纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置制造方法
【專利摘要】纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，它涉及一種纏繞成型裝置，以解決現(xiàn)有聚四氟乙烯自潤(rùn)滑保持架采用短纖維彌散增強(qiáng)方式而導(dǎo)致的強(qiáng)度余量不足的問(wèn)題。放卷模塊、張力反饋模塊、導(dǎo)向輥和加熱保溫箱依次設(shè)置在工作臺(tái)上，收卷夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在加熱保溫箱中，擠壓機(jī)構(gòu)設(shè)置在加熱保溫箱后端，原料固定筒、張力反饋模塊、導(dǎo)向輥、纏繞夾具和擠壓輥正對(duì)，擠壓輥與纏繞夾具緊貼。本發(fā)明用于制作聚四氟乙烯自潤(rùn)滑保持架。
【專利說(shuō)明】纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纏繞成型裝置，具體涉及一種纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，其渦輪泵有著很高的d.η值和極大的載荷，并且軸承工作時(shí)要浸泡在超低溫的液氫液氧介質(zhì)中，工作條件十分惡劣，滾動(dòng)軸承在這種工況下工作，由于限制于超低溫環(huán)境，傳統(tǒng)的油脂潤(rùn)滑不再適用，而必須采取自潤(rùn)滑保持架來(lái)提供轉(zhuǎn)移潤(rùn)滑膜。目前的自潤(rùn)滑保持架采用纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合材料制作，帝人芳綸(Twaron)公司生產(chǎn)的短纖維作為添加劑。但由于對(duì)其制備工藝的研究尚不完善，導(dǎo)致得到的復(fù)合材料性能不穩(wěn)定，常常出現(xiàn)強(qiáng)度余量不足、材料裂紋、材料色斑等問(wèn)題，極大的影響了保持架的應(yīng)用。為克服現(xiàn)有聚四氟乙烯自潤(rùn)滑保持架采用短纖維彌散增強(qiáng)形式而導(dǎo)致的強(qiáng)度余量不足，對(duì)可靠性要求很高的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，尋求綜合性能更好，機(jī)械強(qiáng)度更大的新型保持架是一種必須選擇，而且隨著火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，轉(zhuǎn)速會(huì)更高，所以連續(xù)纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯保持架是研究的必然趨勢(shì)。所以經(jīng)過(guò)前期大量的理論研究，了解PTFE分散液預(yù)浸纖維布的物理化學(xué)特性，進(jìn)行了材料標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉伸力學(xué)性能測(cè)試、初步驗(yàn)證了纏繞成型可行性一系列方案論證的前提下，研制了纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯纏繞成型設(shè)備，該裝備能夠保證纏繞時(shí)所需要的張力、溫度，同時(shí)兼顧纏繞張力檢測(cè)與反饋，速度方面的精準(zhǔn)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決解決現(xiàn)有聚四氟乙烯自潤(rùn)滑保持架采用短纖維彌散增強(qiáng)方式而導(dǎo)致的強(qiáng)度余量不足的問(wèn)題，而提供一種纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置。
[0004]本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置包括放卷模塊、張力反饋模塊、導(dǎo)向輥、加熱保溫箱、收卷夾緊機(jī)構(gòu)、擠壓機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)，放卷模塊由原料固定筒、放卷軸、第一梅花聯(lián)軸器、力矩電機(jī)、力矩電機(jī)座、兩個(gè)原料擋板、兩個(gè)銷釘和兩個(gè)第一軸承座組成，原料固定筒套裝在放卷軸上并用兩個(gè)銷釘固連，兩個(gè)原料擋板分別套裝在原料固定筒的兩端，放卷軸的兩端分別支撐在第一軸承座上，放卷軸的輸入端通過(guò)第一梅花聯(lián)軸器與力矩電機(jī)的輸出軸連接，力矩電機(