专利名称：一种碳纤维放丝辊用放丝架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纤维生产设备，具体涉及一种碳纤维放丝辊用放丝架。
背景技术：
轻质、高强的先进复合材料是促进高科技发展和加强国防建设的重要战略性材料。近年来，碳纤维以其高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变、抗冲刷以及导电、导热等一系列优异的性能，在先进复合材料的增强体中占据越来越重要的位置，被誉为21世纪中最有生命力的新型材料。作为碳纤维生产的源头设备——放丝机，其放丝辊用的放丝架存在着许多不足之处，放丝架上的卷装采用端盖和紧定螺钉相结合的方式进行压紧固定，此结构操作不便，同时在放丝过程中容易螺钉松动造成卷绕与放丝架之间发生相对转动，进而导致纤维丝束松弛；放丝过程中纤维张力波动较大、致使纤维丝束本身及其纤维丝束之间张力离散系数大， 从而影响碳纤维生产的后续工艺，最终降低碳纤维的综合性能。
发明内容
本发明目的是提供一种碳纤维放丝辊用放丝架，其解决了现有放丝机的放丝辊用放丝架纤维张力不稳定的技术问题。本发明的技术解决方案是一种碳纤维放丝辊用放丝架，包括放丝架转轴12、固定在箱体2内侧的安装支座 14，其特殊之处在于还包括卷装固定装置13，所述卷装固定装置13安装在放丝架转轴12的外伸端； 所述放丝架转轴12的另一端设置在安装支座14上且端部安装有张力控制器16 ；所述卷装固定装置13包括挡板17、多个张紧片18、驱动定位套20、定位套M、第一张紧驱动器21、第二张紧驱动器22、第一驱动弹簧25、第二驱动弹簧沈、手柄27、至少一个绑紧弹簧19、端盖49;所述张紧片18包括长条形弹片35、设置在弹片35左端外侧的预固定齿36、设置在弹片35左端内侧的矩形定位齿34、设置在弹片35中部外侧的至少一个弹簧槽39、设置在弹片35右端外侧的锯齿形压齿38、设置在弹片35右端内侧的三角形卡齿37 ；所述驱动定位套20为带通孔41的法兰筒，其外侧面左端设置有可镶嵌相应多个张紧片定位齿34的多个卡槽40，其外侧面沿轴向设置有多个可放置张紧片18的限位槽 42 ；所述定位套M为带通孔43的台阶状圆筒，其外侧面沿轴向设置有多个可放置张紧片18的限位槽44，其通孔43的左端与放丝架转轴12的右端固连；所述第一张紧驱动器21为带通孔45的圆筒，其外侧面沿轴向设置有多个可放置三角形卡齿37的限位槽50，其通孔45的右端设置有卡槽51 ；所述第二张紧驱动器22为带通孔47的台阶状圆筒，所述圆筒中部外侧面为锥形侧面46，所述通孔47的左端沿轴向设置有多个可放置张紧片18的限位槽48 ；所述通孔47 的右端设置有卡槽52 ；所述端盖49为带通孔的法兰盘；所述挡板17与放丝架转轴12的中部固连；所述驱动定位套20的通孔41的左端与放丝架转轴12的中部固连；所述定位套M的通孔43的左端与放丝架转轴12的右端部固连；所述端盖49与定位套24的右端面固连；所述第二张紧驱动器22的右端从端盖49的通孔中向外伸出；所述手柄27的左端穿过第二张紧驱动器22的通孔47后与所述第一张紧驱动器21的通孔45转动连接；所述手柄27中部与第二张紧驱动器22的通孔47的右端转动连接，所述多个张紧片18的矩形定位齿34嵌入驱动定位套20的相应卡槽40内，所述张紧片18的左侧沿轴向放置在驱动定位套20的限位槽42内，所述张紧片18的右侧沿轴向放置定位套M的限位槽44内，所述至少一个绑紧弹簧19放置在张紧片18的弹簧槽39内且将张紧片18右端的三角形卡齿37压在第一张紧驱动器21的左侧棱边，所述第一驱动弹簧25沿轴向放置在端盖49内侧面和第二张紧驱动器22的锥形侧面46的右侧面之间；所述第二驱动弹簧沈轴向放置在手柄27与第二张紧驱动器22之间。