[发明专利]碳纤维棒卷绕试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维棒卷绕试验机。碳纤维棒卷绕试验机主要用于碳纤维棒的卷绕试验，通过此试验可以判定不同规格及生产批次的碳纤维棒承受卷绕变形的能力。

背景技术

碳纤维棒，也称ACCC/TW导线，内部是一根由碳纤维为中心层和玻璃纤维包覆制成的复合芯，外部由一系列呈梯形截面的软铝线绞合而成。将碳纤维复合芯替代人们熟悉的钢芯是一种全新的概念，颠覆了人们对导线的习惯认识。这种新型复合材料合成导线充分发挥了有机复合材料的特长，与现有的各种架空导线相比，具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弧垂小等优点。可以说，新型复合材料合成导线是一种全新概念的架空输电线路用导线。

但碳纤维复合芯的抗剪强度很低，延伸率小，应力应变关系曲线近乎直线，没有塑性平台，从这个意义上，碳纤维芯是一种脆性材料。

导线制造完后，必须运输至架线的施工现场，且只能采取将导线卷绕成盘运输。如何确保属脆性材料的碳纤维复合芯卷绕时不损伤，需设计专业的缠绕试验装置，检验碳纤维复合芯在特定直径状态下的卷绕圈数，以确定碳纤维复合芯的抗缠绕刚度或称机械性能。但目前尚无这类专用试验装置。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种碳纤维棒卷绕专用试验机。

解决上述问题采用的技术方案是：碳纤维棒卷绕试验机，包括控制盒、防护罩和主机，所述的主机设置在防护罩内，包括底板、主机架、传动轴、卷绕轮、减速机-电机总成、导向轮装置和夹紧装置，所述的主机架设置在底板上，所述的传动轴、减速机-电机总成和导向轮装置设置在主机架上，所述的卷绕轮设置在传动轴上，所述的夹紧装置设置在卷绕轮上；所述的控制盒与主机电机电联接并控制其转停。

本发明的碳纤维棒卷绕试验机，根据碳纤维棒的规格选择相应的压紧套，将碳纤维棒插入压紧套的穿孔，拧紧螺钉，就可以压紧试样。然后使电机通电开始试验，当试样崩裂或旋转到规定的圈数时停止试验，观察试样的破坏情况，取下试样，结束试验。通过此试验，可以判定不同规格及生产批次的碳纤维棒承受卷绕变形的能力。

作为本发明的进一步改进，所述的控制盒上设有人机界面，所述的传动轴上设有光电编码器，所述的防护罩或控制盒内还设有处理单元；所述的处理单元将光电编码器输出的信号转换成电机的转数，并在当电机的转数到达绕卷次数设定值后控制电机停转。

作为本发明的再进一步的改进，所述的控制盒为拖线式手控盒，便于试验人员手拿控制盒站在不同的位置观察试验的同时及时的控制试验机；控制盒底面装有四个橡胶地脚，可以将控制盒放在桌子上；控制盒的背面做有长条孔，用于将控制盒挂在防护罩上.控制盒上装有急停开关，当出现意外需要停机时可以及时停机.

作为本发明的再进一步的改进，所述的防护罩左右装有双层防护罩侧板，其中里层为金属冲孔网板，外层为有机玻璃板，顶层为金属板，可拆卸。防护罩前面装有三扇门，方便安装试样。

作为本发明的再进一步的改进，所述的卷绕轮外圈和两侧挡边由尼龙浇铸成型，质地软、表面光滑，安装卷绕过程中能避免对试样造成伤害。

作为本发明的再进一步的改进，导向轮装置是碳纤维棒缠绕到卷绕轮之前的导向支撑轮，由光轴、导向轮和直线轴承组成，装有直线轴承的导向轮在光轴上能灵活移动。

作为本发明的再进一步的改进，所述的夹紧装置设置在卷绕轮外圈上，包括夹具体、压紧套和紧固螺钉，所述的压紧套设置在夹具体上，具有卷绕轮切向的穿孔和与穿孔垂直的螺孔，所述的紧固螺钉设置在螺孔内，螺钉与夹具体之间还设有垫圈。碳纤维棒插入压紧套的穿孔后，拧紧螺钉，就可以将碳纤维棒压紧。按碳纤维棒的不同规格，可配置不同直径的压紧套，压紧套可以旋转，便于试样的装夹，也能保证不同规格的试样从夹具处顺着切线绕到卷绕轮上。

作为本发明的再进一步的改进，所述的主机架上还设有接近开关，用于给卷绕轮初始定位，保证开机后卷绕轮能旋转到便于安装试样的某个位置。

作为本发明的更进一步的改进，所述的导向轮前端还设有导向杆，当卷绕碳纤维棒试样时，在卷绕轮给碳纤维棒施加力的作用下，碳纤维棒会上翘，导向杆用于将上翘的碳纤维棒压住。

上述导向杆也可以采用另一个导向轮装置进行替代，卷绕碳纤维棒试样从一对导向轮之间插入可以达到固定防翘的作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明碳纤维棒卷绕试验机的结构示意图。

图2是本发明控制盒的结构示意图，其中图2(A)为正视图，图2(B)为左视图。