CN111850879B - 复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法 - Google Patents

复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法 Download PDF

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复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法，属于植物纤维缠绕技术领域。解捻器底座设置在前、后紧罗拉组底座之间，直角减速机及前夹紧罗拉组安装在前夹紧罗拉组底座上，后夹紧罗拉组安装在后夹紧罗拉组底座上，解捻器安装在解捻器底座上，直角减速机与前夹紧罗拉组的下层夹紧罗拉传动连接，前夹紧罗拉组的下层夹紧罗拉通过同步带与后夹紧罗拉组的下层夹紧罗拉传动连接，前、后夹紧罗拉组的上层夹紧罗拉上下位置可调，解捻器的每个夹持罗拉组中的一对夹持罗拉上下位置可调；解捻器上并排设有多个纱线穿过孔一，前、后夹紧罗拉组上分别并排设有多个纱线穿过孔二。本发明用于复合材料缠绕解捻加捻。

Description

复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法
技术领域
本发明属于植物纤维缠绕技术领域，具体涉及一种复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法。
背景技术
随着传统纤维复合材料制作工艺水平的提高，影响缠绕制品的一个重要参数是纱线浸胶程度，而纱线的浸胶程度与纱线捻度密不可分；若纱线不加捻，纱线在缠绕过程中容易磨损起毛，导致断线，在影响缠绕效果的同时也会对纱线本身的强度造成影响，但纱线捻度过高又容易影响树脂对内部纱线纤维的浸润，最终导致缠绕制品不合格。
发明内容
本发明的目的提出一种复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法，以提高解捻和浸胶量的可控性，提高生产质量，降低劳动成本。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
复合材料缠绕解捻加捻机构，包括解捻器底座、前夹紧罗拉组底座、后夹紧罗拉组底座、直角减速机、同步带、前夹紧罗拉组、后夹紧罗拉组及解捻器；
所述解捻器底座、前夹紧罗拉组底座、后夹紧罗拉组底座均水平并列设置，且解捻器底座设置在前夹紧罗拉组底座及后夹紧罗拉组底座之间，所述直角减速机及前夹紧罗拉组均安装在前夹紧罗拉组底座上，所述后夹紧罗拉组安装在后夹紧罗拉组底座上，所述解捻器安装在解捻器底座上，所述直角减速机与前夹紧罗拉组的下层夹紧罗拉传动连接，所述前夹紧罗拉组的下层夹紧罗拉通过同步带与后夹紧罗拉组的下层夹紧罗拉传动连接，前夹紧罗拉组的上层夹紧罗拉及后夹紧罗拉组的上层夹紧罗拉上下位置均可调，所述解捻器的每个夹持罗拉组中的一对夹持罗拉上下位置均可调；解捻器上并排设有多个纱线穿过孔一，前夹紧罗拉组和后夹紧罗拉组上分别并排设有多个纱线穿过孔二，所述多个纱线穿过孔一与多个纱线穿过孔二一一对应设置。
