专利名称：大丝束碳纤维薄层化处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及大丝束碳纤维薄层化处理装置。
背景技术：
碳纤维是一种力学性能优异的复合新材料，在各种规格的碳纤维中，1 以上大丝束碳纤维相对讲价格便宜，但其内部浸润性差，单丝容易产生空隙等缺陷，在成形过程中出现纤维弯曲及铺层角度错位的可能性增加，导致力学性能不能满足结构设计要求。将大丝束碳纤维进行薄层化处理可提高其力学性能和内部浸润性。目前，关于大丝束薄层化技术的研究主要有超声波方法和压缩空气气吹法，超声波方法是对大丝束碳纤维施加一定效率的超声波，使其展开而薄层化，压缩空气气吹法将纤维束吹散而实现薄层化。上述两种方法目前还处于理论研究阶段，未形成产业化的设备。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构紧凑、操作方便的大丝束碳纤维薄层化处理装置。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是
一种大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于包括机架、安装在机架下端的变频电机、通过轴支座平行安装在机架上的数个动力轴，设在机架上方的与动力轴一一对应的数个花轴，所述动力轴与花轴之间设有由曲柄盘、连杆和第一滑块构成的曲柄滑块机构，在机架上端固定安装有支架，所述支架与第一滑块通过直线导轨副连接；所述曲柄盘固装在动力轴的端部；所述花轴由两端圆盘、同圆等分固定在两端圆盘上的数根金属杆及同轴固定在两端圆盘外的伸出轴构成，所述伸出轴转动安装在第一滑块上；所述变频电机与就近的动力轴之间设有传动机构；数个动力轴之间设有同步传动机构。本发明还可以采取的技术方案为
所述直线导轨副为一组，其设置在花轴的正下方。所述直线导轨副为两组，其对称设在花轴的两侧。所述支架上与花轴的伸出轴相对应的位置设有垂直方向的开槽。所述动力轴为4根。所述金属杆为4-12根。所述传动机构为固装在变频电机输出轴上的主动轮、固装在就近动力轴上的从动轮及连接主动轮和从动轮的传送带。所述同步传动机构为固装在各动力轴上的链轮及连接各链轮的链条，所述各链轮的齿数相等。本发明具有的优点和积极效果是
通过采用上述由电机、传动轴、曲柄滑块机构和花轴构成的薄层化处理状，可将大丝束碳纤维上下交替缠绕在花轴上，当电机启动后，花轴带动大丝束作上下交替振动，移动的大
3丝束被薄层化。
图1本发明的结构示意图； 图2是图1的左视图3是图1中花轴的运动状态参考图。图中1_1、下层横梁；1-2、中层横梁；1-3、上层横梁；2、变频电机；3、轴支座；4、 动力轴；5-1、圆盘；5-2、金属杆；5-3、伸出轴；6、曲柄盘；6-1、偏心轴；7、连杆；8、第一滑块；8-1、铰轴；9、支架；10、导轨；11、第二滑块；12、开槽；13、主动轮；14、从动轮；15、传送带；16、链轮；17、链条；18、大丝束碳纤维。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下
请参阅图1-3，一种大丝束碳纤维薄层化处理装置，包括机架、安装在机架下端的变频电机2、通过轴支座3平行安装在机架上的数个动力轴4、设在机架上方的与动力轴一一对应的数个花轴，花轴由两端的圆盘5-1、同圆等分固定在两端圆盘上的数根金属杆5-2及同轴固定在两端圆盘外的伸出轴5-3构成，从生产实践角度考虑，花轴上的金属杆以4-12为宜；上述动力轴与花轴之间设有由曲柄盘6、连杆7和第一滑块8构成的曲柄滑块机构，具体的，连杆的一端通过轴承与曲柄盘上的偏心轴6-1连接，在第一滑块的外端面固定安装铰轴8-1，连杆的另一端通过轴承安装在铰轴上，上述曲柄盘上偏心轴的偏心量的大小决定了花轴上下振动的幅度；上述花轴的伸出轴通过轴承转动安装在第一滑块上；在所述机架上端固定安装有支架9，所述支架与第一滑块通过直线导轨副连接，具体的，直线导轨副中的导轨10固定安装在支架上，与导轨配合的第二滑块11固定安装在上述第一滑块上，上述直线导轨副可为一组，设在花轴的正下方，也可以为两组，对称设在花轴的两侧；为减小上述支架和第一滑块在垂直方向的尺寸，使整体结构更紧凑，可在支架上与花轴的伸出轴相对应的位置设置垂直方向的开槽12，当曲柄滑块机构带动花轴运动时，花轴的伸出轴在开槽内上下移动；上述变频电机与就近的动力轴之间设有传动机构，具体的，该传动机构可为固定安装在变频电机输出轴上的主动轮13、固定安装在就近动力轴上的从动轮14及连接主动轮和从动轮的传送带15，上述主动轮和从动轮可采用链轮也可以采用同步带轮，传送带相应为链条或同步带轮，通过采用上述传动结构，就可将变频电机动力输送到就近的动力轴上；上述的数个动力轴之间设有同步传动机构，该同步转动机构可采用齿轮结构也可采用链轮传动结构，在本实施例中，同步传动机构优选为固定安装在各动力轴上的链轮16 及连接各链轮的链条17，所述各链轮的齿数相等。