本发明优点本发明放丝架用于放丝机时，在提供用于生产碳纤维的原丝时，可通过放丝架、导丝辊组件的先后配合将原丝丝束连续送至碳纤维生产的后续工序，从而保证纤维在放丝过程中，其张力稳定，避免造成丝束松弛、放丝间断跳动，提高纤维放丝过程其状态的一致性， 进而提高碳纤维的质量。另外，放丝架与原丝卷装纸管之间采用特有的张紧装置，使操作更加简单，并且放丝过程不会发生纸管与放丝架发生相关转动。该放丝架与卷装之间固定牢固且易于操作、张力稳定、整体结构简单、使用方便的优点，保证了放丝过程中纤维状态的一致性，提高了碳纤维的质量，尤其降低了纤维丝束本身及其纤维丝束之间相同技术指标的离散系数。综上所述，本发明保证了放丝过程中纤维状态的均一性和稳定性，提高了碳纤维的质量，尤其降低了纤维丝束本身及其纤维丝束之间相同技术指标的离散系数。
图1是本发明放丝架在放丝机上的位置示意图；图2是图1的左视图；图3是本发明放丝架的卷装固定装置示意图；图4是张紧片、驱动定位套、定位套、第一张紧驱动器、第二张紧驱动器的位置示意图；图5是张紧片的结构示意图；图6是驱动定位套的结构示意图；图7是定位套的结构示意图；图8是第一张紧驱动器的结构示意图；图9是第二张紧驱动器的结构示意图；其中1-底座，2-箱体，3-放丝架，4-导丝辊组件，5-控制箱，11-安装架，12-转轴，13-卷装固定装置，14-安装支座，15-安装机座，16-张力控制器，17-固定挡板，18-张紧片，19-绑紧弹簧，20-驱动定位套，21-第一张紧驱动器，22-第二张紧驱动器，23-欲纺丝卷装，24-定位套，25-第一驱动弹簧，26-第二驱动弹簧，27-手柄，28-电源开关，29-指示灯，30-张力控制仪表，31-控制仪表粗调器，32-控制仪表细调器，34-定位齿，35-弹片，36-预固定齿，37-卡齿，38-压齿，39-弹簧槽，40-驱动定位套卡槽，41-驱动定位套通孔，42-驱动定位套限位槽，43-定位套通孔，44-定位套限位槽，45-第一张紧驱动器通孔， 46-第二张紧驱动器驱动面，47-第二张紧驱动器通孔，48-第二张紧驱动器限位槽，49-端盖，50-第一张紧驱动器限位槽，51-第一张紧驱动器卡槽，52-第二张紧驱动器卡槽，d-相邻导丝轮的间距，A-放丝架的行间距，B-放丝架的列间距。
具体实施例方式如图1、图2所示，碳纤维放丝机，包括底座1、箱体2、以“阵列”方式设置在箱体2 侧面的多个放丝架3、通过安装架11设置在箱体2顶部的多个导丝辊组件4、控制箱5，控制箱设置在箱体的右上侧，控制箱由放丝机电源开关及其指示灯、张力控制器仪表系统、控制仪表粗调器和控制仪表细调器组成，并且控制箱要求具有防爆功能。每个导丝辊组件4与一列放丝架3相对应。如图3所示，本发明放丝架3包括卷装固定装置13、放丝架转轴12、固定在箱体2 内侧的安装支座14，卷装固定装置13安装在放丝架转轴12的外伸端用于安装相应卷装， 放丝架转轴12的另一端穿过箱体2内侧后安装在安装支座14上且端部安装有张力控制器 16 ；张力控制器通过紧固件连接在放丝架的安装支座上，其工作方式可以采用机械式控制或电磁式控制，每个放丝架单独配置张力控制器，其张力控制范围为50g-1000g，并且可以连续调节。