复合材料缠绕解捻加捻机构的缠绕解捻加捻机，所述缠绕解捻加捻机包括复合材料缠绕解捻加捻机构、小车、胶槽、滚轮和纱梳板；所述复合材料缠绕解捻加捻机构的解捻器底座、前夹紧罗拉组底座及后夹紧罗拉组底座均固定在小车上，所述小车上设置有胶槽，所述胶槽设置在解捻器底座与后夹紧罗拉组底座之间，所述滚轮设置在胶槽内中部并与胶槽左右侧壁转动连接，所述纱梳板固定设置在前夹紧罗拉组底座的前部。
利用缠绕解捻加捻机实现复合材料缠绕的方法，纱线经由后夹紧罗拉组中的纱线穿过孔二进入胶槽，并在摩擦力的作用下被滚轮压紧，纱线从滚轮下方穿过，使纱线浸入胶中，纱线再进入解捻器，纱线被解捻器中的夹持罗拉组的一对夹持罗拉压紧，然后在解捻速度电机的带动下旋转，实现解捻，此时解捻处的纱线实现充分浸胶，解捻完毕，纱线退出解捻器并经由前夹紧罗拉组中的纱线穿过孔二通过纱梳板，并在摩擦力的作用下保持解捻状态，最后在前端牵引装置的作用下恢复捻度。
本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明复合材料缠绕解捻加捻机构、缠绕解捻加捻机及缠绕方法使用简单方便，适用范围广，结构简单，成本低廉，可实现不同捻度解捻加捻效果。以植物纤维为例，以往的植物纤维在缠绕过程中由于纤维的捻度不同，导致在纤维进入胶槽时浸胶程度不同，进而在纤维固化成型后，会有气泡产生，这样既影响产品的美观，还对产品的性能有很大的影响，严重影响产品的质量。本发明以充分解放劳动力和提高解捻和浸胶量的可控性(解捻速度电机为伺服电机，转速可调，解捻程度可调，进而可以控制胶槽中纱线的浸胶量)为目的，提高生产质量，降低劳动成本，促进缠绕行业的发展。
附图说明
图1是本发明的复合材料缠绕解捻加捻机构的轴测图；
图2是本发明的缠绕解捻加捻机的俯视图；
图3是图1的A处局部放大图；
图4是图1的B处局部放大图；
图5是图1的C处局部放大图；
图6是图2的D处局部放大图；
图7是图2的E处局部放大图；
图8是图2的F处局部放大图；
图9是图1的G处局部放大图。
上述附图中的部件名称及标号如下：
直角减速机1、主动链轮2、解捻速度电机3、前夹紧罗拉组4、U形罗拉夹5、夹持罗拉组6、解捻器底座7、中间挡板8、同步带9、后挡板10、长筒中空旋转链轮11、后夹紧罗拉组12、纱梳板13、前夹紧罗拉组底座14、小车15、后夹紧罗拉组底座16、滚轮17、链条18、前端牵引装置19、前侧板20、后侧板21、端板22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施方式一：如图1、图3-图5、图9所示，本实施方式披露了一种复合材料缠绕解捻加捻机构，包括解捻器底座7、前夹紧罗拉组底座14、后夹紧罗拉组底座16、直角减速机1、同步带9、前夹紧罗拉组4、后夹紧罗拉组12及解捻器；
所述解捻器底座7、前夹紧罗拉组底座14、后夹紧罗拉组底座16均水平并列设置，且解捻器底座7设置在前夹紧罗拉组底座14及后夹紧罗拉组底座16之间，所述直角减速机1及前夹紧罗拉组4均安装在前夹紧罗拉组底座14上，所述后夹紧罗拉组12安装在后夹紧罗拉组底座16上，所述解捻器安装在解捻器底座7上，所述直角减速机1与前夹紧罗拉组4的下层夹紧罗拉传动连接，所述前夹紧罗拉组4的下层夹紧罗拉通过同步带9与后夹紧罗拉组12的下层夹紧罗拉传动连接(直角减速机1为前后两组夹紧罗拉中的下层夹紧罗拉提供动力。前夹紧罗拉组4的下层夹紧罗拉的中心轴上固定有前带轮，后夹紧罗拉组12的下层夹紧罗拉的中心轴上固定有后带轮，所述前带轮和后带轮通过同步带9传动连接)，前夹紧罗拉组4的上层夹紧罗拉及后夹紧罗拉组12的上层夹紧罗拉上下位置均可调，所述解捻器的每个夹持罗拉组中的一对夹持罗拉上下位置均可调；解捻器上并排设有多个纱线穿过孔一，前夹紧罗拉组4和后夹紧罗拉组12上分别并排设有多个纱线穿过孔二，所述多个纱线穿过孔一与多个纱线穿过孔二一一对应设置。本实施方式所述机构结构较为简单,易于实现。前后夹紧罗拉组在解捻过程中既可以保证纱线不折断，又可以保证纱线可以以一定的速度继续向前行进。
