碳纖維擴(kuò)展裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及纖維束擴(kuò)展技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種碳纖維擴(kuò)展裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。
[0003]隨著纖維薄片的發(fā)展，碳纖維的擴(kuò)展也越來越重要。但是現(xiàn)有的技術(shù)，能夠?qū)μ祭w維的擴(kuò)展過程過于單一，在碳纖維束的擴(kuò)展過程中，不能夠根據(jù)需要隨時對擴(kuò)展張力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的一個目的是提供一種解決以上問題的碳纖維擴(kuò)展裝置。具體地，本實用新型提供能夠?qū)⑻祭w維展寬、展薄的碳纖維擴(kuò)展
目.ο
[0005]根據(jù)本實用新型的第一方面，本實用新型提供了一種碳纖維擴(kuò)展裝置，所述碳纖維擴(kuò)展裝置包括擴(kuò)展輥組，所述擴(kuò)展輥組包括Ν個擴(kuò)展輥，其中，Ν為大于等于3的奇數(shù)，所述擴(kuò)展輥的外表面沿軸向均勻設(shè)置有至少一個導(dǎo)向槽，所述Ν個擴(kuò)展輥包括上輥和下輥，所述上輥和所述下輥交替設(shè)置在碳纖維束的上方和下方，并且其中，所述上輥分布在同一水平面內(nèi)，所述下輥分布在同一水平面內(nèi)。
[0006]其中，所述導(dǎo)向槽的表面為曲率半徑為R的圓弧面，所述Ν個擴(kuò)展輥的導(dǎo)向槽的曲率半徑R沿碳纖維束的運(yùn)行方向以AR依次遞增。
[0007]其中，所述Δ R為30mm?60mm。
[0008]其中，第一個所述擴(kuò)展輥的曲率半徑&的值是第一個所述擴(kuò)展輥和第二個所述擴(kuò)展輥的間隔的值的0.7?1.35倍。
[0009]其中，所述N個擴(kuò)展輥以間隔L等間距設(shè)置。
[0010]其中，碳纖維束繞過所述下輥形成的包角為α，其中，α的范圍為60°?120°。
[0011]其中，Ν為11，札為100mm，AR為35臟?55臟，α為100。。
[0012]其中，所述Ν個擴(kuò)展輥中的第1+2η個擴(kuò)展輥的底座上設(shè)置有升降裝置，其中，η為大于等于1的正整數(shù)。
[0013]其中，所述升降裝置包括絲杠、蝸輪和蝸桿，其中，所述絲杠的第一端與所述第1+2η個擴(kuò)展輥的底座固定連接，所述絲杠與所述蝸輪的中心傳動連接，所述蝸輪與所述蝸桿傳動連接。
[0014]根據(jù)本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，碳纖維束在交替地經(jīng)過上輥和下輥的擴(kuò)展過程中，不斷加寬、變薄，使得碳纖維束擴(kuò)展后的寬厚均勻適中；而且本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置能夠調(diào)節(jié)擴(kuò)展輥的升降，從而可以根據(jù)需要對擴(kuò)展張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同的碳纖維束的擴(kuò)展要求。
[0015]參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述，本實用新型的其他特性特征和優(yōu)點將變得清晰。
【附圖說明】
[0016]并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且與描述一起用于解釋本實用新型的原理。在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1示例性地示出了本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0018]圖2示例性地示出了擴(kuò)展輥的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3示例性地示出了擴(kuò)展輥的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4示例性地示出了升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0022]下面結(jié)合附圖，對本實用新型所提供的碳纖維擴(kuò)展裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]圖1示出了根據(jù)本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1所示，該碳纖維擴(kuò)展裝置100，包括擴(kuò)展輥組11，擴(kuò)展輥組11包括N個擴(kuò)展輥，其中，N為大于等于3的奇數(shù)。本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置100還包括整理輥組12，整理輥組12水平設(shè)置在擴(kuò)展輥組11之后，擴(kuò)展輥組11擴(kuò)展后的碳纖維束經(jīng)過整理輥組12時，進(jìn)行整理，使得碳纖維束薄厚寬度分布均勻。
[0024]圖2示出了擴(kuò)展輥的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2所示，擴(kuò)展輥的外表面沿軸向均勻設(shè)置有至少一個導(dǎo)向槽101。
[0025]返回參照圖1所示，N個擴(kuò)展輥包括上輥111和下輥112，上輥111和下輥112交替設(shè)置在碳纖維束的上方和下方，并且其中，上輥111分布在同一水平面內(nèi)，下輥112分布在同一水平面內(nèi)。
[0026]圖3示出了擴(kuò)展輥的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，在該實施例中，擴(kuò)展輥的外表面沿軸向均勻設(shè)置有兩個導(dǎo)向槽101。綜合參照圖2、圖3所示，導(dǎo)向槽101的表面為曲率半徑為R的圓弧面。具體地，N個擴(kuò)展輥的導(dǎo)向槽101的曲率半徑R沿碳纖維束的運(yùn)行方向以AR依次遞增。其中，Δ R為30mm?60mm。
[0027]具體地，第一個擴(kuò)展輥的曲率半徑&的值是第一個擴(kuò)展輥和第二個擴(kuò)展輥的間隔的值的0.7?1.35倍，例如，可以設(shè)置為第一個擴(kuò)展輥的曲率半徑&的值與第一個擴(kuò)展輥和第二個擴(kuò)展輥的間隔距離的值相等。這種設(shè)置可以作為整個碳纖維擴(kuò)展裝置100的設(shè)置基準(zhǔn)，第二個擴(kuò)展輥及之后的所有擴(kuò)展輥，其曲率半徑R依次遞增設(shè)置。
