专利名称：一种大丝束碳纤维薄层化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种薄层化设备，尤其是一种主要应用于50K以上大丝束 碳纤维的薄层化的大丝束碳纤维薄层化装置。
背景技术：
目前市场上的同类产品主要通过利用多重直辊在纤维上施加大的张力来实 现大丝束碳纤维的薄层化。这类大丝束碳纤维薄层化装置存在如下一些缺点
1) 由于薄层化过程中，这类装置在纤维上施加的张力大，对纤维造成的 损伤严重；
2) 由于这类薄层化装置作用机理单一，大丝束碳纤维薄层化效果较差,:。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大丝束碳纤维薄层化装置，克服了市场上现 有产品在纤维上施加的张力大，对纤维造成的损伤严重；薄层化作用机理单一， 薄层化效果较差的缺点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现
一种大丝束碳纤维薄层化装置，包括薄层化主体装置、纱架和纤维限位装 置，薄层化主体装置左侧设有纱架，所述纱架的主要结构是丝巻固定装置；薄 层化主体装置右侧设有纤维限位装置，纤维限位装置右侧设有浸胶装置；所述 薄层化主体装置包括三个张力控制装置、异型辊组合、气流薄层化组合和电机 及其电子控速单元，所述三个张力控制装置M的设置在薄层化主体装置上， 左侧的两个张力控制装置之间设有异型辊组合，所述异型辊组合由三个异型辊 组成，其中两个异型辊水平设置，另一个异型辊:没置在两水平异型辊中间下侧；右侧的两个张力控制装置之间设有气流薄层化组合和电机及其电子控速单元， 所述气流薄层化组合由两个辊子和可控流量抽风机组成，两个辊子水平设置， 两个辊子中间下侧设有可控流量抽风才几。
所述张力控制装置由从动辊、主动辊和张力测定控制系统组成，所述聚四 氟乙烯结构的从动辊设置在纤维束上侧，聚四氟乙烯结构的主动辊设置在纤维
束下侧，从动辊上侧设有张力测定控制系统；所述张力测定控制系统由力传感 器和与从动辊相连接的调节器组成，力传感器设置在调节器的顶端。
所述纤维限位装置由带槽直辊、橡胶直辊和松紧调节装置组成，带槽直辊 设置在纤维束下侧，橡胶直辊设置在纤维束上侧，橡胶直辊上侧设有松紧调节 装置，松紧调节装置的下端连接在橡胶直辊的轴心处。
所述浸胶装置由浸胶漕、浸胶漕盖板、浸胶装置前导辊、浸胶装置后导辊 组合和浸胶辊，浸胶漕包括浸胶漕后侧板和浸胶漕前侧板，浸胶漕后侧板和浸 胶漕前侧板相对设置，浸胶漕左側设有浸胶装置前导辊，浸胶漕右侧设有浸胶 装置后导辊组合，浸胶装置后导辊组合包括含胶量调节辊和浸胶装置后导辊， 浸胶装置后导辊通过连接杆轴接含胶量调节辊；所述浸胶装置前导辊和浸胶装 置后导辊组合之间设有浸胶漕盖板，浸胶漕盖板下侧设有浸胶辊，浸胶辊在浸 胶漕底部。
本实用新型所述的大丝束碳纤维薄层化装置的有益效果为薄层化主体装 置利用了一种特殊形状的异型辊和气流的双重作用，可以在达到同样甚至更好 的薄层化效果的同时，明显的减小纤维张力、减小纤维与金属间的摩擦，达到 减小薄层化过程对大丝束碳纤维的损伤；结构设计科学合理，可大幅提高大丝 束碳纤维薄层化效果，为大丝束碳纤维提供更广泛的应用条件。
图1是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的侧视图； 图2是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的俯视图；图3是本实用新型实施例所述的大丝束>^友纤维薄层化装置的纤维限位装置 的左(右)视图4是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的纤维限位装置 的侧浮见图5是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的浸胶装置的剖 视图6是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的浸胶装置的局 部俯4见图7是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的浸胶辊与盖板 的结构示意图8是本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置的浸胶漕前/后侧 板的示意图。
图中
