[发明专利]一种氢气瓶纤维丝缠绕系统

说明书

本发明公开一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，包括纤维放线机、四维缠绕机、氢气瓶固定机和多股多段张力补偿装置，纤维放线机具有多个单根纤维丝放线辊，多股多段张力补偿装置包括主轴、导线组件和配重砝码，主轴水平固设于纤维放线机输线端的前方，主轴外周的轴向上活动套设有与纤维丝放线器一一对应的导线组件，导线组件的主体均可增减设有配重砝码，纤维放线机输送的每一根纤维丝均依次卷绕经过对应的导线组件、经过四维缠绕机后缠绕在氢气瓶固定机的氢气瓶上。该氢气瓶纤维丝缠绕系统可同时将多根较小直径的纤维丝恒张力输入四维缠绕机以对氢气瓶进行缠绕，有效解决了多股纤维丝张力一致性的问题。

技术领域

本申请涉及纤维丝缠绕机技术领域，具体涉及一种氢气瓶纤维丝缠绕系统。

背景技术

氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出，在行业发展中，氢能源的储存一直是关键的技术。目前已有的储氢方式包括高压储氢、液氢等储氢方式，高压储氢因其质量储存密度高而被广泛应用，高压储氢装置对氢气瓶的材质要求较高，随着复合材料技术的应用，借助复合条件下的强化手段提高氢气瓶的容重比和承压能力，纤维丝即是用于以上工艺的理想材料。

在高压氢气瓶生产过程中，需要采用纤维丝缠绕机对高压储氢瓶的内胆进行反复交叉缠绕纤维丝，以提高高压储氢瓶的承压能力，现有的纤维丝缠绕机的张力仪对纤维丝的直径有一定的要求，一般为0.1mm-2mm，对直径低于0.1mm的纤维丝并不适用，因此，对于直径低于0.1mm的纤维丝而言，其解决方式为采用集中式的缠绕方案(即多股缠绕纤维拧或其他方式成一股)，以满足纤维丝缠绕机对纤维丝直径的要求，继而经张力仪测算给予合成纤维丝一定的张力输出，该缠绕方式不仅存在资源浪费的问题，还无疑增加了氢气瓶的重量和生产成本，同时多根纤维丝拧成一股使用，拧成一股的纤维丝环氧树脂的成分比重很小，间接的导致高压储氢瓶的承压能力减弱，因此，亟需设计一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，以优化纤维丝的张力控制。

发明内容

本发明旨在提供一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，能够满足直径为0.05mm-0.2mm多根并排的纤维丝缠绕氢气瓶。

为实现上述目的，本发明提供的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，包括纤维放线机、四维缠绕机、氢气瓶固定机和多股多段张力补偿装置，所述纤维放线机具有多个独立设置的单根纤维丝放线辊，所述多股多段张力补偿装置包括主轴、导线组件和配重砝码，所述主轴水平固设于纤维放线机输线端的前方，所述主轴外周的轴向上活动套设有与纤维丝放线器一一对应的导线组件，每个所述导线组件的主体均可增减设有配重砝码，所述纤维放线机输送的每一根纤维丝均依次卷绕经过对应的导线组件、经过四维缠绕机后缠绕在氢气瓶固定机的氢气瓶上。

该氢气瓶纤维丝缠绕系统使用过程中，当四维缠绕机向氢气瓶固定机方向移动缠绕纤维丝时，导线组件的底端和配重砝码被旋转拉起，当四维缠绕机向远离氢气瓶固定机方向移动缠绕纤维丝时，受配重砝码重力作用，导线组件的底端旋转下降，使处于悬空状态的纤维丝处于拉紧状态，实现张力补偿。

该氢气瓶纤维丝缠绕系统，可同时将多根较小直径的纤维丝恒张力输入四维缠绕机以对氢气瓶进行缠绕，有效解决了多股纤维丝张力一致性的问题，继而解决了纤维丝在多股成一股时的资源浪费问题，同时可使氢气瓶的重量减轻，强度增加，经多股多段张力补偿装置补偿的纤维丝排布更加的均匀，整齐。

在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进：

优选地，每个所述导线组件均包括连接杆、固设于连接杆顶端的连接套和固设于连接杆底端的滚轮组件，多个导线组件的连接套间隔活动套设于主轴的轴向上，所述纤维放线机输出的纤维丝均卷绕经过对应的导线组件的滚轮组件。

优选地，所述滚轮组件包括相对设置的两块夹板、固定夹设于两块夹板顶端之间的连接头以及可转动夹设于两个夹板底端之间的导线轮，所述连接头与导线轮之间具有不小于100mm的间距。

优选地，所述导线轮的材质为四氟聚乙烯。

优选地，所述导线组件至少为三套。