CN112299136A - 一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，旋转放丝盘放置在标准轴承座上，通过电机驱动旋转，所述旋转放丝盘外侧布置有放丝盘外壁，放丝盘外壁的上部边沿固定有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座中安装有第一轴承，第二轴承座中安装有第二轴承；第一轴承座和第二轴承座之间固定有滑动导轨，第一轴承和第二轴承之间安装螺杆，所述螺杆通过导丝台中的螺孔与导丝台连接，滑动导轨通过其上的滑块与导丝台固定。本发明结构合理简单，收丝方便快捷，生产效率提高，采用阶梯分层收丝结构，减少了碳纤维原丝之间的粘连及磨损，收丝功能齐全，可实现各种工艺需求下的碳纤维收丝。
Description
技术领域
本发明属于碳纤维放丝领域，具体涉及一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置。
背景技术
碳纤维是一种新型材料，具有质量轻，强度高，耐高温，耐腐蚀等优点，已广泛应用于航天航空、船舶、汽车等领域。中间相沥青基碳纤维因其模量高于普通碳纤维，故遇到弯折或堆积叠压时容易脆断，经过复杂的加工工序后，丝束的断丝、毛茬更大，外观不佳，使用后其性能也会大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，以克服现有技术的缺陷，本发明结构合理简单，收丝方便快捷，生产效率提高，采用阶梯分层收丝结构，减少了碳纤维原丝之间的粘连及磨损，收丝功能齐全，可实现各种工艺需求下的碳纤维收丝。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，包括旋转放丝盘、放丝盘外壁、第一轴承座、第二轴承座、螺杆、导丝台、滑动导轨、第一轴承和第二轴承；
所述旋转放丝盘放置在标准轴承座上，通过电机驱动旋转，所述旋转放丝盘外侧布置有放丝盘外壁，放丝盘外壁的上部边沿固定有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座中安装有第一轴承，第二轴承座中安装有第二轴承；第一轴承座和第二轴承座之间固定有滑动导轨，第一轴承和第二轴承之间安装螺杆，所述螺杆通过导丝台中的螺孔与导丝台连接，滑动导轨通过其上的滑块与导丝台固定。
进一步地，所述旋转放丝盘为内空的圆柱体结构，旋转放丝盘的内侧底部为呈阶梯分布的放丝圆环台(11)，所述放丝圆环台(11)是按层分布，且沿半径方向由外向里逐步上升的阶梯圆环平面，各层圆环平面之间的台阶内外角均为光滑的圆角，阶梯圆环平面的外侧为圆柱环形薄壁，圆柱环形薄壁的高度大于阶梯圆环平面中心的圆环平面高度。
进一步地，所述放丝盘外壁是圆柱环结构，其上部是外翻的圆环结构，用来支撑固定第一轴承座和第二轴承座，放丝盘外壁的内径比旋转放丝盘的外径大0.5～1mm。
进一步地，所述第一轴承座和第二轴承座均为长方体结构，其一侧有轴承安装孔，分别用于安装第一轴承和第二轴承，其另一侧顶部有螺纹孔，用于配合螺钉支撑固定滑动导轨。
进一步地，所述滑动导轨是标准静音滑动导轨，由滑轨和滑块组成，滑动导轨中的滑轨通过螺钉固定在轴承座和轴承座上，滑动导轨中的滑块与导丝台连接。
进一步地，所述导丝台是十字形立体结构，由长短两根矩形体相贯组成，沿短矩形体长程轴线上是导丝孔，导丝孔是内凹圆锥孔结构，圆锥大孔在上，小孔在下；长矩形体的一侧是螺孔，螺孔中穿过螺杆，螺孔与螺杆的螺牙型式及参数相同，长矩形体的另一侧下部是阵列均布的螺纹孔，通过螺钉与滑动导轨中的滑块连接。
进一步地，所述螺杆是等螺距螺杆结构，中间的螺牙是梯形结构，两侧是轴承安装段，轴承安装段的外径小于中间螺牙的牙底直径；螺杆的一侧轴通过联轴器与电机连接，电机通过联轴器驱动螺杆旋转。
进一步地，所述第一轴承和第二轴承是角接触向心轴承，用于支撑螺杆的运动。
进一步地，所述旋转放丝盘与放丝盘外壁之间有0.5～1mm的间隙。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、结构合理简单，收丝方便快捷，生产效率提高。
本发明一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置(以下简称导向装置)，采用上下分体结构，旋转放丝盘与其他结构是分开的，旋转放丝盘通过快速固定装置固定在旋转平台上，可迅速快捷的更换旋转放丝盘，旋转放丝盘此时就具有传统的收丝框的功能，加工多个旋转放丝盘，通过循环更换，就实现了长时间不间断放丝收卷的功能，提高了生产效率及碳纤维的收率。
