一种用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置的制作方法

本发明涉及一种纺织机械配件，具体的说是用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置。

背景技术：

碳纤维是一种高含碳量的纤维材料，具有高强度比、高比模量、耐疲劳耐蠕变、膨胀系数小等优异性能被广泛用于国防、航天及民用等诸多领域。碳纤维的使用状态是通过制造手段制成碳纤维布，碳纤维布可以更加充分的发挥碳纤维的各种特性。碳纤维布在碳纤维编织机上织成，碳纤维编织所用纬纱是由碳纤维丝束经拓展而成的薄片状丝束，一般宽度10至20毫米厚度0.08毫米左右，纤薄易散，缠绕在纬纱盘上。在制造过程中要对薄片状碳纤维纬纱进行张力控制以实现：1、纬纱退绕灵活利于编织；2、编织过程中薄片状纬纱线具有相同的、适当张力，保持平直，不发生反转。针对上述要求，碳纤维编织机需要配备合适的纬纱张力控制装置，在纬纱运动的不同阶段有效控制纬纱张力，从而编制出高质量的碳纤维布。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在可在碳纤维纬纱编织的不同阶段保持纬纱合适张力的用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，包括支架、纬纱张紧机构和张力控制机构，支架上部经轴承支撑中心轴，中心轴的一侧固定用于安装纬纱盘的纱盘轮，中心轴的另一侧安装纬纱张紧机构；

所述纬纱张紧机构包括卷簧、摩擦带和依次安装在中心轴上的摩擦轮挡盘、摩擦轮、拨杆，摩擦轮与摩擦轮挡盘扣合，摩擦轮的外端面上设有拨台，摩擦轮内设用于安装卷簧的空腔，空腔内固定卷簧销，中心轴设有轴向开口槽，卷簧内圈端部插入中心轴的轴向开口槽中，卷簧销插入卷簧外圈端部的套钩中，拨杆与中心轴周向固定，摩擦带的一端与支架固定，摩擦带另一端连接张力控制机构的摩擦带拉杆，摩擦带中部套在摩擦轮的圆周面上；

所述张力控制机构包括气缸、弹簧和弹簧拉杆，所述摩擦带拉杆设有通透的中心孔，弹簧拉杆、弹簧位于摩擦带拉杆的中心孔内，弹簧拉杆上端设有限位台，弹簧拉杆下端固接气缸活塞杆，弹簧套装在弹簧拉杆外，弹簧两端分别触压限位台和摩擦带拉杆的中心孔底部台阶处。

上述用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，所述张力控制机构还设有调速阀，调速阀位于连接气缸的气路上。

上述用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，中心轴与纱盘轮间为锥面轴孔配合。

上述用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，纱盘轮的内侧端设有外凸的纬纱盘挡片。

上述用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，所述摩擦带拉杆的外壁上设有减重窗。

上述用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，摩擦轮与中心轴之间设有轴承，摩擦轮挡盘与中心轴之间设有轴承。

上述用于碳纤维编织机的纬纱张力控制装置，支架下部设有安装座，安装座上设有螺栓孔。

本发明针对碳纤维纬纱的特点及碳纤维布的编织要求而设计，使用时纬纱盘安装在装置的纱盘轮上，装置设有张紧机构和张力控制机构，张力控制机构的气缸活塞杆与张力控制机构的摩擦带连接。在编织过程中，根据纬纱随剑杆运动过程中不同阶段的实际状态，张力控制机构控制张紧机构施加的摩擦力发生变化，至引纬到终点时，张力控制机构的弹簧被压缩量最大，此时张紧机构施加的摩擦力也最大，引纬结束，弹簧回位，卷簧释放弹性力使中心轴带动纱盘轮反向回转，从而使纬纱受到卷簧回转力的控制而保持了纬纱的平直。本发明设计合理、易于实现，通过引纬过程对纬纱的张力实施动态控制，满足纬纱在编织过程始终保持平直状态，配合对经纱的张力控制，编织出高质量的碳纤维布。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2的A-A剖视图。

图中各标号清单为：1、安装座，2、支架，3、气缸，4、摩擦带拉杆，4-1、减重窗，5、弹簧，6、限位台，7、摩擦轮，7-1、拨台，7-2、卷簧销，8、拨杆，9、摩擦轮挡盘，10、纱盘轮，10-1、纬纱盘挡片，11、调速阀，12、摩擦带，13、中心轴，13-1、中心轴开口槽，14、卷簧，15、弹簧拉杆。

