CN117207547B - 碳纤维缠绕储氢罐用送料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，本发明提供的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置包括浸胶槽和转动连接在浸胶槽内的若干浸胶辊，还包括导向板、移动环、转动环、喷气嘴、转动机构和移动机构；导向板固定在浸胶槽内的出口处；移动环滑动设置在导向板上；转动环同轴转动连接在移动环上；喷气嘴设置有多个且均与转动环连通，圆周分布在转动环的端面上并集中朝向碳纤维设置；转动机构用于带动转动环自转；移动机构用于带动移动环在导向板上滑动。本发明通过多个喷气嘴集中对传送中的碳纤维进行吹胶，移动环倾斜向下移动的同时转动环进行转动，能够更加均匀、彻底的将多余树脂吹下，既能够减少树脂的浪费，又能够进行长时间稳定工作。

Description

碳纤维缠绕储氢罐用送料装置

技术领域

本发明属于碳纤维缠绕的技术领域，更具体地说，是涉及一种碳纤维缠绕储氢罐用送料装置。

背景技术

碳纤维是储氢瓶制造的关键原材料，其成本和性能对储氢瓶的成本和使用性能影响重大；碳纤维缠绕成型的储氢气瓶能够满足质量轻、强度大的高压氢气储存与运输要求，在氢能发展道路上有着举足轻重的意义。

碳纤维缠绕的原理是给纤维施加一定的缠绕张力，在浸胶槽浸润树脂后，通过缠绕设备缠绕到芯模内衬上，最后通过烘箱旋转固化得到制品。

目前最常用的方法为湿法缠绕，即将碳纤维丝束在特定浸胶装置中浸渍处理后，再在张力控制下直接缠绕到芯模上；由于纤维离开浸渍装置后易于将树脂带出，后道工序中存在树脂滴漏的现象，一般采用两个挤胶辊将碳纤维上多余的树脂挤出，但此种方式的树脂会凝固在挤胶辊上，造成树脂浪费，且不便于长时间使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，以解决现有技术中存在的挤胶结构造成树脂浪费且不便于长时间使用的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，包括浸胶槽和转动连接在浸胶槽内的若干浸胶辊，还包括导向板、移动环、转动环、喷气嘴、转动机构和移动机构；导向板固定在浸胶槽内的出口处，导向板角度与碳纤维在浸胶槽内的末端角度一致；移动环滑动设置在导向板上，其滑动方向与导向板长度方向一致；转动环同轴转动连接在移动环上，转动环内部中空设置，并与外部气泵连接，碳纤维从移动环和转动环中间穿过；喷气嘴设置有多个且均与转动环连通，圆周分布在转动环背离移动环的端面上并集中朝向碳纤维设置；转动机构设置在移动环上，用于带动转动环自转；移动机构设置在导向板和移动环之间，用于带动移动环在导向板上滑动。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，转动机构包括转动电机、转动齿轮和转动内齿环；转动电机安装在移动环上；转动齿轮同轴固定在转动电机的输出轴上；转动内齿环同轴固定在转动环上，并与转动齿轮啮合。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，移动机构包括移动齿轮、移动齿条和传动组件；移动齿轮转动连接在移动环上；移动齿条固定在导向板上，并与移动齿轮啮合；传动组件设置在转动电机与移动齿轮之间，用于在转动电机输出轴转动时，带动移动齿轮转动。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，传动组件包括第一交错斜齿轮和第二交错斜齿轮；第一交错斜齿轮同轴固定在转动电机的输出轴上；第二交错斜齿轮同轴固定在移动齿轮的转动轴上，第一交错斜齿轮和第二交错斜齿轮啮合设置。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，碳纤维缠绕储氢罐用送料装置还包括单向锁止机构和调节组件；单向锁止机构共有两组且方向相反设置，其均设置在导向板与移动环之间，用于在移动环朝某一方向移动时，限制其发生相反方向的位移；调节组件设置在移动环上，用于在移动环朝某一方向移动时，解除对应的单向锁止机构对此方向的位移限制。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，单向锁止机构包括棘齿、连接框、棘爪和伸缩组件；棘齿固定在导向板上；连接框设置在棘齿一侧；棘爪转动连接在连接框内，并与棘齿啮合，两组单向锁止机构中的棘齿和棘爪方向相反；伸缩组件设置在移动环与对应连接框之间；伸缩组件处于初始状态时，棘齿与棘爪处于啮合状态，调节组件用于使棘爪与棘齿分离。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，伸缩组件包括外管、内板和复位弹簧；外管一端与连接框固定设置；内板一端与移动环固定设置，另一端滑动设置在外管内；复位弹簧设置在外管内并与内板连接；棘爪与棘齿分离时，复位弹簧产生拉伸。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，棘齿与棘爪啮合时，复位弹簧处于拉伸状态。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，调节组件包括连接块、调节电机、调节杠杆和受力板；连接块固定在移动环下方，导向板上开设有供连接块通过的滑孔；调节电机固定在连接块底部；调节杠杆中部位于固定在调节电机的输出轴上；受力板固定在对应连接框上，调节杠杆的两端用于对受力板进行下压，以使连接框带动棘爪脱离棘齿。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，调节组件还包括两个受力柱，对应固定在调节杠杆的端部，受力柱的圆弧面与受力板接触。

