專利名稱：復(fù)合材料芯棒卷繞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輸電線路用材料的試驗裝置，尤其涉及碳纖維/玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的芯棒的卷繞試驗裝置，具體地說是一種碳纖維/玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合芯棒用卷
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背景技術(shù)：
碳纖維/玻璃纖維樹脂是指由碳纖維和玻璃纖維作為增強(qiáng)相混雜于一種樹脂基體相中構(gòu)成的一類復(fù)合材料，因其具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、弧垂小和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能，迎合了電力行業(yè)對新型輸電線路絞線芯材的要求，由此以碳纖維/樹脂為中心層、玻璃纖維/樹脂為包覆層的碳纖維復(fù)合芯應(yīng)運而生。在隨后的研究中發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)鋼芯相比，碳纖維/玻璃纖維復(fù)合芯的質(zhì)量約為1/5，線膨脹系數(shù)約為1/12。外層玻璃纖維增強(qiáng)了芯棒的耐磨性，且有助于減小芯棒和鋁線間的損傷。芯棒表面光滑，不需后期加工可直接與梯形截面軟鋁絞線配合，從而為其在輸電架空線路行業(yè)中的應(yīng)用提供了可能和必然，還可減少傳輸中電力的損耗，減少20%的塔桿，節(jié)省用地，減少金屬資源消耗，有助于構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型電網(wǎng)。為方便輸電線路絞線的運輸和放線過程，往往將其芯材卷繞于一合理尺寸的圓盤上進(jìn)行。為更多地運送絞線，人們往往選擇將芯材卷繞于尺寸盡可能小的圓盤。然而，碳纖維/玻璃纖維復(fù)合芯的彈模量高，延伸率低，外層玻璃纖維裸露故容易產(chǎn)生劃痕或損傷等不宜被發(fā)覺的表面缺陷，若使用的圓盤尺寸過小有可能導(dǎo)致芯棒受損甚至折斷。如何快捷高效地檢驗碳纖維/玻璃纖維復(fù)合芯裸露表面的缺陷、如何為碳纖維/ 玻璃纖維復(fù)合芯的運輸和放線提供安全合理的曲率半徑，已成為新型電力行業(yè)輸電線路絞線安全運行首要解決的關(guān)鍵問題。而目前尚未有專用于檢測復(fù)合芯棒的測試裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種專用于復(fù)合材料芯棒卷繞試驗用的卷繞裝置。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，包括支架、驅(qū)動電機(jī)、卷繞輪和夾持裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)設(shè)置在支架上，其軸伸端設(shè)有聯(lián)動軸，所述的卷繞輪設(shè)置在所述的聯(lián)動軸上；所述的夾持裝置包括連接頭、芯棒夾緊套、墊片和螺栓，所述的連接頭設(shè)置在所述的卷繞輪上，連接頭上設(shè)有容置孔；所述的芯棒夾緊套的套頭上設(shè)有芯棒穿孔，并置于連接頭的一側(cè)，套身置于所述的容置孔內(nèi)，套尾開設(shè)有螺孔；所述的墊片和螺栓置于連接頭的另一側(cè)，所述的螺栓與芯棒夾緊套的螺孔連接。本實用新型的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，將試樣穿過芯棒夾緊套的套頭上開設(shè)的芯棒穿孔，旋緊螺栓使試樣固定。開啟驅(qū)動電機(jī)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動聯(lián)動軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動卷繞輪轉(zhuǎn)動便可進(jìn)行測試。等卷繞輪轉(zhuǎn)過設(shè)定的圈數(shù)后斷開電源，驅(qū)動電機(jī)停轉(zhuǎn)，測試結(jié)束。檢查試樣表面，觀察是否有裂紋或斷裂現(xiàn)象。[0008]本實用新型的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且能自動進(jìn)給。