上述机架可由角钢或方钢组焊成型，具体的，包括上、中、下三层横梁结构，上述变频电机固定安装在下层横梁1-1上；轴支座固定安装在中层横梁1-2上，轴支座与动力轴通过轴承连接；上述支架9固定安装在机架的上层横梁1-3上。采用上述处理装置实现大丝束碳纤维的薄层化，需要大丝束碳纤维前行过程中受到上下振动，具体到上述结构，即在曲柄滑块的作用下，相邻的花轴上、下交替运动，因此花轴的数量至少为2根，从薄层化装置的成本及实践效果两方面考虑，花轴的数量优选为4根，与花轴一一对应的动力轴也相应为4根。
本发明的工作过程为
在启动电机前首先调整各动力轴，使固定在各动力轴上的曲柄盘的偏心轴均位于同一水平面上，此时各花轴的轴心也位于同一水平面上，将大丝束碳纤维18上下交替缠绕在花轴的金属杆上，为保证电机启动后，相邻的花轴上下交替运动，上述相邻曲柄盘的偏心轴的相位差为180°。做好上述准备工作后，启动变频电机，电机带动动力轴运转，各动力轴通过相应的曲柄滑块机构带动花轴做一定频率的上下振动，移动的碳纤维在相邻花轴的上下交替振动下被薄层化。
权利要求
1.一种大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于包括机架、安装在机架下端的变频电机、通过轴支座平行安装在机架上的数个动力轴，设在机架上方的与动力轴一一对应的数个花轴，所述动力轴与花轴之间设有由曲柄盘、连杆和第一滑块构成的曲柄滑块机构， 在机架上端固定安装有支架，所述支架与第一滑块通过直线导轨副连接；所述曲柄盘固装在动力轴的端部；所述花轴由两端圆盘、同圆等分固定在两端圆盘上的数根金属杆及同轴固定在两端圆盘外的伸出轴构成，所述伸出轴转动安装在第一滑块上；所述变频电机与就近的动力轴之间设有传动机构；数个动力轴之间设有同步传动机构。
2.根据权利要求1所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述直线导轨副为一组，其设置在花轴的正下方。
3.根据权利要求1所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述直线导轨副为两组，其对称设在花轴的两侧。
4.根据权利要求2或3所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述支架上与花轴的伸出轴相对应的位置设有垂直方向的开槽。
5.根据权利要求1所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述动力轴为4根。
6.根据权利要求1所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述金属杆为 4-12 根。
7.根据权利要求1所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述传动机构为固装在变频电机输出轴上的主动轮，固装在就近动力轴上的从动轮及连接主动轮和从动轮的传送带。
8.根据权利要求1所述大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特征在于所述同步传动机构为固装在各动力轴上的链轮及连接各链轮的链条，所述各链轮的齿数相等。
全文摘要
本发明涉及一种大丝束碳纤维薄层化处理装置，其特点是包括机架、装在机架上的变频电机、通过轴支座装在机架上的数个动力轴、设在机架上方的与动力轴对应的数个花轴，动力轴与花轴之间设有由曲柄盘、连杆和第一滑块构成的曲柄滑块机构，在机架上端固装有支架，支架与第一滑块通过直线导轨副连接；曲柄盘固装在动力轴的端部；花轴由两端圆盘、同圆等分固定在两端圆盘上的数根金属杆及同轴固定在两端圆盘外的伸出轴构成，伸出轴转动安装在第一滑块上；变频电机与就近的动力轴之间设有传动机构；数个动力轴之间设有同步传动机构。本发明通过上述薄层化处理装置，可将大丝束碳纤维上下交替缠绕在花轴上，当电机启动后，花轴带动大丝束作上下交替振动，移动的大丝束被薄层化。
文档编号D02J1/18GK102392332SQ20111025790
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者高殿斌 申请人:天津海天长丰科技开发有限公司