1、薄层化主体装置；2、纱架；2-1、丝巻固定装置；3、纤维限位装置； 3-1、带槽直辊；3-2、橡胶直辊；3-3、松紧调节装置；4、张力控制装置；4-1、 从动辊；4-2、主动辊；4-3、张力测定控制系统；4-4、力传感器；4-5、调节器； 5、气流薄层化组合；5-1、辊子；5-2、可控流量抽风才几；6、电机及其电子控速 单元；7、异型辊组合；7-1、异型辊；8、浸胶装置；8-1、浸胶槽；8-11、浸胶 漕后侧板；8-12、浸胶漕前侧板；8-2、浸胶槽盖板；8-3、浸胶装置前导辊；8-4、 浸胶装置后导辊组合；8-41、含胶量调节辊；8-42、浸胶装置后导辊；8-5、浸 胶辊。
具体实施方式
如图1和2所示，本实用新型实施例所述的大丝束^_纤维薄层化装置，包括 薄层化主体装置l、纱架2和纤维限位装置3，薄层化主体装置1左侧设有纱架2，
6纱架2可对大丝束碳纤维丝巻进行固定，并保证大丝束碳纤维进入所述薄层化主 体装置l时的角度和方向，所述纱架2的主要结构是丝巻固定装置2-1,所述丝巻 固定装置2-l能保证纤维束从丝巻给料的平稳、流畅；薄层化主体装置l右侧设 有纤维限位装置3，纤维限位装置3右侧设有浸胶装置8;所述薄层化主体装置l 包括三个张力控制装置4、异型辊组合7、气流薄层化组合5和电机及其电子控速 单元6,所述三个张力控制装置4分散的设置在薄层化主体装置1上，左侧的两个 张力控制装置4之间设有异型辊组合7，所述异型辊组合7由三个异型辊7-l组成， 其中两个异型辊7^水平设置，另 一个异型辊7-l设置在两水平异型辊7-l中间下 侧，所述异型辊7-l由电机驱动，三个异型辊7-l的转速相同，其中两水平异型辊 7-l旋转方向相同，另一个异型辊7-l旋转方向与两水平异型辊7-l转动方向相反， 三个异型辊7-l表面线速度的方向与纤维运动方向相同；右侧的两个张力控制装 置4之间设有气流薄层化组合5和电机及其电子控速单元6，所述气流薄层化组合 5由两个辊子5-l和可控流量抽风机5-2组成，两个辊子5-l水平设置，两个辊子5-l 中间下侧设有可控流量抽风机5-2，所述两个辊子5-l由电机驱动，转速可调，其 表面线速度与纤维运动速度一致，可通过可控流量风机5-2进行抽气；所述薄层 化主体装置1可通过特殊形状的异型辊组合7和气流薄层化组合5的双重作用对 大丝束碳纤维进行薄层化。
所述张力控制装置4由从动辊4-l、主动辊4-2和张力测定控制系统4-3组成， 所述从动辊4-l设置在纤维束上侧，为一个聚四氟乙烯辊，所述主动辊4-2设置在 纤维束下侧，为一个由电机4-ll驱动的聚四氟乙烯辊，从动辊4-l上侧设有张力 测定控制系统4-3;所述张力测定控制系统4-3由力传感器4-31和与从动辊4-1相 连接的调节器4-32组成，力传感器4-31设置在调节器4-32的顶端；主动辊4-2由 电才几驱动，转速可调，主动辊4-2和从动辊4-l之间的压力也可调，可通过调节测 定主动辊4-2和从动辊4-l之间的压力，控制调节压力在一最佳值，使纤维在此压 力对应的纤维张力作用下能达到预期的大丝束石炭纤维薄层化效果；所述左側的 两个张力控制装置4对异型辊组合7部分张力进行控制，右侧的两个张力控制装 置4对气流作用组合5部分张力进行控制。
如图3和4所示，本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置，所述纤维限位装置3由带槽直辊3-l、橡胶直辊3-2和松紧调节装置3-3组成，对应于薄 层化后纤维束宽度的带槽直辊3-l设置在纤维束下侧，橡胶直辊3-2设置在纤维束 上侧，橡胶直辊3-2上侧设有松紧调节装置3-3,松紧调节装置3-3的下端连接在 橡胶直辊3-2的轴心处，所述纤维限位装置带槽直辊3-l由电机驱动，可根据需要 更换不同槽宽的带槽直辊3-l，带槽直辊3-l与橡胶直辊3-2之间的压力也可调节， 所述纤维限位装置3通过使用不同宽度带槽直辊3-l,并调节与橡胶直辊3-2之间 的压力大小，使薄层化后的大丝束碳纤维在带槽直辊3-l内的分布趋于均匀，并 使纤维束宽度限制在带槽直辊3-l的宽度范围内。
