CN105256431B - 一种高性能纤维整经机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能纤维整经机，包括依次设置的纱架、第一导纱架、第二导纱架、展纱铺纱机构、牵拉机构、上胶机构、加热机构、冷却机构和收卷机构；第一导纱架改变纱架上的高性能纤维束的排列角度，使之垂直排列；第二导纱架将垂直排列的高性能纤维束调整为水平排列，并分为上下两层；展纱铺纱机构通过高频震荡将高性能纤维束散开铺平，不但能使单丝高性能纤维排列均匀，还能够消除单丝高性能纤维之间的排列缝隙；牵拉机构将排列好的高性能纤维向后输送；上胶机构、加热机构和冷却机构将整经后的高性能纤维制成预定型织物再收卷，解决了碳纤维整经后张力控制的难题，破解了后续环节碳纤维预定型织物及混编预定型织物制备的技术难题。

Description

一种高性能纤维整经机

技术领域

本发明涉及一种高性能纤维整经机。

背景技术

高性能纤维如碳纤维等，每一束碳纤维由成千上万根单丝碳纤维构成，因此在整经的时候不能直接采用常用纱线的整经机，而是需要先将高性能纤维束散开再展平，由于每一束碳纤维中的单丝碳纤维数量太多，因此散开展平后不容易均匀排列，而且单丝之间容易存在较大的间隙。

另外，碳纤维是碳纤维复合材料的关键增强材料和承载依靠，在高性能碳纤维复合材料的制备过程中，不仅要掌握好纤维表面处理剂、基体树脂、定型工艺、纤维体积含量等技术，更重要的是控制和实现纤维的平直均匀排列和张力一致性，但由于碳纤维表面处理剂不具备纤维定型和纤维粘连的特性，使得碳纤维展纤完成后会回缩和弯曲变形，严重制约了碳纤维复合材料的低成本、工业化制造。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能将高性能纤维束散开展平，并使之均匀排列的高性能纤维整经机。

实现本发明目的的技术方案是：一种高性能纤维整经机，包括依次设置的纱架、第一导纱架、第二导纱架、展纱铺纱机构、牵拉机构和收卷机构；所述第一导纱架改变纱架上的高性能纤维束的排列角度，使之垂直排列；所述第二导纱架将垂直排列的高性能纤维束调整为水平排列，并分为上下两层；所述展纱铺纱机构将高性能纤维束展开，并通过高频震荡使展开后的高性能纤维水平均匀排列；所述牵拉机构将排列好的高性能纤维向后输送。

所述展纱铺纱机构包括上支架、下支架、展纱辊和左右振荡装置；所述上支架与下支架之间的距离可调；所述上支架的下端和下支架的上端均匀交错地安装有多根展纱辊；所述左右振荡装置固定在上支架上，并驱动上支架上的展纱辊左右振荡。

所述展纱铺纱机构的左右振荡装置包括电机、传动轴、多个偏心凸轮和多个联接器；所述电机固定在上支架上；所述传动轴的一端与电机的输出轴联接；所述多个偏心凸轮均匀地固定在传动轴上，并通过联接器与上支架上的展纱辊一一对应；所述联接器的一端固定在展纱辊的端部，另一端与偏心凸轮的外周滑动连接。

所述牵拉机构采用三辊牵拉机构。

一种高性能纤维整经机，还包括依次设置在牵拉机构与收卷机构之间的上胶机构、加热机构和冷却机构。

所述上胶机构采用撒粉式上胶机构或者喷胶式上胶机构。

一种高性能纤维整经机，还包括设置在收卷机构上方的离心纸放卷机构。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的展纱铺纱机构通过高频震荡将高性能纤维束散开铺平，不但能使单丝高性能纤维排列均匀，还能够消除单丝高性能纤维之间的排列缝隙。

(2)本发明的展纱辊的高频震荡通过电机带动一组偏心凸轮来实现，结构简单，运行稳定。

(3)本发明的牵拉机构采用三辊牵拉机构，拉力均匀、稳定。

(4)本发明在牵拉机构与收卷机构之间增设上胶机构、加热机构和冷却机构，在整经完成后，播撒与环氧树脂同性的定型剂，通过加热后，定型剂熔融将碳纤维粘接成为整体，制成预定型织物再收卷，解决了碳纤维整经后张力控制的难题，破解了后续环节碳纤维预定型织物及混编预定型织物制备的技术难题。

(5)本发明在收卷机构上方设置离心纸放卷机构，避免特种高性能纤维在收卷时层与层之间发生重叠。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3为图1的俯视图。