在本实施例中，张力控制器优先选用电磁式控制，具体为磁滞张力控制器，其电器控制系统设置在控制箱内，通过调节控制箱内的张力控制仪表的粗调器和细调器对放丝架上的丝纤维丝束中张力的连续控制。卷装固定装置13包括多个张紧片18、驱动定位套20、定位套M、第一张紧驱动器 21、第二张紧驱动器22、第一驱动弹簧25、第二驱动弹簧沈、手柄27、至少一个绑紧弹簧19、 端盖49 ；参见图4和图5，张紧片18包括长条形弹片35、设置在弹片35左端外侧的预固定齿36、设置在弹片35左端内侧的矩形定位齿34、设置在弹片35中部外侧的至少一个弹簧槽39、设置在弹片35右端外侧的锯齿形压齿38、设置在弹片35右端内侧的三角形卡齿37 ；参见图4和图6，驱动定位套20为带通孔41的法兰筒，其外侧面左端设置有可镶嵌相应多个张紧片定位齿34的多个卡槽40，其外侧面沿轴向设置有多个可放置张紧片18 的限位槽42 ；参见图4和图7，定位套M为带通孔43的台阶状圆筒，其外侧面沿轴向设置有多个可放置张紧片18的限位槽44，其通孔43的左端与放丝架转轴12的右端固连；参见图4和图8，第一张紧驱动器21为带通孔45的圆筒，其外侧面沿轴向设置有多个可放置三角形卡齿37的限位槽50，其通孔45的右端设置有卡槽51 ；参见图4和图9，第二张紧驱动器22为带通孔47的台阶状圆筒，圆筒中部外侧面为锥形侧面46，通孔47的左端沿轴向设置有多个可放置张紧片18的限位槽48 ；通孔47的右端设置有卡槽52 ；
参见图3，端盖49为带通孔的法兰盘；其中驱动定位套20的通孔41的左端与放丝架转轴12的中部固连；定位套对的通孔43的左端与放丝架转轴12的右端部固连；端盖49与定位套M的右端面固连；第二张紧驱动器22的右端从端盖49的通孔中向外伸出；手柄27的左端穿过第二张紧驱动器22 的通孔47后与第一张紧驱动器21的通孔45转动连接；手柄27中部与第二张紧驱动器22 的通孔47的右端转动连接，多个张紧片18的矩形定位齿34嵌入驱动定位套20的相应卡槽40内，张紧片18的左侧沿轴向放置在驱动定位套20的限位槽42内，张紧片18的右侧沿轴向放置定位套M的限位槽44内，至少一个绑紧弹簧19放置在张紧片18的弹簧槽39 内且将张紧片18右端的三角形卡齿37压在第一张紧驱动器21的左侧棱边，第一驱动弹簧 25沿轴向放置在端盖49内侧面和第二张紧驱动器22的锥形侧面46的右侧面之间；第二驱动弹簧沈轴向放置在手柄27与第二张紧驱动器22之间。卷装固定装置13张紧卷装的具体实施过程如下将手柄拉至其原始位置，然后将预放丝卷装从手柄27方向沿放丝架3的放丝架转轴12中心线向里推至固定挡板17，并且其末端被张紧片18预固定，然后手动向箱体2方向推动手柄27，在第一驱动弹簧25的作用下通过手柄27推动第一张紧驱动器21，此时张紧片18被初步抬起，为第二张紧驱动器22 工作做准备，继续向箱体2方向推动手柄27，在第二驱动弹簧沈的作用下通过手柄25推动第二张紧驱动器22，此刻张紧片18被再次抬起，直到第二张紧驱动器行进至定位套24， 此时张紧片18实现对卷装纸管的张紧；卷装固定装置13的卸卷装过程与上述操作过程相反。另外，由于卷绕固定装置13采用特殊的张紧片18及其配套装置进行对卷装纸管进行张紧和固定，因此，降低了对卷装纸管长度精度的要求，并且纸管长度在一定范围内变化时均可使用上述同一卷装固定装置，在一定程度上提高了设备的适用性。
权利要求