具体实施方式二：如图1、图3及图9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述解捻器包括解捻速度电机3(伺服电机)、主动链轮2、链条18、中间挡板8(其形状优选为矩形)、后挡板10(其形状优选为矩形)、多个夹持罗拉组6和多个长筒中空旋转链轮11；每个所述夹持罗拉组6均包括U形罗拉夹5及一对夹持罗拉；
所述中间挡板8(起支撑作用)和后挡板10相对设置并均固定在解捻器底座7上，所述后挡板10沿长度方向并排固定有多个长筒中空旋转链轮11，后挡板10沿长度方向设有所述多个纱线穿过孔一(优选的是，多个纱线穿过孔一开设在后挡板10长度方向的中心线上)，后挡板10上的多个纱线穿过孔一的中心与多个长筒中空旋转链轮11的中心一一对应设置，且纱线穿过孔一内径与所述长筒中空旋转链轮11的内径相同，多个长筒中空旋转链轮11的长筒端均穿过中间挡板8并与对应的一个夹持罗拉组6的U形罗拉夹5固定连接，所述U形罗拉夹5的两个相对侧板上均沿高度方向对称开设有长孔(优选的是，长孔为椭圆形长孔)，所述一对夹持罗拉上下平行设置在U形罗拉夹5内，且每个夹持罗拉两端均设有螺纹孔，每个夹持罗拉两端均与穿入长孔内的螺栓一螺纹连接(一对夹持罗拉的上下位置可以调整，以达到对纱线摩擦力的控制，进而调整纱线的解捻程度。每个夹持罗拉两端均通过螺栓一固定在U形罗拉夹5上)，所述解捻速度电机3(其转速可调，由此可实现对捻度的控制)的输出轴上固定有主动链轮2，所述主动链轮2通过链条18与多个长筒中空旋转链轮11传动连接。本实施方式过程即可实现解捻效果，且解捻程度可由解捻速度电机3调节，实现不同捻度纱线的解捻。
具体实施方式三：如图1及图9所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述解捻器底座7通过手动操作可以在前夹紧罗拉组底座14和后夹紧罗拉组底座16之间沿长筒中空旋转链轮11的中心轴线方向平移，实现纱线不同位置解捻。
具体实施方式四：如图1、图4及图5所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述前夹紧罗拉组4和后夹紧罗拉组12均包括前侧板20、后侧板21、上层夹紧罗拉、下层夹紧罗拉及两个端板22；
所述前侧板20、后侧板21与两个端板22组成四框体，所述上层夹紧罗拉和下层夹紧罗拉上下平行设置，且下层夹紧罗拉两端转动穿出两个端板22下部设有的通孔，所述两个端板22上均沿高度方向对称开设有长条孔(优选的是，长条孔为椭圆形长形孔)，所述上层夹紧罗拉两端均设有螺孔，上层夹紧罗拉两端均与穿入长条孔内的螺栓二螺纹连接(上层夹紧罗拉的上下位置可以调整，并通过螺栓二固定在四框体上)，前侧板20和后侧板21上均沿各自长度方向并排开设有所述多个纱线穿过孔二，多个纱线穿过孔二的中心与多个长筒中空旋转链轮11的中心一一对应设置，且纱线穿过孔二的内径与长筒中空旋转链轮11的内径相同。本实施方式可保证纱线在解捻和前进的过程中不易发生折断，且可以实现纱线的充分解捻，实现充分浸胶。
