[实用新型]一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，属于碳纤维质量测试装备技术领域。

背景技术

碳纤维是碳含量在90％以上的无机高分子纤维，除了具有一般碳素材料的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀及导电导热等特性以外，还具有柔软可加工性、质量轻、比强度大等特性，从而被广泛应用到军事、纺织、体育器材、化工、医疗器械及机械加工等诸多领域。

聚丙烯腈碳纤维的制备过程包括原料聚合、转向纺丝、水洗、干燥致密化、预氧化、炭化、上浆干燥等。在碳纤维经过上浆干燥最终定型成品后，需要对所制备好的碳纤维进行质量评测，以便测量该批次碳纤维的强度等技术指标是否能够满足日后的应用。现有的检测方法往往只是对呈丝束状的成品碳纤维的拉伸强度、耐磨性、线密度等指标进行检测。但在生产过程中往往需要实际检测一下碳纤维在与其他原料制成初级产品时的质量，以检测该碳纤维在实际应用过程中的效果如何，尤其是对一些有个性化需求的产品。然而，现有技术中尚缺少一种能够进行上述性能检测的装置。

实用新型内容

为解决现有技术中缺少对碳纤维在制成产品或初步产品的物理指标检测装置的问题，本实用新型提供了一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，所采取的技术方案如下：

一种用于评价碳纤维应用物理性能的束纱装置，其特征在于，包括牵伸机构1和卷绕机构2；

所述牵伸机构1，包括牵伸辊11，放丝辊12，上浆槽13和牵伸动力机构16；

所述卷绕机构2，包括束纱导向装置21，束纱辊22，卷绕动力机构23以及支撑框架；

所述牵伸动力机构16与牵伸辊11连接带动牵伸辊11转动；

放丝辊12通过碳纤维与牵伸辊11连接，碳纤维在经过牵伸辊11时经过位于牵伸辊11底部的上浆槽13；

所述束纱辊22与卷绕动力机构23的轴24配合连接，在卷绕动力机构23的带动下转动；

所述束纱导向装置21活动安装在卷绕机构2的支撑框架上，经过上浆牵伸的碳纤维经过束纱导向装置21卷绕到束纱辊22上。

优选地，所述牵伸机构1还包括牵伸支架15；牵伸动力机构16的齿轮箱14固定在牵伸支架15的上表面上，放丝辊12固定在牵伸支架15的侧面上。

优选地，所述牵伸动力机构16为永磁电机及其减速机。

优选地，牵伸机构1包括三个固定在齿轮箱14同一侧的牵伸辊11，三个牵伸辊11呈倒品字型分布，碳纤维绕过底部牵伸辊11的包角大于180度。

更优选地，上浆槽13位于所述底部牵伸辊11的下部，通过固定在齿轮箱14侧面上的托架固定。

优选地，卷绕机构2的束纱导向装置21包括导向机构211，挡片212和导向杆213；导向杆213一端与支撑框架活动连接，另一端与导向机构211固定或活动连接，挡片212固定在支撑框架上。

更优选地，所述导向杆213为Г形或Z形。

更优选地，导向杆213为Г形竖直段底端通过轴、螺栓或销与支撑框架活动连接，水平段与导向机构211连接；水平段可绕竖直段连接段旋转，可在竖直方向上调整位置的挡片212为竖直段旋转的下方，限定竖直段旋转的位置。

更优选地，所述导向机构211为可在导向杆213调整固定位置的陶瓷导轮或者与直线往复式电机连接的导轮或导向叉。

更优选地，直线往复式电机直接安装在导向杆213上或者安装子啊与导向杆213平行的辅助杆上。

优选地，还包括与牵伸动力机构16、卷绕动力机构23和直线往复式电机连锁的控制装置，以便于对卷绕的速度，卷绕的位置等进行控制。

所述控制装置，可以是与上述动力机构电连接的控制箱或者安装有PLC控制系统的计算机，或者其他能够实现单独控制牵伸动力机构16、卷绕动力机构23和直线往复式电机的控制装置。其中，控制系统的具体控制指令本领域技术人员可根据具体要求进行编写。

相对于现有技术，本实用新型获得的有益效果是：

本实用新型采用放丝机构、牵伸机构以及卷绕机构，通过将已经卷绕成捆的碳纤维放丝、牵引，再卷绕成满足一定技术要求的特定的初级产品或产品模型，然后可以直接对成型的初级产品或产品模型的物理性能指标进行检测，从而可更加直接地确定所生产的碳纤维是否能够真正适合实际生产的要求。同时，也可对具有特殊要求的用户进行私人定制的碳纤维进行初步检测，在避免生产不合格产品、降低生产成本的同时，满足客户的个性化需求。