專(zhuān)利名稱(chēng)：大絲束碳纖維薄層化處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及大絲束碳纖維薄層化處理裝置。
背景技術(shù)：
碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的復(fù)合新材料，在各種規(guī)格的碳纖維中，1 以上大絲束碳纖維相對(duì)講價(jià)格便宜，但其內(nèi)部浸潤(rùn)性差，單絲容易產(chǎn)生空隙等缺陷，在成形過(guò)程中出現(xiàn)纖維彎曲及鋪層角度錯(cuò)位的可能性增加，導(dǎo)致力學(xué)性能不能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。將大絲束碳纖維進(jìn)行薄層化處理可提高其力學(xué)性能和內(nèi)部浸潤(rùn)性。目前，關(guān)于大絲束薄層化技術(shù)的研究主要有超聲波方法和壓縮空氣氣吹法，超聲波方法是對(duì)大絲束碳纖維施加一定效率的超聲波，使其展開(kāi)而薄層化，壓縮空氣氣吹法將纖維束吹散而實(shí)現(xiàn)薄層化。上述兩種方法目前還處于理論研究階段，未形成產(chǎn)業(yè)化的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便的大絲束碳纖維薄層化處理裝置。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于包括機(jī)架、安裝在機(jī)架下端的變頻電機(jī)、通過(guò)軸支座平行安裝在機(jī)架上的數(shù)個(gè)動(dòng)力軸，設(shè)在機(jī)架上方的與動(dòng)力軸一一對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)花軸，所述動(dòng)力軸與花軸之間設(shè)有由曲柄盤(pán)、連桿和第一滑塊構(gòu)成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)， 在機(jī)架上端固定安裝有支架，所述支架與第一滑塊通過(guò)直線導(dǎo)軌副連接；所述曲柄盤(pán)固裝在動(dòng)力軸的端部；所述花軸由兩端圓盤(pán)、同圓等分固定在兩端圓盤(pán)上的數(shù)根金屬桿及同軸固定在兩端圓盤(pán)外的伸出軸構(gòu)成，所述伸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第一滑塊上；所述變頻電機(jī)與就近的動(dòng)力軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；數(shù)個(gè)動(dòng)力軸之間設(shè)有同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型還可以采取的技術(shù)方案為所述直線導(dǎo)軌副為一組，其設(shè)置在花軸的正下方。所述直線導(dǎo)軌副為兩組，其對(duì)稱(chēng)設(shè)在花軸的兩側(cè)。所述支架上與花軸的伸出軸相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有垂直方向的開(kāi)槽。所述動(dòng)力軸為4根。所述金屬桿為4-12根。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為固裝在變頻電機(jī)輸出軸上的主動(dòng)輪、固裝在就近動(dòng)力軸上的從動(dòng)輪及連接主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的傳送帶。所述同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為固裝在各動(dòng)力軸上的鏈輪及連接各鏈輪的鏈條，所述各鏈輪的齒數(shù)相等。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是通過(guò)采用上述由電機(jī)、傳動(dòng)軸、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和花軸構(gòu)成的薄層化處理狀，可將大絲束碳纖維上下交替纏繞在花軸上，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)后，花軸帶動(dòng)大絲束作上下交替振動(dòng)，移動(dòng)的大絲束被薄層化。

圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是圖1中花軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參考圖。圖中1_1、下層橫梁；1-2、中層橫梁；1-3、上層橫梁；2、變頻電機(jī)；3、軸支座；4、 動(dòng)力軸；5-1、圓盤(pán)；5-2、金屬桿；5-3、伸出軸；6、曲柄盤(pán)；6-1、偏心軸；7、連桿；8、第一滑塊；8-1、鉸軸；9、支架；10、導(dǎo)軌；11、第二滑塊；12、開(kāi)槽；13、主動(dòng)輪；14、從動(dòng)輪；15、傳送帶；16、鏈輪；17、鏈條；18、大絲束碳纖維。