[发明专利]一种多束纤维环向缠绕装置及其控制系统

说明书

本发明属于纤维缠绕装置技术领域，具体涉及一种多束纤维环向缠绕装置及其控制系统，包括机架、固定板、纤维束筒、集束装置和导丝头，所述固定板与机架转动连接，固定板连接有驱动元件，通过驱动元件驱动固定板转动；所述纤维束筒设有若干个，每个纤维束筒对应有一个张力控制器；所述固定板中部设有通孔，各纤维束筒沿通孔中心圆周分布并均与固定板转动连接；所述固定板上设有若干个绕线辊，各绕线辊沿通孔中心圆周分布并均与固定板转动连接；所述集束装置和导丝头固定在固定板上。本发明实现了多束纤维同步缠绕工艺，该工艺缠绕效率高，纤维束间缝隙小，适用于各种回转体的缠绕加工，可以广泛地推广到汽车工业、建筑行业、航空航天领域。

技术领域

本发明属于纤维缠绕装置技术领域，具体涉及一种多束纤维环向缠绕装置及其控制系统。

背景技术

复合材料凭借优异的材料性能、质量轻等优点，可以作为金属材料良好的替代品，广泛地应用于压力容器、输送管道、汽车轻量化与航空航天等领域，为了提高零部件的工作强度，会在表面缠绕纤维，以提高该零部件的安全工作性能。

纤维缠绕是压力容器及相似类型零部件加工过程中重要环节之一。缠绕效率与质量直接决定了压力容器等零部件的生产效率、性能与寿命。目前，随着新型材料的发展，赋予了纤维缠绕工艺广阔的发展前景，纤维缠绕工艺主要分为螺旋缠绕工艺与环向缠绕工艺，螺旋缠绕工艺主要提高了压力容器等零部件轴向强度，环向缠绕工艺可以提高零件的周向强度，

目前在环向缠绕工艺方面，主要采用单束纤维环向缠绕，该工艺缠绕效率低，而且目前的工艺无法实现连续性生产，整个缠绕过程中有人工干预的环节。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种多束纤维环向缠绕装置及其控制系统，可以实现多线束的环向缠绕，可以提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种多束纤维环向缠绕装置，包括机架、固定板、纤维束筒、集束装置和导丝头，所述固定板与机架转动连接，固定板连接有驱动元件，通过驱动元件驱动固定板转动；

所述纤维束筒设有若干个，每个纤维束筒对应有一个张力控制器；所述固定板中部设有通孔，各纤维束筒沿通孔中心圆周分布并均与固定板转动连接，各张力控制器均与固定板固定连接；

所述固定板上设有若干个绕线辊，各绕线辊均位于每个纤维束筒的外侧，各绕线辊沿通孔中心圆周分布并均与固定板转动连接；

所述集束装置和导丝头固定在固定板上，每个纤维束筒上缠绕的纤维束依次经过对应的张力控制器和绕线辊并通过集束装置汇聚后，从导丝头伸出。

所述集束装置包括支架和导向板，所述支架的一端与固定板固定连接，另一端与导向板固定连接，所述导向板的两端分别设有导向齿；所述导向板的上端固定有过渡板，所述过渡板上设有过渡齿；纤维依次经过过渡齿和导向齿从导丝头伸出。

所述导丝头包括导丝架和压头，所述导丝架与固定板固定连接，所述压头与导丝架固定连接，压头与导丝架之间存在间隔，纤维束从该间隔内伸出。

还包括导线辊和浸胶盒，浸胶盒与导丝架固定连接，导线辊与导丝架转动连接，通过集束装置汇聚后的纤维束经过导线辊和浸胶盒从间隔内伸出。

所述张力控制器包括张力架、张力轮和摆轮，所述张力轮设有两个并均与张力架转动连接，所述摆轮通过摆臂与张力架连接，摆轮与摆臂转动连接，摆臂的一端与张力架转动连接，摆臂的另一端设有导向销，张力架上设有与导向销连接的滑槽，导向销可以沿滑槽移动，摆臂与张力架之间设有弹簧，摆臂转动时可使弹簧产生弹性势能；两个张力轮与摆轮之间呈三角形分布。

所述固定板通过回转支承与机架转动连接，驱动元件通过齿轮与回转支承的齿圈啮合驱动固定板转动；

所述固定板上固定有用于与纤维束筒转动连接的支撑轴，支撑轴的端部可拆卸连接有挡板；