一种碳纤维预浸带的恒张力装置的制作方法
1.本实用新型涉及一种复合材料缠绕设备，特别是一种碳纤维预浸带的恒张力装置。
背景技术：
2.复合材料高压储气瓶一般采用碳纤维等高强度纤维经湿法缠绕气密性内胆制备而成，但是湿法缠绕存在重量可控性差等缺点，难以实现极致轻量化。采用碳纤维预浸带进行干法缠绕具有显著优势，但是碳纤维预浸带具有一定宽度，传统湿法缠绕设备没法直接应用，且在缠绕过程中由于缠绕角度变化，导丝嘴形状、预浸带宽度、缠绕速度不同，预浸带运行过程会存在宽度方向张力不一致问题，会产生缠绕分层、间隙、重叠、皱褶等现象，导致缠绕制品质量不稳定、工艺过程难控制、生产效率不高。
技术实现要素：
3.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种缠绕轨迹稳定、缠绕效率高的碳纤维预浸带的恒张力装置。
4.本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种碳纤维预浸带的恒张力装置，包括在缠绕小车两侧分别设置有放卷机构和缠绕丝咀机构，所述放卷机构包括与缠绕小车固定的安装支架，安装支架的自由端装有与预浸带卷筒配合安装的气胀式放卷轴，并设有控制放卷张力的磁粉离合器，其特点是：
5.在气胀式放卷轴与缠绕小车之间的安装支架上设有自动张力机构，所述自动张力机构包括一根主导布辊，主导布辊的两个端轴通过轴承装在安装支架上，在主导布辊的两个端轴上固定有左右张力调节臂，所述张力调节臂以端轴为转动中心朝向气胀式放卷轴一侧设有导布臂、朝向下方设有驱动臂，两个导布臂之间装有调节导辊，驱动臂与安装支架之间装有驱动气缸；
6.所述缠绕丝咀机构包括与缠绕小车固定的缠绕伸臂，在缠绕伸臂的出布端装有出布芯轴，出布芯轴上装有防滑导辊，防滑辊上设有导布槽，导而槽的两侧槽壁设置为导布坡面。
7.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在出布芯轴与缠绕小车之间的缠绕伸臂上装有两根传动导辊，两根传动导辊与出布芯轴平行设置，两根传动导辊之间的间距可调设置。
8.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在缠绕伸臂上设有用来调节两根传动导辊之间间距的导槽，至少其中一根传动导轴的两端装在上述导槽中，并通过螺母紧固。
9.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述防滑导辊与出布芯轴之间装有无内圈滚针轴承。
10.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，导布臂与
驱动臂之间呈大于90
°
的钝角设置。
11.本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
12.1.张力大小不受缠绕预浸带速度影响，缠绕轨迹稳定，缠绕效率高。
13.2.调整气压即可实现对预浸带稳定的张力控制，缠绕质量波动小。
14.3.滚动导辊传送、展平预浸带，极大减少了毛丝的产生，同时也释放更高的纤维力学性能。
15.4.防滑导辊的设置对预浸带的导向及定位，减少丝咀部件在转动过程中滑动发生概率，提高了缠绕的精度，避免产生缝隙、重叠。
16.5.放卷机构、张力机构、丝咀机构连接在缠绕小车上极大的降低了设备占地空间。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构简图；
18.图2为自动张力机构简图；
19.图3为图2的右向视图；
20.图4为缠绕丝咀机构简图；
21.图5为图4的左向视图；
22.图中：1－气胀式放卷轴、2－预浸带卷筒、3－磁粉离合器、4－自动张力机构、5－安装支架、6－缠绕小车、7.1－主导布辊、7.2调节导辊、8－缠绕伸臂、9－预浸带、10－出布芯轴、11－传动导辊、12－张力调节臂、13－导布臂、14－驱动臂、15－气缸、16固定传动导辊、17－可调传动导辊、18－防滑导辊。
具体实施方式
23.以下进一步描述本发明的具体技术方案，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
24.一种碳纤维预浸带的恒张力装置，包括在缠绕小车两侧分别设置有放卷机构和缠绕丝咀机构，所述放卷机构包括与缠绕小车固定的安装支架，安装支架的自由端装有与预浸带卷筒配合安装的气胀式放卷轴，并设有控制放卷张力的磁粉离合器，
25.在气胀式放卷轴与缠绕小车之间的安装支架上设有自动张力机构，所述自动张力机构包括一根主导布辊，主导布辊的两个端轴通过轴承装在安装支架上，在主导布辊的两个端轴上固定有左右张力调节臂，所述张力调节臂以端轴为转动中心朝向气胀式放卷轴一侧设有导布臂、朝向下方设有驱动臂，两个导布臂之间装有调节导辊，驱动臂与安装支架之间装有驱动气缸；
