一種無級調節氣流-機械展絲機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無級調節氣流-機械展絲機構，包括由電機驅動的主動放絲輥、主動收絲輥，以及兩個分別與主動放絲輥和主動收絲輥相配合的張緊輪，還包括設置在兩個所述張緊輪之間的機械展絲機構，以及與機械展絲機構連接的抽氣裝置。本實用新型采用無極調速電機驅動，輸出不同的穩定轉速，從而帶動凸輪擺桿機構進行機械展絲，主動放絲輥、主動收絲輥可實現在展絲過程對絲束張力的調節，抽氣裝置采用離心鼓風機作為負壓來源，形成氣流達到展絲目的，本實用新型能使纖維絲束有效均衡展寬，且保證絲束表面質量，克服了當前機械展絲有效性低，廢品率相對較高的問題，操作方便靈活。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種無級調節的氣流配合機械的纖維展絲機構，屬于絲束展寬領 域。 -種無級調節氣流-機械展絲機構

【背景技術】
[0002] 在高端纖維復合材料制造領域，為了使提高纖維材料與基體材料的界面性能，常 使用纖維絲束展寬技術，使纖維與基體材料有更大的接觸面積。絲束展寬大多為機械碾壓 法。國內和日本企業大多采用。機械碾壓法擁有設備簡單等優勢，但是展寬的寬度比較有 限，而且完全依靠垂直于絲束的擠壓力進行展絲，對絲束的表面質量有較大影響，從而影響 后續的加工，最終影響產品質量。而美國的Street.Robert提出了管子氣吹的展寬方法，雖 然展寬質量有了保證，但該方法成本高且效率較低。
[0003] 梁樂家在專利CN201120183329中提出了超聲波展絲，俞科靜在專利 CN201310304461中提出了一種針對碳纖維的展絲裝置，主要利用特殊的吸頭裝置達到展絲 目的。本實用新型與上述兩實用新型的根本區別在于本實用新型利用了機械振動和氣流流 體二重展寬，適用于絕大多數的纖維絲束。 實用新型內容
[0004] 為了克服展絲過程中傷絲而導致的產品廢棄率較大的問題，本實用新型提供一種 以氣流展絲為主要展絲來源的展絲機構，配合與絲束行進方向一致的機械擺動，達到展絲 均勻有效，減少傷絲的效果
[0005] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0006] 一種無級調節氣流-機械展絲機構，包括由電機驅動的主動放絲輥、主動收絲輥， 以及兩個分別與主動放絲輥和主動收絲輥相配合的張緊輪，還包括設置在兩個所述張緊輪 之間的機械展絲機構，以及與機械展絲機構連接的抽氣裝置，
[0007] 所述機械展絲機構包括堅直平行設置的前板和后板，所述前板和后板之間通過軸 承對稱地設置有兩根可轉動的絲束輔助定位輥，每根絲束輔助定位輥的下方還水平設置有 連接在前板和后板之間的支承輥，所述支承輥、前板和后板上固定設置有向下延伸用于連 接抽氣裝置的負壓接口；
[0008] 所述絲束輔助定位輥上方設置有連接在前板和后板之間的凸輪擺桿機構，所述凸 輪擺桿機構包括轉動地設置在前板和后板之間的連接軸、固定在連接軸上的下擺，所述連 接軸伸出后板的一端設置有擺桿和扭轉彈簧，所述扭轉彈簧的一端連接在擺桿上，另一端 連接在設置于后板上的固定銷上，所述后板外側通過軸承轉動地設置有連接電機聯接軸的 凸輪，所述凸輪的工作面與擺桿驅動配合，所述電機聯接軸由無級調速電機驅動；
[0009] 所述抽氣裝置包括離心鼓風機，其進氣端通過管道與負壓接口相連接。
[0010] 進一步地，所述擺桿包括與連接軸銷接的環狀連接部、受凸輪工作面驅動的桿狀 驅動部，所述連接部上沿垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置有至少兩個銷釘孔，所述連接 軸上沿垂直軸線方向貫穿地設置有一個銷釘孔，銷接前，根據實際需要，相對連接軸轉動擺 桿，使連接部上不同位置的銷釘孔與連接軸上的銷釘孔相對應，繼而插入銷釘使擺桿與連 接軸相連接，通過改動擺桿的長度和凸輪的輪廓參數：最長轉動半徑和回轉中心等，可進一 步調節下擺的擺幅。
