一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法与流程

本发明涉及复合低弹丝技术领域，具体为一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法。

背景技术：

纺织材料是指纤维及纤维制品，具体表现为纤维、纱线、织物及其复合物。现代纺织中，纺织新材料的研发，特别是纳米纤维的开发和使用，突破了传统意义上的纺织材料概念。纺织材料成为软物质材料的重要组成部分，以“形”及其复合形式为研究主体是纺织材料的基本特征之一，锦纶，又称“聚酰纤维”，国外有“尼龙”等名称。不论纤维在干态还是湿态，都不宜拉断，强力大，没有蚕丝柔软。最大优点是结实耐磨，是最优的一种。密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性也很好，耐碱不耐酸。

中国专利号cn109261051a2公开了一种用于纺织原料混合的装置及其使用方法，该装置通过原料容量可单独使用第一混合结构，降低能源消耗，再一方面，操作简便且使用寿命长，但是其混合设置多组驱动机构提供，能耗较高。

中国专利号cn110394092a公开了一种纺织胶圈原料自动配比混料装置，该装置通过支撑架和落料箱配合，将落料斜槽分隔成大小不同的空腔，实现了对原料的自动配比，但是不能实现原料的定量放入，还需人工进行盛料放料，不能更好的实现自动化生产，不适合工厂大量生产和维护。

而且现有的设备在将混合后的原料排出时，都是通过设置出料管出料，这种方式出料慢和出料管易堵塞，不便于设备内部清洁和检修。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，解决了现有的设备在将混合后的原料排出时，都是通过设置出料管出料，这种方式出料慢和出料管易堵塞，不便于设备内部清洁和检修，和现有的设备仍然需要人工进行配料，不能实现原料的定量放入，劳动成本较高，不能更好的实现自动化生产的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，包括盖体和罐体，所述盖体内腔的下部设有定量机构，所述定量机构包括定量料斗，所述定量料斗的上部通过重量传感器固定连接有内斗，所述定量料斗的底部固定通过转动轴与盖体的内侧转动连接，所述转动轴的中部固定连接有半齿轮，所述盖体的左右两侧的底部均固定连接有微型电推杆，所述盖体内腔的左右两侧的底部固定连接有固定板架，所述固定板架的上部通过滑动组件滑动连接有齿杆，所述半齿轮与齿杆啮合传动，所述微型电推杆的输出端与齿杆固定连接。

所述内斗的底部固定连接有限位杆，所述定量料斗内侧的底部开设有限位槽，所述限位杆的底部贯穿于限位槽处，且限位杆的底端固定连接有限位块。

所述盖体的上部固定连接有传动盒，所述传动盒内腔的上部转动连接有第一锥齿轮，所述传动盒内腔的侧部固定转动连接有多组第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述盖体外侧的上部固定连接有多组分料罐，所述分料罐包括第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐，所述分料罐的内部转动连接有第一搅拌轴，所述第一搅拌轴的底部固定连接有第一搅拌叶，所述第二锥齿轮的外侧固定连接有万向联轴器，所述万向联轴器远离第二锥齿轮的一端与第一搅拌轴的上端固定连接，所述分料罐的底部通过下料管与盖体中部连通，所述下料管的输出口位于内斗的上方。

所述传动盒的上部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端与第一锥齿轮的上部固定连接。

优选的，所述第一锥齿轮的底部固定连接有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴的下部贯穿于盖体的上部，且第二搅拌轴的底部固定连接有第二搅拌叶，所述分料罐的上部连通有进料管，所述下料管的中部连接有出料管，所述出料管与下料管的连接处串接有三通电磁阀。

优选的，所述盖体底端的两侧固定连接有支撑底架，所述支撑底架包括底座板和侧方柱，所述侧方柱的内侧开设有滑轨槽，所述滑轨槽处滑动连接有滑块，所述侧方柱的外侧开设有限位滑口。

优选的，所述罐体的左右两侧均固定连接第一转轴，所述第一转轴远离罐体的一端通过阻尼转环与滑块转动连接，所述滑块远离第一转轴的一端固定连接有连接块，所述连接块贯穿于限位滑口，所述支撑底架上部的两侧均固定连接有液压缸，所述液压缸的输出端与连接块远离滑块的一端固定连接。

优选的，所述侧方柱的右侧固定连接有机箱，机箱的内部固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有第三锥齿轮。

优选的，所述罐体右侧的第一转轴的表面固定连接有第一直齿轮，所述支撑底架右侧的底座板的下部通过第二转轴转动连接有第二直齿轮，所述第一直齿轮与第二直齿轮啮合传动，所述第二转轴的右端贯穿于机箱的内部，且机箱的右端固定连接有第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合传动。

