本发明专利技术属于纤维缠绕成型技术领域，具体涉及一种多束预浸丝缠绕的供丝装置；包括多个并列布置在机架上的局部多束预浸丝供丝机构，局部多束预浸丝供丝机构包括沿预浸丝出丝路线依次布置的预浸丝出丝及解冻部分、储丝部分、张力调节部分和预浸丝软化部分。预浸丝出丝及解冻部分的转盘上设置有数个预浸丝卷卡位，按工序分为待缠绕位、缠绕位与贮存位，由缠绕位的预浸丝卷向储丝部分供丝。缠绕位断供过程中储丝部分释放预浸丝，保持局部多束预浸丝供丝机构持续输出预浸丝，可实现在生产过程中进行预浸丝卷的更换、预浸丝软化工作而不影响容器缠绕。缠绕。缠绕。
【技术实现步骤摘要】
一种多束预浸丝缠绕的供丝装置
[0001]本专利技术属于纤维缠绕成型
，具体涉及一种多束预浸丝缠绕的供丝装置。
技术介绍
[0002]高压储氢容器被广泛的应用于多个领域，比如工业、医疗、汽车等领域。目前，高压储氢容器主要分为III型容器（铝合金内胆）与IV型容器（树脂内胆），碳纤维作为主要承压层缠绕在容器外表面，同时保证容器的安全性能。
[0003]在压力容器生产加工方面，多束纤维缠绕工艺由于能避免造成纤维堆叠、交叉，缠绕不均匀，是未来发展的必然趋势。纤维缠绕设备是纤维缠绕工艺实现的具体途径，实现缠绕设备全流程自动化也是缠绕制品批量化生产的必由之路。目前国际上缠绕设备基本已经可以实现自动化缠绕，然而多束纤维缠绕效率较传统缠绕提高数十倍进而导致纤维丝卷更换频率数倍上升，且传统纤维卷更换步骤需中断缠绕过程，进行预浸丝卷的搬运以及重新穿丝，而频繁的数十束预浸丝的穿丝工作严重制约了多束纤维缠绕工艺的应用，亟待开发多束纤维无间断供丝工艺；多束纤维缠绕工艺主要采用预浸丝进行缠绕，然而预浸丝由于其化学性质相对活跃，需贮存在
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18℃冷库中，在使用前需经过8小时左右常温解冻以及鼓风加热软化过程才可保证预浸丝性能，现有多束缠绕供丝工艺中缺乏相关机构，制约了缠绕制品性能与工艺推广。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了解决传统多束预浸丝供丝机构无法完成在缠绕运行中预浸丝丝卷更换、预浸丝解冻、软化工作，而导致多束纤维缠绕效率明显降低及缠绕制品质量下降的问题。
[0005]本专利技术提供了如下技术方案：一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，包括多个并列布置在机架上的局部多束预浸丝供丝机构，局部多束预浸丝供丝机构包括沿预浸丝出丝路线依次布置的预浸丝出丝及解冻部分、储丝部分、张力调节部分和预浸丝软化部分，预浸丝出丝路线中设置预浸丝翻转机构；预浸丝出丝及解冻部分的转盘上设置有数个预浸丝卷卡位，按工序分为待缠绕位、缠绕位与贮存位，由缠绕位的预浸丝卷向储丝部分供丝；储丝部分包括储丝辊和动辊，在储丝动作前预浸丝被分隔在若干动辊与储丝辊间，储丝时，动辊推着预浸丝在储丝辊间移动将预浸丝储存于储丝辊上，动辊复位时将预浸丝释放；数个预浸丝卷卡位随转盘转动循环切换工位，缠绕位断供过程中储丝部分释放预浸丝，保持局部多束预浸丝供丝机构持续输出预浸丝；张力调节部分用于调节输出预浸丝的张力，预浸丝软化部分用于加热软化输出预浸丝。
[0006]进一步地，预浸丝出丝及解冻部分的转盘上设置有三个预浸丝卷卡位，每个预浸
丝卷卡位上设有由预浸丝卷转动电机驱动转动的芯部加热棒，预浸丝卷套在芯部加热棒上；待缠绕位处配置非接触式加热元件和非接触式温度传感器；预浸丝卷转动电机驱动缠绕位的预浸丝卷自转输出预浸丝，待缠绕位的预浸丝卷通过非接触式加热元件完成解冻并通过非接触式温度传感器监测其温度。
