CN117364322A - 一种碳纤维整经设备 - Google Patents

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童方强
叶国方
沈林海
孙国飞
傅春盛
罗海良
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Jinggong Shaoxing Composite Technology R & D Co ltd
Shaoxing Baojing Composite Material Co ltd
Zhejiang Baojing Carbon Material Co ltd
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Shaoxing Baojing Composite Material Co ltd
Zhejiang Baojing Carbon Material Co ltd
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Abstract

一种碳纤维整经设备，通过对分布于扣片(1)中的经线进行间隔式的经线提拉，以形成相邻经线之间的开口区域；并通过由梭钩勾住的纬线穿过所有开口区域，完成对经线的穿纬作业。本发明的一种碳纤维整经设备，通过建立对扣片的改设，形成扣片可被驱动上下移动的布设，设置导丝轮配合扣片的上下移动；并通过沿经线分布的方向设置滑轨，于滑轨内设置可被驱动滑动的滑轨件，于扣片上设置由卡扣形成的滑轨区域并与滑轨区域设置滑动件，滑动件上设置梭钩，然后将滑轨件设置为主动件，滑动件设置为从动件，通过驱动主动件移动建立从动件的沿每个滑轨区域滑行完成穿纬。

Description

一种碳纤维整经设备
技术领域
本发明属于碳纤维生产设备领域，具体涉及一种碳纤维整经设备。
背景技术
PAN基碳纤维碳化前需将原丝按一定排布，均匀的展开成一定幅宽，由于预氧炉炉口宽度有限，为了提升生产效率，在炉口宽度有限的情况下，增加走丝数量成为了最直接有效的方法。但是丝线数量的增加导致丝线间距的减小，从而导致相近丝束间形成不同程度的重合现象，而这些有重合的原丝束通过预氧炉的过程中，经过剧烈的高温氧化以及设备的牵伸后，会导致出来的碳纤维丝束间存在并丝、毛丝以及劈丝等缺陷，极大的影响了碳纤维的生产质量和生产效率。
为了降低碳纤维并丝缺陷的产生，如今碳纤维生产时一般会增加打纬整经的操作，使原丝之间通过纬线的隔离，起到防止并丝的作用。现有技术中采取开口式凸轮打纬方式，即通过凸轮控制带有丝束的前后棕框作相对的上下运动，使相邻丝束间形成一定角度的开口，以带有纱筒的筒管作为纬线载体在开口中间布置纬线，该设备运行时会引起丝束间开口过大，极大的增加了丝束张力，容易引起纤维断丝，而且该整经设备机械结构复杂。还有些采用手工穿纬，其机械化程度低、无法实现自动化、浪费人力、容易出错。而这些方案中都不可避免地使用了带纬线纱筒一起通过开口，造成开口必须满足纱筒的尺寸。
申请号为：CN200410077113.8的发明申请，公开了“一种带直列导纱机构的抽样整经机”，具有面对整经滚筒前面、被配置为直列状的多个导纱器单元,并且一边使多个导纱器单元反复旋转及停止,一边在以规定的输送量移动于整经滚筒上的输送皮带上、按照预先设定的纱线排列顺序卷绕从装在该导纱器单元上的供纱筒管引出的纱线。
申请号为：CN200610084501.8的发明申请，公开了“一种多根同时整列卷绕的样品整经方法以及样品整经机”，在导纱器旋转一次期间,卷绕于整经滚筒的多根经纱,朝向整经方向的反方向,以保持具有整经密度的距离R的间隔的方式,通过展开配置该导纱器的各个导纱端部,按卷绕于整经滚筒的纱线的卷绕顺序,从整经方向向反方向,以形成由具有整经密度的距离R的间隔而排列的同时整经根数构成的经纱带的方式,卷绕在该整经滚筒上。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种碳纤维整经设备，其技术方案具体如下：
一种碳纤维整经设备，其特征在于：
通过对分布于扣片(1)中的经线进行间隔式的经线提拉，以形成相邻经线之间的开口区域；并通过由梭钩勾住的纬线穿过所有开口区域，完成对经线的穿纬作业。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述的对经线进行间隔式的提拉为同步进行，通过同步提拉一次性形成所有开口区域。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