如图4至8所示，本实用新型实施例所述的大丝束碳纤维薄层化装置，所述 浸胶装置8由浸胶漕8-l、浸胶漕盖板8-2、浸胶装置前导辊8-3、浸胶装置后导辊 组合8-4和浸胶辊8-5,浸胶漕8-1包括浸胶漕后侧板8-11和浸胶漕前侧板8-12，浸 胶漕后侧板8-11和浸胶漕前侧板8-12相对设置，浸胶漕8-1左侧设有浸胶装置前 导辊8-3，浸胶装置前导辊8-3由电机驱动，浸胶漕8-l右侧设有浸胶装置后导辊 组合8-4，浸胶装置后导辊组合8-4包括含胶量调节辊8-41和浸胶装置后导辊 8-42，浸胶装置后导辊8-42通过连接杆轴接含胶量调节辊8-41，浸胶装置后导辊 8-42由电机驱动，浸胶装置后导辊8-42可带动含胶量调节辊8-41转动，含胶量调 节辊8-41可拆卸，含胶量调节辊8-41与浸胶装置后导辊8-42之间的压力可调节， 所述浸胶装置前导辊8-3和浸胶装置后导辊组合8-4之间设有浸胶漕盖板8-2，浸 胶漕盖板8-2放置合适后可与浸胶槽8-l固定，也可分离；所述浸胶漕盖板8-2下 侧设有浸胶辊8-5，浸胶辊8-5在浸胶漕8-l底部，浸胶辊8-5通过连接杆连接浸胶 漕盖板8-2。所述浸胶装置8可以根据薄层化后大丝束碳纤维的用途选择性的添 加，在浸胶槽8-l中放置预先配好的树脂液，并使纤维束通过浸胶辊8-5和浸胶装 置后导辊组合8-4的作用在其上涂覆合适树脂含量的树脂，以进行后续使用。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领 域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在 本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种大丝束碳纤维薄层化装置，包括薄层化主体装置、纱架和纤维限位装置，薄层化主体装置左侧设有纱架，所述纱架的主要结构是丝卷固定装置，薄层化主体装置右侧设有纤维限位装置；所述薄层化主体装置包括三个张力控制装置、异型辊组合、气流薄层化组合和电机及其电子控速单元，所述三个张力控制装置分散的设置在薄层化主体装置上，左侧的两个张力控制装置之间设有异型辊组合；右侧的两个张力控制装置之间设有气流薄层化组合和电机及其电子控速单元。
2、 根据权利要求l所述的大丝束碳纤维薄层化装置，其特征在于异型辊 组合由三个异型辊组成，其中两个异型辊水平设置，另一个异型辊设置在两水 平异型辊中间下侧。
3、 根据权利要求l所述的大丝束碳纤维薄层化装置，其特征在于气流薄 层化组合由辊子和可控流量抽风机组成，辊子水平设置，辊子下侧设有可控流 量抽风才几。
4、 根据权利要求l所述的大丝束碳纤维薄层化装置，其特征在于张力控 制装置由从动辊、主动辊和张力测定控制系统组成，所述从动辊设置在纤维束 上侧，主动辊设置在纤维束下侧，从动辊上侧设有张力测定控制系统；所述张 力测定控制系统由力传感器和与从动辊相连接的调节器组成，力传感器设置在 调节器的顶端。
5、 根据权利要求l所述的大丝束碳纤维薄层化装置，其特征在于纤维限 位装置由带槽直辊、橡胶直辊和松紧调节装置组成，带槽直辊设置在纤维束下 侧，橡胶直辊设置在纤维束上侧，橡胶直辊上侧设有松紧调节装置，松紧调节 装置的下端连接在橡胶直辊的轴心处。
6、 根据权利要求l所述的大丝束碳纤维薄层化装置，其特征在于纤维限 位装置右侧设有浸胶装置，所述浸胶装置由浸胶漕、浸胶漕盖板、浸胶装置前 导辊、浸胶装置后导辊组合和浸胶辊，浸胶漕包括浸胶漕后侧板和浸胶漕前侧 板，浸胶漕后侧板和浸胶漕前侧板相对设置，浸胶漕左側设有浸胶装置前导辊，浸胶漕右侧设有浸胶装置后导辊组合，浸胶装置后导辊组合包括含胶量调节辊和浸胶装置后导辊，浸胶装置后导辊通过连接杆轴接含胶量调节辊；所述浸胶 装置前导辊和浸胶装置后导辊组合之间设有浸胶漕盖板，浸胶漕盖板下侧设有 浸胶辊，浸胶辊在浸胶漕底部。
专利摘要本实用新型涉及一种大丝束碳纤维薄层化装置，包括薄层化主体装置、纱架和纤维限位装置，薄层化主体装置左侧设有纱架，薄层化主体装置右侧设有纤维限位装置，纤维限位装置右侧设有浸胶装置；所述薄层化主体装置包括张力控制装置、异型辊组合、气流薄层化组合和电机及其电子控速单元，所述多个张力控制装置分散的设置在薄层化主体装置上，左侧相邻的两个张力控制装置之间设有异型辊组合，所述异型辊组合由三个异型辊组成；右侧相邻的两个张力控制装置之间设有气流薄层化组合和电机及其电子控速单元，本实用新型有益效果为结构设计科学合理，可大幅提高大丝束碳纤维薄层化效果，同时可减小薄层化过程对大丝束碳纤维的损伤。
文档编号D06N7/06GK201420178SQ20092014556
公开日2010年3月10日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者刘汝斌, 孙永春, 段跃新, 研 肇 申请人:北京航空航天大学;段跃新;肇 研;刘汝斌;孙永春