CN107354558A - 一种碳纤维夹芯结构综框 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳纤维夹芯结构综框，包括沿竖直方向平行设置的侧挡A和侧挡B，侧挡A和侧挡B的上下两端分别设有横梁，横梁的内部设有蜂窝结构夹层，横梁的一侧设有穿综杆，两个横梁的穿综杆正对设置。本装置具有质轻高强特点，能够有效抑制在织机生产过程中的振动，保证结构的稳定性。

Description

一种碳纤维夹芯结构综框

技术领域

本发明属于纺织机械技术领域，涉及一种碳纤维夹芯结构综框。

背景技术

综框的发展主要经历了木质、铁质及铝合金三个阶段。长期以来国内外对综框研发技术的探索与创新从来没有停止，行业内一些企业和相关技术人员做了大量卓有成效的工作，为综框的发展和技术进步奠定了重要基础。综框按材质分为：铝合金综框，钢片综框，碳纤维综框，镁合金综框等。按综丝分为，J型，C型，O型和特殊综丝综框。按驱动分为多臂、平机和凸轮。优秀的国外综框生产商有:瑞士格罗(现为德GROZE-BECKERT公司下属)，美国STEEL等,国内优秀生产商有上海怡中，上海意达(合资)，扬州迎新，萧山金盾等。

目前高速织机的转速已达2000转/分钟，入纬率已达3000米/分钟以上，织机的门幅也达到了3.80米以上。随着织机车速的提高，综框的振动不断加剧，不仅增加了经纱的断头率，也影响了织造效率。并且当综框的工作频率接近其固有频率时，综框产生共振，导致横梁断裂甚至框架脱开，对于织机的稳定运行是极为不利的。因而，新型织机对综框的动态特性提出了更高的要求。综框的发展经历了三代综框，即木质综框、铁质综框及铝合金综框。这几种的综框可以在普通织机上正常工作，但是难以适应高速织机和重型特种织机生产要求。例如织机车速在800转/分钟时铝合金综框就会产生很大的疲劳应力，从而导致综框结构发生疲劳变形甚至框架断裂。为了适应新型织机高速、高精化发展的要求，国内外各综框生产厂商都在积极研发重量轻、强度高、振动及噪声小的第四代综框—碳纤维复合材料综框。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳纤维夹芯结构综框，能够有效抑制在织机生产过程中的振动，保证结构的稳定性。

本发明所采用的技术方案是，一种碳纤维夹芯结构综框，包括沿竖直方向平行设置的侧挡A和侧挡B，侧挡A和侧挡B的上下两端分别设有横梁，横梁的内部设有蜂窝结构夹层，横梁的一侧设有穿综杆，两个横梁的穿综杆正对设置。

本发明的特点还在于，

其中蜂窝结构夹层是由芳纶材料呈蜂窝状结构排布形成的。

其中横梁包括平行设置的侧板A和侧板B，侧板A和侧板B拼接起来形成封闭的空腔，蜂窝结构夹层填充在空腔内，穿综杆设置在空腔的一端。

其中蜂窝夹层结构采用芳纶或尼龙纤维材料。

其中空腔的一端设有连接架，连接架的一端连接在空腔外壁上，连接架的另一端设有凹槽，凹槽内设有穿综杆。

其中侧挡A的上下两端分别设有U形连接块A，连接块A的开口水平设置，两个横梁的一端分别卡在两个连接块A的U形开口内，且横梁的一端通过螺栓与连接块A连接；

其中侧挡B的上下两端分别设有U形连接块B，连接块B的开口水平设置，且连接块B的U形开口和连接块A的U形开口正对设置，两个横梁的另一端分别卡在两个连接块B的U形开口内，且横梁的另一端通过螺栓与连接块B连接。

本发明的有益效果是，本发明中包括蜂窝结构夹层，蜂窝结构夹层采用芳纶或尼龙纤维，芳纶和尼龙纤维是轻量级的增强材料，可以增加综框横梁的刚度和加固综框横梁的抗弯曲以及抗扭转力，本发明设计了用于安装穿综杆的凹槽结构，这使得横梁在穿综杆和综框横梁连接处的剪切力大大减小。侧板A和侧板B的材料均为碳纤维材料，可将引起综框弯曲或变形的应力集中均匀地分布和转移，从而大大提高综框的抗疲劳性和静动态性能，同时有效降低了综框的振动和噪声，极大地适应了新型织机高速、高精化发展的需求，具有较大的开发研究及实用价值。

附图说明

图1是本发明一种碳纤维夹芯结构综框的结构示意图；

图2是本发明一种碳纤维夹芯结构综框中横梁的结构示意图；

图3是本发明一种碳纤维夹芯结构综框中侧挡A与两个横梁连接处的爆炸结构示意图；

图4是本发明一种碳纤维夹芯结构综框中侧挡B与两个横梁连接处的爆炸结构示意图。

图中，1.侧挡A，2.侧挡B；

3.横梁，3-1.侧板A，3-2.侧板B，3-3.空腔，

4.蜂窝结构夹层，5.穿综杆，6.连接架，7.凹槽，8.连接块A， 9.连接块B，10.综丝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种碳纤维夹芯结构综框，结构如图1所示，包括沿竖直方向平行设置的侧挡A1和侧挡B2，侧挡A1和侧挡B2的上下两端分别设有横梁3，横梁3的内部设有蜂窝结构夹层4，横梁3的一侧设有穿综杆5，两个横梁3的穿综杆5正对设置。

