[发明专利]复合材料铺丝设备及其丝束导向装置

说明书

本发明属于复合材料铺放成型技术领域，具体提供一种复合材料铺丝设备及其丝束导向装置。本发明旨在解决现有复合材料铺丝设备的铺丝头在切断纤维丝束时容易使纤维丝束出现回抽现象的问题。本发明的丝束导向装置包括支座、枢转地设置在所述支座上的导向轮、可转动地设置在所述支座上并能够与所述导向轮滚动接触的压紧轮，所述导向轮和所述压紧轮能够沿径向夹紧丝束；所述导向轮和所述压紧轮中的至少一个仅能够单向转动。本发明具有上述结构的丝束导向装置能够通过导向轮和压紧轮始终压紧丝束，并通过导向轮和/或压紧轮的单向转动功能防止丝束被切断时出现回抽现象。

技术领域

本发明属于复合材料铺放成型技术领域，具体提供一种复合材料铺丝设备及其丝束导向装置。

背景技术

复合材料具有高比强度、高比模量、耐疲劳、减振性好、工艺性好等优点，这些优点对飞行器的性能具有很大的价值，在航天航空工业中已经得到了广泛的应用。同时在其他行业，如体育器材、船舶、高铁等领域，复合材料的用量也在日益增多。

对于飞机的机身段、喷气发动机整流罩、进气道、喷管、锥形管、压气机叶片、圆形或“C”形通道管等具有高曲率轮廓的复合材料整体构件，使用复合材料自动铺带机设备将难以满足铺放制造的要求。复合材料自动铺丝机由于可以对多束的窄条丝带进行单独控制，可根据铺放层轮廓形状对丝束进行独立切断控制，可铺放复杂的、甚至带窗口的曲面。因此，对于此类复杂构件，需要使用自动铺丝机来实现铺放加工制造。

自动铺丝机的铺丝头是复合材料铺丝机最核心的部件，铺丝头的核心功能装置主要实现对多束复材纤维丝束的独立重送、压紧止动、剪切、导向等功能。如公布号为CN103640229A的专利申请，其公开的单驱动的复合材料铺丝头一体化装置包括重送轮装置、重送轮轴和压止剪切装置。在纤维丝束被切断时，压止剪切装置先通过压止头压紧纤维丝束，然后再通过剪切刀片切断纤维丝束。在纤维丝束被重送时，压止剪切装置的压止头先脱离纤维丝束，然后重送轮装置的重送轮与重送轮轴紧密配合压紧纤维丝束，并对纤维丝束进行输送。

但是，由于纤维丝束自身张紧力的存在，丝束在与压止头脱离和被重送轮压紧的这段时间内容易出现回抽现象。导致纤维丝束下一次被输送时长短不一，甚至发生堵丝。

相应地，本领域需要一种新的复合材料铺丝设备及其丝束导向装置来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有复合材料铺丝设备的铺丝头在切断纤维丝束时容易使纤维丝束出现回抽现象的问题，本发明提供了一种复合材料铺丝设备的丝束导向装置，所述丝束导向装置包括支座、枢转地设置在所述支座上的导向轮、可转动地设置在所述支座上并能够与所述导向轮滚动接触的压紧轮，所述导向轮和所述压紧轮能够沿径向夹紧丝束；所述导向轮和所述压紧轮中的至少一个仅能够单向转动。

在上述丝束导向装置的优选技术方案中，所述丝束导向装置还包括单向轴承，所述导向轮通过所述单向轴承与所述支座枢转连接。

在上述丝束导向装置的优选技术方案中，所述丝束导向装置还包括两端与所述支座固定连接的第一转轴，所述单向轴承的内圈与所述第一转轴同轴固定连接，所述单向轴承的外圈与所述导向轮同轴固定连接或一体制成。

在上述丝束导向装置的优选技术方案中，所述丝束导向装置还包括旋转座和压紧构件，所述旋转座的一端与所述支座枢转连接，所述旋转座的另一端与所述压紧轮枢转连接；所述压紧构件用于给所述旋转座提供使所述压紧轮压紧所述导向轮的力。

在上述丝束导向装置的优选技术方案中，所述压紧构件是螺栓，所述螺栓与所述支座螺纹连接，所述螺栓远离螺帽的一端顶紧所述旋转座，并因此使所述压紧轮压紧所述导向轮。

在上述丝束导向装置的优选技术方案中，所述丝束导向装置还包括第二转轴，所述旋转座通过所述第二转轴与所述支座可转动地连接到一起。