[0028]返回參照圖1所示，N個擴(kuò)展輥以間隔L等間距設(shè)置。其中，碳纖維束繞過下輥形成的包角為α，其中，α的范圍為60°?120°。包角α的主要設(shè)定依據(jù)為碳纖維束擴(kuò)展的目標(biāo)寬度，其目標(biāo)寬度越寬，則所需要設(shè)定的包角α越小。
[0029]具體地，在本實施例中，Ν為11，札為100_，Δ R為35mm?55_，α為100°。
[0030]為了達(dá)到碳纖維束的目標(biāo)擴(kuò)展寬度，以便調(diào)整包角α的大小，在Ν個擴(kuò)展輥中的第1+2η個擴(kuò)展輥的底座上設(shè)置有升降裝置13，其中，η為大于等于1的正整數(shù)。
[0031]圖4示出了升降裝置13的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖4所示，升降裝置13包括絲杠131、蝸輪132和蝸桿133，其中，絲杠131的第一端1311與第1+2η個擴(kuò)展輥110的底座固定連接，絲杠131與蝸輪132的中心傳動連接，蝸輪132與蝸桿133傳動連接。
[0032]當(dāng)擴(kuò)展碳纖維束的過程中，需要擴(kuò)展張力增大時，調(diào)節(jié)蝸桿133，使渦輪132旋轉(zhuǎn)過程中使得絲杠131下降，減小包角α ;反之，則反方向調(diào)節(jié)蝸桿133，使得絲杠131上升，增大包角α。
[0033]上面描述的內(nèi)容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施，而這些變型方式都在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0034]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包含一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0035]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，所述碳纖維擴(kuò)展裝置(100)包括擴(kuò)展輥組(11)，所述擴(kuò)展輥組(11)包括N個擴(kuò)展輥，其中，N為大于等于3的奇數(shù)，所述擴(kuò)展輥的外表面沿軸向均勻設(shè)置有至少一個導(dǎo)向槽(101)，所述N個擴(kuò)展輥包括上輥(111)和下輥(112)，所述上輥(111)和所述下輥(112)交替設(shè)置在碳纖維束的上方和下方，并且其中，所述上輥(111)分布在同一水平面內(nèi)，所述下輥(112)分布在同一水平面內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，所述導(dǎo)向槽(101)的表面為曲率半徑為R的圓弧面，所述N個擴(kuò)展輥的導(dǎo)向槽(101)的曲率半徑R沿碳纖維束的運(yùn)行方向以A R依次遞增。3.如權(quán)利要求2所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，所述AR為30mm?60mmo4.如權(quán)利要求2所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，第一個所述擴(kuò)展輥的曲率半徑&的值是第一個所述擴(kuò)展輥和第二個所述擴(kuò)展輥的間隔的值的0.7?1.35倍。5.如權(quán)利要求1所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，所述N個擴(kuò)展輥以間隔L等間距設(shè)置。6.如權(quán)利要求4所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，碳纖維束繞過所述下輥(112)形成的包角為α，其中，α的范圍為60°?120°。7.如權(quán)利要求6所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，Ν為11，R100mm，Δ R為 35mm ?55mm，α 為 100。。8.如權(quán)利要求6所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，所述Ν個擴(kuò)展輥中的第1+2η個擴(kuò)展輥(110)的底座上設(shè)置有升降裝置(13)，其中，η為大于等于1的正整數(shù)。9.如權(quán)利要求8所述的碳纖維擴(kuò)展裝置(100)，其特征在于，所述升降裝置(13)包括絲杠(131)、蝸輪(132)和蝸桿(133)，其中，所述絲杠(131)的第一端(1311)與所述第1+2η個擴(kuò)展輥(110)的底座固定連接，所述絲杠(131)與所述蝸輪(132)的中心傳動連接，所述蝸輪(132)與所述蝸桿(133)傳動連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種碳纖維擴(kuò)展裝置，所述碳纖維擴(kuò)展裝置包括擴(kuò)展輥組，所述擴(kuò)展輥組包括N個擴(kuò)展輥，其中，N為大于等于3的奇數(shù)，所述擴(kuò)展輥的外表面沿軸向均勻設(shè)置有至少一個導(dǎo)向槽，所述N個擴(kuò)展輥包括上輥和下輥，所述上輥和所述下輥交替設(shè)置在碳纖維束的上方和下方，并且其中，所述上輥分布在同一水平面內(nèi)，所述下輥分布在同一水平面內(nèi)。根據(jù)本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，碳纖維束在交替地經(jīng)過上輥和下輥的擴(kuò)展過程中，不斷加寬、變薄，使得碳纖維束擴(kuò)展后的寬厚均勻適中；而且本實用新型的碳纖維擴(kuò)展裝置能夠調(diào)節(jié)擴(kuò)展輥的升降，從而可以根據(jù)需要對擴(kuò)展張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同的碳纖維束的擴(kuò)展要求。
【IPC分類】D02J1/18
【公開號】CN205035547
【申請?zhí)枴緾N201520805931
【發(fā)明人】王清亞
【申請人】北京合力星新材料技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月16日