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖1-3，一種大絲束碳纖維薄層化處理裝置，包括機(jī)架、安裝在機(jī)架下端的變頻電機(jī)2、通過(guò)軸支座3平行安裝在機(jī)架上的數(shù)個(gè)動(dòng)力軸4、設(shè)在機(jī)架上方的與動(dòng)力軸一一對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)花軸，花軸由兩端的圓盤(pán)5-1、同圓等分固定在兩端圓盤(pán)上的數(shù)根金屬桿 5-2及同軸固定在兩端圓盤(pán)外的伸出軸5-3構(gòu)成，從生產(chǎn)實(shí)踐角度考慮，花軸上的金屬桿以 4-12為宜；上述動(dòng)力軸與花軸之間設(shè)有由曲柄盤(pán)6、連桿7和第一滑塊8構(gòu)成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，具體的，連桿的一端通過(guò)軸承與曲柄盤(pán)上的偏心軸6-1連接，在第一滑塊的外端面固定安裝鉸軸8-1，連桿的另一端通過(guò)軸承安裝在鉸軸上，上述曲柄盤(pán)上偏心軸的偏心量的大小決定了花軸上下振動(dòng)的幅度；上述花軸的伸出軸通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第一滑塊上；在所述機(jī)架上端固定安裝有支架9，所述支架與第一滑塊通過(guò)直線導(dǎo)軌副連接，具體的，直線導(dǎo)軌副中的導(dǎo)軌10固定安裝在支架上，與導(dǎo)軌配合的第二滑塊11固定安裝在上述第一滑塊上， 上述直線導(dǎo)軌副可為一組，設(shè)在花軸的正下方，也可以為兩組，對(duì)稱(chēng)設(shè)在花軸的兩側(cè)；為減小上述支架和第一滑塊在垂直方向的尺寸，使整體結(jié)構(gòu)更緊湊，可在支架上與花軸的伸出軸相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置垂直方向的開(kāi)槽12，當(dāng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)花軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，花軸的伸出軸在開(kāi)槽內(nèi)上下移動(dòng)；上述變頻電機(jī)與就近的動(dòng)力軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體的，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可為固定安裝在變頻電機(jī)輸出軸上的主動(dòng)輪13、固定安裝在就近動(dòng)力軸上的從動(dòng)輪14及連接主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的傳送帶15，上述主動(dòng)輪和從動(dòng)輪可采用鏈輪也可以采用同步帶輪， 傳送帶相應(yīng)為鏈條或同步帶輪，通過(guò)采用上述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，就可將變頻電機(jī)動(dòng)力輸送到就近的動(dòng)力軸上；上述的數(shù)個(gè)動(dòng)力軸之間設(shè)有同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該同步轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用齒輪結(jié)構(gòu)也可采用鏈輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選為固定安裝在各動(dòng)力軸上的鏈輪16及連接各鏈輪的鏈條17，所述各鏈輪的齒數(shù)相等。上述機(jī)架可由角鋼或方鋼組焊成型，具體的，包括上、中、下三層橫梁結(jié)構(gòu)，上述變頻電機(jī)固定安裝在下層橫梁1-1上；軸支座固定安裝在中層橫梁1-2上，軸支座與動(dòng)力軸通過(guò)軸承連接；上述支架9固定安裝在機(jī)架的上層橫梁1-3上。采用上述處理裝置實(shí)現(xiàn)大絲束碳纖維的薄層化，需要大絲束碳纖維前行過(guò)程中受到上下振動(dòng)，具體到上述結(jié)構(gòu)，即在曲柄滑塊的作用下，相鄰的花軸上、下交替運(yùn)動(dòng)，因此花軸的數(shù)量至少為2根，從薄層化裝置的成本及實(shí)踐效果兩方面考慮，花軸的數(shù)量?jī)?yōu)選為4根，與花軸一一對(duì)應(yīng)的動(dòng)力軸也相應(yīng)為4根。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為在啟動(dòng)電機(jī)前首先調(diào)整各動(dòng)力軸，使固定在各動(dòng)力軸上的曲柄盤(pán)的偏心軸均位于同一水平面上，此時(shí)各花軸的軸心也位于同一水平面上，將大絲束碳纖維18上下交替纏繞在花軸的金屬桿上，為保證電機(jī)啟動(dòng)后，相鄰的花軸上下交替運(yùn)動(dòng)，上述相鄰曲柄盤(pán)的偏心軸的相位差為180°。做好上述準(zhǔn)備工作后，啟動(dòng)變頻電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力軸運(yùn)轉(zhuǎn)，各動(dòng)力軸通過(guò)相應(yīng)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)花軸做一定頻率的上下振動(dòng)，移動(dòng)的碳纖維在相鄰花軸的上下交替振動(dòng)下被薄層化。