在开口区域形成滑轨，所述梭钩设于可沿滑轨滑动的滑件上，通过滑动滑件完成对相应开口区域的穿纬。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于扣片的上下两端布设两个横梁件(2)，两个横梁件的两端通过固接件固接后，形成矩形固定结构件，两个固接件的端部连接设置的驱动轴，通过驱动轴的同步上下移动建立矩形固定结构件的上下移动，从而带动扣片上下移动；
于相邻扣片之间间隔地布设导丝轮(3)；在扣片随着矩形固定结构件上下移动的过程中，通过导丝轮建立对相应经线的限位，从而形成开口区域。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于每个扣片的上下位置上布设相向设置的卡扣(4)，每个扣片上的一对卡扣(4)形成每个扣片的滑轨区域；
所述滑轨区域的位置设置以在对扣片进行提拉后，使得滑轨区域处于开口区域进行。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于扣片的端部设置一个沿着经线分布方向布设的轨道，于轨道内设置可沿轨道移动的滑轨件(5)，于滑轨件(5)端部固设磁铁，相应地与滑件的端部固设异名磁铁；据此建立基于滑轨件为主动件，滑件为从动件的移动；通过驱动主动件移动带动从动件沿其滑轨滑行。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述的滑轨件(5)通过电机驱动形成往复运动。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述驱动轴由气缸驱动。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述导丝轮为上下间距分布的两个，
相应地滑轨区域也为上下间距分布的两个。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
给梭钩提供纬线的纬线送线机构为设于扣片分布区域一端的一个，通过控制纬线送线机构的上下不同位置形成对上下不同滑轨区域的位置适配。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
给梭钩提供纬线的纬线送线机构为设于扣片分布区域两端的两个，每一个分别与上下不同滑轨区域的纬线送进适配。
根据本发明的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
对经线提拉的提拉行程为2-10cm
本发明的一种碳纤维整经设备，通过建立对扣片的改设，首先通过将扣片上下端设有两个平行布设的横梁件上，形成扣片可被驱动上下移动的布设，然后将间隔地将相邻扣片之间设置导丝轮，通过导丝轮配合扣片的上下移动，就建立了对丝线的提拉和因此的卡口区域的形成；然后通过沿经线分布的方向设置滑轨，于滑轨内设置可被驱动滑动的滑轨件，使得穿纬作业的穿纬区域变得可行，在此基础上，一方面通过于扣片上设置由卡扣形成的滑轨区域并与滑轨区域设置滑动件，滑动件上设置梭钩，然后将滑轨件设置为主动件，滑动件设置为从动件，通过驱动主动件移动建立从动件的沿每个滑轨区域滑行完成穿纬；其中卡扣形成的滑轨区域在扣片上的设置位置以扣片被提拉后，滑轨区域正好处于丝线开口区域为准进行设置。且为了配合上下穿纬的精度控制，给每个穿纬配置一个纬线送进机构。综述，本发明的一种碳纤维整经设备，整体结构设置巧妙，能够很好地控制丝线的张力在安全范围之内，将原先至少20-30cm的开口缩减到了2-10cm，使原丝束进入预氧炉前达到有序分布的状态，从而在碳纤维生产过程中起到防止并丝、减少毛丝和劈丝等效果，提高成品碳纤维的品质。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明重点区域的结构示意图；
图3为图2的局部放大示意图。
图中，
1-扣片；
2-横梁件；
3-导丝轮；
4-卡扣；
5-滑轨件。
具体实施方式
下面，根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种碳纤维整经设备作进一步具体说明。
如图1、2、3所示的一种碳纤维整经设备，通过对分布于扣片(1)中的经线进行间隔式的经线提拉，以形成相邻经线之间的开口区域；并通过由梭钩勾住的纬线穿过所有开口区域，完成对经线的穿纬作业。
其中，
所述的对经线进行间隔式的提拉为同步进行，通过同步提拉一次性形成所有开口区域。
其中，
在开口区域形成滑轨，所述梭钩设于可沿滑轨滑动的滑件上，通过滑动滑件完成对相应开口区域的穿纬。
