專利名稱：一種可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本實(shí)用新型為一種碳纖維織造過程中的經(jīng)向紗張力裝置，為紡織機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:碳纖維具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐疲勞、耐蠕變、耐腐蝕熱、膨脹系數(shù)小等系列優(yōu)異性能被廣泛用作國防航空航天及民用等諸多領(lǐng)域的復(fù)合材料增強(qiáng)體。通過織造手段制成的碳纖維布可充分發(fā)揮碳纖維材料性能，使其在平面XY方向上均有較好的力學(xué)性能。從紡織學(xué)上可知為保證碳纖維布平面性能的一致性需要保證其經(jīng)向紗和緯向紗在織造過程中保持均勻張力，本實(shí)用新型為經(jīng)向張力裝置。目前國內(nèi)外在碳纖維織造涉及經(jīng)紗張力裝置很少，一般均為生產(chǎn)單位按照各類化纖或棉紡織造工藝進(jìn)行改裝用來調(diào)節(jié)通過張力架的碳纖維經(jīng)紗片的整體張力。由于碳纖維本身的性能特點(diǎn)，使用上述張力裝置所帶來的問題主要有:(I)現(xiàn)有碳纖維布織造張力架一般使用橡膠張力壓輥對(duì)經(jīng)紗片施加壓力從而達(dá)到施加張力的目的，而橡膠壓輥兩端使用彈簧牽引施加壓力，由于兩端彈簧可能存在牽引力不同的問題，使得張力壓輥兩端對(duì)碳纖維經(jīng)紗片施加的壓力不同導(dǎo)致經(jīng)紗片張力不勻，出現(xiàn)碳纖維布各段性能差異。(2)張力架送經(jīng)系統(tǒng)一般均與織機(jī)原送經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使得在織造過程中無論通過張力架的纖維片紗張力大小如何變化，經(jīng)紗均按照一定的速度送入，張力架中調(diào)節(jié)輥無法起到張力調(diào)節(jié)的作用。使得碳纖維布各段出現(xiàn)經(jīng)紗張力不均，布面不勻，力學(xué)性能差異大。由于以上一些問題，容易導(dǎo)致碳纖維布在使用過程中出現(xiàn)性能差異大等問題，影響其廣泛使用。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的碳纖維布織造過程中經(jīng)紗張力不勻而導(dǎo)致碳纖維布表觀質(zhì)量不佳，力學(xué)性能差異大等問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，該張力裝置包括依次設(shè)置的進(jìn)紗區(qū)、張力區(qū)和出紗區(qū)，所述的進(jìn)紗區(qū)包括兩根過紗輥、進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥和分別設(shè)在所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥；所述的張力區(qū)包括上下并列設(shè)置的上張力輥和下張力輥、分別設(shè)在上張力輥和下張力輥兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥、分別設(shè)置在其中上張力輥兩端的兩個(gè)氣缸、通過傳動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)下張力輥的伺服電機(jī)、電氣控制系統(tǒng)；所述的出紗區(qū)包括出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥、分別設(shè)在所述出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥、對(duì)出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥施加張力的彈簧和監(jiān)控出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥高度變化的兩個(gè)光電液位傳感器。所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥通過曲臂和軸承安裝固定。所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥通過曲臂和軸承安裝固定，所述曲臂前端通過轉(zhuǎn)動(dòng)臂與出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥相連，所述彈簧的一端固定，另一端設(shè)在所述的曲臂上。所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥安放在豎直滑動(dòng)槽內(nèi)，隨著經(jīng)紗片張力的變化所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥在所述的滑動(dòng)槽內(nèi)上下移動(dòng)。所述進(jìn)紗區(qū)、張力區(qū)和出紗區(qū)內(nèi)的所有導(dǎo)紗輥均相互平行。進(jìn)紗區(qū)內(nèi)兩根所述的過紗輥上下平行設(shè)置，兩根所述的導(dǎo)紗輥?zhàn)笥宜皆O(shè)置，且兩根所述的導(dǎo)紗輥之間的間距不小于所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥的直徑，所述導(dǎo)紗輥的上表面高度與兩根所述的過紗輥之間的中心線高度一致。張力區(qū)內(nèi)下張力輥的直徑不小于設(shè)在其兩側(cè)的導(dǎo)紗輥直徑的2倍。