jī)固裝在力矩電機(jī)座上，張力反饋模塊由第一張力傳感器、第二張力傳感器和第三張力傳感器組成，第一張力傳感器、第二張力傳感器和第三張力傳感器平行設(shè)置，第一張力傳感器位于第二張力傳感器和第三張力傳感器之間且位于二者的上方,加熱保溫箱由箱體、高溫玻璃蓋板、電阻加熱管和數(shù)個(gè)石英加熱管組成,高溫玻璃蓋板設(shè)置在箱體的頂部，電阻加熱管水平設(shè)置在箱體的底部，數(shù)個(gè)石英加熱管垂直設(shè)置在箱體內(nèi)且位于電阻加熱管上方，收卷夾緊機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)、第二梅花聯(lián)軸器、纏繞夾具、收卷軸、伺服電機(jī)座和兩個(gè)第二軸承座組成，纏繞夾具套裝在收卷軸上，收卷軸的兩端分別支撐在第二軸承座上，收卷軸的輸入端通過(guò)第二梅花聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的輸出軸連接，伺服電機(jī)固裝在伺服電機(jī)座上，擠壓機(jī)構(gòu)由擠壓輥、調(diào)節(jié)螺桿、基板、連接板、調(diào)節(jié)板、兩個(gè)導(dǎo)向桿、兩個(gè)彈簧和四個(gè)連接元件組成，擠壓輥的兩端分別連接有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的另一端穿過(guò)基板、連接板和調(diào)節(jié)板，每個(gè)導(dǎo)向桿上套裝有一個(gè)彈簧，且每個(gè)彈簧位于連接板與調(diào)節(jié)板之間，調(diào)節(jié)螺桿穿過(guò)調(diào)節(jié)板和連接板后與基板上的螺紋孔螺紋連接，放卷模塊、張力反饋模塊、導(dǎo)向輥和加熱保溫箱依次設(shè)置在工作臺(tái)上，收卷夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在加熱保溫箱中，擠壓機(jī)構(gòu)設(shè)置在加熱保溫箱后端，原料固定筒、張力反饋模塊、導(dǎo)向輥、纏繞夾具和擠壓輥正對(duì)，擠壓輥與纏繞夾具緊貼。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0006]一、本發(fā)明以長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯為原料，制備自潤(rùn)滑保持架毛坯；在纏繞過(guò)程中，可實(shí)現(xiàn)張力控制、纏繞速度控制、溫度控制、纏繞成型于一體，纏繞成型退模后，再用燒結(jié)模具帶模燒結(jié)，制得纖維增強(qiáng)/PTFE復(fù)合材料保持架毛坯。本發(fā)明改變了現(xiàn)有聚四氟乙烯保持架通用的冷壓成型方式(即短纖維彌散增強(qiáng)方式)，增強(qiáng)了保持架的機(jī)械強(qiáng)度，提高了火箭渦動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，從而提高整個(gè)火箭系統(tǒng)的可靠度。
[0007]二、本發(fā)明是纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯的纏繞裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)固體自潤(rùn)滑保持架毛坯的制備，生產(chǎn)的保持架成品可用于自潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承領(lǐng)域。
[0008]三、本發(fā)明在工作過(guò)程中，力矩電機(jī)1-6為反轉(zhuǎn)，從而在纏繞過(guò)程中張緊聚四氟乙烯復(fù)合材料布，力矩電機(jī)由勇光高特生產(chǎn)的AM-YZ100C控制器來(lái)控制。
[0009]四、本發(fā)明的控制系統(tǒng)由張力反饋模塊來(lái)檢測(cè)張力大小并實(shí)時(shí)反饋給力矩電機(jī)的控制器來(lái)調(diào)節(jié)并穩(wěn)定張力大小，收卷夾緊機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，其控制由TRIO可編程控制器來(lái)控制，可以控制纏繞的速度與纏繞位置。
[0010]五、加熱采用電熱管加熱，通過(guò)溫控儀來(lái)檢測(cè)并控制保溫箱中的實(shí)時(shí)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到溫控儀設(shè)定的溫度后，由控制開(kāi)關(guān)斷電停止加熱，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)繼續(xù)加熱至設(shè)定溫度。保溫箱中上蓋采用高溫玻璃板作為上蓋板，在纏繞過(guò)程中可實(shí)時(shí)觀測(cè)箱內(nèi)的纏繞工作情況。