[0011] 進一步地，所述擺桿包括與連接軸連接的環狀連接部、受凸輪工作面驅動的桿狀 驅動部，所述連接部上沿垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置有旋入螺釘的螺孔，所述連接 部上沿垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置有旋入緊固螺釘的螺孔，將連接部與連接軸連接 后，旋緊緊固螺釘，即可將連接部與連接軸相互固定，實現同步旋轉，同樣，通過改動擺桿的 長度和凸輪的輪廓參數：最長轉動半徑和回轉中心等，可進一步調節下擺的擺幅。
[0012] 進一步地，所述下擺及支承輥表層設置有聚氨酯層，可以有效避免摩擦帶來的傷 絲。
[0013] 本實用新型相對于現有技術，具有以下有益效果：
[0014] 本實用新型克服了當前機械展絲有效性低，廢品率相對較高的問題，不僅實現了 展絲的有效均衡，無級調節的特性使得在生產研發過程中的參數調配成為可能，大大節約 了開發成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的簡化結構原理示意圖。
[0016] 圖2為本實用新型的機械展絲機構立體結構示意圖。
[0017] 圖3為本實用新型的機械展絲機構側視示意圖。
[0018] 圖4為本實用新型的機械展絲機構俯視示意圖。
[0019] 圖中：1_主動放絲輥；2-張緊輪；3-支承輥；4-絲束輔助定位輥；5-腔體；6-機 械展絲機構；7-主動收絲輥；8-離心鼓風機；9-電機聯動軸；10-凸輪；11-后板；12-負壓 接口；13-前板；14-擺桿；15-下擺；16-連接軸；17-連接部；18-驅動部；19-扭轉彈簧； 20-固定銷。

【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的實用新型目的作進一步詳細地描述， 實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0021] 如圖1至圖4所示，一種無級調節氣流-機械展絲機構，包括由電機驅動的主動放 絲輥1、主動收絲輥7,以及兩個分別與主動放絲輥1和主動收絲輥7相配合的張緊輪2,還 包括設置在兩個所述張緊輪2之間的機械展絲機構6,以及與機械展絲機構6連接的抽氣裝 置，所述機械展絲機構6包括堅直平行設置的前板13和后板11，所述前板13和后板11之 間通過軸承對稱地設置有兩根可轉動的絲束輔助定位輥4,每根絲束輔助定位輥4的下方 還水平設置有連接在前板13和后板11之間的支承輥3,所述支承輥3、前板13和后板11 上固定設置有向下延伸用于連接抽氣裝置的負壓接口 12,所述下擺15及支承輥3表層設置 有聚氨酯層，可以有效避免摩擦帶來的傷絲；
[0022] 所述絲束輔助定位輥4上方設置有連接在前板13和后板11之間的凸輪擺桿機 構，所述凸輪擺桿機構包括轉動地設置在前板13和后板11之間的連接軸16、固定在連接 軸16上的下擺15,所述連接軸16伸出后板11的一端設置有擺桿14和扭轉彈簧19,所述 扭轉彈簧19的一端連接在擺桿14上，另一端連接在設置于后板11上的固定銷20上，所述 扭轉彈簧19初始狀態為緊縮狀，利用扭轉彈簧19恢復力使擺桿14始終緊貼凸輪10的工 作面。
[0023]所述后板11外側通過軸承轉動地設置有連接電機聯接軸9的凸輪10,所述凸輪 10的工作面與擺桿14驅動配合，所述電機聯接軸9由無級調速電機驅動；
[0024] 所述抽氣裝置包括離心鼓風機8,其進氣端通過管道與負壓接口 12相連接。
[0025]所述擺桿14包括與連接軸16銷接的環狀連接部17、受凸輪10工作面驅動的桿狀 驅動部18,本實施例中，所述連接部17上沿垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置有至少兩個 銷釘孔，所述連接軸16上沿垂直軸線方向貫穿地設置有一個銷釘孔，銷接前，根據實際需 要，相對連接軸6轉動擺桿14,使連接部17上不同位置的銷釘孔與連接軸6上的銷釘孔相 對應，繼而插入銷釘使擺桿14與連接軸6相連接，作為替換，也可以在所述連接部17上沿 垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置螺孔，并在螺孔中旋入緊固螺釘，在將連接部17與連接 軸16連接后，旋緊緊固螺釘，即可將連接部17與連接軸16相互固定，無采用上述哪種連接 發送，使用前，都可通過選擇合適參數的凸輪10和擺桿14,選用不同的擺桿14的長度和凸 輪10的輪廓參數：最長轉動半徑和回轉中心等，可進一步調節下擺15的擺幅。
[0026] 如圖1所示，絲束經過主動放絲輥1、張緊輪2、支承輥3、絲束輔助定位輥4后，以 幾乎無張力形式進入后板11和前板13之間的腔體5,在下方所述離心鼓風機8產生的氣流 負壓的作用下形成一定的下垂并展寬，絲束上方有沿絲束前進方向的下擺15前后擺動，對 絲束提供微摩擦以起均衡展絲的作用，展絲結束后，絲束經其他支承輥3、絲束輔助定位輥 4、張緊輪2后，由主動收絲輥7將絲束收卷整理，絲束在運行過程中，由張緊輪2確保絲束 低張力運行。張緊輪2由表面光滑的輔助輥與氣缸壓輥組成。
[0027] 所述凸輪擺桿機構產生擺幅可調，頻率可調的，且與絲束運行方向相同的往復運 動，通過與絲束的微摩擦輔助展寬。
[0028] 凸輪擺桿機構的擺幅通過凸輪10與擺桿14接觸位置的改變進行有范圍的無級調 節，頻率調節由凸輪所連的無級調速電機進行調節。
[0029] 凸輪擺桿機構的擺動規律可以通過調節凸輪10的相應參數，如偏心距、凸輪邊緣 曲線等改變運動軌跡來改變，進而改變下擺15的擺動規律.
[0030] 本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是 對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎 上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實 用新型權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種無級調節氣流-機械展絲機構，包括由電機驅動的主動放絲輥（1)、主動收絲輥 (7)，以及兩個分別與主動放絲輥（1)和主動收絲輥（7)相配合的張緊輪（2)，其特征在于： 還包括設置在兩個所述張緊輪（2)之間的機械展絲機構（6)，以及與機械展絲機構（6)連接 的抽氣裝置，所述機械展絲機構（6)包括堅直平行設置的前板（13)和后板（11)，所述前板 (13)和后板（11)之間通過軸承對稱地設置有兩根可轉動的絲束輔助定位輥（4)，每根絲束 輔助定位輥（4)的下方還水平設置有連接在前板（13)和后板（11)之間的支承輥（3)，所述 支承輥（3)、前板（13)和后板（11)上固定設置有向下延伸用于連接抽氣裝置的負壓接口 (12)； 所述絲束輔助定位輥（4)上方設置有連接在前板（13)和后板（11)之間的凸輪擺桿機 構，所述凸輪擺桿機構包括轉動地設置在前板（13)和后板（11)之間的連接軸（16)、固定在 連接軸（16)上的下擺（15)，所述連接軸（16)伸出后板（11)的一端設置有擺桿（14)和扭 轉彈簧（19)，所述扭轉彈簧19的一端連接在擺桿（14)上，另一端連接在設置于后板（11) 上的固定銷（20)上，所述后板（11)外側通過軸承轉動地設置有連接電機聯接軸（9)的凸 輪（10)，所述擺桿（14)在扭轉彈簧19的作用下與凸輪（10)的工作面始終相緊貼，所述電 機聯接軸（9)由無級調速電機驅動； 所述抽氣裝置包括離心鼓風機（8)，其進氣端通過管道與負壓接口（12)相連接。
2. 根據權利要求1所述的無級調節氣流-機械展絲機構，其特征在于：所述擺桿（14) 包括與連接軸（16)連接的環狀連接部（17)、受凸輪（10)工作面驅動的桿狀驅動部（18)， 所述連接部（17)上沿垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置有至少兩個銷釘孔，所述連接軸 (16)上沿垂直軸線方向貫穿地設置有一個銷釘孔。
3. 根據權利要求1所述的無級調節氣流-機械展絲機構，其特征在于：所述擺桿（14) 包括與連接軸（16)連接的環狀連接部（17)、受凸輪（10)工作面驅動的桿狀驅動部（18)， 所述連接部（17)上沿垂直自身旋轉軸線方向貫穿地設置有旋入緊固螺釘的螺孔。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的無級調節氣流-機械展絲機構，其特征在于：所 述下擺（15)及支承輥（3)表層設置有聚氨酯層。
【文檔編號】D02J1/18GK203866469SQ201420230637
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】陸龍生, 陳慶豐, 葛代平, 謝穎熙, 林剛 申請人:華南理工大學