CN208167215U - 风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，包括：分层排纱装置，其包括两组钢梳，每组钢梳分为上下两层；分层展纤装置，其设置在所述分层排纱装置的下游，包括两组展纤装置，其中每组展纤装置分别对应于所述钢梳中的其中一组，并且每组展纤装置均包括压纱辊和振动展纤辊；片纱合并装置，其设置在所述分层展纤装置的下游，包括压纱辊和振动展纤辊；纱线牵引装置，其设置在所述片纱合并装置的下游；以及张力平衡装置，其设置在所述纱线牵引装置的下游；从而将需要进行展纤的纱线平均分为四层，克服了大克重展纤，纱线展宽不充分、纤维堆叠扭曲、纱线间易产生缝隙、片纱表面凹凸不平等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及经编织物的展纤装置领域，具体涉及一种风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置。
背景技术
碳纤维经编织物是风电叶片制造生产的主要材料之一，对风电叶片起增强作用，经编织物的质量优劣直接关系到风电叶片的强度、模量及耐疲劳级别，作为风电叶片主要增强材料的碳纤维经编织物的面密度通常大于600g/m2，经编织物的面密度越大，其生产所需的碳纤维纱线根数越多，故展纤工序需要的碳纤维纱线根数越多。
碳纤维经编织物生产所需的原材料包括碳纤维纱、衬纬玻纤及涤纶捆绑纱，其中碳纤维纱为主材，玻纤与涤纶捆绑纱为辅助材料，起到辅助形成织物的作用，在形成经编织物之前，需先对碳纤维进行展纤，此工序中碳纤维被展宽并形成片纱，然后铺放在专用设备上经涤纶纱缝编，形成经编织物。现有展纤装置采用振动式展纤，将需要进行展纱的所有碳纤维纱线分为两层，喂入展纤区、经振动辊振动展宽后收卷形成展纤盘头，供后道经编生产使用，现有方案对于较小面密度(≤400gsm)展纤生产效果良好，但在大克重展纤过程中，分两层进行排布，存在如下问题：
(1)由于成本因素，大克重经编织物生产时一般选取24K以上大丝束进行展纤生产，大丝束相对于小丝束纱线其纱线本身宽度较大；另外纱线根数也随着克重增加有所增加，二者综合因素使纱线在展纤区无需展纤即可到达目标宽度，基本未起到展纤效果，纤维堆叠扭曲，不利于碳纤维力学性能的充分发挥；
(2)大克重经编织物展纤装置将纱线分两层排布，由于实际未起到展纤效果，碳纤维纱线成束状分布，未形成片纱，纱线间易产生缝隙，并造成经编织物缝隙，形成织物缺陷，不符合经编织物产品质量控制标准；
(3)大克重经编织物展纤装置中的纱线分两层排布，由于实际未起到展纤效果，且纱线根数较多，纱线成束状排布，使片纱表面凹凸明显，平整性较差，直接影响布面平整度和面密度均匀分布，在叶片生产过程中，由于布面平整度较差，在多层织物铺叠后，最终会造成叶片表面显著凹凸不平，影响风电叶片力学性能。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，从而将需要进行展纤的纱线平均分为四层，克服了大克重展纤，纱线展宽不充分、纤维堆叠扭曲、纱线间易产生缝隙、片纱表面凹凸不平等问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，包括：分层排纱装置，该分层排纱装置包括两组钢梳，每组钢梳分为上下两层；分层展纤装置，该分层展纤装置设置在所述分层排纱装置的下游，该分层展纤装置包括两组展纤装置，其中每组展纤装置分别对应于所述钢梳中的其中一组，并且每组展纤装置均包括压纱辊和振动展纤辊；片纱合并装置，该片纱合并装置设置在所述分层排纱装置的下游，该片纱合并装置包括压纱辊和振动展纤辊；纱线牵引装置，该纱线牵引装置设置在所述片纱合并装置的下游，该纱线牵引装置使得纱线牵引向前运动；张力平衡装置，该张力平衡装置设置在所述纱线牵引装置的下游，该张力平衡装置能够控制展纤片纱收卷张力；以及收卷装置，展纤的纱线依次穿过分层排纱装置、分层展纤装置、片纱合并装置、纱线牵引装置以及张力平衡装置最终盘入收卷装置。
优选地，在分层展纤装置、片纱合并装置和纱线牵引装置之间以及在张力平衡装置之后还设置有导纱装置。
优选地，所述钢梳为定幅钢梳，该定幅钢梳的宽度能够根据需要进行调节，以使最终展纤宽度满足产品要求。
