碳纤维扩展装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纤维束扩展技术领域，尤其涉及一种碳纤维扩展装置。
【背景技术】
[0002]碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
[0003]随着纤维薄片的发展，碳纤维的扩展也越来越重要。但是现有的技术，能够对碳纤维的扩展过程过于单一，在碳纤维束的扩展过程中，不能够根据需要随时对扩展张力进行调节。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题的碳纤维扩展装置。具体地，本实用新型提供能够将碳纤维展宽、展薄的碳纤维扩展
目.ο
[0005]根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供了一种碳纤维扩展装置，所述碳纤维扩展装置包括扩展辊组，所述扩展辊组包括Ν个扩展辊，其中，Ν为大于等于3的奇数，所述扩展辊的外表面沿轴向均匀设置有至少一个导向槽，所述Ν个扩展辊包括上辊和下辊，所述上辊和所述下辊交替设置在碳纤维束的上方和下方，并且其中，所述上辊分布在同一水平面内，所述下辊分布在同一水平面内。
[0006]其中，所述导向槽的表面为曲率半径为R的圆弧面，所述Ν个扩展辊的导向槽的曲率半径R沿碳纤维束的运行方向以AR依次递增。
[0007]其中，所述Δ R为30mm?60mm。
[0008]其中，第一个所述扩展辊的曲率半径&的值是第一个所述扩展辊和第二个所述扩展辊的间隔的值的0.7?1.35倍。
[0009]其中，所述N个扩展辊以间隔L等间距设置。
[0010]其中，碳纤维束绕过所述下辊形成的包角为α，其中，α的范围为60°?120°。
[0011]其中，Ν为11，札为100mm，AR为35臟?55臟，α为100。。
[0012]其中，所述Ν个扩展辊中的第1+2η个扩展辊的底座上设置有升降装置，其中，η为大于等于1的正整数。
[0013]其中，所述升降装置包括丝杠、蜗轮和蜗杆，其中，所述丝杠的第一端与所述第1+2η个扩展辊的底座固定连接，所述丝杠与所述蜗轮的中心传动连接，所述蜗轮与所述蜗杆传动连接。
[0014]根据本实用新型的碳纤维扩展装置结构简单，使用方便，碳纤维束在交替地经过上辊和下辊的扩展过程中，不断加宽、变薄，使得碳纤维束扩展后的宽厚均匀适中；而且本实用新型的碳纤维扩展装置能够调节扩展辊的升降，从而可以根据需要对扩展张力进行调节，满足不同的碳纤维束的扩展要求。
[0015]参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
【附图说明】
[0016]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1示例性地示出了本实用新型的碳纤维扩展装置的结构的示意图；
[0018]图2示例性地示出了扩展辊的一种实施例的结构示意图；
[0019]图3示例性地示出了扩展辊的另一种实施例的结构示意图；
[0020]图4示例性地示出了升降装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0022]下面结合附图，对本实用新型所提供的碳纤维扩展装置进行详细说明。
[0023]图1示出了根据本实用新型的碳纤维扩展装置的结构示意图。参照图1所示，该碳纤维扩展装置100，包括扩展辊组11，扩展辊组11包括N个扩展辊，其中，N为大于等于3的奇数。本实用新型的碳纤维扩展装置100还包括整理辊组12，整理辊组12水平设置在扩展辊组11之后，扩展辊组11扩展后的碳纤维束经过整理辊组12时，进行整理，使得碳纤维束薄厚宽度分布均匀。
[0024]图2示出了扩展辊的一种实施例的结构示意图。参照图2所示，扩展辊的外表面沿轴向均匀设置有至少一个导向槽101。
[0025]返回参照图1所示，N个扩展辊包括上辊111和下辊112，上辊111和下辊112交替设置在碳纤维束的上方和下方，并且其中，上辊111分布在同一水平面内，下辊112分布在同一水平面内。
[0026]图3示出了扩展辊的另一种实施例的结构示意图，在该实施例中，扩展辊的外表面沿轴向均匀设置有两个导向槽101。综合参照图2、图3所示，导向槽101的表面为曲率半径为R的圆弧面。具体地，N个扩展辊的导向槽101的曲率半径R沿碳纤维束的运行方向以AR依次递增。其中，Δ R为30mm?60mm。
[0027]具体地，第一个扩展辊的曲率半径&的值是第一个扩展辊和第二个扩展辊的间隔的值的0.7?1.35倍，例如，可以设置为第一个扩展辊的曲率半径&的值与第一个扩展辊和第二个扩展辊的间隔距离的值相等。这种设置可以作为整个碳纤维扩展装置100的设置基准，第二个扩展辊及之后的所有扩展辊，其曲率半径R依次递增设置。