權(quán)利要求1.一種大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于包括機(jī)架、安裝在機(jī)架下端的變頻電機(jī)、通過(guò)軸支座平行安裝在機(jī)架上的數(shù)個(gè)動(dòng)力軸，設(shè)在機(jī)架上方的與動(dòng)力軸一一對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)花軸，所述動(dòng)力軸與花軸之間設(shè)有由曲柄盤(pán)、連桿和第一滑塊構(gòu)成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)， 在機(jī)架上端固定安裝有支架，所述支架與第一滑塊通過(guò)直線導(dǎo)軌副連接；所述曲柄盤(pán)固裝在動(dòng)力軸的端部；所述花軸由兩端圓盤(pán)、同圓等分固定在兩端圓盤(pán)上的數(shù)根金屬桿及同軸固定在兩端圓盤(pán)外的伸出軸構(gòu)成，所述伸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第一滑塊上；所述變頻電機(jī)與就近的動(dòng)力軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；數(shù)個(gè)動(dòng)力軸之間設(shè)有同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述直線導(dǎo)軌副為一組，其設(shè)置在花軸的正下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述直線導(dǎo)軌副為兩組，其對(duì)稱(chēng)設(shè)在花軸的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述支架上與花軸的伸出軸相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有垂直方向的開(kāi)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述動(dòng)力軸為4根。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述金屬桿為 4-12 根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為固裝在變頻電機(jī)輸出軸上的主動(dòng)輪，固裝在就近動(dòng)力軸上的從動(dòng)輪及連接主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的傳送帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特征在于所述同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為固裝在各動(dòng)力軸上的鏈輪及連接各鏈輪的鏈條，所述各鏈輪的齒數(shù)相等。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種大絲束碳纖維薄層化處理裝置，其特點(diǎn)是包括機(jī)架、裝在機(jī)架上的變頻電機(jī)、通過(guò)軸支座裝在機(jī)架上的數(shù)個(gè)動(dòng)力軸、設(shè)在機(jī)架上方的與動(dòng)力軸對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)花軸，動(dòng)力軸與花軸之間設(shè)有由曲柄盤(pán)、連桿和第一滑塊構(gòu)成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，在機(jī)架上端固裝有支架，支架與第一滑塊通過(guò)直線導(dǎo)軌副連接；曲柄盤(pán)固裝在動(dòng)力軸的端部；花軸由兩端圓盤(pán)、同圓等分固定在兩端圓盤(pán)上的數(shù)根金屬桿及同軸固定在兩端圓盤(pán)外的伸出軸構(gòu)成，伸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第一滑塊上；變頻電機(jī)與就近的動(dòng)力軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；數(shù)個(gè)動(dòng)力軸之間設(shè)有同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型通過(guò)上述薄層化處理裝置，可將大絲束碳纖維上下交替纏繞在花軸上，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)后，花軸帶動(dòng)大絲束作上下交替振動(dòng)，移動(dòng)的大絲束被薄層化。
文檔編號(hào)D02J1/18GK202227015SQ20112032702
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
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