[0011]六、收卷夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源伺服電機(jī)提供，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、可編程TRIO控制器來(lái)共同控制，可以精確控制纏繞的速度與行程，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到指定圈數(shù)時(shí)自動(dòng)停止，且可在工作過(guò)程中可以任意位置臨時(shí)停車；由于需要纏繞的纖維增PTFE復(fù)合強(qiáng)材料表面光滑并且摩擦系數(shù)非常小，在裝夾時(shí)既要保證裝夾時(shí)能夠提供克服纏繞張力的約束力，又要保證在纏繞成型后能夠的脫模。
[0012]七、擠壓機(jī)構(gòu)防止纏繞過(guò)程中復(fù)合材料表面出現(xiàn)褶皺的情況，同時(shí)保證纏繞的密實(shí)性。
[0013]八、導(dǎo)向輥的作用可調(diào)節(jié)復(fù)合材料纏繞布的轉(zhuǎn)向，同時(shí)又可在布的前移過(guò)程中防止布的偏移，保證纏繞成型質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的整個(gè)結(jié)構(gòu)立體圖；圖2是放卷模塊I的結(jié)構(gòu)立體圖；圖3是加熱保溫箱4的結(jié)構(gòu)立體圖；圖4是收卷夾緊機(jī)構(gòu)5的結(jié)構(gòu)立體圖；圖5是纏繞夾具5-3的主視圖；圖6是圖5的左視圖；圖7是圖5的俯視圖；圖8是圖5的A-A剖視圖；圖9是擠壓機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)立體圖；圖10是燒結(jié)模具的結(jié)構(gòu)立體圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1?圖9說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括放卷模塊1、張力反饋模塊2、導(dǎo)向輥3、加熱保溫箱4、收卷夾緊機(jī)構(gòu)5、擠壓機(jī)構(gòu)6和工作臺(tái)7，放卷模塊I由原料固定筒1-1、放卷軸1-4、第一梅花聯(lián)軸器1-5、力矩電機(jī)1-6、力矩電機(jī)座1-8、兩個(gè)原料擋板1-2、兩個(gè)銷釘1-3和兩個(gè)第一軸承座1-7組成，原料固定筒1-1套裝在放卷軸1-4上并用兩個(gè)銷釘1-3固連，兩個(gè)原料擋板1-2分別套裝在原料固定筒1-1的兩端，放卷軸1-4的兩端分別支撐在第一軸承座1-7上，放卷軸1-4的輸入端通過(guò)第一梅花聯(lián)軸器1-5與力矩電機(jī)1-6的輸出軸連接，力矩電機(jī)1-6固裝在力矩電機(jī)座1-8上，張力反饋模塊2由第一張力傳感器2-1、第二張力傳感器2-2和第三張力傳感器2-3組成,第一張力傳感器2-1、第二張力傳感器2-2和第三張力傳感器2-3平行設(shè)置，第一張力傳感器2-1位于第二張力傳感器2-2和第三張力傳感器2-3之間且位于二者的上方，張力反饋模塊2的功能一是測(cè)系統(tǒng)復(fù)合材料布的纏繞張力，功能二是將張力反饋給力矩電機(jī)1-6的控制器，形成恒張力纏繞；加熱保溫箱4由箱體4-1、高溫玻璃蓋板4-3、電阻加熱管4-4和數(shù)個(gè)石英加熱管4-2組成，高溫玻璃蓋板4-3設(shè)置在箱體4-1的頂部，電阻加熱管4-4水平設(shè)置在箱體4-1的底部，數(shù)個(gè)石英加熱管4-2垂直設(shè)置在箱體4-1內(nèi)且位于電阻加熱管4-4上方，通過(guò)電阻加熱管4-4和數(shù)個(gè)石英加熱管4-2保證纏繞復(fù)合材料布纏繞時(shí)需要的溫度，通過(guò)高溫玻璃蓋板
4-3可以觀測(cè)工件纏繞時(shí)的工況；收卷夾緊機(jī)構(gòu)5由伺服電機(jī)5-1、第二梅花聯(lián)軸器5-2、纏繞夾具5-3、收卷軸5-4、伺服電機(jī)座5-6和兩個(gè)第二軸承座5-5組成，纏繞夾具5_3套裝在收卷軸5-4上，收卷軸5-4的兩端分別支撐在第二軸承座5-5上，收卷軸5-4的輸入端通過(guò)第二梅花聯(lián)軸器5-2與伺服電機(jī)5-1的輸出軸連接,伺服電機(jī)5-1固裝在伺服電機(jī)座5-6上，收卷夾緊機(jī)構(gòu)5的作用是控制纏繞速度與纏繞圈數(shù)，纏繞夾具5-3保證纏繞材料的良好固定，同時(shí)在纏繞后又方便脫模；擠壓機(jī)構(gòu)6由擠壓輥6-1、調(diào)節(jié)螺桿6-4、基板6-5、連接板