[0028]返回参照图1所示，N个扩展辊以间隔L等间距设置。其中，碳纤维束绕过下辊形成的包角为α，其中，α的范围为60°?120°。包角α的主要设定依据为碳纤维束扩展的目标宽度，其目标宽度越宽，则所需要设定的包角α越小。
[0029]具体地，在本实施例中，Ν为11，札为100_，Δ R为35mm?55_，α为100°。
[0030]为了达到碳纤维束的目标扩展宽度，以便调整包角α的大小，在Ν个扩展辊中的第1+2η个扩展辊的底座上设置有升降装置13，其中，η为大于等于1的正整数。
[0031]图4示出了升降装置13的结构示意图，参照图4所示，升降装置13包括丝杠131、蜗轮132和蜗杆133，其中，丝杠131的第一端1311与第1+2η个扩展辊110的底座固定连接，丝杠131与蜗轮132的中心传动连接，蜗轮132与蜗杆133传动连接。
[0032]当扩展碳纤维束的过程中，需要扩展张力增大时，调节蜗杆133，使涡轮132旋转过程中使得丝杠131下降，减小包角α ;反之，则反方向调节蜗杆133，使得丝杠131上升，增大包角α。
[0033]上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
[0034]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0035]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，所述碳纤维扩展装置(100)包括扩展辊组(11)，所述扩展辊组(11)包括N个扩展辊，其中，N为大于等于3的奇数，所述扩展辊的外表面沿轴向均匀设置有至少一个导向槽(101)，所述N个扩展辊包括上辊(111)和下辊(112)，所述上辊(111)和所述下辊(112)交替设置在碳纤维束的上方和下方，并且其中，所述上辊(111)分布在同一水平面内，所述下辊(112)分布在同一水平面内。2.如权利要求1所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，所述导向槽(101)的表面为曲率半径为R的圆弧面，所述N个扩展辊的导向槽(101)的曲率半径R沿碳纤维束的运行方向以A R依次递增。3.如权利要求2所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，所述AR为30mm?60mmo4.如权利要求2所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，第一个所述扩展辊的曲率半径&的值是第一个所述扩展辊和第二个所述扩展辊的间隔的值的0.7?1.35倍。5.如权利要求1所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，所述N个扩展辊以间隔L等间距设置。6.如权利要求4所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，碳纤维束绕过所述下辊(112)形成的包角为α，其中，α的范围为60°?120°。7.如权利要求6所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，Ν为11，R100mm，Δ R为 35mm ?55mm，α 为 100。。8.如权利要求6所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，所述Ν个扩展辊中的第1+2η个扩展辊(110)的底座上设置有升降装置(13)，其中，η为大于等于1的正整数。9.如权利要求8所述的碳纤维扩展装置(100)，其特征在于，所述升降装置(13)包括丝杠(131)、蜗轮(132)和蜗杆(133)，其中，所述丝杠(131)的第一端(1311)与所述第1+2η个扩展辊(110)的底座固定连接，所述丝杠(131)与所述蜗轮(132)的中心传动连接，所述蜗轮(132)与所述蜗杆(133)传动连接。
【专利摘要】本实用新型提供一种碳纤维扩展装置，所述碳纤维扩展装置包括扩展辊组，所述扩展辊组包括N个扩展辊，其中，N为大于等于3的奇数，所述扩展辊的外表面沿轴向均匀设置有至少一个导向槽，所述N个扩展辊包括上辊和下辊，所述上辊和所述下辊交替设置在碳纤维束的上方和下方，并且其中，所述上辊分布在同一水平面内，所述下辊分布在同一水平面内。根据本实用新型的碳纤维扩展装置结构简单，使用方便，碳纤维束在交替地经过上辊和下辊的扩展过程中，不断加宽、变薄，使得碳纤维束扩展后的宽厚均匀适中；而且本实用新型的碳纤维扩展装置能够调节扩展辊的升降，从而可以根据需要对扩展张力进行调节，满足不同的碳纤维束的扩展要求。
【IPC分类】D02J1/18
【公开号】CN205035547
【申请号】CN201520805931
【发明人】王清亚
【申请人】北京合力星新材料技术有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月16日