電機(jī)轉(zhuǎn)速和卷繞輪外徑可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，可廣泛適用于不同規(guī)格型號的試樣。根據(jù)本實用新型，所述的驅(qū)動電機(jī)帶減速裝置，優(yōu)選一體式電機(jī)減速機(jī)，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更為緊湊。電機(jī)也可以是伺服電機(jī)，便于自動控制和調(diào)節(jié)。為研究不同規(guī)格型號芯棒的最小卷繞半徑，本實用新型配套了多種規(guī)格的卷繞輪。卷繞輪的輪轂必須有足夠的強(qiáng)度，可以支撐起芯棒在卷繞時產(chǎn)生的向心力。但輪轂與芯棒接觸的盤面材質(zhì)不可過硬，否則可能會損傷復(fù)合材料芯棒表層纖維，導(dǎo)致芯棒開裂，影響試驗結(jié)果。輪轂重量盡可能輕，便于更換。為此，本實用新型中優(yōu)先采用MC高強(qiáng)尼龍制作輪轂，并在不影響輪轂強(qiáng)度的情況下，在輪轂盤面上對稱地開設(shè)多個通孔，達(dá)到減少輪轂重量，方便安裝更換的目的。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，聯(lián)動軸最外側(cè)設(shè)有防脫蓋，以防止卷繞輪在卷繞過程中脫出。作為本實用新型的再進(jìn)一步改進(jìn)，聯(lián)動軸上還設(shè)有位移編碼器，將卷繞輪的轉(zhuǎn)動圈數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號輸出到可編程控制器，由可編程控制器精確計算，并在達(dá)到設(shè)定值后關(guān)斷電源，停止試驗，從而達(dá)到自動控制的目的。

圖1是本實用新型復(fù)合材料芯棒卷繞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是本實用新型卷繞輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是圖3的后視圖。圖6是本實用新型夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是實用新型夾持裝置的主視圖。圖8是圖7A-A向的剖視放大圖。圖9是本復(fù)合材料芯棒卷繞裝置的卷繞輪的裝卸示意圖。圖中，1-試樣，2-卷繞輪，3-夾持裝置，4-驅(qū)動電機(jī)，5-支架，6_防脫蓋，7_位移編碼器，8-聯(lián)動軸，9-輪輞，10-鍵槽，11-輪轂，12-通孔，13-軸套，14-安裝孔，15-連接頭， 16-安裝孔，17-芯棒夾緊套，18-芯棒穿孔，19-螺孔，20-容置孔，21-螺栓，22-墊片，23-鍵槽，24-套頭，25-套身。
具體實施方式
參照圖1和圖2，本實用新型的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，包括支架5、驅(qū)動電機(jī)4、卷繞輪2和夾持裝置3，所述的驅(qū)動電機(jī)4設(shè)置在支架5上，其軸伸端設(shè)有聯(lián)動軸8，所述的卷繞輪2設(shè)置在所述的聯(lián)動軸8上。聯(lián)動軸8上還設(shè)有位移編碼器7。參照圖3、圖4和圖5，卷繞輪2采用MC高強(qiáng)尼龍制作輪轂11，并在不影響輪轂強(qiáng)度的情況下，在輪轂盤面上對稱地開設(shè)6個通孔12，達(dá)到減少輪轂重量，方便安裝更換的目的。卷繞輪2上設(shè)有與聯(lián)動軸8配合的軸套13，軸套13上開設(shè)有鍵槽10。輪轂11上開設(shè)有安裝孔14，用于安裝夾持裝置3。[0025]參照圖6、圖7和圖8，所述的夾持裝置3包括連接頭15、芯棒夾緊套17、墊片22和螺栓21。所述的連接頭15上開設(shè)有安裝孔16，該安裝孔16與輪轂11上開設(shè)的安裝孔14 一一對應(yīng)，通過螺釘將連接頭15固定到所述的卷繞輪2的輪轂盤面上，連接頭15的一端設(shè)有容置孔20。所述的芯棒夾緊套17的套頭M上設(shè)有芯棒穿孔18，并置于連接頭15的一側(cè)，套身25置于所述的容置孔20內(nèi)，套尾開設(shè)有螺孔19。所述的墊片22和螺栓21置于連接頭 15的另一側(cè)，所述的螺栓21與芯棒夾緊套17的螺孔19連接。試驗時，將試樣1穿過夾緊套頭M上開設(shè)的芯棒穿孔18，旋緊螺栓21，螺栓21頂緊試樣使試樣固定。參照圖9，為適應(yīng)不同規(guī)格型號芯棒的最小卷繞半徑，本實用新型配套了多種規(guī)格的卷繞輪。