具体实施方式五：如图1及图9所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述长筒中空旋转链轮11包括长筒和旋转链轮，所述旋转链轮套装在长筒上并通过轴承与长筒转动连接。
具体实施方式六：如图1-图9所示，本实施方式披露了一种包含具体实施方式2-5任一实施方式所述的复合材料缠绕解捻加捻机构的缠绕解捻加捻机，所述缠绕解捻加捻机包括复合材料缠绕解捻加捻机构、小车15、胶槽、滚轮17和纱梳板13；
所述缠绕解捻加捻机包括复合材料缠绕解捻加捻机构、小车15、胶槽、滚轮17和纱梳板13；所述复合材料缠绕解捻加捻机构的解捻器底座7、前夹紧罗拉组底座14及后夹紧罗拉组底座16均(通过螺栓三)固定在小车15上(解捻器底座7、前夹紧罗拉组底座14及后夹紧罗拉组底座16的两端均设有与小车15固定的螺栓孔)，所述小车15上设置有胶槽，所述胶槽设置在解捻器底座7与后夹紧罗拉组底座16之间，所述滚轮17设置在胶槽内中部并与胶槽左右侧壁转动连接，所述纱梳板13固定设置在前夹紧罗拉组底座14的前部。本实施方式中充分说明本机构在复合材料缠绕中的应用，纱梳板13用于梳理多根纱线，使其可以有序排列在前端装置上。胶槽和滚轮17可以使纱线与胶液充分接触，解决胶量不足的根本问题。
具体实施方式七：如图1-图9所示，本实施方式披露了一种利用具体实施方式六的缠绕解捻加捻机实现复合材料缠绕的方法，纱线经由后夹紧罗拉组12中的纱线穿过孔二进入胶槽，并在摩擦力的作用下被滚轮17压紧，纱线从滚轮17下方穿过，使纱线浸入胶中，纱线再进入解捻器，纱线被解捻器中的夹持罗拉组6的一对夹持罗拉压紧，然后在解捻速度电机3的带动下旋转，实现解捻，此时解捻处的纱线实现充分浸胶，解捻完毕，纱线退出解捻器并经由前夹紧罗拉组4中的纱线穿过孔二通过纱梳板13，并在摩擦力的作用下保持解捻状态，最后在前端牵引装置19(为现有技术)的作用下恢复捻度。

Claims (5)

1.一种复合材料缠绕解捻加捻机构，其特征在于：包括解捻器底座（7）、前夹紧罗拉组底座（14）、后夹紧罗拉组底座（16）、直角减速机（1）、同步带（9）、前夹紧罗拉组（4）、后夹紧罗拉组（12）及解捻器；
所述解捻器底座（7）、前夹紧罗拉组底座（14）、后夹紧罗拉组底座（16）均水平并列设置，且解捻器底座（7）设置在前夹紧罗拉组底座（14）及后夹紧罗拉组底座（16）之间，所述直角减速机（1）及前夹紧罗拉组（4）均安装在前夹紧罗拉组底座（14）上，所述后夹紧罗拉组（12）安装在后夹紧罗拉组底座（16）上，所述解捻器安装在解捻器底座（7）上，所述直角减速机（1）与前夹紧罗拉组（4）的下层夹紧罗拉传动连接，所述前夹紧罗拉组（4）的下层夹紧罗拉通过同步带（9）与后夹紧罗拉组（12）的下层夹紧罗拉传动连接，前夹紧罗拉组（4）的上层夹紧罗拉及后夹紧罗拉组（12）的上层夹紧罗拉上下位置均可调，所述解捻器的每个夹持罗拉组中的一对夹持罗拉上下位置均可调；解捻器上并排设有多个纱线穿过孔一，前夹紧罗拉组（4）和后夹紧罗拉组（12）上分别并排设有多个纱线穿过孔二，所述多个纱线穿过孔一与多个纱线穿过孔二一一对应设置；
