一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法，其中，一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置包括：机架、导丝分割组件、重力加张组件和高度调节组件，重力加张组件可滑动地固定在机架上，导丝分割组件设有两个，两个导丝分割组件对称设于重力加张组件的两侧且分别与机架固定，高度调节组件包括气缸，气缸的一端通过第一连接板与机架连接，另一端通过第二连接板与重力加张组件连接，重力加张组件用于给两个导丝分割组件之间的碳纤维施加张力。本发明专利技术的有益效果是：能够实现对任意一段牵引过程中的每一根碳纤维进行实时的张力检测，可以通过牵引速度的调节，实现对任意一段牵引过程中的每一根碳纤维时间指定张力。间指定张力。间指定张力。

【技术实现步骤摘要】
一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法


[0001]本专利技术涉及机械设备
，更具体的说是涉及一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法。

技术介绍

[0002]目前，制备碳纤维或石墨纤维需将碳纤维通过牵伸机牵引通过高温碳化炉、石墨化炉进行石墨化处理，之后进行表面处理，从而得到高性能碳纤维。
[0003]但是，由于高温碳化及石墨化过程中温度特别高，所以炉口及炉内通道一般会很狭窄，且碳纤维在超高温石墨化过程中会有一定热变形，牵伸速度过快会拉断碳纤维，而牵伸速度过慢又会使碳纤维松弛导致与炉体刮擦导致碳纤维挂毛。同时碳纤维在表面处理过程中，拉伸张力对性能也有一定影响。以往在碳纤维石墨化及表面处理过程中使用的张力仪，很难实现多根碳纤维小间距排列走丝过程的张力实时检测，也没有对小间距排列多根碳纤维施加有效张力的方法，往往需要大量工作人员现场巡视，浪费人力资源的同时也经常会检测不到位导致碳纤维在生产过程中刮毛、断掉、表面处理性能不达标等。
[0004]因此，如何提供一种能够在碳纤维牵引过程中对每一根在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法，旨在解决现有技术中能够对碳纤维施加指定的丝束拉力。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，包括：机架、导丝分割组件、重力加张组件和高度调节组件，所述重力加张组件可滑动地固定在所述机架上，所述导丝分割组件设有两个，两个所述导丝分割组件对称设于所述重力加张组件的两侧且分别与所述机架固定，所述高度调节组件包括气缸，所述气缸的一端通过第一连接板与所述机架连接，另一端通过第二连接板与所述重力加张组件连接，所述重力加张组件用于给两个所述导丝分割组件之间的碳纤维施加张力。
[0008]进一步地，所述导丝分割组件包括导丝轴、导丝轮、支架、底板和竖板，所述导丝轴通过固定其两端的所述支架固定至所述底板上，所述底板通过固定其两端的所述竖板固定至所述机架上，所述导丝轮可转动地设置在所述导丝轴上。
[0009]进一步地，所述底板和所述竖板上均设有长条孔，分别用于所述导丝轴的水平调节和高度调节。
[0010]进一步地，所述重力加张组件包括基座、张力施加轮、连杆和限位板，所述基座上设有通孔，所述连杆穿设于通孔内，所述连杆靠近所述机架的一端通过轴架与所述张力施加轮连接，另一端与所述限位板连接；
[0011]其中，通孔为异形孔，所述连杆远离所述机架的一段区域设置为与通孔适配的结
构，通过旋转所述连杆能够将所述连杆与通孔卡接，用于阻止所述连杆下降。
[0012]进一步地，所述限位板的下方设有测距探头，用于检测所述限位板与所述基座之间的距离。
[0013]进一步地，所述基座上设有防撞条，所述防撞条的高度大于所述测距探头的高度。
[0014]进一步地，还包括水平微调丝杆手轮和竖直微调丝杆手轮，两者均与所述高度调节组件连接，分别用于所述基座的水平方向调节和竖直方向调节。
[0015]进一步地，所述导丝轴上设有多个所述导丝轮，所述基座上设有与所述导丝轮数量相等的所述张力施加轮，且每个所述张力施加轮分别与所述重力加张组件两侧对应的所述导丝轮形成配合。
[0016]另一方面，本专利技术还提供了一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置的施加方法，该施加方法使用上述所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，具体包括以下步骤：
[0017]首先，根据在不同牵引力状态下所得的碳纤维丝束，检测并确定符合标准状态下的所提供的丝束拉力T
理论
，通过丝束拉力估算出给碳纤维丝束所施加的重力G和碳纤维的下降高度为L
理论
，使得T
理论
＝T
实
；
