上导辊组合2、橡胶导辊3、不锈钢导纱辊一4、钢筘组合二5、不锈钢导纱辊二6、张力平衡装置7、不锈钢导纱辊三8、不锈钢导纱辊四9，如图1；钢筘组合一1、上导辊组合2、橡胶导辊3、不锈钢导纱辊一4、钢筘组合二5、不锈钢导纱辊二6、张力平衡装置7、不锈钢导纱辊三8、不锈钢导纱辊四9依次设置在机架11上；橡胶导辊3由电机10带动。

钢筘组合一1包括第一钢筘101、第一导辊102、第二导辊103，如图2，第一导辊102的上表面与第二导辊103的下表面在同一水平面。

上导辊组合2包括上导纱辊202、上弹簧202、下弹簧203，如图3，上弹簧202、下弹簧203分别作用于上导纱辊202上。

钢筘组合二5包括第二钢筘501、第三导辊502和第四导辊503，如图4，第三导辊502和第四导辊503的上表面在同一水平面。

张力平衡装置7包括张力导纱辊701、弹簧702和限位器703，如图5，弹簧702作用于张力导纱辊701，张力导纱辊701的一侧上、下两端分别设有限位器703，上、下两端的限位器703限定张力导纱辊701的运动范围。

通过电动机传动橡胶导辊3匀速转动，橡胶导辊3与纤维之间由于摩擦力，送出一定量纤维，喂入张力平衡装置7，通过导纱辊上、下位置的波动对经纱张力进行微调，保证经纱以均匀、恒定的张力喂入织造工序。避免了被动送经装置由卷取机构牵引经纱喂入织机，造成卷取机构磨损加剧和布面质量问题。

机架11设有不锈钢导纱辊一4、不锈钢导纱辊二6、不锈钢导纱辊三8和导纱辊四的固定孔位。机架11上的不锈钢导纱辊一4、不锈钢导纱辊二6、不锈钢导纱辊三8和不锈钢导纱辊四9的前、后位置可以根据工艺参数进行调节，满足不同规格织物生产。

经纱从纱架引出后，依次穿过钢筘组合一1、上导辊组合2、橡胶导辊3、不锈钢导纱辊一4、钢筘组合二5、不锈钢导纱辊二6、张力平衡装置7、不锈钢导纱辊三8、不锈钢导纱辊四9进入织机织造工序；上导辊组合2、橡胶导辊3和不锈钢导纱辊一4完成主动连续送经，不锈钢导纱辊二6、张力平衡装置7和不锈钢导纱辊三8完成经纱张力平衡。

碳纤维织物织造过程中，引纬、打纬工序完成后，卷取机构牵引一定量织物离开织口位置的同时，由主动送经机构送出相同量的经纱，再经过张力平衡装置7调节经纱张力，保证经纱张力在整个织造过程中均匀、恒定。主动连续送经系统在张力平衡装置7内增加限位器703，当经纱张力超出一定范围，将自动停机，操作人员可以通过手动调节送经，将经纱张力调至适当范围，为长期稳定生产提供了保障。避免了由于经纱张力不均匀造成的布面质量差和对卷取装置的磨损，为碳纤维织造提供一种合理的送经装置。

橡胶导辊3为主动轮，上导辊组合2的上、下位置以及不锈钢导纱辊一4的前、后位置可以根据工艺参数调整，来调节纤维对橡胶导辊3的包覆角，增加或减少纤维与橡胶导辊3之间的摩擦力，改变送经量。不锈钢导纱辊二6和不锈钢导纱辊三8通过前、后位置调节改变纤维与张力平衡装置7的包覆角，调节经纱张力。

张力平衡装置7由张力导纱辊701、弹簧702和限位器703组成，织造过程中经纱张力变化带动张力导纱辊701上、下移动，来实现张力的平衡作用。若张力超出一定的范围后，张力导纱辊701接触限位器703，就会引发停机。

将经纱从纱架上引出按照穿纱工艺完成穿纱工序，由电机10和变频器设置转速和转向，调试上导辊组合2和橡胶导辊3和不锈钢导纱辊一4的之间位置关系，使经纱送纱量满足织造需要，调节不锈钢导纱辊二6、张力平衡装置7和不锈钢导纱辊三8之间位置关系，使经纱张力满足织造需要，设定张力平衡装置7的限位器703位置，使经纱张力在一定范围内波动，完成上述调整后进行碳纤维织物正式织造。

Claims (3)

1.一种碳纤维织造的主动连续送经系统，其特征在于：包括机架、钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四；钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四依次设置在机架上；橡胶导辊由电机带动；所述钢筘组合一包括第一钢筘、第一导辊、第二导辊，所述第一导辊的上表面与第二导辊的下表面在同一水平面；所述上导辊组合包括上导纱辊、上弹簧、下弹簧，所述上弹簧、下弹簧分别作用于上导纱辊上；所述钢筘组合二包括第二钢筘、第三导辊和第四导辊，第三导辊和第四导辊的上表面在同一水平面；所述张力平衡装置包括张力导纱辊、弹簧和限位器，所述弹簧作用于张力导纱辊，张力导纱辊的一侧的上、下两端分别设有限位器，上、下两端的限位器限定张力导纱辊的运动范围。

2.如权利要求1所述的碳纤维织造的主动连续送经系统，其特征在于：所述机架设有不锈钢导纱辊一、不锈钢导纱辊二、不锈钢导纱辊三和导纱辊四的固定孔位。

3.如权利要求1或2所述的碳纤维织造的主动连续送经系统，其特征在于：经纱从纱架引出后，依次穿过钢筘组合一、上导纱辊组合、橡胶导辊、不锈钢导纱辊一、钢筘组合二、不锈钢导纱辊二、张力平衡装置、不锈钢导纱辊三、不锈钢导纱辊四进入织机织造工序；所述上导纱辊组合、橡胶导辊和不锈钢导纱辊一完成主动连续送经，所述不锈钢导纱辊二、张力平衡装置和不锈钢导纱辊三完成经纱张力平衡。