优选地，所述每组展纤装置中的压纱辊和振动展纤辊沿水平方向依次交替排列，并且所述每组展纤装置中的压纱辊分上下两层，每层中所包含的压纱辊不少于5个，该压纱辊为双侧压纱辊，其中两组展纤装置中的压纱辊在转动手轮时上下层压纱辊分别向相反方向运动，以便增加或减小纤维与振动展纤辊的包围角，进而调整展纤效果，每组展纤装置中的振动展纤辊不少于5个。
优选地，所述片纱合并装置中的压纱辊和振动展纤辊沿水平方向依次交替排列。
优选地，所述片纱合并装置中的压纱辊为单侧压纱辊，通过转动手轮可使压纱辊上下运动，以便增加或减小纤维与振动展纤辊的包围角，进而调整该展纤效果。
优选地，所述两组展纤装置中所包含的两组振动展纤辊以及片纱合并装置中的振动展纤辊的振动频率均是分别通过电机进行单独控制的，其振动频率能够根据展纤效果分别调整控制。
优选地，所述纱线牵引装置包括主动辊、第一从动辊和第二从动辊。
优选地，所述第一从动辊为高抛光钢辊，主动辊和第二从动辊为包胶皮钢辊，所述主动辊由气缸带动压到第二从动辊上，所述主动辊转动将纱线牵引向前运动。
优选地，所述张力平衡装置包括张力辊、第一导纱辊和第二导纱辊，所述张力辊与气缸连接，可上下运动以增加或减小纤维与张力辊的包围角。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)本实用新型所涉及的分层排纱装置中的每组钢梳分上下两层，将需要进行展纤的纱线平均分为四层，分别穿入定幅钢梳的梳齿中，定幅钢梳的宽度可根据需要进行调节，以使最终展纤宽度满足产品要求原有技术碳纤维展纤克重范围限制，解决了大克重(＞400gsm)展纤的技术难题，克服了大克重展纤，纱线展宽不充分、纤维堆叠扭曲、纱线间易产生缝隙、片纱表面凹凸不平等问题；
(2)本实用新型采用大克重展纤，由于每层纱线根数较少，可被充分展开，纤维在片纱中呈平直状态，有利于碳纤维力学性能的充分发挥；由于纱线在分层展纤装置中展宽充分，片纱中纱线间不易产生缝隙，避免了经编织物上的缝隙出现，有利于提高大克重经编织物的产品质量；由于纱线首先被分层展宽后再进行合并，经振动展纤辊二次展纤形成一层片纱，充分展开避免了原有展纤技术中的纱线堆叠，片纱和织物表面平整，避免了在叶片生产过程中由于布面平整度较差，在多层织物铺叠后，最终造成叶片表面显著凹凸不平的问题，从纤维增强体质量方面保证了叶片质量的稳定可控。
附图说明
图1是根据本实用新型的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置。
主要附图标记说明：
1：分层排纱装置，11：钢梳，2：分层展纤装置，21：压纱辊，22：振动展纤辊，3：片纱合并装置，4：纱线牵引装置，41：主动辊，42：第一从动辊，43：第二从动辊，5：张力平衡装置，51：张力辊，52：第一导纱辊，53：第二导纱辊，6：导纱装置，7：收卷装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本实用新型具体实施方式的一种风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，包括：分层排纱装置1，分层展纤装置2，片纱合并装置3，纱线牵引装置4，张力平衡装置5以及收卷装置7，该分层排纱装置1包括两组钢梳11，每组钢梳11分为上下两层；该分层展纤装置2设置在所述分层排纱装置1的下游，该分层展纤装置2包括两组展纤装置，其中每组展纤装置分别对应于所述钢梳11中的其中一组，并且每组展纤装置均包括压纱辊21和振动展纤辊22；该片纱合并装置3设置在所述分层展纤装置2的下游，该片纱合并装置3包括压纱辊21和振动展纤辊22；该纱线牵引装置4设置在所述片纱合并装置3的下游，该纱线牵引装置4使得纱线牵引向前运动；该张力平衡装置5设置在所述纱线牵引装置4的下游，该张力平衡装置5能够控制展纤片纱收卷张力；展纤的纱线依次穿过分层排纱装置1、分层展纤装置2、片纱合并装置3、纱线牵引装置4以及张力平衡装置5最终盘入收卷装置7。
作为一种优选实施例，在分层展纤装置2、片纱合并装置3和纱线牵引装置4之间以及在张力平衡装置5之后还设置有导纱装置6。
作为一种优选实施例，所述钢梳11为定幅钢梳，该定幅钢梳的宽度能够调节。
