[实用新型]一种给环形芯轴缠绕碳素纤维纱的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种给环形芯轴缠绕碳素纤维纱的设备。

背景技术

因碳素纤维材料成本较高，由其制作的碳素纤维产品基本上都为壳体，制作时将多层碳素纤维布包覆在与产品形状一致、略小于产品尺寸的坯体外制作成半成品，再将其放到模具内充气、加压、加热，让碳素纤维层固化，再将坯体取出后得到碳素纤维产品；为了增加碳素纤维产品的强度，制作碳素纤维产品时相邻碳素纤维布的纹理都要相互交错呈一定角度，层层铺叠以达到产品所需厚度，目前这些工作都需要手工操作、不但繁琐且质量不高、还得不到保证。因此如何更快、更平整、紧凑的包覆碳素纤维层，是业内人士急需解决的问题。

从下述生产带内胎的碳素纤维自行车轮圈半成品的步骤中，可以看出包覆碳素纤维的重要性，步骤一：制作与内胎形状一致、尺寸略小于内胎的环形芯轴，内胎为环状；步骤二，一片一片的叠加若干层碳素纤维布，碳素纤维布的纹理相互交错呈一定角度，再将碳素纤维布层剪切成条状，其宽度刚好可将环形芯轴环形包覆，由于碳素纤维层有粘胶，为在包覆时，纤维布不相互干涉粘接在一起，也为了包覆更加均匀平整、无气泡，条状的碳素纤维布不能太长，为了达到产品所需厚度，只能分断多次、多层的重复包覆，由于内胎环形芯轴较大、较重，工人操作时都需长久站立，包覆一个内胎环形芯轴需用花2-3个小时才能完成；步骤三、为了让包覆的碳素纤维层平整、紧凑、不松散，还需在其外层缠绕碳素纤维带紧固制成内胎坯，这些工作都需工人操作；步聚四，腔体模芯制作：腔体模芯用于成型轮圈固定辐条的腔体，将与腔体形状一致、已充胀的塑料气袋外包覆碳素纤维层，在碳素纤维层靠近轮圈中心的内侧壁设有固定辐条的铝条；步骤五，将腔体模芯及内胎坯拼套在一起，并用碳素纤维层将二者包覆合并成一体制成轮圈半成品。

由上描述可知，单单包覆一个内胎环形芯轴就需要花费2-3小时，不但耗时、费力、还不能保证碳素纤维层的平整度，紧密度、厚度的均匀，而这些直接影响产品强度、性能的和质量；为了满足产品的宽度、长度及纹理要求，纤维布不断被裁剪，材料浪费较大，又因碳素纤维布不可回收再用，为了降低成本、减小对环境的影响，需提高材料的利用率。

实用新型内容

为了解决背景技术所存在的技术问题，本实用新型还提供了一种用于上述方法的缠纱设备，该设备可以自动给环形芯轴缠绕碳素纤维纱、缠绕的碳素纤维层每层纱的纹理都相互交错呈一定角度，而且碳素纤维层平整、紧密度高，由此加工的产品强度高、质量有保证，而且碳素纤维材料可充分利用，因此具有省工、省时、降低成本、产品品质高等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的方法是：一种给环形芯轴缠绕碳素纤维纱的方法，包括：

步骤一：盘纱制作，将碳素纤维带层层缠绕在销轴上制成盘纱；

步骤二：环形芯轴定位，动力转子与定位转子相配夹持环形芯轴的内、外缘将环形芯轴悬空定位，限定环形芯轴不能径向、轴向移动；

步骤三：环形芯轴自转，动力转子由电机转轴带动自转，动力转子抵压在环形芯轴内缘，自转的同时通过摩擦力带动环形芯轴自转；

步骤四：缠纱，环形芯轴在自转的同时，盘纱围绕环形芯轴壁体转动，将碳素纤维带层层缠绕在环形芯轴上。

所述的盘纱其碳素纤维带宽度为5-30mm，碳素纤维带之间通过塑料胶带防粘；所述的环形芯轴为刚性，不易变形；角度为45-75度。

所述的盘纱有两个，分别固定在左、右转盘上，左、右转盘均由电机的转轴带动旋转。

所述的左、右转盘上还设有收缠塑料胶带的自转销。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种给环形芯轴缠绕碳素纤维纱的设备，包括相互垂直的水平工作台和竖直工作台，至少三对动力转子及与之相配垂直悬空定位环形芯轴的定位转子设置在竖直工作台上，水平工作台设有左、右转盘，转盘上偏心设有由碳素纤维带制成的盘纱，左、右转盘的中心距等于环形芯轴的中心线的直径，即左、右盘中心点分别在环形芯轴中心线上，左、右转盘分别由电机的转轴带动旋转。

在优选的实施结构中：

所述的定位转子设有限定环形芯轴轴向移动、且与环形芯轴壁体相配的凹槽，定位转子通过支臂与定位转子固定座联接，支臂可沿固定座移动；定位转子的凹槽保证环形芯轴在转动时不偏离轨道，且通过支臂的移动调节环形芯轴与动力转子的摩擦力。

所述的动力转子与定位转子相配端设为阶梯轴，小端与定位转子的环形凹槽相配限定环形芯轴轴向、径向移动，动定转子的另一端设有同轴心的皮带轮，电机转轴通过皮带带动皮带轮转动。