其中蜂窝结构夹层4是由芳纶材料呈蜂窝状结构排布形成的。

如图2所示，横梁3包括平行设置的侧板A3-1和侧板B3-2，侧板A3-1和侧板B3-2拼接起来形成封闭的空腔3-3，蜂窝结构夹层4 填充在空腔3-3内，穿综杆5设置在空腔3-3的一端。

其中空腔3-3的一端设有连接架6，连接架6的一端连接在空腔 3-3外壁上，连接架6的另一端设有凹槽7，凹槽7内设有穿综杆5。

如图3所示，侧挡A1的上下两端分别设有U形连接块A8，连接块A8的开口水平设置，两个横梁3的一端分别卡在两个连接块 A8的U形开口内，且横梁3的一端通过螺栓与连接块A8连接；

如图4所示，侧挡B2的上下两端分别设有U形连接块B9，连接块B9的开口水平设置，且连接块B9的U形开口和连接块A8的U 形开口正对设置，两个横梁3的另一端分别卡在两个连接块B9的U 形开口内，且横梁3的另一端通过螺栓与连接块B9连接。

其中侧板A3-1和侧板B3-2均为碳纤维材料。

侧挡A1、侧挡B2及穿综杆5采用铝合金材料。

综丝10挂在两个横梁3之间的穿综杆5上。

其中蜂窝夹层结构4采用芳纶或尼龙纤维材料。

本发明提供的一种碳纤维夹芯结构综框，横梁3通过碳纤维铺层蒙皮夹芯芳纶纤维芯材(侧板A3-1和侧板B3-2为碳纤维铺层，蜂窝结构夹层4为芳纶纤维芯材)，高温高压成型制造而成，属于层压工艺。将碳纤维预浸料布按照不同的铺层角叠合、剪裁，并按照压制厚度要求配迭成板胚，将横梁芯材(可用芳纶或尼龙纤维蜂窝结构)放在两层板胚之间，将预成型横梁置于两个抛光的金属模板(这里没有示出)之中，紧接着放在热压机上，进行加热、加压，再经热压固化，然后冷却脱模。再经过剪裁等后处理，即可得到此种碳纤维综框的预成型件。

本发明一种碳纤维夹芯结构综框的特点为：本发明中包括蜂窝结构夹层，芳纶是轻量级的增强材料，可以增加综框横梁的刚度和加固综框横梁的抗弯曲以及抗扭转力，蜂窝结构夹层承受载荷作用时能够更好地分散应力，这使得芳纶纤维高强度和高刚度的优势能够得到充分发挥，蜂窝结构夹层压缩强度和剪切强度明显高于普通材料。由于蜂窝结构夹层的低密度和高刚性，并且抗剪切能力大大高于一般的铝合金综框，通过采用特殊材料的方式，综框横梁可以降低整体厚度，综框组件间距可以更近。本发明设计了用于安装穿综杆的凹槽结构，这使得横梁在穿综杆和综框横梁连接处的剪切力大大减小。侧板A 和侧板B的材料均为碳纤维材料，可将引起综框弯曲或变形的应力集中均匀地分布和转移，从而大大提高综框的抗疲劳性和静动态性能，同时有效降低了综框的振动和噪声，极大地适应了新型织机高速、高精化发展的需求，具有较大的开发研究及实用价值。

Claims (6)

1.一种碳纤维夹芯结构综框，其特征在于：包括沿竖直方向平行设置的侧挡A(1)和侧挡B(2)，侧挡A(1)和侧挡B(2)的上下两端分别设有横梁(3)，横梁(3)的内部设有蜂窝结构夹层(4)，横梁(3)的一侧设有穿综杆(5)，两个横梁(3)的穿综杆(5)正对设置。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维夹芯结构综框，其特征在于：所述蜂窝结构夹层(4)是由芳纶材料呈蜂窝状结构排布形成的。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维夹芯结构综框，其特征在于：所述横梁(3)包括平行设置的侧板A(3-1)和侧板B(3-2)，侧板A(3-1)和侧板B(3-2)拼接起来形成封闭的空腔(3-3)，所述蜂窝结构夹层(4)填充在空腔(3-3)内，穿综杆(5)设置在空腔(3-3)的一端。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维夹芯结构综框，其特征在于：所述蜂窝夹层结构(4)采用芳纶或尼龙纤维材料。

5.根据权利要求3所述的一种碳纤维夹芯结构综框，其特征在于：所述空腔(3-3)的一端设有连接架(6)，连接架(6)的一端连接在空腔(3-3)外壁上，连接架(6)的另一端设有凹槽(7)，凹槽(7)内设有穿综杆(5)。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维夹芯结构综框，其特征在于：所述侧挡A(1)的上下两端分别设有U形连接块A(8)，连接块A(8)的开口水平设置，两个横梁(3)的一端分别卡在两个连接块A(8)的U形开口内，且横梁(3)的一端通过螺栓与连接块A(8)连接；

所述侧挡B(2)的上下两端分别设有U形连接块B(9)，连接块B(9)的开口水平设置，且连接块B(9)的U形开口和连接块A(8)的U形开口正对设置，两个横梁(3)的另一端分别卡在两个连接块B(9)的U形开口内，且横梁(3)的另一端通过螺栓与连接块B(9)连接。