更換卷繞輪時，首先去掉防脫蓋6，然后將輪轂安裝在聯(lián)動軸8上。聯(lián)動軸8上開設(shè)有鍵槽23，通過鍵配合將卷繞輪固定在聯(lián)動軸8上。最后，再蓋上防脫蓋6。聯(lián)動軸的直徑比卷繞輪的孔徑小1mm，方便安裝拆卸。應(yīng)注意到，上述說明只是對本實用新型的一個可行實施例的具體描述，該實施例并非限制本實用新型的專利范圍。本實用新型還可以有其他實施方式，凡未脫離本實用新型的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，包括支架(5)、驅(qū)動電機(jī)G)、卷繞輪(2)和夾持裝置(3)， 其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)(4)設(shè)置在支架( 上，其軸伸端設(shè)有聯(lián)動軸(8)，所述的卷繞輪( 設(shè)置在所述的聯(lián)動軸(8)上；所述的夾持裝置C3)包括連接頭(15)、芯棒夾緊套 (17)、墊片0 和螺栓(21)，所述的連接頭(1 設(shè)置在所述的卷繞輪( 上，連接頭(15) 上設(shè)有容置孔OO)；所述的芯棒夾緊套(17)的套頭04)上設(shè)有芯棒穿孔(18)，并置于連接頭(1 的一側(cè)，套身0 置于所述的容置孔00)內(nèi)，套尾開設(shè)有螺孔(19)；所述的墊片02)和螺栓置于連接頭(15)的另一側(cè)，所述的螺栓與芯棒夾緊套(17)的螺孔(19)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)(4)為一體式電機(jī)減速機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)(4)為伺服電機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于所述的卷繞輪的輪轂 (11)盤面上均勻開設(shè)有多個通孔(12)。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于所述的卷繞輪的輪轂 (11)盤面上均勻開設(shè)有六個通孔(12)。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于所述的卷繞輪(2)上設(shè)有與聯(lián)動軸(8)配合的軸套(13)。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于卷繞輪(2)和聯(lián)動軸(8) 鍵配合。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于聯(lián)動軸(8)最外側(cè)設(shè)有防脫蓋(6)。
9.如權(quán)利要求1-8任何一項所述的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，其特征在于聯(lián)動軸(8)上還設(shè)有位移編碼器(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，包括支架、驅(qū)動電機(jī)、卷繞輪和夾持裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)設(shè)置在支架上，其軸伸端設(shè)有聯(lián)動軸，所述的卷繞輪設(shè)置在所述的聯(lián)動軸上；所述的夾持裝置包括連接頭、芯棒夾緊套、墊片和螺栓，所述的連接頭設(shè)置在所述的卷繞輪上，連接頭上設(shè)有容置孔；所述的芯棒夾緊套的套頭上設(shè)有芯棒穿孔，并置于連接頭的一側(cè)，套身置于所述的容置孔內(nèi)，套尾開設(shè)有螺孔；所述的墊片和螺栓置于連接頭的另一側(cè)，所述的螺栓與芯棒夾緊套的螺孔連接。本實用新型的復(fù)合材料芯棒卷繞裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且能自動進(jìn)給。電機(jī)轉(zhuǎn)速和卷繞輪外徑可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，可廣泛適用于不同規(guī)格型號的試樣。
文檔編號G01N3/26GK202158999SQ20112024474
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者余敏波, 朱志華, 李國勇, 李 瑞, 錢苗 申請人:浙江華電器材檢測研究所