优选的，所述罐体的底部为双层结构，所述罐体底部的双层结构之间形成空腔，所述空腔的内部设有铅料，所述底端开口处的内侧开设有密封内槽口，所述密封内槽口的内侧固定连接有密封垫圈，所述上端开口处的外侧开设有密封外槽口，所述的底部套设在的上部。

优选的，所述盖体的前侧固定连接有控制面板，所述控制面板的内部设有中央处理器，所述重量传感器、微型电推杆、驱动电机、三通电磁阀、液压缸和伺服电机均与中央处理器电性连接。

本发明还公开了一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造方法，具体包括以下步骤：

步骤1、将不同原料通过进料管分别倒入至第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐中；

步骤2、伺服电机通过万向联轴器带动第一搅拌轴连接的第一搅拌叶对原料进行搅拌，三通电磁阀打开，分料罐中的原料通过下料管进入内斗，重量传感器感应到内斗中落入原料重量的设定值后，三通电磁阀关闭，微型电推杆收缩，半齿轮与齿杆啮合传动，定量料斗以转动轴圆心转动，使内斗中的原料落入罐体的内部，同时第二搅拌轴带动第二搅拌叶对罐体内部的原料混合；

步骤3、原料混合结束后，液压缸推动罐体下移，并使第一直齿轮与第二直齿轮啮合，伺服电机带动第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合传动，使罐体以自身左右两侧的第一转轴为圆心转动，使混合后的原料排出；

步骤4、随后将步骤3中排出的混合原料通过双螺杆挤出机中进行挤出成混合颗粒；

步骤5、然后将步骤4中成型的混合颗粒在280-320℃下熔融，得到中间产物，并将中间产物纺丝机制作成型；

步骤6、最后在烘箱中于45-60℃条件下冷却，得到成品纺织材料。

优选的，所述原料包括以下成分：由己二酸和己二胺聚合而成的聚己二酰己二胺纤维、纳米碳溶胶、纳米石墨、棕榈酸、甲基纤维素、硫酸锆、硅烷偶联剂、二氧化钛和水。

有益效果

本发明提供了一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，通过在定量料斗的上部通过重量传感器固定连接有内斗，定量料斗的底部固定通过转动轴与盖体的内侧转动连接，转动轴的中部固定连接有半齿轮，盖体内腔的左右两侧的底部固定连接有固定板架，固定板架的上部通过滑动组件滑动连接有齿杆，半齿轮与齿杆啮合传动，微型电推杆的输出端与齿杆固定连接，内斗的底部固定连接有限位杆，定量料斗内侧的底部开设有限位槽，限位杆的底部贯穿于限位槽处，且限位杆的底端固定连接有限位块，利用半齿轮与齿杆啮合传动，定量料斗以转动轴圆心转动，使内斗中的原料落入罐体的内部，实现自动定量下料，降低人工配料的工作强度，实现自动化生产，同时利用限位杆穿过限位槽，限位块做限制，避免倒料时，定量料斗与内斗脱离，导致设备不能正常使用。

(2)、该基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，通过在述传动盒内腔的上部转动连接有第一锥齿轮，传动盒内腔的侧部固定转动连接有多组第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，分料罐包括第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐，分料罐的内部转动连接有第一搅拌轴，第一搅拌轴的底部固定连接有第一搅拌叶，万向联轴器远离第二锥齿轮的一端与第一搅拌轴的上端固定连接，分料罐的底部通过下料管与盖体中部连通，下料管的输出口位于内斗的上方，出料管与下料管的连接处串接有三通电磁阀，利用第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐分别装入不同原料，并通过传动盒的内部结构传动，使第一搅拌叶对原料进行搅动，减少驱动机构的使用，降低能耗，且通过三通电磁阀控制下料，减免人工配料环节，实现自动化生产。

(3)、该基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，通过在罐体右侧的第一转轴的表面固定连接有第一直齿轮，支撑底架右侧的底座板的下部通过第二转轴转动连接有第二直齿轮，第一直齿轮与第二直齿轮啮合传动，第二转轴的右端贯穿于机箱的内部，且机箱的右端固定连接有第四锥齿轮，第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合传动，利用液压缸推动罐体下移，第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合传动，并使第一直齿轮与第二直齿轮啮合，使罐体以自身左右两侧的第一转轴为圆心转动，使混合后的原料排出，改变以往设备设置出料管的出料模式，避免出料慢和出料管堵塞的问题，同时便于设备内部清洁和检修。