6-6、調(diào)節(jié)板6-7、兩個(gè)導(dǎo)向桿6-2、兩個(gè)彈簧6-3和四個(gè)連接元件6_8組成，擠壓輥6_1的兩端分別連接有導(dǎo)向桿6-2，導(dǎo)向桿6-2的另一端穿過(guò)基板6-5、連接板6-6和調(diào)節(jié)板6_7，每個(gè)導(dǎo)向桿6-2上套裝有一個(gè)彈簧6-3，且每個(gè)彈簧6-3位于連接板6-6與調(diào)節(jié)板6_7之間，調(diào)節(jié)螺桿6-4穿過(guò)調(diào)節(jié)板6-7和連接板6-6后與基板6-5上的螺紋孔6_5_1螺紋連接，放卷模塊1、張力反饋模塊2、導(dǎo)向輥3和加熱保溫箱4依次設(shè)置在工作臺(tái)7上，收卷夾緊機(jī)構(gòu)5設(shè)置在加熱保溫箱4中，擠壓機(jī)構(gòu)6設(shè)置在加熱保溫箱4后端，原料固定筒1-1、張力反饋模塊2、導(dǎo)向輥3、纏繞夾具5-3和擠壓輥6-1正對(duì)，擠壓輥6-1與纏繞夾具5_3緊貼，以保證在纏繞過(guò)程中擠壓纏繞復(fù)合材料布，使纏繞物致密，保證毛坯良好的機(jī)械性能；導(dǎo)向輥3的作用是改變纏繞布的繞向和防止纏繞布的偏移。
[0016]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第二張力傳感器2-2和第三張力傳感器2-3在同一水平面內(nèi)。這樣設(shè)計(jì)使得復(fù)合材料布有更好的纏繞張力。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第二張力傳感器2-2和第三張力傳感器2-3對(duì)稱設(shè)置在第一張力傳感器2-1的兩側(cè)。這樣設(shè)計(jì)使得復(fù)合材料布有更好的纏繞張力。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖5?圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的纏繞夾具5-3由纏繞芯管5-3-1和長(zhǎng)鍵5-3-2組成，纏繞芯管5-3-1的內(nèi)壁設(shè)有鍵槽5_3_1_1，長(zhǎng)鍵5_3_2設(shè)置在鍵槽5-3-1-1中。纏繞芯管5-3-1與收卷軸5-4通過(guò)銷釘5_8連接。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一、二或三相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的鍵槽5-3-1-1的寬度為5?10_。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的鍵槽5-3-1-1的寬度為7_。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的鍵槽5-3-1-1與長(zhǎng)鍵5-3-2過(guò)渡配合。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】五或六相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的纏繞芯管5-3-1的側(cè)壁上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有細(xì)縫5-3-1-2，細(xì)縫5-3-1-2位于鍵槽5-3-1-1的中心處。復(fù)合材料纖維布的起始端穿入細(xì)縫中。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的細(xì)縫5-3-1-2的寬度為
0.5mm。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】八相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】十:結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的纏繞芯管5-3-1上且位于細(xì)縫5-3-1-2的兩端設(shè)有平臺(tái)5-3-1-3。平臺(tái)5_3_1_3用于安裝緊固螺栓5_3_3，緊固螺栓5-3-3將纏繞芯管5-3-1與長(zhǎng)鍵5-3-2固定，纏繞成型結(jié)束后松開(kāi)緊固螺栓5_3_3，取出長(zhǎng)鍵5-3-2，使復(fù)合材料纖維布順利實(shí)現(xiàn)脫模，且能保證纏繞復(fù)合材料纖維布的質(zhì)量。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】九相同。