具体实施方式

参看图1，本发明包括安装座1、支架2、纬纱张紧机构和张力控制机构。安装座位于支架底部，安装座上设有用于安装所述装置的螺栓孔。纬纱张紧机构用于张紧纬纱，张力控制机构用于控制张紧力。

参看图1-图3，支架上部经轴承支撑中心轴13，中心轴的一侧固定用于安装纬纱盘的纱盘轮10，纱盘轮的内侧端设有外凸的纬纱盘挡片10-1，纬纱盘挡片用于对纬纱盘轴向限位。为保证纬纱盘的转动稳定性，中心轴与纱盘轮间采用锥面轴孔配合。纬纱张紧机构设置在中心轴的另一侧。所述纬纱张紧机构包括卷簧14、摩擦带12和依次安装在中心轴上的摩擦轮挡盘9、摩擦轮7、拨杆8、锁紧螺母(图中未显示)。摩擦轮与摩擦轮挡盘扣合，摩擦轮与中心轴之间设有轴承，摩擦轮挡盘与中心轴之间也设有轴承。摩擦轮的外端面上设有拨台7-1，摩擦轮内设用于安装卷簧的空腔，空腔内固定卷簧销7-2，中心轴设有轴向开口槽13-1，位于空腔内的卷簧其内圈端部插入中心轴的轴向开口槽中，卷簧收紧的方向与纱盘轮、纬纱盘正向旋转的方向(编织过程纬纱盘的旋转方向)一致。卷簧销插入卷簧外圈端部的套钩中，拨杆与中心轴周向固定，拨杆外侧端面由螺母锁紧。摩擦带的一端与支架固定，摩擦带另一端连接张力控制机构的摩擦带拉杆4，摩擦带中部套在摩擦轮的圆周面上。摩擦带施加到摩擦轮上的作用力经中心轴传递到纬纱盘，从而实现对纬纱的张力控制。

仍参看图1-图3，连接张紧机构的张力控制机构包括气缸4、弹簧14和弹簧拉杆15，摩擦带拉杆设有通透的中心孔，中心孔下部设有对弹簧限位的台阶。为了减少重量，摩擦带拉杆的外壁上设有减重窗4-1。弹簧拉杆、弹簧位于摩擦带拉杆的中心孔内，弹簧拉杆上端设有限位台，弹簧拉杆下端固接气缸活塞杆，弹簧套装在弹簧拉杆外，弹簧两端分别触压限位台和摩擦带拉杆的中心孔底部台阶处。随着弹簧的逐步压缩，经摩擦带拉杆传递到摩擦带上的作用力也在逐步增大，进而对纬纱的控制力也在增大。张力控制机构还设有调速阀11，调速阀位于连接气缸的气路上。

本发明工作时，将所述装置固定在碳纤维纬纱编织机的送纬装置，将卷绕纬纱的纬纱盘安装在纱盘轮上紧靠纬纱盘挡片，纬纱一端被引出，在纬纱牵引下纱轮盘正向旋转，在旋转过程中，因为卷簧扭力小于摩擦轮与摩擦带间的摩擦力，所以中心轴先带动卷簧和拨杆旋转，使卷簧被压缩储能，当拨杆接触到拨台后再带动摩擦轮旋转，中心轴受到卷簧扭力和由摩擦轮、摩擦带形成的摩擦阻力作用，从而实现了对纬纱的张力控制。在编织过程中，剑杆快速伸出到纬纱端头处，剑头将纬纱夹住快速回退，至剑杆原点位置。在剑杆夹住纬纱快速回退起始阶段，纬纱盘由静止到转动状态，若此时摩擦轮与摩擦带的摩擦力过大，容易造成纬纱脱落，所以在引纬的初始阶段，摩擦力需要相对小些，此时弹簧不被压缩；随在引纬过程的进行，气缸活塞杆动作，带动弹簧拉杆动作逐渐压缩弹簧，使摩擦带与摩擦轮之间的摩擦力不断增加，至引纬到终点时，弹簧压缩量最大。引纬结束后，气缸回位，弹簧力释放，此时卷簧相应释放弹性力使中心轴带动纱盘轮反向回转，避免纬纱盘在退绕转动时的惯性造成的纬纱松驰，使纬纱受到卷簧回转力的控制而保持了纬纱的平直。气缸的动作与剑杆的动作由电路控制同步进行。通过调整调速阀，可使气缸活塞杆工作行程的时间与剑杆引纬一次的时间相互匹配。