本发明提供的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过多个喷气嘴集中对传送中的碳纤维进行吹胶，非接触式将碳纤维上多余的树脂吹下，碳纤维末端倾斜向上传送出浸胶槽时，移动机构带动移动环倾斜向下移动，同时转动环进行转动，能够更加均匀、彻底的将多余树脂吹下，移动环移动至指定位置后再迅速向上移动复位，以此往复，既能够减少树脂的浪费，又能够进行长时间稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中为显示转动机构和移动机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中为显示单向锁止机构和调节组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中为显示伸缩组件的剖视图。

其中，图中各附图标记如下：

1、浸胶槽；11、浸胶辊；2、导向板；21、滑孔；3、移动环；4、转动环；41、喷气嘴；5、转动机构；51、转动电机；52、转动齿轮；53、转动内齿环；6、移动机构；61、移动齿轮；62、移动齿条；63、传动组件；631、第一交错斜齿轮；632、第二交错斜齿轮；7、单向锁止机构；71、棘齿；72、连接框；73、棘爪；74、伸缩组件；741、外管；742、内板；743、复位弹簧；8、调节组件；81、连接块；82、调节电机；83、调节杠杆；84、受力板；85、受力柱。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要进一步说明的是，本发明的附图和实施方式主要对本发明的构思进行描述说明，在该构思的基础上，一些连接关系、位置关系、动力机构、供电系统、液压系统及控制系统等的具体形式和设置可能并未没有描述完全，但是在本领域技术人员理解本发明的构思的前提下，本领域技术人员可以采用熟知的方式对上述的具体形式和设置予以实现。

当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本发明提供的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置进行说明。

如图1及图2所示，本发明一种实施方式提供了一种碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，包括浸胶槽1和转动连接在浸胶槽1内的若干浸胶辊11，还包括导向板2、移动环3、转动环4、喷气嘴41、转动机构5和移动机构6；导向板2固定在浸胶槽1内的出口处，导向板2角度与碳纤维在浸胶槽1内的末端角度一致；移动环3滑动设置在导向板2上，其滑动方向与导向板2长度方向一致；转动环4同轴转动连接在移动环3上，转动环4内部中空设置，并与外部气泵连接，碳纤维从移动环3和转动环4中间穿过；喷气嘴41设置有多个且均与转动环4连通，圆周分布在转动环4背离移动环3的端面上并集中朝向碳纤维设置；转动机构5设置在移动环3上，用于带动转动环4自转；移动机构6设置在导向板2和移动环3之间，用于带动移动环3在导向板2上滑动。

碳纤维丝从移动环3和转动环4中间穿过进行传送，转动机构5带动移动环3进行转动的同时，移动机构6带动移动环3朝向与碳纤维丝传送相反的方向移动，使一圈喷气嘴41进行移动旋转的对碳纤维丝上多余的树脂进行吹落，移动环3向下滑动至指定位置后，再迅速向上复位，以此往复。

本实施例提供的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，与现有技术相比，通过多个喷气嘴41集中对传送中的碳纤维进行吹胶，非接触式将碳纤维上多余的树脂吹下，碳纤维末端倾斜向上传送出浸胶槽1时，移动机构6带动移动环3倾斜向下移动，同时转动环4进行转动，能够更加均匀、彻底的将多余树脂吹下，移动环3移动至指定位置后再迅速向上移动复位，既能够减少树脂的浪费，又能够进行长时间稳定工作。

如图2所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

转动机构5包括转动电机51、转动齿轮52和转动内齿环53；转动电机51安装在移动环3上；转动齿轮52同轴固定在转动电机51的输出轴上；转动内齿环53同轴固定在转动环4上，并与转动齿轮52啮合。