26.所述缠绕丝咀机构包括与缠绕小车固定的缠绕伸臂，在缠绕伸臂的出布端装有出布芯轴，出布芯轴上装有防滑导辊，防滑辊上设有导布槽，导而槽的两侧槽壁设置为导布坡面。
27.在出布芯轴与缠绕小车之间的缠绕伸臂上装有两根传动导辊，两根传动导辊与出布芯轴平行设置，两根传动导辊之间的间距可调设置。
28.在缠绕伸臂上设有用来调节两根传动导辊之间间距的导槽，至少其中一根传动导轴的两端装在上述导槽中，并通过螺母紧固。
29.所述防滑导辊与出布芯轴之间装有无内圈滚针轴承。
30.导布臂与驱动臂之间呈大于90
°
的钝角设置。
31.预浸带卷筒安装到气胀轴上，通过磁粉离合器控制放卷张力；预浸带穿过气动自动张力机构，通过气缸调整导布臂角度，改变预浸带在运行过程中松紧状态，对织物实现实时地张力控制；预浸带从缠绕伸臂上的两根导辊中间穿过，预浸带与导辊形成包角，起到夹持预浸带作用；预浸带经过防滑导辊上的导布槽导向后对储气罐内胆进行缠绕。
32.如图所示：图中：1－气胀式放卷轴、2－预浸带卷筒、3－磁粉离合器、4－自动张力机构、5－安装支架、6－缠绕小车、7.1－主导布辊、7.2调节导辊、8－缠绕伸臂、9－预浸带、10－出布芯轴、11－传动导辊、12－张力调节臂、13－导布臂、14－驱动臂、15－气缸、16固定传动导辊、17－可调传动导辊、18－防滑导辊。
33.预浸带缠绕在纸筒上安装到放卷轴上，气动涨紧，更换方便，磁粉离合器控制放卷张力。
34.通过汽缸压力调整预浸带在运行过程中松紧状态，对预浸带实现实时地张力控制。由于气缸的压力恒定，一直保持恒定的张力运行保证预浸带张力恒定。
35.利用磁粉离合器控制预浸带放卷张力，有效的控制预浸带放卷张力，避免预浸带厚度变化带来的力矩变化。
36.设定好气压，气缸通过改变预浸带与预浸带纸卷的角度，来实现由预浸带厚度变化带来的张力变化，对织物实现实时地张力控制。气缸的压力保持恒定，张力架也就一直保持恒定的张力运行，从而保证预浸带张力恒定。
37.采用滚动导辊传送预浸带，避免了导辊与预浸带之间的相对滑动，极大减少了毛丝的产生，降低了部件对预浸带的损伤。
38.传动导辊起到对预浸料的弯曲、展平过程，使预浸带平顺。利用伸臂上两根导辊包角夹持预浸带，防止丝咀在旋转过程中预浸带扭曲。在高速缠绕时保证良好质量的纤维缠绕层。
39.防滑导辊的设置，通过锥度导槽防止缠绕伸臂在旋转角度过程中预浸料滑动，也对预浸带起到导正作用。减少丝咀部件在转动过程中滑动发生概率，提高了缠绕的精度，避免产生缝隙、重叠。
40.结构紧凑，将放卷、张力机构、丝咀机构连接在缠绕小车上极大的降低了设备占地空间。
技术特征：
1.一种碳纤维预浸带的恒张力装置，包括在缠绕小车两侧分别设置有放卷机构和缠绕丝咀机构，所述放卷机构包括与缠绕小车固定的安装支架，安装支架的自由端装有与预浸带卷筒配合安装的气胀式放卷轴，并设有控制放卷张力的磁粉离合器，其特征在于：在气胀式放卷轴与缠绕小车之间的安装支架上设有自动张力机构，所述自动张力机构包括一根主导布辊，主导布辊的两个端轴通过轴承装在安装支架上，在主导布辊的两个端轴上固定有左右张力调节臂，所述张力调节臂以端轴为转动中心朝向气胀式放卷轴一侧设有导布臂、朝向下方设有驱动臂，两个导布臂之间装有调节导辊，驱动臂与安装支架之间装有驱动气缸；所述缠绕丝咀机构包括与缠绕小车固定的缠绕伸臂，在缠绕伸臂的出布端装有出布芯轴，出布芯轴上装有防滑导辊，防滑辊上设有导布槽，导而槽的两侧槽壁设置为导布坡面。2.根据权利要求1所述的碳纤维预浸带的恒张力装置，其特征在于：在出布芯轴与缠绕小车之间的缠绕伸臂上装有两根传动导辊，两根传动导辊与出布芯轴平行设置，两根传动导辊之间的间距可调设置。3.根据权利要求2所述的碳纤维预浸带的恒张力装置，其特征在于：在缠绕伸臂上设有用来调节两根传动导辊之间间距的导槽，至少其中一根传动导轴的两端装在上述导槽中，并通过螺母紧固。4.根据权利要求1所述的碳纤维预浸带的恒张力装置，其特征在于：所述防滑导辊与出布芯轴之间装有无内圈滚针轴承。5.根据权利要求1所述的碳纤维预浸带的恒张力装置，其特征在于：导布臂与驱动臂之间呈大于90
°
的钝角设置。
技术总结
一种碳纤维预浸带的恒张力装置，包括放卷机构和缠绕丝咀机构，所述放卷机构包括与缠绕小车固定的安装支架，安装支架的自由端装有与预浸带卷筒配合安装的气胀式放卷轴，并设有控制放卷张力的磁粉离合器，在气胀式放卷轴与缠绕小车之间的安装支架上设有自动张力机构，预浸带卷筒安装到气胀轴上，通过磁粉离合器控制放卷张力；预浸带穿过气动自动张力机构，通过气缸调整导布臂角度，改变预浸带在运行过程中松紧状态，对织物实现实时地张力控制；预浸带从缠绕伸臂上的两根导辊中间穿过，预浸带与导辊形成包角，起到夹持预浸带作用；预浸带经过防滑导辊上的导布槽导向后对储气罐内胆进行缠绕。其缠绕轨迹稳定，缠绕效率高，缠绕质量波动小。动小。动小。
