[发明专利]一种炭布干法缠绕生产大型圆筒件的装置

说明书

技术领域

本发明属于高温炉用热场材料的工艺装备技术领域，尤其是涉及一种炭布干法缠绕生产大型圆筒件的装置。

背景技术

高温炉作为粉末冶金、新材料、新能源、国防工业等领域常用设备之一，得到广泛的应用。高温炉用热场材料具有功能和结构双重功效，作为消耗部件，每年的消耗量巨大。近年，由于炭/炭复合材料制备技术的进步及自身优异的力学性能，使高温炉用热场材料逐步由石墨材料转向炭/炭复合材料。

在高温炉用热场材料中，炭/炭复合材料大型圆筒件应用最为广泛，传统制备方法均以炭纤维针刺结构为预制件，再进行化学气相沉积或树脂/沥青浸渍-炭化的增密处理。但由于其生产效率低、生产周期长、机械加工内外圆时材料浪费严重等因素，致使炭/炭复合材料大型圆筒件制造成本一直居高不下，价格昂贵，严重影响了其在相关领域的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种炭布干法缠绕生产大型圆筒件的装置，其结构设计合理、使用操作简便、制造成本低且生产效率高、所加工产品性能优异，能有效解决现有炭/炭复合材料大型圆筒件生产效率低、生产周期长、材料浪费严重等实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种炭布干法缠绕生产大型圆筒件的装置，其特征在于：包括滚动转轴、套装在滚动转轴上且外径与所生产大型圆筒件内径一致的滚筒、带动滚动转轴持续转动且同步带动碳纤维胶布卷转动并将碳纤维胶布逐层缠绕在滚筒上的驱动机构、套装在压紧筒芯轴上且随滚筒转动并相应将缠绕在其上的碳纤维胶布拉平后逐层压紧缠绕在滚筒上的压紧筒、通过调整压紧筒的位置相应对压紧筒与滚筒间的间距即压紧筒的压紧压力进行调整的压紧筒位置调整装置，和对滚筒上的碳纤维胶布进行升温软化并促使相邻两层碳纤维胶布进行互相沾粘的工业用电暖风，以及分别对滚动转轴和压紧筒芯轴进行支撑固定的支撑系统一和支撑系统二；

所述工业用电暖风的吹风口正对缠绕在滚筒上的碳纤维胶布层，所述驱动机构与滚动转轴相连接；所述压紧筒位于滚筒一侧且二者并排平行设置，滚筒和压紧筒的长度均不小于被缠绕碳纤维胶布的宽度，所述压紧筒位置调整装置安装在所述支撑系统二上。

还包括设置在压紧筒一侧且对压紧筒进行减震的压紧筒减震装置，所述压紧筒、压紧筒芯轴、所述压紧筒位置调整装置和所述压紧筒减震装置组成减震压紧系统。

所述驱动机构为带套筒的转动手柄，滚动转轴前端部和/或后端部上套接有转动手柄，滚动转轴的前后端分别安装在设置于所述支撑系统一上的两个滑动轴承座内。

所述滚筒的内部前后两侧对称设置有保证滚筒圆柱度的圆封板一，所述圆封板一中部固定有套装在滚动转轴上的轴套，所述轴套与滚动转轴之间通过平键进行连接。

所述滚筒为沿顺时针方向转动的圆柱筒，压紧筒为沿逆时针方向转动的圆柱筒，所述压紧筒位于滚筒右侧。

所述压紧筒芯轴的前后两端分别安装有圆柱滚子轴承一和圆柱滚子轴承二，所述圆柱滚子轴承二位于圆柱滚子轴承一外侧；

所述压紧筒位置调整装置包括安装在所述支撑系统二上且位于压紧筒右侧的前后两个滑行槽，和卡装在前后两个滑行槽上的定位止动杆；所述滑行槽的安装位置与圆柱滚子轴承一的安装位置相对应，所述滑行槽左侧设置有供圆柱滚子轴承一左右滚动的条形槽，圆柱滚子轴承一安装在所述条形槽内；所述前后两个滑行槽的右侧对应连续设置有多个与定位止动杆配合使用的止动槽；

所述压紧筒减震装置为分别位于前后两个滑行槽外侧的前后两套弹簧组件；所述弹簧组件包括左端部安装在圆柱滚子轴承二上的弹簧芯轴、套装在弹簧芯轴上的弹簧套筒、安装在弹簧芯轴与弹簧套筒之间的圆柱螺旋压缩弹簧，和插装在弹簧芯轴右端外侧且供弹簧芯轴在其内部左右移动的芯轴套；所述弹簧芯轴上设置有对圆柱螺旋压缩弹簧进行限位的卡环；所述弹簧套筒左端与弹簧芯轴上的所述卡环固定在一起且其右端套装在芯轴套外侧；

所述定位止动杆的前后端部分别与固定在所述前后两套弹簧组件的芯轴套上。

所述压紧筒的内部前后两侧对称设置有保证压紧筒圆柱度的圆封板二，压紧筒芯轴套装固定在所述圆封板二中部。

所述滚动转轴的前后两端部分别设置有方形端头，所述套筒中部设置有与所述方形端头相对应的方形空腔。

所述支撑系统一和支撑系统二均为由多个立柱和连接在相邻两个立柱之间的多个加强筋组成的支撑架，并且所述支撑系统一和支撑系统二之间通过多个连杆进行连接固定，工业用电暖风安装在所述连杆上。

所述滚筒和压紧筒的长度相同且二者的前后端部均平齐。