启动转动电机51使转动齿轮52转动，转动齿轮52带动转动内齿环53转动，提高了转动环4的转动效率。

具体地，本实施例中转动内齿环53与移动环3为同轴转动连接。

如图2所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

移动机构6包括移动齿轮61、移动齿条62和传动组件63；移动齿轮61转动连接在移动环3上；移动齿条62固定在导向板2上，并与移动齿轮61啮合；传动组件63设置在转动电机51与移动齿轮61之间，用于在转动电机51输出轴转动时，带动移动齿轮61转动。

转动电机51进行转动时，通过传动组件63带动移动齿轮61转动，进而使移动环3沿移动齿条62进行移动，无需额外增设动力源，可使移动环3的移动和转动环4的转动同时实现。

如图2所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

传动组件63包括第一交错斜齿轮631和第二交错斜齿轮632；第一交错斜齿轮631同轴固定在转动电机51的输出轴上；第二交错斜齿轮632同轴固定在移动齿轮61的转动轴上，第一交错斜齿轮631和第二交错斜齿轮632啮合设置。

转动电机51的输出轴转动时，带动第一交错斜齿轮631转动，第一交错斜齿轮631带动第二交错斜齿轮632转动，第二交错斜齿轮632带动移动齿轮61转动，传动效率高且稳定。

如图2至图3所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

碳纤维缠绕储氢罐用送料装置还包括单向锁止机构7和调节组件8；单向锁止机构7共有两组且方向相反设置，其均设置在导向板2与移动环3之间，用于在移动环3朝某一方向移动时，限制其发生相反方向的位移；调节组件8设置在移动环3上，用于在移动环3朝某一方向移动时，解除对应的单向锁止机构7对此方向的位移限制。

在移动环3带动转动环4朝向某个方向移动时，对应的单向锁止机构7能够避免其发生相反方向的移动，提高了移动环3和转动环4的移动稳定性和准确度，而调节组件8能够根据移动环3的移动方向，进行不同单向锁止机构7的解除限制，保证整体工作的运行稳定。

如图2至图3所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

单向锁止机构7包括棘齿71、连接框72、棘爪73和伸缩组件74；棘齿71固定在导向板2上；连接框72设置在棘齿71一侧；棘爪73转动连接在连接框72内，并与棘齿71啮合，两组单向锁止机构7中的棘齿71和棘爪73方向相反；伸缩组件74设置在移动环3与对应连接框72之间；伸缩组件74处于初始状态时，棘齿71与棘爪73处于啮合状态，调节组件8用于使棘爪73与棘齿71分离。

移动环3进行移动时，对应棘爪73在棘齿71上拨动，调节组件8提前将另外一组单向锁止机构7中的棘爪73与棘齿71分离，伸缩组件74能够带动分离后的棘爪73再次与棘齿71啮合，整体使移动环3在向上或向下时均能够稳定移动。

如图3至图4所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

伸缩组件74包括外管741、内板742和复位弹簧743；外管741一端与连接框72固定设置；内板742一端与移动环3固定设置，另一端滑动设置在外管741内；复位弹簧743设置在外管741内并与内板742连接；棘爪73与棘齿71分离时，复位弹簧743产生拉伸。

调节组件8在带动其中一个棘爪73与棘齿71分离时，外管741向下移动，复位弹簧743产生拉伸，调节组件8取消对此棘爪73的限制后，复位弹簧743的回缩力带动外管741和棘爪73复位。

进一步地，棘齿71与棘爪73啮合时，复位弹簧743处于拉伸状态。能够使外管741与棘爪73的复位效果更佳，且能够使棘爪73更加稳定的啮合在棘齿71上，提高工作稳定性。

如图3所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

调节组件8包括连接块81、调节电机82、调节杠杆83和受力板84；连接块81固定在移动环3下方，导向板2上开设有供连接块81通过的滑孔21；调节电机82固定在连接块81底部；调节杠杆83中部位于固定在调节电机82的输出轴上；受力板84固定在对应连接框72上，调节杠杆83的两端用于对受力板84进行下压，以使连接框72带动棘爪73脱离棘齿71。

移动环3通过连接块81带动调节电机82移动，以使调节杠杆83始终与两个受力板84对应，调节电机82带动调节杠杆83转动，调节杠杆83向下压动某个受力板84，以使其连接框72和棘爪73下移脱离棘齿71，提高了两组单向锁止机构7之间的切换便捷性。

进一步地，调节组件8还包括两个受力柱85，对应固定在调节杠杆83的端部，受力柱85的圆弧面与受力板84接触。

受力柱85下压到受力板84上后更加的容易使受力板84下降，减小了摩擦力，进而减轻了调节电机82的工作负担。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

Claims (7)

1.一种碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，包括浸胶槽(1)和转动连接在浸胶槽(1)内的若干浸胶辊(11)，其特征在于，还包括：