2、采用阶梯分层收丝结构，减少了碳纤维原丝之间的粘连及磨损。
碳纤维的原丝很脆弱，且由于原丝中含有油剂，使得原丝很容易彼此磨损和互相粘连，采用阶梯分层收丝结构，防止同一层碳纤维原丝之间的粘连，避免因碳纤维原丝中含有油剂产生的合股收卷时的打结问题；并通过调节导丝台水平移动速度，防止在同一圆周上出现碳纤维原丝重复堆积现象，使相邻层碳纤维之间的接触面积减小，收取的碳纤维原丝在旋转放丝盘上堆积间隙增大，内部变得蓬松，避免不同层碳纤维之间的磨损问题。
3、收丝功能齐全，可实现各种工艺需求下的碳纤维收丝。
导向装置具有圆周旋转运动和径向水平运行两种运动形式，两者匹配可以实现螺旋收丝功能。通过对这两种运动的频率及转速的控制，调节碳纤维原丝的落丝方向、堆积厚度及内部蓬松间隙，使该导向装置具有实现各种收丝花型的功能，可以根据合股、预氧化等工艺的不同需求，调节收丝花型，为后续生产提供满足各自需要的原丝，相比传统单一的纺丝收卷装置，功能上有了很大提高。
附图说明
图1为一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置主视图；
图2为一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置侧视图；
图3为一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置俯视图。
其中，1——旋转放丝盘；11——放丝圆环台；2——放丝盘外壁；3——第一轴承座；4——第二轴承座；5——螺杆；6——导丝台；61——导丝孔；62——螺孔；7——滑动导轨；8——第一轴承；9——第二轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
如图1至图3，一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，包括旋转放丝盘1，放丝盘外壁2，第一轴承座3，轴承座4，螺杆5、导丝台6，滑动导轨7，第一轴承8，第二轴承9。
其中，旋转放丝盘1是一个内空的圆柱体结构，其中是阶梯分布的放丝圆环台11结构，放丝圆环台11是按层分布沿半径方向由外向里逐步上升的阶梯圆环平面，各层圆环平面之间的台阶内外角是光滑的圆角。旋转放丝台(即阶梯圆环平面)外侧是圆柱环形薄壁，薄壁高度要高于里面最高的圆环平面；所述旋转放丝盘1放置在标准轴承座上，通过电机驱动旋转，其外侧布置有放丝盘外壁2，旋转放丝盘1与放丝盘外壁2之间有0.5～1mm的间隙。放丝盘外壁2的上部边沿固定有第一轴承座3和第二轴承座4，第一轴承座3中安装有第一轴承8，第二轴承座4中安装有第二轴承9。第一轴承座3和第二轴承座4上固定有滑动导轨7，第一轴承8和第二轴承9之间安装螺杆5。螺杆5通过导丝台6中的螺孔与导丝台6连接。滑动导轨7通过其上的滑块与导丝台6固定。
所述放丝盘外壁2是圆柱环结构，其上部是外翻的圆环结构，用来支撑固定第一轴承座3和第二轴承座4，放丝盘外壁2的内径要大于旋转放丝盘1的外径0.5～1mm左右，第一轴承座3和第二轴承座4是长方体结构，其一侧有轴承安装孔，用于安装第一轴承8和第二轴承9。其另一侧顶部有螺纹孔，用来支撑固定滑动导轨7，滑动导轨7是标准静音滑动导轨，由滑轨和滑块组成，滑动导轨7中的滑轨通过螺钉固定在轴承座3和轴承座4上，滑动导轨7中的滑块与导丝台6连接，导丝台6是十字形立体结构，由长短两根矩形体相贯组成，沿短矩形体长程轴线上是导丝孔61，导丝孔61是内凹圆锥孔结构，圆锥大孔在上，小孔在下。长矩形体的一侧是螺孔62，螺孔62中穿过螺杆5，螺孔62与螺杆5的螺牙型式及参数相同，长矩形体的另一侧是阵列均布的螺纹孔，通过螺钉与滑动导轨7中的滑块连接。
螺杆5是等螺距螺杆结构，中间的螺牙是梯形结构，两侧是轴承安装段，轴承安装段的外径小于中间螺牙的牙底直径。螺杆5的一侧轴通过联轴器与电机连接，电机通过联轴器驱动螺杆5旋转，第一轴承8和第二轴承9是标准的角接触向心轴承，用于支撑螺杆5的运动。
下面对本发明实施过程做详细描述：
本发明装置在使用时，将装置放于水平悬挂的纤维轴正下方，使导丝台6居于螺杆5的一端，将碳纤维原丝丝束从导丝孔61导入，使其落在旋转放丝盘1上最外层环形台后，开始收丝。与此同时，通过电机驱动旋转放丝盘1，另外一台电机通过联轴器驱动螺杆5旋转，进而使导丝台6在水平方向运动，即将圆周旋转运动和径向水平运行两种运动形式匹配，以实现螺旋收丝功能，通过对这两种运动的频率及转速的控制，调节碳纤维原丝的落丝方向、堆积厚度及内部蓬松间隙，使该导向装置具有实现各种收丝花型的功能，可以根据合股、预氧化等工艺的不同需求，调节收丝花型，为后续生产提供满足各自需要的原丝。
