CN103660267A - 一种多线辊碳纤维传动变向器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多线辊碳纤维传动变向器，包括定轴与变向辊；其中，变向辊为n个，n＞1；n个变向辊通过轴承同轴套接在定轴上；所述n个变向辊中相邻的两个变向辊间间隙配合，且n个变向辊的直径均不相同；n个变向辊的侧壁周向上均开有纤维走线槽；纤维走线槽底面为圆弧面，两侧面分别向外倾斜；所述走线槽的底面与两侧面间为圆角过渡。本发明的优点为：能同时满足最多n束纤维同时传导，并且每束纤维传导互不干涉，可以灵活选择传导纤维的数量；且可减小传导过程中对纤维的损伤，从而减小纤维的起毛、断丝等现象。

Description

一种多线辊碳纤维传动变向器

技术领域

本发明属于复合材料成型技术领域，是一种多线辊碳纤维传动变向器。

背景技术

碳纤维复合材料具有优异的力学性能，因此在航空航天领域和民用领域的应用越来越广泛，缠绕机是碳纤维复合材料的重要成型设备。

现有的缠绕机的纤维传导变向装置多采用导向孔变向装置，即在纤维传导过程中需要变向的位置设置导向孔，纤维沿着导向孔孔壁传导从而改变纤维的走向。

碳纤维具有轴向剪切模量低、脆性大、材料分散性能大、层间强度低等缺点，采用现有纤维缠绕机进行碳纤维缠绕成型过程中，由于采用导向孔变向装置，导向孔与纤维之间为滑动摩擦，从而引起纤维在经过导向孔变向装置时容易出现磨损、起毛、断丝、闪隙等影响碳纤维制品力学性能的现象，导致产品质量差、寿命低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种多线辊碳纤维传动变向器，能够同时满足六束纤维同时变向，并且每束纤维之间相互独立，互不干扰，减小纤维传导过程中损伤，减小碳纤维起毛、断线等问题，保证高模量碳纤维纤维制品的缠绕成型质量。

本发明多线辊碳纤维传动变向器，包括定轴与变向辊。其中，变向辊为n个，n＞1；n个变向辊通过轴承同轴套接在定轴上；n个变向辊中相邻的两个变向辊间间隙配合，且n个变向辊的直径均不相同，由此可在纤维传送时，保证纤维在后续传导过程中处于传导辊轴向的不同位置，防止多束纤维同时传导时纤维纠结在一起。n个变向辊的侧壁周向上均开有纤维走线槽；纤维走线槽底面为圆弧面，两侧面分别向外倾斜，且走线槽的底面与两侧面间为圆角过度，以减小纤维传送时对纤维造成损伤。

本发明的优点在于：

（1）本发明多线辊碳纤维传动变向器，能同时满足最多束纤维同时传导，并且每束纤维传导互不干涉，可以灵活选择传导纤维的数量；

（2）本发明多线辊碳纤维传动变向器，可减小传导过程中对纤维的损伤，从而减小纤维的起毛、断丝等现象；

（3）本发明多线辊碳纤维传动变向器，能够防止纤维进入装置内部，装置使用寿命长，免于维护；

（4）本发明多线辊碳纤维传动变向器，采用轴承连接的结构，变向辊运转灵活。

附图说明

图1为本发明多线辊碳纤维传动变向器整体结构剖视示意图。

图中：

1-定轴   2-变向辊   3-纤维变向辊

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

一种多线辊碳纤维传动变向器，包括定轴1与变向辊，如图1所示。

其中，变向辊为n个，n＞1；n个变向辊通过轴承同轴套接在定轴1上；n个变向辊2内部空心，且一端为封闭端，另一端为开口端；封闭端采用薄壁结构，壁厚为1～2mm，进而有效减轻结构重量。

n个变向辊的侧壁周向上均开有纤维走线槽3，当纤维沿走线槽3传送时，能够对纤维进行定位，并且当纤维经过走线槽3时，纤维的张力迫使纤维向两边匀开，以优化纤维分布。

所述纤维走线槽3深度为6～8mm，底面为圆弧面，两侧面分别向外倾斜，倾斜角度相同，均为10°～13°；且走线槽3的底面与两侧面间为圆角过度，圆角半径为1～1.5mm，以减小纤维传送时对纤维造成损伤。

所述n个变向辊的直径均不同，由此可在纤维传送时，保证纤维在后续传导过程中处于传导辊轴向的不同位置，防止多束纤维同时传导时纤维纠结在一起。本发明中设计定轴1上的n个变向辊2由定轴1一端至另一端依次递增相等长度m，m为6～8mm；由此，可保证纤维在后续传导过程中在传导辊的轴向均匀分布，保证后续的加工工艺（比如含胶量控制、张力控制等）的加工质量。

令n个变向辊2中相邻的两个变向辊2为变向辊A与变向辊B；变向辊A的封闭端与变向辊B的开口端周向上设计的台阶结构间隙配合。

上述n个变向辊2中封闭端端面上开有减重孔，进一步减轻结构重量；减重孔的数量与变向辊2的直径成正比。

本发明中n个变向辊2均采用耐磨不锈钢加工，增加部件的使用寿命。

Claims (10)

1.一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：包括定轴与变向辊；

其中，变向辊为n个，n＞1；n个变向辊通过轴承同轴套接在定轴上；n个变向辊中相邻的两个变向辊间间隙配合，且n个变向辊的直径均不相同；

n个变向辊的侧壁周向上均开有纤维走线槽；纤维走线槽底面为圆弧面，两侧面分别向外倾斜；且走线槽的底面与两侧面间为圆角过度。

2.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述n个变向辊内部空心。

3.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述n个变向辊端面采用薄壁结构。

4.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述n个变向辊上开有减重孔。

5.如权利要求4所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述减重孔的数量与变向辊的直径成正比。

6.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述纤维走线槽深度为6～8mm。

7.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述纤维走线槽两侧面倾斜角度相同，均为10°～13°。

8.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述定轴上由定轴一端至另一端的n个变向辊直径依次递增相等长度m。

9.如权利要求9所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述m为6～8mm。

10.如权利要求1所述一种多线辊碳纤维传动变向器，其特征在于：所述n个变向辊均采用耐磨不锈钢加工。

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