[0018]其次，通过气缸将基座顶升，将碳纤维丝束从重力加张组件两侧对应的导丝轮上方穿过，并使两个导丝轮之间的碳纤维丝束处于水平状态，通过调整气缸使基座下降，此时，张力施加轮与两个导丝轮之间的碳纤维丝束处于分离状态，通过调整水平微调丝杆手轮和竖直微调丝杆手轮，使张力施加轮处于两个导丝轮的中间位置，且张力施加轮与丝束接触，通过旋转拉杆，使拉杆在基座上的异形孔中下降，在连杆、限位板、张力施加轮、轴架和测距探头的总重力为g1及拉杆上所施加砝码的重力g2的作用下，碳纤维的实际下降高度为L1，L1通过限位板的下方设有的测距探头测量所得，导丝轮与张力施加轮的水平距离为L2，下降后的碳纤维与水平方向的夹角为α，此时，G＝g1+g2，碳纤维所受的实时拉力为T
实
，此时：
[0019][0020]通过调整牵伸机的牵引速度改变碳纤维与水平方向的夹角为α，使T
实
接近T
理论
，即完成对碳纤维丝束的张力施加。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置及其施加方法，通过重力加张组件和对称设置在重力加张组件两侧的导丝分割组件，通过在拉杆上施加砝码，能够实现对任意一段牵引过程中的每一根碳纤维进行实时的张力检测，为生产提供实时工艺数据，通过与牵伸机的连接，可以通过牵引速度的调节，进而实现对任意一段牵引过程中的每一根碳纤维时间指定张力。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1附图为本专利技术提供的在碳纤维牵引过程中施加张力的装置的结构示意图；
[0024]图2附图为本专利技术提供的重力加张组件的结构示意图；
[0025]图3附图为本专利技术提供的张力施加轮的结构示意图；
[0026]图4附图为本专利技术提供的导丝分割组件的结构示意图；
[0027]图5附图为本专利技术提供的在施加张力过程中碳纤维的受力结构示意图。
[0028]其中：1为机架；2为导丝分割组件；21为导丝轴；22为导丝轮；23为支架；24为底板；25为竖板；3为重力加张组件；31为基座；32为张力施加轮；33为连杆；34为限位板；35为轴架；36为测距探头；4为气缸；5为防撞条；6为水平微调丝杆手轮；7为竖直微调丝杆手轮；8为砝码。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]一方面，参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，包括：机架、导丝分割组件、重力加张组件和高度调节组件，所述重力加张组件可滑动地固定在所述机架上，所述导丝分割组件设有两个，两个所述导丝分割组件对称设于所述重力加张组件的两侧且分别与所述机架固定，所述高度调节组件包括气缸，所述气缸的一端通过第一连接板与所述机架连接，另一端通过第二连接板与所述重力加张组件连接，所述重力加张组件用于给两个所述导丝分割组件之间的碳纤维施加张力。2.根据权利要求1所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，所述导丝分割组件包括导丝轴、导丝轮、支架、底板和竖板，所述导丝轴通过固定其两端的所述支架固定至所述底板上，所述底板通过固定其两端的所述竖板固定至所述机架上，所述导丝轮可转动地设置在所述导丝轴上。3.根据权利要求2所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，所述底板和所述竖板上均设有长条孔，分别用于所述导丝轴的水平调节和高度调节。4.根据权利要求3所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，所述重力加张组件包括基座、张力施加轮、连杆和限位板，所述基座上设有通孔，所述连杆穿设于通孔内，所述连杆靠近所述机架的一端通过轴架与所述张力施加轮连接，另一端与所述限位板连接；其中，通孔为异形孔，所述连杆远离所述机架的一段区域设置为与通孔适配的结构，通过旋转所述连杆能够将所述连杆与通孔卡接，用于阻止所述连杆下降。5.根据权利要求4所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，所述限位板的下方设有测距探头，用于检测所述限位板与所述基座之间的距离。6.根据权利要求5所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，所述基座上设有防撞条，所述防撞条的高度大于所述测距探头的高度。7.根据权利要求6所述的一种在碳纤维牵引过程中施加张力的装置，其特征在于，还包括水平微调丝杆手轮和竖直微调丝杆手轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶崇，李益，胡昌文，黄东，张岳峰，叶高明，吴晃，刘金水，
申请(专利权)人：湖南东映特碳沥青材料有限公司，
类型：发明
国别省市：