[发明专利]一种碳纤维绳制作装置及设备

说明书

本发明提供一种碳纤维绳制作装置及设备，其中碳纤维绳制作装置包括：单股加捻机构、多股加捻机构和定位机构，其中：所述单股加捻机构通过自转将碳纤维丝束加捻形成单股加捻线；至少两个所述单股加捻机构设于所述多股加捻机构上；所述单股加捻机构上方设有所述定位机构；所述多股加捻机构带动所述单股加捻机构绕公共轴转动，将所述单股加捻线通过所述定位机构汇集定点形成多股加捻绳。本发明提供的碳纤维绳制作装置，通过单股加捻机构和多股加捻机构，对碳纤维丝束进行加捻和绕制，使碳纤维丝束强度模量不变；避免了碳纤维丝束在单个碳纤维丝束在加捻过程中丝束在纱桶两端出现的乱丝；增加了碳纤维绳的强度。

技术领域

本发明涉及碳纤维绳制备领域，特别涉及一种碳纤维绳制作装置及设备。

背景技术

碳纤维绳是用碳纤维及其复合材料制成的绳，简称碳绳。碳纤维及其复合材料具有一系列的优异性能，如高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、热膨胀系数小等。碳纤维的重量不到钢的四分之一,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为亦高于钢。采用碳纤维材料制造的碳纤维绳具有碳纤维材料固有的本征特性又具有了纺织纤维的柔软可加工性。同时，与传统所采用的玻璃纤维线绳相比，杨氏模量是其的3倍多。它与芳纶线绳相比不仅杨氏模量是其的2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。

碳纤维绳不仅重量轻、强度大、模量高、耐腐蚀，而且在高温和低温环境中线膨胀系数小，性能稳定而柔软；具有传统的天然纤维、有机纤维、无机纤维和钢丝绳等无可比拟的优越性。由于其优越的性能，碳纤维绳索可广泛运用于高温缝合绳、支持性缆绳(如大跨度斜拉桥缆绳)、增强混凝土(如海洋工程混凝土)、舰船(作业缆绳)、游艇支索和登山用绳索等。

碳纤维需要加工成复合材料的形式才能使用，因此碳纤维复合材料绳索的制造方法远比传统绳索复杂，不能采用传统的制绳设备和工艺制造碳纤维复合材料绳索，必须根据碳纤维自身的特点，采用专用设备和工艺。另外，由于碳纤维本身是一种碳材料，存在碳材料本身固有的缺点，即脆性大、不耐屈挠等；碳纤维虽有一定的可编性，但没有常规纤维的柔韧性，这就使得碳纤维在制绳和使用过程中，易造成局部损伤，产生大量的毛丝现象。

发明内容

为解决碳纤维绳制作时出现毛丝和局部损伤的问题，本发明提供一种碳纤维绳制作装置，包括：单股加捻机构、多股加捻机构和定位机构，其中：

所述单股加捻机构通过自转将碳纤维丝束加捻形成单股加捻线；

至少两个所述单股加捻机构设于所述多股加捻机构上；

所述单股加捻机构上方设有所述定位机构；所述多股加捻机构带动所述单股加捻机构绕公共轴转动，将所述单股加捻线通过所述定位机构汇集定点形成多股加捻绳。

进一步地，所述单股加捻机构的转动方向与所述多股加捻机构转动方向相反。

进一步地，所述单股加捻机构包括单捻电机、第一同步带、第一带轮、第二同步带、第二带轮、第三带轮和纱桶定位机构；

所述单捻电机上设有第三带轮；所述第三带轮与所述第二带轮通过所述第一同步带连接；所述第二带轮与所述第一带轮通过第二同步带连接；所述第一带轮连接有纱桶定位机构。

进一步地，所述纱桶定位机构包括纱轴和弹簧钢片；

所述第一轴承连接于第一带轮；所述第一轴承与所述纱轴连接；所述纱轴侧壁设有弹簧钢片；所述纱轴顶部设有螺纹孔。

进一步地，所述纱桶定位机构设有四个。

进一步地，所述多股加捻机构包括转盘、第三同步带、多股加捻电机、第四带轮、盘轴和第五带轮；

所述盘轴一端穿过所述第二带轮和第四带轮与所述转盘连接；所述转盘上设有所述纱桶定位机构；