另外通过将放丝圆环台11设计为按层分布沿半径方向由外向里逐步上升的阶梯圆环平面，防止不同层原丝之间滑移导致的乱序，消除合股收卷时的打结问题；各层圆环平面之间的台阶内外角设计为光滑的圆角，防止碳纤维原丝压在棱角处可能会产生的弯折断裂。并通过调节导丝台6水平移动速度，防止在同一圆周上出现碳纤维原丝重复堆积现象，使相邻层碳纤维之间的接触面积减小，收取的碳纤维原丝在旋转放丝盘上堆积间隙增大，内部变得蓬松，避免不同层碳纤维之间的粘连、磨损问题。
Claims (9)
1.一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，包括旋转放丝盘(1)、放丝盘外壁(2)、第一轴承座(3)、第二轴承座(4)、螺杆(5)、导丝台(6)、滑动导轨(7)、第一轴承(8)和第二轴承(9)；
所述旋转放丝盘(1)放置在标准轴承座上，通过电机驱动旋转，所述旋转放丝盘(1)外侧布置有放丝盘外壁(2)，放丝盘外壁(2)的上部边沿固定有第一轴承座(3)和第二轴承座(4)，第一轴承座(3)中安装有第一轴承(8)，第二轴承座(4)中安装有第二轴承(9)；第一轴承座(3)和第二轴承座(4)之间固定有滑动导轨(7)，第一轴承(8)和第二轴承(9)之间安装螺杆(5)，所述螺杆(5)通过导丝台(6)中的螺孔与导丝台(6)连接，滑动导轨(7)通过其上的滑块与导丝台(6)固定。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述旋转放丝盘(1)为内空的圆柱体结构，旋转放丝盘(1)的内侧底部为呈阶梯分布的放丝圆环台(11)，所述放丝圆环台(11)是按层分布，且沿半径方向由外向里逐步上升的阶梯圆环平面，各层圆环平面之间的台阶内外角均为光滑的圆角，阶梯圆环平面的外侧为圆柱环形薄壁，圆柱环形薄壁的高度大于阶梯圆环平面中心的圆环平面高度。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述放丝盘外壁(2)是圆柱环结构，其上部是外翻的圆环结构，用来支撑固定第一轴承座(3)和第二轴承座(4)，放丝盘外壁(2)的内径比旋转放丝盘(1)的外径大0.5～1mm。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述第一轴承座(3)和第二轴承座(4)均为长方体结构，其一侧有轴承安装孔，分别用于安装第一轴承(8)和第二轴承(9)，其另一侧顶部有螺纹孔，用于配合螺钉支撑固定滑动导轨(7)。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述滑动导轨(7)是标准静音滑动导轨，由滑轨和滑块组成，滑动导轨(7)中的滑轨通过螺钉固定在轴承座(3)和轴承座(4)上，滑动导轨(7)中的滑块与导丝台(6)连接。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述导丝台(6)是十字形立体结构，由长短两根矩形体相贯组成，沿短矩形体长程轴线上是导丝孔(61)，导丝孔(61)是内凹圆锥孔结构，圆锥大孔在上，小孔在下；长矩形体的一侧是螺孔(62)，螺孔(62)中穿过螺杆(5)，螺孔(62)与螺杆(5)的螺牙型式及参数相同，长矩形体的另一侧下部是阵列均布的螺纹孔，通过螺钉与滑动导轨(7)中的滑块连接。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述螺杆(5)是等螺距螺杆结构，中间的螺牙是梯形结构，两侧是轴承安装段，轴承安装段的外径小于中间螺牙的牙底直径；螺杆(5)的一侧轴通过联轴器与电机连接，电机通过联轴器驱动螺杆(5)旋转。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述第一轴承(8)和第二轴承(9)是角接触向心轴承，用于支撑螺杆(5)的运动。
9.根据权利要求1所述的一种碳纤维放丝收卷螺旋导向装置，其特征在于，所述旋转放丝盘(1)与放丝盘外壁(2)之间有0.5～1mm的间隙。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210202 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |