[发明专利]多节式低阻力碳纤维预浸带柔性输送通道

说明书

技术领域

本发明涉及纤维铺放技术领域，具体涉及碳纤维预浸带输送通道。

背景技术

树脂基纤维增强复合材料具有密度小、比强度高、比模量高、抗疲劳性和耐腐蚀性高，以及结构功能一体化、设计制造一体化等优点。在航空航天、风力发电叶片、汽车等领域有着非常广阔的应用前景。纤维铺放是一种树脂基纤维增强复合材料自动化、高质量制造技术。它是自动铺丝束成型技术和自动窄带铺放成型技术的统称，是在已有缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种全自动化制造技术。纤维铺放技术继承了纤维缠绕和自动铺带技术的优点，为加工复杂形体的构件提供可能。

在纤维铺放时，为了提高铺放效率，需要同时铺放多束纤维窄带，这就要求纤维铺放设备中有纤维存储柜以保证多束纤维在铺放过程中的顺利供给。由于目前纤维铺放设备中常用的树脂基纤维预浸带常温下软且具有粘性，如果没有专门的输送通道，碳纤维预浸带极易发生扭转或者粘附到其他设备上，导致无法输送或者输送出的纤维因为扭转而失效，无法用于复合材料构件的铺放，这就需要专门通道来解决纤维带的粘附和扭转，从而顺利、连续的将纤维带从储存柜传输到铺放头，保证纤维铺放的顺利进行。

在已有的纤维铺放系统中，典型输送通道多采用的是封闭整体式的柔性纤维带输送通道，每根柔性通道将一条纤维带容纳其中，由于纤维表面的树脂具有粘性，纤维带表面和通道常常发生粘附，增加了通道内的纤维预浸带的输送阻力，封闭整体式的柔性纤维通道不仅阻力大，而且封闭式的通道结构也不利于纤维的穿入和输送通道内部的清洗。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明设计一种多节式低阻力碳纤维预浸带柔性输送通道，纤维带输在送过程中一直处在直通道内，避免了柔性通道弯曲造成的通道内输送阻力大的问题，同时具有拆装和清洗方便的优点。

本发明具体方案为采用多节短直通道连接成碳纤维预浸带输送通道，该装置主要包括连接安装结构、外通道、内通道和连接关节。多节刚性外通道和内通道在连接关节的作用下形成铰链连接，能够灵活转动并适应纤维铺放机的运动的姿态。碳纤维预浸带在输送过程中通过由多个内通道、连接关节以及外通道组成的连续通道，能够防止碳纤维预浸带在输送过程中扭转，减小碳纤维预浸带与输送通道的粘附，降低输送阻力。

所述的连接安装结构位于多节刚性通道的两端，分别连接碳纤维预浸带存储装置和纤维铺放机。

所述的内通道和外通道采用具有较大刚度的材料制造，如铝合金。所述的内通道的端部嵌套入外通道的端部，二者通过连接关节连接。

所述的内通道和外通道的凹槽的底部安装有聚四氟乙烯衬板，在凹槽的两侧板上安装有聚四氟乙烯支撑轴。碳纤维预浸带穿过聚四氟乙烯支撑轴和聚四氟乙烯衬板之间形成的狭小空间穿过，能够防止碳纤维预浸带在输送过程中扭转，减小碳纤维预浸带同输送通道的粘接。

所述的聚四氟乙烯支撑轴由聚四氟乙烯材料制成，或者在金属轴外表面涂覆聚四氟乙烯涂层，或者在金属轴外表面安装聚四氟乙烯材料制成的套筒。

本发明的有益效果是：

1、用相互连接的多节直通道实现输送通道的弯曲过程，通过减小通道和纤维带的接触面积降低传输过程中通道内的粘附和摩擦阻力。在通道弯曲状态下，碳纤维纤维预浸带依然处在各节直通道内，该通道与柔性弯曲通道相比，使碳纤维预浸带在输送过程中同输送通道的接触面积减小，降低了碳纤维预浸带传输过程中的粘结和摩擦阻力。

2、装置结构紧凑、简单，应用方便。多节式通道，每一节可以独立拆装、维护，同时由于长时间输送后，通道内会附着树脂从而增大预浸带输送的粘接力，多节式通道便于附着树脂的清洗。

附图说明

图1是直通道连接的结构示意图。

图2是直通道连接的三维示意图。

图3是通道的结构截面图。

图4是外通道的三维示意图。

图5是内通道的三维示意图。

附图中：1为连接安装结构；2为外通道；3为内通道；4为连接关节；4-1为套筒；4-2为轴承；4-3为连接轴；4-4为端盖；4-5为轴套；5为聚四氟乙烯支撑轴；6为聚四氟乙烯衬板；7为碳纤维预浸带；8为孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。