[0007]进一步地，预浸丝出丝及解冻部分还包括夹持熔接机构，夹持熔接机构安装在转盘外圈的轨道上，预浸丝卷末梢粘接在芯筒上，缠绕位的预浸丝卷用尽后，缠绕位的预浸丝卷转动电机停转，夹持熔接机构抓取缠绕位的预浸丝卷末梢，然后移动至待缠绕位处，抓取待缠绕位的预浸丝卷端头，将缠绕位预浸丝卷末梢的热塑性引导丝与待缠绕位预浸丝卷端头的热塑性引导丝熔接，连接完成后夹持熔接机构移开，转盘执行切换工位动作。
[0008]进一步地，局部多束预浸丝供丝机构中多个预浸丝出丝及解冻部分一字排列，多个预浸丝出丝及解冻部分上展开的预浸丝通过分丝架进行同步导丝；分丝架包括转动支架和随动辊，各随动辊间相互平行、上下分层布置于转动支架上以避免各预浸丝间相互干扰，通过转动转动支架调节预浸丝间纵向间隙与导丝角度。
[0009]进一步地，预浸丝出丝及解冻部分的转盘的缠绕位处配置随动机构，随动机构包括随动支架、第一纤维翻转机构和随动滑台，第一纤维翻转机构安装在随动滑台上，随动滑台随预浸丝卷的预浸丝摆动在随动支架上滑动，预浸丝经过第一纤维翻转机构完成翻转。
[0010]进一步地，张力调节部分包括若干摆杆式张力调节组件，摆杆式张力调节组件包括张力调节机架、随动辊座、调节压辊与张力调节电机，随动辊座和调节压辊在空间上平行，随动辊座和张力调节电机安装在张力调节机架上，调节压辊安装在与张力调节电机的转轴连接的摆臂上，张力调节电机根据预浸丝出丝路线中的微位移传感器与单张力传感器的反馈数据控制调节压辊摆动进行张力初值设定及张力调节动作。
[0011]进一步地，预浸丝软化部分包括软化加热外箱与软化加热内箱，软化加热外箱和软化加热内箱上反向的两侧设有预浸丝入口和预浸丝出口，软化加热外箱和软化加热内箱二者的预浸丝入口直通，预浸丝入口之间设有一对预浸丝保持辊，两预浸丝保持辊的中间间隙与预浸丝入口对齐；软化加热外箱和软化加热内箱的预浸丝出口直通，预浸丝出口之间也设有一对预浸丝保持辊，两预浸丝保持辊的中间间隙与预浸丝出口对齐；预浸丝保持辊连接微位移传感器；软化加热外箱上还设置有外箱温度传感器、出丝温度传感器及外箱散热器以保证预浸丝出丝温度满足需求且外箱温度可控；软化加热内箱内分布有鼓风加热管、内箱散热器与内箱温度传感器，以完成预浸丝软化工作并将箱内温度稳定在冬季32~34℃、夏季36~38℃。
[0012]进一步地，鼓风加热管的出风方向避开预浸丝经过区域。
[0013]进一步地，预浸丝翻转机构包括安装在翻转支架上的水平导丝辊组、倾斜导丝辊组和竖直导丝辊，预浸丝经预浸丝翻转机构后展丝面在平行于纤维背板方向与垂直于纤维背板方向之间扭转。
[0014]进一步地，预浸丝保持辊和鼓风加热管对称布置在穿丝路线两侧，软化加热外箱与软化加热内箱以预浸丝穿丝路线为中分为两部分，便于缠绕前箱内穿丝工作，两部分箱体通过开合锁紧机构组合连接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：本专利技术提供的一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，由按序布置的预浸丝出丝及解冻
部分、预浸丝翻转机构、储丝部分、张力调节部分和预浸丝软化部分五个部分组成；可实现在生产过程中进行预浸丝卷的更换、预浸丝软化工作而不影响容器缠绕，多束预浸丝供丝机构通过将预浸丝卷首尾连接，结合转盘与储丝部分，实现预浸丝卷更换；依次通过预浸丝转向、储丝、张力调节与预浸丝软化部分实现预浸丝卷的供丝及软化工作。本专利技术解决了多束预浸丝缠绕工艺纤维卷更换耗时长、劳动力密集的问题，弥补了工艺中缺乏对预浸丝工作质量管控的缺陷，提高了多束缠绕工艺的可行性与缠绕制品质量。
附图说明
