一种纤维定向退丝机构的制作方法

本实用新型涉及塑料复合材料领域，具体涉及一种用于热塑性连续纤维增强材料的纤维定向退丝机构。

技术背景

塑料复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等诸多优点，在日常生产、生活中逐步替代传统的金属制品。因其优越的物理性能和多样的加工成型方式，逐步替代了热固性复合材料在军民运输、航空、石油化工、体育器具、建筑材料等领域的应用。热塑性连续纤维增强预浸带综合性能较传统短纤、长纤有较大优势，近期得到了很大发展。传统的退丝架多为多层结构，每层有多个放卷，放卷时同层纤维之间产生相互磨损、纤维与过渡辊也会产生磨损，造成纤维的损伤和单丝断裂。从而影响预浸带外观质量和力学强度。

技术实现要素：

针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种纤维定向退丝机构，为了减少连续纤维增强预浸带生产过程中纤维退丝时产生的磨损，降低纤维损伤和单丝断裂，提升连续纤维预浸带中纤维的完整性，降低环境中毛羽漂浮。

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：一种纤维定向退丝机构，依次在退丝架上装有若干个退丝单元,退丝单元包含双向丝杆,气胀轴,每个退丝单元对应一个退丝导向定位装置,用于固定退丝位置，双向丝杆内部设有气流通道，丝杆螺槽表面均布排气孔，退丝架的一侧配置有张力生成器；其特征在于：所述的气胀轴上套有纤维卷材，通过压缩气体将气胀轴上的键位顶起，从而将纤维卷材固定在气胀轴上，避免纤维退丝过程中纤维卷材在气胀轴上串动，张力生成器由两组牵引辊组成，牵引辊拉动纤维束前进时带动气胀轴上的纤维卷材在往复丝杆上做往复运动，保证纤维退丝方向位置固定。

所述的双向丝杆中含有气流通道，压缩空气沿通道向丝杆螺槽表面的排气孔吹出，保持螺槽清洁，每个退丝单元设有单独的气流调节阀，满足气流调节和开关功能。

所述的退丝导向定位装置由导向杆和定位环组成，定位环为黑钛瓷质材料，内径为8～12mm，接触表面光滑，粗糙度为Ra0.1～0.4，耐磨，表面硬度为HRC90～95。

所述的两组牵引辊的每组牵引辊均由一个独立的驱动电机，一个主动辊，一个从动辊组成，牵引辊直径为30～50mm，上辊为橡胶材质，硬度为邵A 75～85，下辊为合金材质，牵引辊表面硬度为HRC60～62，粗糙度为Ra0.3～1.2，靠近退丝架的一组牵引辊的牵引速度是另一组的75～90%。

本实用新型，实现了每个卷材退丝时退丝位置固定，避免纤维纱线因退丝时来回摆动而造成的纤维相互之间的磨损，减少了纤维退丝时产生的断裂和损伤。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是单个退丝单元结构示意图；

图3是单个导向机构结构示意图；

图4是同层多个导向孔排列图。

图中1退丝架，2双向丝杆，3气胀轴，4退丝导向定位装置，５张力生成器，６纤维纱线，7退丝单元、退丝架连接机构，8气流通道，9排气孔。

具体实施方式

由图1可知，一种纤维定向退丝机构，连续纤维卷材装在退丝单元7中的气涨轴3上，卷材放出后,随着张力生成器5的驱动产生绕轴旋转。旋转时气胀轴3沿着双向丝杆2方向做往复运动,保证纤维退丝时沿退导向定位装置4位置导出,退丝架1中同层退丝单元7中退丝导向定位装置4在往复运动平行方向上由前到后依次排开，从而从源头避免退丝架1中同一层纱卷退丝时纤维纱线6相互之间的摩擦。所述的张力生成器5由前、后两组对压牵引辊组成，每组牵引辊均由一个独立的驱动电机，一个主动辊，一个从动辊组成。牵引辊直径为30～50mm，上辊为橡胶材质，硬度为邵A 75～85。下辊为合金材质，辊表面硬度为HRC60～62，粗糙度为Ra0.3～1.2。上、下辊压合后，由于橡胶的变形可以将纤维纱线6完全压住，避免纤维行进过程中的打滑。靠近退丝架1的一组牵引速度比另一组低，正常为它的75～90%。通过两组牵引辊间的速度差，达到纤维张力生成的效果。

由图2知，是单个退丝单元结构示意图；所述的退丝架1由若干个退丝单元7组成，退丝单元7位于退丝架1两侧对称排布。每侧含有退丝单元3～5层，每层装有8～15个。每个退丝单元7上前方对应配有退丝导向定位装置4。所述的双向丝杆2通过退丝单元7、退丝架连接机构垂直安装在退丝架1上，其轴向位置可以调节。同层退丝架中轴向位置从前到后依次向外错开，每个错开距离为3～8mm，以保证同层纱卷退丝时位置能充分错开。双向丝杆2上刻有正、反两条螺纹，正反螺纹头尾自然过渡。螺纹线根据纤维纱线6卷绕比设计，保证纱卷在双向丝杆2方向上实现同方向退绕。双向丝杆2由合金材料制成，表面经过硬化处理。经过处理后，辊表面硬度为HRC60～62，粗糙度为Ra0.3～1.2，能满足与气胀轴长期配合使用。双向丝杆2内部带有气流通道8，压缩空气通过退丝架1内排线管道与双向丝杆2上的气流管道8连接。气流沿着管道8通往丝杆螺槽上的均布的排气孔，可有效将螺槽中附着毛羽及灰尘吹除，满足丝杆螺槽清洁要求。每个退丝单元7设有单独气流调节阀，满足气流调节和开关功能。所述的气胀轴3的内部刻有与双向丝杆2配合的螺纹，当气胀轴3旋转时，同时沿着双向丝杆2做往复运动。气胀轴3上装有充气嘴，当压缩空气充进时，气胀轴3上的键位弹出，起到固定纤维卷材的效果。

由图3、图4知，是单个导向机构结构示意图；所述的退丝导向定位装置4由导向杆和定位环组成。定位环为黑钛瓷质材料，内径为8～12mm。接触表面光滑，粗糙度为Ra0.1～0.4。耐磨，表面硬度为HRC90～95。纤维退丝经过定位环时，摩擦力很小。定位环通过连接件与导向杆相连，连接件上带有可以调节定位顶丝，可根据需要沿着往双向丝杆2向平行方向上进行左右移动，从而将同层退丝单元7上的定位环相互错开。退丝架1中的同层退丝导向定位装置4安装时由前到后依次向外错开，相邻两个定位环水平方向错开间距为5～20mm。