(4)、该基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，通过在罐体的底部为双层结构，罐体底部的双层结构之间形成空腔，空腔的内部设有铅料，底端开口处的内侧开设有密封内槽口，密封内槽口的内侧固定连接有密封垫圈，上端开口处的外侧开设有密封外槽口，的底部套设在的上部，在第一直齿轮不与第二直齿轮啮合的情况下，利用铅料使罐体的保持垂直状态，并通过阻尼转环使罐体的保持平稳状态，便于密封内槽口与密封外槽口卡接，同时利用密封垫圈保证盖体与罐体连接的密封性。

附图说明

图1为本发明闭合状态的结构剖视图；

图2为本发明展开状态的结构主视图；

图3为本发明的结构主视图；

图4为本发明图1中a处的局部放大图；

图5为本发明图2中b处的局部放大图；

图6为本发明定量机构的结构立体图；

图7为本发明侧方柱的结构立体图；

图8为本发明罐体的结构立体图；

图9为本发明盖体的结构俯视图；

图10为本发明的系统原理框图。

图中：1、盖体；2、罐体；3、定量机构；311、定量料斗；312、内斗；4、重量传感器；5、转动轴；61、半齿轮；62、齿杆；7、微型电推杆；8、固定板架；9、滑动组件；10、传动盒；111、第一锥齿轮；112、第二锥齿轮；12、分料罐；121、第一原料罐；122、第二原料罐；123、第三原料罐；13、第一搅拌轴；131、第一搅拌叶；14、万向联轴器；15、下料管；16、驱动电机；17、第二搅拌轴；171、第二搅拌叶；18、进料管；19、三通电磁阀；20、支撑底架；201、底座板；202、侧方柱；21、滑轨槽；22、限位滑口；23、第一转轴；24、滑块；25、连接块；261、第一直齿轮；262、第二直齿轮；27、机箱；28、伺服电机；29、第二转轴；301、第三锥齿轮；302、第四锥齿轮；31、空腔；32、铅料；33、液压缸；341、密封内槽口；342、密封外槽口；35、密封垫圈；36、限位杆；361、限位块；37、限位槽；38、阻尼转环；39、出料管；40、控制面板；401、中央处理器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造系统及方法，包括盖体1和罐体2，盖体1底端的两侧固定连接有支撑底架20，支撑底架20包括底座板201和侧方柱202，侧方柱202的内侧开设有滑轨槽21，滑轨槽21处滑动连接有滑块24，侧方柱202的外侧开设有限位滑口22，罐体2的左右两侧均固定连接第一转轴23，第一转轴23远离罐体2的一端通过阻尼转环38与滑块24转动连接，滑块24远离第一转轴23的一端固定连接有连接块25，连接块25贯穿于限位滑口22，支撑底架20上部的两侧均固定连接有液压缸33，液压缸33的输出端与连接块25远离滑块24的一端固定连接，侧方柱202的右侧固定连接有机箱27，机箱27的内部固定连接有伺服电机28，伺服电机28的输出端固定连接有第三锥齿轮301，罐体2右侧的第一转轴23的表面固定连接有第一直齿轮261，支撑底架20右侧的底座板201的下部通过第二转轴29转动连接有第二直齿轮262，第一直齿轮261与第二直齿轮262啮合传动，第二转轴29的右端贯穿于机箱27的内部，且机箱27的右端固定连接有第四锥齿轮302，第三锥齿轮301与第四锥齿轮302啮合传动，利用液压缸33推动罐体2下移，第三锥齿轮301与第四锥齿轮302啮合传动，并使第一直齿轮261与第二直齿轮262啮合，使罐体2以自身左右两侧的第一转轴23为圆心转动，使混合后的原料排出，改变以往设备设置出料管的出料模式，避免出料慢和出料管堵塞的问题，同时便于设备内部清洁和检修，罐体2的底部为双层结构，罐体2底部的双层结构之间形成空腔31，空腔31的内部设有铅料32，1底端开口处的内侧开设有密封内槽口341，密封内槽口341的内侧固定连接有密封垫圈35，2上端开口处的外侧开设有密封外槽口342，1的底部套设在2的上部，在第一直齿轮261不与第二直齿轮262啮合的情况下，利用铅料32使罐体2的保持垂直状态，并通过阻尼转环38使罐体2的保持平稳状态，便于密封内槽口341与密封外槽口342卡接，同时利用密封垫圈35保证盖体1与罐体2连接的密封性，盖体1内腔的下部设有定量机构3，定量机构3包括定量料斗311，定量料斗311的上部通过重量传感器4固定连接有内斗312，定量料斗311的底部固定通过转动轴5与盖体1的内侧转动连接，转动轴5的中部固定连接有半齿轮61，盖体1的左右两侧的底部均固定连接有微型电推杆7，盖体1内腔的左右两侧的底部固定连接有固定板架8，固定板架8的上部通过滑动组件9滑动连接有齿杆62，半齿轮61与齿杆62啮合传动，微型电推杆7的输出端与齿杆62固定连接，内斗312的底部固定连接有限位杆36，定量料斗311内侧的底部开设有限位槽37，限位杆36的底部贯穿于限位槽37处，且限位杆36的底端固定连接有限位块361，利用半齿轮61与齿杆62啮合传动，定量料斗311以转动轴5圆心转动，使内斗312中的原料落入罐体2的内部，实现自动定量下料，降低人工配料的工作强度，实现自动化生产，同时利用限位杆36穿过限位槽37，限位块361做限制，避免倒料时，定量料斗311与内斗312脱离，导致设备不能正常使用，盖体1的上部固定连接有传动盒10，传动盒10内腔的上部转动连接有第一锥齿轮111，传动盒10内腔的侧部固定转动连接有多组第二锥齿轮112，第一锥齿轮111与第二锥齿轮112啮合传动，盖体1外侧的上部固定连接有多组分料罐12，分料罐12包括第一原料罐121、第二原料罐122和第三原料罐123，分料罐12的内部转动连接有第一搅拌轴13，第一搅拌轴13的底部固定连接有第一搅拌叶131，第二锥齿轮112的外侧固定连接有万向联轴器14，万向联轴器14远离第二锥齿轮112的一端与第一搅拌轴13的上端固定连接，分料罐12的底部通过下料管15与盖体1中部连通，下料管15的输出口位于内斗312的上方，传动盒10的上部固定连接有驱动电机16，驱动电机16的输出端与第一锥齿轮111的上部固定连接，第一锥齿轮111的底部固定连接有第二搅拌轴17，第二搅拌轴17的下部贯穿于盖体1的上部，且第二搅拌轴17的底部固定连接有第二搅拌叶171，分料罐12的上部连通有进料管18，下料管15的中部连接有出料管39，出料管39与下料管15的连接处串接有三通电磁阀19，利用第一原料罐121、第二原料罐122和第三原料罐123分别装入不同原料，并通过传动盒10的内部结构传动，使第一搅拌叶131对原料进行搅动，减少驱动机构的使用，降低能耗，且通过三通电磁阀19控制下料，减免人工配料环节，实现自动化生产，盖体1的前侧固定连接有控制面板40，控制面板40的内部设有中央处理器401，重量传感器4、微型电推杆7、驱动电机16、三通电磁阀19、液压缸33和伺服电机28均与中央处理器401电性连接。