[0016]图1为多束预浸丝缠绕的供丝装置的结构示意图；图2为局部多束预浸丝供丝机构的结构示意图；图3为预浸丝出丝及解冻部分的结构示意图；图4为预浸丝出丝及解冻部分切换工位示意图；图5为预浸丝出丝及解冻部分续接预浸丝示意图；图6为储丝部分的结构示意图；图7为分丝架的结构示意图；图8为随动机构的结构示意图；图9为预浸丝翻转机构的结构示意图；图10为张力调节部分的结构示意图；图11为预浸丝软化部分的结构示意图；图12为多束纤维缠绕机构的结构示意图；图中：1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，其特征在于：包括多个并列布置在机架（9）上的局部多束预浸丝供丝机构，局部多束预浸丝供丝机构包括沿预浸丝出丝路线依次布置的预浸丝出丝及解冻部分（1）、储丝部分（4）、张力调节部分（6）和预浸丝软化部分（7），预浸丝出丝路线中设置预浸丝翻转机构（5）；预浸丝出丝及解冻部分（1）的转盘（110）上设置有数个预浸丝卷卡位，按工序分为待缠绕位（101）、缠绕位（103）与贮存位（105），由缠绕位（103）的预浸丝卷向储丝部分（4）供丝；储丝部分（4）包括储丝辊（401）和动辊（403），在储丝动作前预浸丝被分隔在若干动辊（403）与储丝辊（401）间，储丝时，动辊（403）带动预浸丝在储丝辊（401）间移动将预浸丝储存于储丝辊（401）上，动辊（403）复位时将预浸丝释放；数个预浸丝卷卡位随转盘（110）转动循环切换工位，缠绕位（103）断供过程中储丝部分（4）释放预浸丝，保持局部多束预浸丝供丝机构持续输出预浸丝；张力调节部分（6）用于调节输出预浸丝的张力，预浸丝软化部分（7）用于加热软化输出预浸丝。2.根据权利要求1所述的一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，其特征在于：所述的预浸丝出丝及解冻部分（1）的转盘（110）上设置有三个预浸丝卷卡位，每个预浸丝卷卡位上设有由预浸丝卷转动电机（107）驱动转动的芯部加热棒（102），预浸丝卷套在芯部加热棒（102）上；待缠绕位（101）处配置非接触式加热元件（104）和非接触式温度传感器（106）；预浸丝卷转动电机（107）驱动缠绕位（103）的预浸丝卷自转输出预浸丝，待缠绕位（101）的预浸丝卷通过非接触式加热元件（104）完成解冻并通过非接触式温度传感器（106）监测其温度。3.根据权利要求2所述的一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，其特征在于：所述的预浸丝出丝及解冻部分（1）还包括夹持熔接机构（111），夹持熔接机构（111）安装在转盘（110）外圈的轨道（112）上，预浸丝卷末梢粘接在芯筒上，缠绕位（103）的预浸丝卷用尽后，缠绕位（103）的预浸丝卷转动电机（107）停转，夹持熔接机构（111）抓取缠绕位（103）的预浸丝卷末梢，然后移动至待缠绕位（101）处，抓取待缠绕位（101）的预浸丝卷端头，将缠绕位（103）预浸丝卷末梢的热塑性引导丝与待缠绕位（101）预浸丝卷端头的热塑性引导丝熔接，连接完成后夹持熔接机构（111）移开，转盘（110）执行切换工位动作。4.根据权利要求3所述的一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，其特征在于：所述的局部多束预浸丝供丝机构中多个预浸丝出丝及解冻部分（1）一字排列，多个预浸丝出丝及解冻部分（1）上展开的预浸丝通过分丝架（2）进行同步导丝；分丝架（2）包括转动支架（202）和随动辊（201），各随动辊（201）间相互平行、上下分层布置于转动支架（202）上以避免各预浸丝间相互干扰，通过转动转动支架（202）调节预浸丝间纵向间隙与导丝角度。5.根据权利要求4所述的一种多束预浸丝缠绕的供丝装置，其特征在于：所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁建国，贾朝暾，李丽，段昱杰，李银辉，江连运，高海峰，章海霞，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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