所述出紗區(qū)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥?zhàn)笥宜皆O(shè)置，且所述出紗區(qū)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥的水平高度與所述進(jìn)紗區(qū)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥的水平高度一致。所述出紗區(qū)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥的間距不小于所述出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥的直徑。本實(shí)用新型的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，該裝置配置了位移變頻控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)經(jīng)紗張力并設(shè)定速度進(jìn)行主動(dòng)送經(jīng)。在送經(jīng)過程中可監(jiān)控所送經(jīng)紗張力，并根據(jù)張力大小自動(dòng)調(diào)節(jié)送經(jīng)速度。該裝置在前進(jìn)紗口和后出紗口均設(shè)置了擺臂調(diào)節(jié)壓輥用來調(diào)節(jié)片紗張力。擺臂調(diào)節(jié)壓輥兩端由曲臂通過軸承與機(jī)架連接，保證擺臂調(diào)節(jié)輥在移動(dòng)過程中一直與各輥保持平行。出紗口擺臂調(diào)節(jié)輥由彈簧施加張力并設(shè)定垂直導(dǎo)軌保證擺臂調(diào)節(jié)輥在垂直經(jīng)紗方向運(yùn)動(dòng)，擺臂調(diào)節(jié)輥運(yùn)動(dòng)位移由光電液位傳感器監(jiān)控，并控制變頻送經(jīng)系統(tǒng)在位移大于設(shè)定范圍時(shí)降低送經(jīng)速度；在位移小于設(shè)定范圍時(shí)加快送經(jīng)速度。該裝置的一對(duì)張力輥上下并列設(shè)置，該張力輥為表面包覆有高彈性橡膠層的橡膠壓輥。其中上張力輥的兩端設(shè)置可調(diào)節(jié)氣壓的氣缸，使得張力輥對(duì)經(jīng)紗施加的張力均勻并可根據(jù)對(duì)張力輥所施加氣壓大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。該裝置中所用導(dǎo)輥均互相平行。本實(shí)用新型的有益效果:采用本實(shí)用新型所述可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置使得經(jīng)紗片張力均勻，減少碳纖維織物中的性能薄弱環(huán)節(jié)，保證了碳纖維織物經(jīng)向力學(xué)性能。

:圖1為一種可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置包括由墻板和若干橫撐組成機(jī)架結(jié)構(gòu)，各紗輥按照張力裝置功能分區(qū)安裝排布在墻板的各個(gè)區(qū)段上，張力裝置分為進(jìn)紗區(qū)18、張力區(qū)19和出紗區(qū)20。所述的進(jìn)紗區(qū)18包括兩根過紗輥1、進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥3和分別設(shè)在所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥3兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥2 ；所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥3的兩端通過曲臂15和軸承安裝在墻板上，兩根過紗輥I上下平行固定設(shè)置在張力架前端，間距可根據(jù)紗線從紗架拉出角度進(jìn)行調(diào)整。兩根導(dǎo)紗輥2的兩端保證左右水平安裝在墻板上，間距不小于進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥3的直徑長度。兩根導(dǎo)紗輥2的上表面高度與兩根過紗輥I之間的中心線高度一致。進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥3通過曲臂15和軸承固定安裝在墻板上，工作過程中將進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥3轉(zhuǎn)動(dòng)到引入的經(jīng)紗片上，用自身重量對(duì)引入的經(jīng)紗片壓施加一定壓力，初步調(diào)節(jié)經(jīng)紗片通過前后導(dǎo)紗輥2時(shí)的片紗張力。所述的張力區(qū)19包括上下并列設(shè)置的一對(duì)張力輥(上張力輥4和下張力輥5)、分別設(shè)在上張力輥4和下張力輥5兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥6、分別設(shè)置在上張力輥4兩端的兩個(gè)氣缸7、通過傳動(dòng)鏈條9帶動(dòng)下張力輥5的伺服電機(jī)8和電氣控制系統(tǒng)10 ;張力區(qū)19內(nèi)下張力輥5的直徑不小于設(shè)在張力輥兩側(cè)的導(dǎo)紗輥6直徑的2倍。該張力輥為表面包覆有高彈性橡膠層的橡膠壓輥。