本发明还公开了一种基于纳米碳与锦纶结合的复合低弹丝制造方法，具体包括以下步骤：

步骤1、将不同原料通过进料管18分别倒入至第一原料罐121、第二原料罐122和第三原料罐123中，原料包括以下成分：由己二酸和己二胺聚合而成的聚己二酰己二胺纤维、纳米碳溶胶、纳米石墨、棕榈酸、甲基纤维素、硫酸锆、硅烷偶联剂、二氧化钛和水；

步骤2、伺服电机28通过万向联轴器14带动第一搅拌轴13连接的第一搅拌叶131对原料进行搅拌，三通电磁阀19打开，分料罐12中的原料通过下料管15进入内斗312，重量传感器4感应到内斗312中落入原料重量的设定值后，三通电磁阀19关闭，微型电推杆7收缩，半齿轮61与齿杆62啮合传动，定量料斗311以转动轴5圆心转动，使内斗312中的原料落入罐体2的内部，同时第二搅拌轴17带动第二搅拌叶171对罐体2内部的原料混合；

步骤3、原料混合结束后，液压缸33推动罐体2下移，并使第一直齿轮261与第二直齿轮262啮合，伺服电机28带动第三锥齿轮301与第四锥齿轮302啮合传动，使罐体2以自身左右两侧的第一转轴23为圆心转动，使混合后的原料排出；

步骤4、随后将步骤3中排出的混合原料通过双螺杆挤出机中进行挤出成混合颗粒；

步骤5、然后将步骤4中成型的混合颗粒在280-320℃下熔融，得到中间产物，并将中间产物纺丝机制作成型；

步骤6、最后在烘箱中于45-60℃条件下冷却，得到成品纺织材料。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

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，从而使得包括一系列要素的过程、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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。