图4为图3的B处放大图。

附图中的标号为：

纱架1、第一导纱架2、第二导纱架3、展纱铺纱机构4、上支架41、下支架42、展纱辊43、左右振荡装置44、电机441、传动轴442、偏心凸轮443、联接器444、牵拉机构5、上胶机构6、加热机构7、冷却机构8、收卷机构9。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图4，本实施例的高性能纤维整经机，包括依次设置的纱架1、第一导纱架2、第二导纱架3、展纱铺纱机构4、牵拉机构5、上胶机构6、加热机构7、冷却机构8和收卷机构9，以及设置在收卷机构9上方的离心纸放卷机构10。

第一导纱架2改变纱架1上的高性能纤维束的排列角度，使之垂直排列。第二导纱架3将垂直排列的高性能纤维束调整为水平排列，并分为上下两层。展纱铺纱机构4将高性能纤维束展开，并通过高频震荡使展开后的高性能纤维水平均匀排列。牵拉机构5将排列好的高性能纤维向后输送。牵拉机构5采用三辊牵拉机构。上胶机构6采用撒粉式上胶机构或者喷胶式上胶机构。

展纱铺纱机构4包括上支架41、下支架42、展纱辊43和左右振荡装置44。上支架41与下支架42之间的距离可调。上支架41的下端和下支架42的上端均匀交错地安装有多根展纱辊43。左右振荡装置44固定在上支架41上，并驱动上支架41上的展纱辊43左右振荡。

展纱铺纱机构4的左右振荡装置44包括电机441、传动轴442、多个偏心凸轮443和多个联接器444。电机441固定在上支架41上。传动轴442的一端与电机441的输出轴联接。多个偏心凸轮443均匀地固定在传动轴442上，并通过联接器444与上支架41上的展纱辊43一一对应。联接器444的一端固定在展纱辊43的端部，另一端与偏心凸轮443的外周滑动连接。

本实施例的高性能纤维整经机通过第一导纱架2改变纱架1上的高性能纤维束的排列角度，使之垂直排列；第二导纱架3将垂直排列的高性能纤维束调整为水平排列，并分为上下两层；展纱铺纱机构4将高性能纤维束展开，通过展纱辊的高频震荡使单丝高性能纤维排列均匀，并且消除单丝高性能纤维之间的排列缝隙，排列好的单丝高性能纤维经过牵拉机构5向后输送。由于单丝高性能纤维经过散纱及展纱的过程，直接收卷会造成单丝高性能纤维的回缩，对后道的使用也有不利的影响，因此加装了上胶机构6、加热机构7和冷却机构8，使单丝高性能纤维排列定型好再收卷。又由于特种高性能纤维经过展纱定型好收卷不能层与层重叠，因此在收卷机构9上方的离心纸放卷机构10，从而在收卷时加入离心纸等材料。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高性能纤维整经机，其特征在于：包括依次设置的纱架(1)、第一导纱架(2)、第二导纱架(3)、展纱铺纱机构(4)、牵拉机构(5)和收卷机构(9)；所述第一导纱架(2)改变纱架(1)上的高性能纤维束的排列角度，使之垂直排列；所述第二导纱架(3)将垂直排列的高性能纤维束调整为水平排列，并分为上下两层；所述展纱铺纱机构(4)将高性能纤维束展开，并通过高频震荡使展开后的高性能纤维水平均匀排列；所述牵拉机构(5)将排列好的高性能纤维向后输送；所述展纱铺纱机构(4)包括上支架(41)、下支架(42)、展纱辊(43)和左右振荡装置(44)；所述上支架(41)与下支架(42)之间的距离可调；所述上支架(41)的下端和下支架(42)的上端均匀交错地安装有多根展纱辊(43)；所述左右振荡装置(44)固定在上支架(41)上，并驱动上支架(41)上的展纱辊(43)左右振荡；还包括依次设置在牵拉机构(5)与收卷机构(9)之间的上胶机构(6)、加热机构(7)和冷却机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种高性能纤维整经机，其特征在于：所述展纱铺纱机构(4)的左右振荡装置(44)包括电机(441)、传动轴(442)、多个偏心凸轮(443)和多个联接器(444)；所述电机(441)固定在上支架(41)上；所述传动轴(442)的一端与电机(441)的输出轴联接；所述多个偏心凸轮(443)均匀地固定在传动轴(442)上，并通过联接器(444)与上支架(41)上的展纱辊(43)一一对应；所述联接器(444)的一端固定在展纱辊(43)的端部，另一端与偏心凸轮(443)的外周滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种高性能纤维整经机，其特征在于：所述牵拉机构(5)采用三辊牵拉机构。

4.根据权利要求1所述的一种高性能纤维整经机，其特征在于：所述上胶机构(6)采用撒粉式上胶机构或者喷胶式上胶机构。

5.根据权利要求1所述的一种高性能纤维整经机，其特征在于：还包括设置在收卷机构(9)上方的离心纸放卷机构(10)。