导向板(2)，固定在所述浸胶槽(1)内的出口处，所述导向板(2)角度与碳纤维在所述浸胶槽(1)内的末端角度一致；

移动环(3)，滑动设置在所述导向板(2)上，其滑动方向与所述导向板(2)长度方向一致；

转动环(4)，同轴转动连接在所述移动环(3)上，所述转动环(4)内部中空设置，并与外部气泵连接，碳纤维从所述移动环(3)和所述转动环(4)中间穿过；

喷气嘴(41)，设置有多个且均与所述转动环(4)连通，圆周分布在所述转动环(4)背离所述移动环(3)的端面上并集中朝向碳纤维设置；

转动机构(5)，设置在所述移动环(3)上，用于带动所述转动环(4)自转；以及

移动机构(6)，设置在所述导向板(2)和所述移动环(3)之间，用于带动所述移动环(3)在所述导向板(2)上滑动；

碳纤维缠绕储氢罐用送料装置还包括：

单向锁止机构(7)，共有两组且方向相反设置，其均设置在所述导向板(2)与所述移动环(3)之间，用于在所述移动环(3)朝某一方向移动时，限制其发生相反方向的位移；以及

调节组件(8)，设置在所述移动环(3)上，用于在所述移动环(3)朝某一方向移动时，解除对应的所述单向锁止机构(7)对此方向的位移限制；

所述单向锁止机构(7)包括：

棘齿(71)，固定在所述导向板(2)上；

连接框(72)，设置在所述棘齿(71)一侧；

棘爪(73)，转动连接在所述连接框(72)内，并与所述棘齿(71)啮合，两组所述单向锁止机构(7)中的所述棘齿(71)和所述棘爪(73)方向相反；以及

伸缩组件(74)，设置在所述移动环(3)与对应所述连接框(72)之间；所述伸缩组件(74)处于初始状态时，所述棘齿(71)与所述棘爪(73)处于啮合状态，所述调节组件(8)用于使所述棘爪(73)与所述棘齿(71)分离；

所述调节组件(8)包括：

连接块(81)，固定在所述移动环(3)下方，所述导向板(2)上开设有供所述连接块(81)通过的滑孔(21)；

调节电机(82)，固定在所述连接块(81)底部；

调节杠杆(83)，其中部位于固定在所述调节电机(82)的输出轴上；以及

受力板(84)，固定在对应所述连接框(72)上，所述调节杠杆(83)的两端用于对所述受力板(84)进行下压，以使所述连接框(72)带动所述棘爪(73)脱离所述棘齿(71)。

2.如权利要求1所述的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，其特征在于，所述转动机构(5)包括：

转动电机(51)，安装在所述移动环(3)上；

转动齿轮(52)，同轴固定在所述转动电机(51)的输出轴上；以及

转动内齿环(53)，同轴固定在所述转动环(4)上，并与所述转动齿轮(52)啮合。

3.如权利要求2所述的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，其特征在于，所述移动机构(6)包括：

移动齿轮(61)，转动连接在所述移动环(3)上；

移动齿条(62)，固定在所述导向板(2)上，并与所述移动齿轮(61)啮合；以及

传动组件(63)，设置在所述转动电机(51)与所述移动齿轮(61)之间，用于在所述转动电机(51)输出轴转动时，带动所述移动齿轮(61)转动。

4.如权利要求3所述的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，其特征在于，所述传动组件(63)包括：

第一交错斜齿轮(631)，同轴固定在所述转动电机(51)的输出轴上；以及

第二交错斜齿轮(632)，同轴固定在所述移动齿轮(61)的转动轴上，所述第一交错斜齿轮(631)和所述第二交错斜齿轮(632)啮合设置。

5.如权利要求1所述的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，其特征在于，所述伸缩组件(74)包括：

外管(741)，一端与所述连接框(72)固定设置；

内板(742)，一端与所述移动环(3)固定设置，另一端滑动设置在所述外管(741)内；以及

复位弹簧(743)，设置在所述外管(741)内并与所述内板(742)连接；所述棘爪(73)与所述棘齿(71)分离时，所述复位弹簧(743)产生拉伸。

6.如权利要求5所述的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，其特征在于，所述棘齿(71)与所述棘爪(73)啮合时，所述复位弹簧(743)处于拉伸状态。

7.如权利要求1所述的碳纤维缠绕储氢罐用送料装置，其特征在于，所述调节组件(8)还包括两个受力柱(85)，对应固定在所述调节杠杆(83)的端部，所述受力柱(85)的圆弧面与所述受力板(84)接触。