所述解捻器包括解捻速度电机（3）、主动链轮（2）、链条（18）、中间挡板（8）、后挡板（10）、多个夹持罗拉组（6）和多个长筒中空旋转链轮（11）；每个所述夹持罗拉组（6）均包括U形罗拉夹（5）及一对夹持罗拉；所述中间挡板（8）和后挡板（10）相对设置并均固定在解捻器底座（7）上，所述后挡板（10）沿长度方向并排固定有多个长筒中空旋转链轮（11），后挡板（10）沿长度方向设有所述多个纱线穿过孔一，后挡板（10）上的多个纱线穿过孔一的中心与多个长筒中空旋转链轮（11）的中心一一对应设置，且纱线穿过孔一内径与所述长筒中空旋转链轮（11）的内径相同，多个长筒中空旋转链轮（11）的长筒端均穿过中间挡板（8）并与对应的一个夹持罗拉组（6）的U形罗拉夹（5）固定连接，所述U形罗拉夹（5）的两个相对侧板上均沿高度方向对称开设有长孔，所述一对夹持罗拉上下平行设置在U形罗拉夹（5）内，且每个夹持罗拉两端均设有螺纹孔，每个夹持罗拉两端均与穿入长孔内的螺栓一螺纹连接，所述解捻速度电机（3）的输出轴上固定有主动链轮（2），所述主动链轮（2）通过链条（18）与多个长筒中空旋转链轮（11）传动连接；
所述前夹紧罗拉组（4）和后夹紧罗拉组（12）均包括前侧板（20）、后侧板（21）、上层夹紧罗拉、下层夹紧罗拉及两个端板（22）；所述前侧板（20）、后侧板（21）与两个端板（22）组成四框体，所述上层夹紧罗拉和下层夹紧罗拉上下平行设置，且下层夹紧罗拉两端转动穿出两个端板（22）下部设有的通孔，所述两个端板（22）上均沿高度方向对称开设有长条孔，所述上层夹紧罗拉两端均设有螺孔，上层夹紧罗拉两端均与穿入长条孔内的螺栓二螺纹连接，前侧板（20）和后侧板（21）上均沿各自长度方向并排开设有所述多个纱线穿过孔二，多个纱线穿过孔二的中心与多个长筒中空旋转链轮（11）的中心一一对应设置，且纱线穿过孔二的内径与长筒中空旋转链轮（11）的内径相同。
2.根据权利要求1所述的复合材料缠绕解捻加捻机构，其特征在于：所述解捻器底座（7）通过手动操作可以在前夹紧罗拉组底座（14）和后夹紧罗拉组底座（16）之间沿长筒中空旋转链轮（11）的中心轴线方向平移，实现纱线不同位置解捻。
3.根据权利要求1所述的复合材料缠绕解捻加捻机构，其特征在于：所述长筒中空旋转链轮（11）包括长筒和旋转链轮，所述旋转链轮套装在长筒上并通过轴承与长筒转动连接。
4.一种包含权利要求1-3任一权利要求所述的复合材料缠绕解捻加捻机构的缠绕解捻加捻机，其特征在于：所述缠绕解捻加捻机包括复合材料缠绕解捻加捻机构、小车（15）、胶槽、滚轮（17）和纱梳板（13）；所述复合材料缠绕解捻加捻机构的解捻器底座（7）、前夹紧罗拉组底座（14）及后夹紧罗拉组底座（16）固定在小车（15）上，所述小车（15）上设置有胶槽，所述胶槽设置在解捻器底座（7）与后夹紧罗拉组底座（16）之间，所述滚轮（17）设置在胶槽内中部并与胶槽左右侧壁转动连接，所述纱梳板（13）固定设置在前夹紧罗拉组底座（14）的前部。
5.一种利用权利要求4的缠绕解捻加捻机实现复合材料缠绕的方法，其特征在于：纱线经由后夹紧罗拉组（12）中的纱线穿过孔二进入胶槽，并在摩擦力的作用下被滚轮（17）压紧，纱线从滚轮（17）下方穿过，使纱线浸入胶中，纱线再进入解捻器，纱线被解捻器中的夹持罗拉组（6）的一对夹持罗拉压紧，然后在解捻速度电机（3）的带动下旋转，实现解捻，此时解捻处的纱线实现充分浸胶，解捻完毕，纱线退出解捻器并经由前夹紧罗拉组（4）中的纱线穿过孔二通过纱梳板（13），并在摩擦力的作用下保持解捻状态，最后在前端牵引装置（19）的作用下恢复捻度。
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