[发明专利]一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置

说明书

本发明公开了一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，属于碳纤维质量测试装备技术领域。该包括牵伸机构和卷绕机构。牵伸机构包括牵伸辊、放丝辊、上浆槽和牵伸动力机构。卷绕机构包括束纱导向装置、束纱辊、卷绕动力机构以及支撑框架。放丝辊通过碳纤维与牵伸辊连接，碳纤维在经过牵伸辊时经过位于牵伸辊底部的上浆槽。束纱辊与卷绕动力机构的轴配合连接，在卷绕动力机构的带动下转动。束纱导向装置活动安装在卷绕机构的支撑框架上，经过上浆牵伸的碳纤维经过束纱导向装置卷绕到束纱辊上。该装置卷绕过程中可进行上浆，可模拟制备各种更加接近实际产品的样品或产品模型，能够更加准确的检测碳纤维的实际使用效果。

技术领域

本发明涉及一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，属于碳纤维质量测试装备技术领域。

背景技术

碳纤维是碳含量在90％以上的无机高分子纤维，除了具有一般碳素材料的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀及导电导热等特性以外，还具有柔软可加工性、质量轻、比强度大等特性，从而被广泛应用到军事、纺织、体育器材、化工、医疗器械及机械加工等诸多领域。

聚丙烯腈碳纤维的制备过程包括原料聚合、转向纺丝、水洗、干燥致密化、预氧化、炭化、上浆干燥等。在碳纤维经过上浆干燥最终定型成品后，需要对所制备好的碳纤维进行质量评测，以便测量该批次碳纤维的强度等技术指标是否能够满足日后的应用。现有的检测方法往往只是对呈丝束状的成品碳纤维的拉伸强度、耐磨性、线密度等指标进行检测。但在生产过程中往往需要实际检测一下碳纤维在与其他原料制成初级产品时的质量，以检测该碳纤维在实际应用过程中的效果如何，尤其是对一些有个性化需求的产品。然而，现有技术中尚缺少一种能够进行上述性能检测的装置。

发明内容

为解决现有技术中缺少对碳纤维在制成产品或初步产品的物理指标检测装置的问题，本发明提供了一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，所采取的技术方案如下：

一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，其特征在于，包括牵伸机构1和卷绕机构2；

所述牵伸机构1，包括牵伸辊11，放丝辊12，上浆槽13和牵伸动力机构16；

所述卷绕机构2，包括束纱导向装置21，束纱辊22，卷绕动力机构23以及支撑框架；

所述牵伸动力机构16与牵伸辊11连接带动牵伸辊11转动；

放丝辊12通过碳纤维与牵伸辊11连接，碳纤维在经过牵伸辊11时经过位于牵伸辊11底部的上浆槽13；

所述束纱辊22与卷绕动力机构23的轴24配合连接，在卷绕动力机构23的带动下转动；

所述束纱导向装置21活动安装在卷绕机构2的支撑框架上，经过上浆牵伸的碳纤维经过束纱导向装置21卷绕到束纱辊22上。

优选地，所述牵伸机构1还包括牵伸支架15；牵伸动力机构16的齿轮箱14固定在牵伸支架15的上表面上，放丝辊12固定在牵伸支架15的侧面上。

优选地，所述牵伸动力机构16为永磁电机及其减速机。

优选地，牵伸机构1包括三个固定在齿轮箱14同一侧的牵伸辊11，三个牵伸辊11呈倒品字型分布，碳纤维绕过底部牵伸辊11的包角大于180度。

更优选地，上浆槽13位于所述底部牵伸辊11的下部，通过固定在齿轮箱14侧面上的托架固定。

优选地，卷绕机构2的束纱导向装置21包括导向机构211，挡片212和导向杆213；导向杆213一端与支撑框架活动连接，另一端与导向机构211固定或活动连接，挡片212固定在支撑框架上。

更优选地，所述导向杆213为Г形或Z形。