[发明专利]一种适用于纤维缠绕设备的刮胶装置有效

专利信息
申请号: 201310282720.7 申请日: 2013-07-07
公开(公告)号: CN103498313A 公开(公告)日: 2014-01-08
发明(设计)人: 丁希仑;彭赛金;张武翔 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: D06B23/24 分类号: D06B23/24
代理公司: 北京永创新实专利事务所 11121 代理人: 李有浩
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 适用于 纤维 缠绕 设备 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种刮胶装置,更特别地说,是指一种适用于纤维缠绕设备的刮胶装置。 

背景技术

纤维缠绕设备是将单束或几束连续纤维通过浸胶辊浸渍熔融胶液后,以环向缠绕方式连续缠绕在辊筒上,主要用于制造碳纤维复合材料。其中缠绕设备给碳纤维的上胶量决定了最终碳纤维复合材料的产品质量,不同型号的产品有不同的含胶量要求,只有含胶量在相应的范围内才是合格的产品。在生产过程中,纤维通过浸渍熔融胶液的浸胶辊是纤维上胶环节,浸胶辊表面胶层厚度决定了纤维的上胶量,而浸胶辊表面胶层的厚度是由刮胶装置调节控制。 

现有的刮胶装置,一般是在与浸胶辊轴心同高的水平面安装一个刮胶片或者圆柱刮胶轮,通过控制刮胶片外缘或圆柱刮胶轮表面与浸胶辊表面的距离来控制浸胶辊表面胶层的厚度,大于这个距离的胶液被刮胶片外缘或圆柱刮胶轮表面刮掉,剩下与距离等厚的胶层供给纤维。该距离的调节控制是通过刮胶片或圆柱刮胶轮在水平面上的水平移动实现,而且是分别通过移动其两端来实现,这样的调节方式在使用过程中发现有以下不足:1、调节复杂,需要不断的微调两端才可能调到需要的距离;2、容易导致刮胶片外缘或圆柱刮胶轮轴与浸胶辊的轴不平行,即刮胶片外缘或圆柱刮胶辊与浸胶辊在轴向容易存在偏差,致浸胶辊外表面胶层沿辊的轴向厚度不一;3、需要塞尺辅助确定最后的距离,人工因素很大,精度低。因此刮胶装置急需改进。 

发明内容

为了解决以上问题,本发明提出了一种纤维缠绕设备用的刮胶装置。该刮胶装置将刮胶辊的调节方式从两端的移动转为刮胶辊的转动,通过一个半径与角度具有一定的线性关系的凸轮――刮胶辊来控制与浸胶辊的外表面之间的距离(刮胶间距);本发明刮胶装置采用伺服电机的主动驱动,并用编码器实时测量刮胶辊的旋转角度以此作为刮胶间距的控制反馈,使得刮胶控制为一个闭环控制,从而刮胶间距调节过程快速稳定有效。通过伺服电机自身的上电保持力矩来保持调节到位以后的刮胶辊,然后使其保持静止。 

本发明的一种适用于纤维缠绕设备的刮胶装置,该刮胶装置包括有刮胶基座(1)、刮胶辊(3)、伺服电机(10A)、电机法兰(4)、编码器(10B)、编码器法兰(5)、A轴承座(6)、B轴承座(7)、A轴承(61)、B轴承(71)、A联轴器(63)和B联轴器(73); 

其中,电机法兰(4)与编码器法兰(5)的结构相同; 

所述刮胶辊(3)上设有刮胶辊体(30),刮胶辊(3)的一端为A连接端(31),刮胶辊(3)的另一端为B连接端32; 

刮胶辊(3)的A连接端(31)上设有AA连接段(35)和AB连接段(33);所述AA连接段(35)套接在A联轴器(63)的一端上,A联轴器(63)的另一端上套接有伺服电机(10A)的输出轴;AB连接段(33)上套接有A轴承(61),A轴承(61)安装在A轴承座(6)的轴承孔(6A)内,且通过A轴承卡圈(62)卡紧。 

刮胶辊(3)的B连接端(32)上设有BA连接段(36)和BB连接段(34);所述BA连接段(36)套接在B联轴器(73)的一端上,B联轴器(73)的另一端上套接有编码器(10B)的连接端;BB连接段(34)上套接有B轴承(71),B轴承(71)安装在B轴承座(7)的轴承孔(7A)内,且通过B轴承卡圈(72)卡紧。 

刮胶基座(1)包括有A侧板(11)和B侧板(12);所述A侧板(11)上设有AA凹板(11D)、AA凸板(11B)和AB凸板(11C),AA凸板(11B)与AB凸板(11C)之间是A槽口(11A);所述A槽口(11A)用于放置浸胶辊(10)的一端;所述AA凹板(11D)用于安装A轴承座(6);所述B侧板(12)上设有BB凹板(12D)、BA凸板(12B)和BB凸板(12C),BA凸板(12B)与BB凸板(12C)之间是B槽口(12A);所述B槽口(12A)用于放置浸胶辊(10)的另一端;所述BB凹板(12D)用于安装B轴承座(7);胶液箱(2)置于刮胶基座(1)的A侧板(11)与B侧板(12)之间,且位于浸胶辊(10)的下方; 

电机法兰(4)上设有连接盘(41)、连接座(42)、联轴器腔(43)、开口(45);电机法兰(4)的轴向中心是A中心通孔(44),该A中心通孔(44)用于伺服电机(10A)的输出轴穿过;伺服电机(10A)的机壳安装在连接座(42)上。A联轴器63置于联轴器腔(43)中,A联轴器(63)的一端连接在伺服电机(10A)的输出 轴上,A联轴器(63)的另一端连接在刮胶辊(3)的A连接端(31)的AA连接段(35)上; 

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