作为一种优选实施例，所述每组展纤装置中的压纱辊21和振动展纤辊22沿水平方向依次交替排列，并且所述每组展纤装置中的压纱辊21分上下两层，每层中所包含的压纱辊21为5个，该压纱辊21为双侧压纱辊，其中两组展纤装置中的压纱辊21在转动手轮时上下层压纱辊分别向相反方向运动，以便增加或减小纤维与振动展纤辊22的包围角，进而调整展纤效果，每组展纤装置中的振动展纤辊22为5个。
作为一种优选实施例，所述片纱合并装置3中的压纱辊21和振动展纤辊22沿水平方向依次交替排列。
作为一种优选实施例，所述片纱合并装置3中的压纱辊21为单侧压纱辊，通过转动手轮可使压纱辊上下运动，以便增加或减小纤维与振动展纤辊22的包围角，进而调整该展纤效果。
作为一种优选实施例，所述两组展纤装置中所包含的两组振动展纤辊22以及片纱合并装置3中的振动展纤辊22的振动频率均是分别通过电机进行单独控制的，其振动频率能够根据展纤效果分别调整控制。
作为一种优选实施例，所述纱线牵引装置4包括主动辊41、第一从动辊42和第二从动辊43。
作为一种优选实施例，所述第一从动辊42为高抛光钢辊，主动辊41和第二从动辊43为包胶皮钢辊，所述主动辊41由气缸带动压到第二从动辊43上，所述主动辊41转动将纱线牵引向前运动。
作为一种优选实施例，所述张力平衡装置5包括张力辊51、第一导纱辊52和第二导纱辊53，所述张力辊51与气缸连接，可上下运动以增加或减小纤维与张力辊51的包围角。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，包括：
分层排纱装置，该分层排纱装置包括两组钢梳，每组钢梳分为上下两层；
分层展纤装置，该分层展纤装置设置在所述分层排纱装置的下游，该分层展纤装置包括两组展纤装置，其中每组展纤装置分别对应于所述钢梳中的其中一组，并且每组展纤装置均包括压纱辊和振动展纤辊；
片纱合并装置，该片纱合并装置设置在所述分层展纤装置的下游，该片纱合并装置包括压纱辊和振动展纤辊；
纱线牵引装置，该纱线牵引装置设置在所述片纱合并装置的下游，该纱线牵引装置使得纱线牵引向前运动；
张力平衡装置，该张力平衡装置设置在所述纱线牵引装置的下游，该张力平衡装置能够控制展纤片纱收卷张力；以及
收卷装置，展纤的纱线依次穿过分层排纱装置、分层展纤装置、片纱合并装置、纱线牵引装置以及张力平衡装置最终盘入收卷装置。
2.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述钢梳为定幅钢梳，该定幅钢梳的宽度能够进行调节。
3.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述每组展纤装置中的压纱辊和振动展纤辊沿水平方向依次交替排列，并且所述每组展纤装置中的压纱辊分上下两层。
4.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述片纱合并装置中的压纱辊和振动展纤辊沿水平方向依次交替排列。
5.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述片纱合并装置中的压纱辊为单侧压纱辊。
6.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述两组展纤装置中所包含的两组振动展纤辊以及片纱合并装置中的振动展纤辊的振动频率均是分别通过电机进行单独控制的，其振动频率能够进行调整。
7.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述纱线牵引装置包括主动辊、第一从动辊和第二从动辊。
8.根据权利要求7所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述第一从动辊为高抛光钢辊，主动辊和第二从动辊为包胶皮钢辊，所述主动辊由气缸带动压到第二从动辊上，所述主动辊转动将纱线牵引向前运动。
9.根据权利要求1所述的风电叶片用碳纤维经编织物的大克重展纤装置，其特征在于，所述张力平衡装置包括张力辊、第一导纱辊和第二导纱辊。
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