上張力輥的兩端通過設(shè)置可調(diào)節(jié)氣壓的氣缸7，使得張力輥對(duì)經(jīng)紗施加的張力均勻并可根據(jù)對(duì)張力輥所施加氣壓大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述的出紗區(qū)20包括出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12、分別設(shè)在所述出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥11、對(duì)出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12施加張力的彈簧13和監(jiān)控出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12高度變化的兩個(gè)光電液位傳感器(型號(hào)為GDY-200) 14。所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12通過曲臂15和軸承安裝在墻板上，曲臂15前端通過轉(zhuǎn)動(dòng)臂16與出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12相連。所述彈簧13的一端固定在墻板上，另一端設(shè)在所述的曲臂15上。
所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12安放在豎直滑動(dòng)槽17內(nèi)，隨著經(jīng)紗片張力的變化所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12在所述的滑動(dòng)槽17內(nèi)上下移動(dòng)。出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12移動(dòng)方向由滑動(dòng)槽17限定，保證了出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12沿垂直方向擺動(dòng)。所述出紗區(qū)20內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥11左右水平設(shè)置，且所述出紗區(qū)20內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥11的水平高度與所述進(jìn)紗區(qū)18內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥2的水平高度一致。所述出紗區(qū)20內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥11的間距不小于所述出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12的直徑，兩端由軸承連接安裝在墻板上。所述進(jìn)紗區(qū)18、張力區(qū)19和出紗區(qū)20內(nèi)的所有導(dǎo)紗輥均相互平行。張力區(qū)19兩根導(dǎo)紗輥6水平安裝位置應(yīng)低于進(jìn)紗區(qū)18內(nèi)兩根導(dǎo)紗輥2，以保證張力傳遞，下張力輥5用軸承固定在墻板上，一端軸頭用齒輪盤傳動(dòng)鏈條9與伺服電機(jī)8連接，下張力輥直徑不小于2倍導(dǎo)紗輥6直徑，大的張力輥直徑增加了經(jīng)紗與橡膠輥接觸面積，有益于平均經(jīng)紗片張力。上張力輥4通過兩端豎直導(dǎo)軌中的滑塊軸承固定壓在下張力輥5的上方，并與其保持平行，兩張力輥截面圓心保證在同一直線。上張力輥4的兩端安裝氣缸7，通過對(duì)氣缸7加壓保證通過上張力輥4與下張力輥5之間的纖維經(jīng)紗片壓力均勻一致且保持不變。墻板外側(cè)安裝有電氣控制系統(tǒng)10，可設(shè)置初始送經(jīng)速度，通過控制伺服電機(jī)8和下張力輥5轉(zhuǎn)速，達(dá)到均勻送經(jīng)。出紗區(qū)20內(nèi)經(jīng)紗片通過左側(cè)的導(dǎo)紗輥11從下部穿過出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12后通過右側(cè)導(dǎo)紗輥11后送入織機(jī)，出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12通過彈簧13對(duì)經(jīng)紗片施加張力，隨著經(jīng)紗片張力的變化，出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12會(huì)在豎直滑動(dòng)槽17內(nèi)上下移動(dòng)，移動(dòng)范圍為λ。設(shè)置光電液位傳感器14分別監(jiān)控出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥12位移λ的上下限值，當(dāng)位移位置高過λ上限時(shí)表明經(jīng)紗片張力過大，則由電氣控制系統(tǒng)10控制變頻電機(jī)和下張力輥5轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使得送經(jīng)速度變快；當(dāng)位移位置低于λ上限時(shí)表明經(jīng)紗片張力過小，則由電氣控制系統(tǒng)10控制變頻電機(jī)和下張力輥5轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使得送經(jīng)速度變慢。從而使得最終送入織機(jī)的碳纖維經(jīng)紗片的張力在一定范圍內(nèi)基本均勻，使得織造而成碳纖維布面和性能更加優(yōu)良。