其中，
于扣片的上下两端布设两个横梁件(2)，两个横梁件的两端通过固接件固接后，形成矩形固定结构件，两个固接件的端部连接设置的驱动轴，通过驱动轴的同步上下移动建立矩形固定结构件的上下移动，从而带动扣片上下移动；
于相邻扣片之间间隔地布设导丝轮(3)；在扣片随着矩形固定结构件上下移动的过程中，通过导丝轮建立对相应经线的限位，从而形成开口区域。
其中，
于每个扣片的上下位置上布设相向设置的卡扣(4)，每个扣片上的一对卡扣(4)形成每个扣片的滑轨区域；
所述滑轨区域的位置设置以在对扣片进行提拉后，使得滑轨区域处于开口区域进行。
其中，
于扣片的端部设置一个沿着经线分布方向布设的轨道，于轨道内设置可沿轨道移动的滑轨件(5)，于滑轨件(5)端部固设磁铁，相应地与滑件的端部固设异名磁铁；据此建立基于滑轨件为主动件，滑件为从动件的移动；通过驱动主动件移动带动从动件沿其滑轨滑行。
其中，
所述的滑轨件(5)通过电机驱动形成往复运动。
其中，
所述驱动轴由气缸驱动。
其中，
所述导丝轮为上下间距分布的两个，
相应地滑轨区域也为上下间距分布的两个。
其中，
给梭钩提供纬线的纬线送线机构为设于扣片分布区域一端的一个，通过控制纬线送线机构的上下不同位置形成对上下不同滑轨区域的位置适配。
其中，
给梭钩提供纬线的纬线送线机构为设于扣片分布区域两端的两个，每一个分别与上下不同滑轨区域的纬线送进适配。
其中，
对经线提拉的提拉行程为2-10cm。
工作过程、原理
根据图1、图2显示，一种碳纤维整经设备，包含两个呈对称排布的固定支架，支架箱体内设置有一套抬升装置(即驱动驱动轴上下移动的气缸)，支架上依次设置2个导丝、一个整经机构和上下两根载纬器支撑滑轨(即主动件滑行的滑轨)，其中整经机构由一个安装在支架上的两个平行的横梁、一对沿扣片上下端方向上下对称分布的磁耦合载纬器(即主动件和从动件构成的一对移动副)、一对安装在支架两侧的纬线送线机构。
经过改设的扣片结构内部格栅由若干个中间有两个滑槽的卡扣组成，卡扣上下两端固定于设置的上下两个横梁件上，且可在系统控制下通过下拉或提升，通过导丝轮建立对丝束下拉或提升，使相邻的丝束间形成一定的间隙(即开口区域)。
所述卡扣之间间隔装有上下两个合适尺寸的导丝轮。
所述主动件与从动件相迎表面分别布置有相吸的永磁铁，可以使从动件稳定的悬浮于主动件下方，且可随主动件作同步运动。
所述主动件安装于滑轨上，主动件可在系统控制下，通过电机驱动，在滑轨上作往复运动。
所述从动件上的滑块嵌在扣片上的卡扣形成的滑槽所组成的轨道中，且从动件一侧有合适尺寸的梭钩，可以将纬线从纬线送线机构中勾出并随主动件的运动，带到另一侧，取纬到位后，再随主动件一起返回原点。
工作时，经向纱线被拉提分隔为单双数两组，通过拉提的上下周期运动，其中一组纱线在扣片间，间隔分布的导丝轮的带动下被周期性的提升和拉低到固定位置，使相邻纱线间形成一定的开口，然后通过磁耦合载纬器的横向运动将纬线布置于经向纱线中间，由于在载纬过程中只需要磁耦合载纬器从动件通过两组纱线形成的开口中，故开口角度较小，丝束张力较小，降低碳纤维断丝的风险，提高成品碳纤维的品质。本方案中的开口可控制在2-10cm之间。
本设备的技术特点在于：1经线拉提器中的扣片中开有两个光滑的槽沟，而将扣片平行排布后形成了两组可通行载纬器从动部件的滑轨；
2平行排布的扣片间间隔安装有两个上下对称的导丝轮，在拉提器提升和下拉过程中，将丝束上顶(下轮)和下压(上轮)至指定位置；
3磁耦合载纬器分为主动部件和从动部件，其中主动部件由电机驱动可在提拉器上的导轨上运动，从动部件的滑块嵌于扣片槽沟组成的滑轨中，并且主动部件可通过磁吸作用，带动从动部件作同步运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该碳纤维整经设备可在系统控制下通过下拉或提升经线拉提器将压在其导丝辊上的丝束下拉或提升，使相邻的丝束间形成一定的开口间隙，同时磁耦合载纬器和纬线处理装置在系统控制下可在拉提器将部分丝束提升和下拉时完成上下交错穿纬动作。使原丝束进入预氧炉前达到有序分布的状态，从而在碳纤维生产过程中起到防止并丝、减少毛丝和劈丝等效果，提高成品碳纤维的品质。