[0025]本發(fā)明的工作原理:
[0026]纏繞工作實(shí)施前，首先把纖維PTFE布固定于原料固定筒1-1上，待纖維PTFE布固定好之后，使纖維PTFE布的起始端繞過(guò)張力反饋模塊2和導(dǎo)向輥3，再穿過(guò)保溫箱4前端板上的細(xì)縫，最后將纖維PTFE布固定于纏繞夾具5-3上，然后安裝保溫箱的側(cè)板。將擠壓機(jī)構(gòu)6中的擠壓輥6-1與纏繞夾具5-3接觸，同時(shí)保證一定的頂緊力。
[0027]接通電源加熱電源，加熱器開(kāi)始加熱，溫控儀上顯示即時(shí)保溫箱中的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到纏繞所需溫度時(shí)，準(zhǔn)備開(kāi)始纏繞。
[0028]打開(kāi)計(jì)算機(jī)，打開(kāi)TRIO控制器的程序控制軟件Motionperfectv3,編好程序,通過(guò)網(wǎng)線使計(jì)算機(jī)與TRIO建聯(lián)系，運(yùn)行程序執(zhí)行伺服機(jī)旋轉(zhuǎn)指令，接著打開(kāi)力矩電機(jī)開(kāi)關(guān)，設(shè)定好張力，開(kāi)始纏繞工作。
[0029]待控制程序運(yùn)行指令結(jié)束時(shí)，伺服電機(jī)5-1停止旋轉(zhuǎn)，這時(shí)切斷力矩電機(jī)1-6電源，從保溫箱4外剪斷復(fù)合材合材料布，調(diào)整運(yùn)行程序，使伺服電機(jī)5-1接著旋轉(zhuǎn)10分鐘，使保持架毛坯管料成型致密，接著切斷加熱電源，同時(shí)松開(kāi)擠壓結(jié)構(gòu)的擠壓輥，使纏繞成型毛坯保持自然狀態(tài)在保溫箱中自然冷卻。
[0030]冷卻后，打開(kāi)保溫箱側(cè)板4-5，從收卷夾緊機(jī)構(gòu)5中的收卷軸5-4上取下纏繞夾具
5-3,
[0031]從長(zhǎng)鍵5-3-2上退下纏繞成型毛坯，套入燒結(jié)模具芯軸11，裝夾在上模塊8和下模塊12之間，上下模塊用6個(gè)螺栓9把合，上下模塊兩側(cè)用擋板10封信兩端，每側(cè)用4個(gè)螺栓13把合于上下模塊之上，中間圓孔與芯軸11配合。
[0032]把毛坯與模具一起放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)結(jié)束后，退模，保持架毛坯料加工結(jié)束。
[0033]燒結(jié)模具利用聚四氟乙烯復(fù)合材料與金屬的膨脹性不同，在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中，對(duì)復(fù)合材料施加一定的壓力，同時(shí)燒結(jié)模具的封閉腔又可防止聚四氟乙烯的流動(dòng)。燒結(jié)模具可以保證毛坯有高質(zhì)量的外觀形狀與良好的層間結(jié)合力，同時(shí)還可保證毛坯良好的機(jī)械性倉(cāng)泛。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述裝置包括放卷模塊(1)、張力反饋模塊(2)、導(dǎo)向輥(3)、加熱保溫箱(4)、收卷夾緊機(jī)構(gòu)(5)、擠壓機(jī)構(gòu)(6 )和工作臺(tái)(7 )，放卷模塊(I)由原料固定筒(1-1)、放卷軸(1-4 )、第一梅花聯(lián)軸器(1-5 )、力矩電機(jī)(1-6)、力矩電機(jī)座(1-8)、兩個(gè)原料擋板(1-2)、兩個(gè)銷釘(1-3)和兩個(gè)第一軸承座(1-7)組成，原料固定筒(1-1)套裝在放卷軸(1-4)上并用兩個(gè)銷釘(1-3)固連，兩個(gè)原料擋板(1-2)分別套裝在原料固定筒(1-1)的兩端，放卷軸(1-4)的兩端分別支撐在第一軸承座(1-7)上，放卷軸(1-4)的輸入端通過(guò)第一梅花聯(lián)軸器(1-5)與力矩電機(jī)(1-6)的輸出軸連接，力矩電機(jī)(1-6)固裝在力矩電機(jī)座(1-8)上，張力反饋模塊(2)由第一張力傳感器(2-1)、第二張力傳感器(2-2)和第三張力傳感器(2-3)組成，第一張力傳感器(2-1)、第二張力傳感器(2-2)和第三張力傳感器(2-3)平行設(shè)置，第一張力傳感器(2-1)位于第二張力傳感器(2-2)和第三張力傳感器(2-3)之間且位于二者的上方，加熱保溫箱(4)由箱體(4-1)、高溫玻璃蓋板(4-3)、電阻加熱管(4-4)和數(shù)個(gè)石英加熱管(4-2)組成，高溫玻璃蓋板(4-3)設(shè)置在箱體(4-1)的頂部，電阻加熱管(4-4)水平設(shè)置在箱體(4-1)的底部，數(shù)個(gè)石英加熱管(4-2)垂直設(shè)置在箱體(4-1)內(nèi)且位于電阻加熱管(4-4)上方，收卷夾緊機(jī)構(gòu)(5)由伺服電機(jī)(5-1)、第二梅花聯(lián)軸器(5-2)、纏繞夾具(5-3)、收卷軸(5-4)、伺服電機(jī)座(5-6)和兩個(gè)第二軸承座(5-5)組成，纏繞夾具(5-3)套裝在收卷軸(5-4)上，收卷軸(5-4 )的兩端分別支撐在第二軸承座(5-5 )上，收卷軸(5-4 )的輸入端通過(guò)第二梅花聯(lián)軸器(5-2)與伺服電機(jī)(5-1)的輸出軸連接,伺服電機(jī)(5-1)固裝在伺服電機(jī)座(5-6)上,擠壓機(jī)構(gòu)(6)由擠壓輥(6-1)、調(diào)節(jié)螺桿(6-4)、基板(6-5)、連接板(6-6)、調(diào)節(jié)板(6-7)、兩個(gè)導(dǎo)向桿(6-2)、兩個(gè)彈簧(6-3)和四個(gè)連接元件(6-8)組成，擠壓輥(6-1)的兩端分別連接有導(dǎo)向桿(6-2 ),導(dǎo)向桿(6-2 )的另一端穿過(guò)基板(6-5 )、連接板(6-6 )和調(diào)節(jié)板(6-7 ),每個(gè)導(dǎo)向桿(6-2 )上套裝有一個(gè)彈簧(6-3 )，且每個(gè)彈簧(6-3 )位于連接板(6-6 )與調(diào)節(jié)板(6_7 )之間，調(diào)節(jié)螺桿(6-4)穿過(guò)調(diào)節(jié)板(6-7)和連接板(6-6)后與基板(6-5)上的螺紋孔(6-5-1)螺紋連接，放卷模塊(I)、張力反饋模塊(2 )、導(dǎo)向輥(3 )和加熱保溫箱(4 )依次設(shè)置在工作臺(tái)(7 )上，收卷夾緊機(jī)構(gòu)(5 )設(shè)置在加熱保溫箱(4 )中，擠壓機(jī)構(gòu)(6 )設(shè)置在加熱保溫箱(4 )后端，原料固定筒(1-1)、張力反饋模塊(2)、導(dǎo)向輥(3)、纏繞夾具(5-3)和擠壓輥(6-1)正對(duì)，擠壓輥(6-1)與纏繞夾具(5-3)緊貼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述第二張力傳感器(2-2)和第三張力傳感器(2-3)在同一水平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述第二張力傳感器(2-2)和第三張力傳感器(2-3)對(duì)稱設(shè)置在第一張力傳感器(2-1)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述纏繞夾具(5-3)由纏繞芯管(5-3-1)和長(zhǎng)鍵(5-3-2)組成，纏繞芯管(5-3-1)的內(nèi)壁設(shè)有鍵槽(5-3-1-1 )，長(zhǎng)鍵(5-3-2 )設(shè)置在鍵槽(5-3-1-1)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述鍵槽(5-3-1-1)的寬度為5mm~10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述鍵槽(5-3-1-1)的寬度為7mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述鍵槽(5-3-1-1)與長(zhǎng)鍵(5-3-2)過(guò)渡配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述纏繞芯管(5-3-1)的側(cè)壁上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有細(xì)縫(5-3-1-2 )，細(xì)縫(5-3-1-2 )位于鍵槽(5-3-1-1)的中心處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述細(xì)縫(5-3-1-2)的寬度為0.5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的纏繞成型裝置，其特征在于:所述纏繞芯管(5-3-1)上且位于細(xì)縫(5-3-1-2)的兩端設(shè)有平臺(tái)(5-3-1-3)。
【文檔編號(hào)】B29C70/54GK103786351SQ201410043687
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】任鵬宇, 王黎欽, 趙小力 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)