1. 一种碳纤维放丝辊用放丝架，包括放丝架转轴、固定在箱体内侧的安装支座，其特征在于还包括卷装固定装置，所述卷装固定装置安装在放丝架转轴的外伸端；所述放丝架转轴的另一端设置在安装支座上且端部安装有张力控制器；所述卷装固定装置包括挡板、多个张紧片、驱动定位套、定位套、第一张紧驱动器、 第二张紧驱动器0 、第一驱动弹簧0 、第二驱动弹簧06)、手柄(XT)、至少一个绑紧弹簧(19)、端盖(49)；所述张紧片(18)包括长条形弹片(35)、设置在弹片(3 左端外侧的预固定齿(36)、 设置在弹片(3 左端内侧的矩形定位齿(34)、设置在弹片(3 中部外侧的至少一个弹簧槽(39)、设置在弹片(3 右端外侧的锯齿形压齿(38)、设置在弹片(3 右端内侧的三角形卡齿(37)；所述驱动定位套OO)为带通孔Gl)的法兰筒，其外侧面左端设置有可镶嵌相应多个张紧片定位齿(34)的多个卡槽(40)，其外侧面沿轴向设置有多个可放置张紧片(18)的限位槽(42)；所述定位套04)为带通孔的台阶状圆筒，其外侧面沿轴向设置有多个可放置张紧片(18)的限位槽(44)，其通孔03)的左端与放丝架转轴(12)的右端固连；所述第一张紧驱动器为带通孔0 的圆筒，其外侧面沿轴向设置有多个可放置三角形卡齿(37)的限位槽(50)，其通孔0 的右端设置有卡槽(51)；所述第二张紧驱动器0 为带通孔G7)的台阶状圆筒，所述圆筒中部外侧面为锥形侧面(46)，所述通孔07)的左端沿轴向设置有多个可放置张紧片(18)的限位槽08)；所述通孔G7)的右端设置有卡槽(52)；所述端盖G9)为带通孔的法兰盘；所述挡板(17)与放丝架转轴(1 的中部固连；所述驱动定位套OO)的通孔的左端与放丝架转轴(1 的中部固连；所述定位套04)的通孔的左端与放丝架转轴(12) 的右端部固连；所述端盖G9)与定位套04)的右端面固连；所述第二张紧驱动器02)的右端从端盖G9)的通孔中向外伸出；所述手柄(XT)的左端穿过第二张紧驱动器0 的通孔G7)后与所述第一张紧驱动器的通孔0 转动连接；所述手柄(XT)中部与第二张紧驱动器0 的通孔G7)的右端转动连接，所述多个张紧片(18)的矩形定位齿(34) 嵌入驱动定位套00)的相应卡槽00)内，所述张紧片(18)的左侧沿轴向放置在驱动定位套00)的限位槽02)内，所述张紧片(18)的右侧沿轴向放置定位套04)的限位槽04) 内，所述至少一个绑紧弹簧(19)放置在张紧片(18)的弹簧槽(39)内且将张紧片(18)右端的三角形卡齿(37)压在第一张紧驱动器的左侧棱边，所述第一驱动弹簧0 沿轴向放置在端盖G9)内侧面和第二张紧驱动器0 的锥形侧面G6)的右侧面之间；所述第二驱动弹簧06)轴向放置在手柄07)与第二张紧驱动器0 之间。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维放丝辊用放丝架，包括放丝架转轴、固定在箱体内侧的安装支座，其解决了现有放丝机的放丝辊用放丝架纤维张力不稳定的技术问题。本发明放丝架用于放丝机时，在提供用于生产碳纤维的原丝时，可通过放丝架、导丝辊组件的先后配合将原丝丝束连续送至碳纤维生产的后续工序，从而保证纤维在放丝过程中，其张力稳定，避免造成丝束松弛、放丝间断跳动，提高纤维放丝过程其状态的一致性，进而提高碳纤维的质量。放丝架与原丝卷装纸管之间采用特有的张紧装置，使操作更加简单，并且放丝过程不会发生纸管与放丝架发生相关转动。
文档编号D01D11/04GK102560710SQ20101059709
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者刘福杰, 李福平, 王浩静, 王红飞, 程璐, 范立东 申请人:西安航科等离子体科技有限公司