本发明的一种碳纤维整经设备，通过建立对扣片的改设，首先通过将扣片上下端设有两个平行布设的横梁件上，形成扣片可被驱动上下移动的布设，然后将间隔地将相邻扣片之间设置导丝轮，通过导丝轮配合扣片的上下移动，就建立了对丝线的提拉和因此的卡口区域的形成；然后通过沿经线分布的方向设置滑轨，于滑轨内设置可被驱动滑动的滑轨件，使得穿纬作业的穿纬区域变得可行，在此基础上，一方面通过于扣片上设置由卡扣形成的滑轨区域并与滑轨区域设置滑动件，滑动件上设置梭钩，然后将滑轨件设置为主动件，滑动件设置为从动件，通过驱动主动件移动建立从动件的沿每个滑轨区域滑行完成穿纬；其中卡扣形成的滑轨区域在扣片上的设置位置以扣片被提拉后，滑轨区域正好处于丝线开口区域为准进行设置。且为了配合上下穿纬的精度控制，给每个穿纬配置一个纬线送进机构。综述，本发明的一种碳纤维整经设备，整体结构设置巧妙，能够很好地控制丝线的张力在安全范围之内，将原先至少20-30cm的开口缩减到了2-10cm，使原丝束进入预氧炉前达到有序分布的状态，从而在碳纤维生产过程中起到防止并丝、减少毛丝和劈丝等效果，提高成品碳纤维的品质。

Claims (13)

1.一种碳纤维整经设备，其特征在于：
通过对分布于扣片(1)中的经线进行间隔式的经线提拉，以形成相邻经线之间的开口区域；并通过由梭钩勾住的纬线穿过所有开口区域，完成对经线的穿纬作业。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述的对经线进行间隔式的提拉为同步进行，通过同步提拉一次性形成所有开口区域。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
在开口区域形成滑轨，所述梭钩设于可沿滑轨滑动的滑件上，通过滑动滑件完成对相应开口区域的穿纬。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于扣片的上下两端布设两个横梁件(2)，两个横梁件的两端通过固接件固接后，形成矩形固定结构件，两个固接件的端部连接设置的驱动轴，通过驱动轴的同步上下移动建立矩形固定结构件的上下移动，从而带动扣片上下移动；
于相邻扣片之间间隔地布设导丝轮(3)；在扣片随着矩形固定结构件上下移动的过程中，通过导丝轮建立对相应经线的限位，从而形成开口区域。
5.根据权利要求3所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于扣片的上下两端布设两个横梁件(2)，两个横梁件的两端通过固接件固接，形成矩形固定结构件，两个固接件的端部连接设置的驱动轴，通过驱动轴的同步上下移动建立矩形固定结构件的上下移动，从而带动扣片上下移动；
于相邻扣片之间间隔地布设导丝轮(3)；在扣片随着矩形固定结构件上下移动的过程中，通过导丝轮建立对相应经线的限位，从而形成开口区域。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于每个扣片的上下位置上布设相向设置的卡扣(4)，每个扣片上的一对卡扣(4)形成每个扣片的滑轨区域；
所述滑轨区域的位置设置以在对扣片进行提拉后，使得滑轨区域处于开口区域进行。
7.根据权利要求3所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
于扣片的端部设置一个沿着经线分布方向布设的轨道，于轨道内设置可沿轨道移动的滑轨件(5)，于滑轨件(5)端部固设磁铁，相应地与滑件的端部固设异名磁铁；据此建立基于滑轨件为主动件，滑件为从动件的移动；通过驱动主动件移动带动从动件沿其滑轨滑行。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述的滑轨件(5)通过电机驱动形成往复运动。
9.根据权利要求4或5所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述驱动轴由气缸驱动。
10.根据权利要求6所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
所述导丝轮为上下间距分布的两个，
相应地滑轨区域也为上下间距分布的两个。
11.根据权利要求10所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
给梭钩提供纬线的纬线送线机构为设于扣片分布区域一端的一个，通过控制纬线送线机构的上下不同位置形成对上下不同滑轨区域的位置适配。
12.根据权利要求10所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
给梭钩提供纬线的纬线送线机构为设于扣片分布区域两端的两个，每一个分别与上下不同滑轨区域的纬线送进适配。
13.根据权利要求1所述的一种碳纤维整经设备，其特征在于：
对经线提拉的提拉行程为2-10cm。
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