權(quán)利要求1.一種可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于該張力裝置包括依次設(shè)置的進(jìn)紗區(qū)(18 )、張力區(qū)(19 )和出紗區(qū)(20 )， 所述的進(jìn)紗區(qū)(18)包括兩根過紗輥(I)、進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(3)和分別設(shè)在所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(3)兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥(2)； 所述的張力區(qū)(19)包括上下并列設(shè)置的上張力輥(4)和下張力輥(5)、分別設(shè)在上張力輥(4)和下張力輥(5)兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥(6)、分別設(shè)置在其中上張力輥(4)兩端的兩個(gè)氣缸(7)、通過傳動(dòng)鏈條(9)驅(qū)動(dòng)下張力棍(5)的伺服電機(jī)(8)、電氣控制系統(tǒng)(10)； 所述的出紗區(qū)(20)包括出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)、分別設(shè)在所述出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)兩側(cè)的兩根導(dǎo)紗輥(11)、對(duì)出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)施加張力的彈簧(13)和監(jiān)控出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)高度變化的兩個(gè)光電液位傳感器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(3)通過曲臂(15)和軸承安裝固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)通過曲臂(15)和軸承安裝固定，所述曲臂(15)前端通過轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16)與出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)相連，所述彈簧(13)的一端固定，另一端設(shè)在所述的曲臂(15)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于所述的出 紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)安放在豎直滑動(dòng)槽(17)內(nèi)，隨著經(jīng)紗片張力的變化所述的出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)在所述的滑動(dòng)槽(17)內(nèi)上下移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于所述進(jìn)紗區(qū)(18)、張力區(qū)(19)和出紗區(qū)(20)內(nèi)的所有導(dǎo)紗輥均相互平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于進(jìn)紗區(qū)(18)內(nèi)兩根所述的過紗輥(I)上下平行設(shè)置，兩根所述的導(dǎo)紗輥(2)左右水平設(shè)置，且兩根所述的導(dǎo)紗輥(2)之間的間距不小于所述進(jìn)紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(3)的直徑，所述導(dǎo)紗輥(2)的上表面高度與兩根所述的過紗輥(I)之間的中心線高度一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于張力區(qū)(19)內(nèi)下張力輥(5)的直徑不小于設(shè)在其兩側(cè)的導(dǎo)紗輥(6)直徑的2倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于所述出紗區(qū)(20)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥(11)左右水平設(shè)置，且所述出紗區(qū)(20)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥(11)的水平高度與所述進(jìn)紗區(qū)(18)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥(2)的水平高度一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置，其特征在于所述出紗區(qū)(20)內(nèi)的兩根導(dǎo)紗輥(11)的間距不小于所述出紗擺臂調(diào)節(jié)壓輥(12)的直徑。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置。該裝置能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)經(jīng)紗張力并設(shè)定速度進(jìn)行主動(dòng)送經(jīng)。在送經(jīng)過程中可監(jiān)控所送經(jīng)紗張力，并根據(jù)張力大小自動(dòng)調(diào)節(jié)送經(jīng)速度。采用本實(shí)用新型所述可補(bǔ)償主動(dòng)送經(jīng)的碳纖維織造用經(jīng)紗張力裝置使得經(jīng)紗片張力均勻，減少碳纖維織物中的性能薄弱環(huán)節(jié)，保證了碳纖維織物經(jīng)向力學(xué)性能。
文檔編號(hào)D03D49/06GK203159829SQ20132013324
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
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