一种静电纺丝机头机构

本技术涉及一种静电纺丝机头机构，属于静电纺丝装置。

背景技术：

1、静电纺丝是聚合物熔体或者溶液在高压静电场作用下形成微小射流并最终固化形成纤维的一种高分子材料先进制造技术。静电纺丝过程中，聚合物溶液或熔体被推出喷头时，表面张力会促使其形成球形液滴。而由于喷头上外加了高电压，使液滴表面带同种电荷。当静电排斥作用足够强时，可以抵消表面张力作用，此时液滴不是球形而是圆锥形。随着电压的加大，聚合物液滴被逐渐拉长形成锥体(taylor锥)。毛细管的taylor锥顶点被加速，当电荷斥力大于表面张力时，聚合物液滴形成射流从taylor锥表面喷出，同时溶剂挥发或固化，最终落在接收装置上，形成类似非织造布状的纤维毡(网或者膜)。

2、静电纺丝机头机构包括静电纺丝喷头(喷射装置)和支撑静电纺丝喷头的支撑架，现有静电纺丝机的喷头大多固定不易移动，随着成丝的积累，会导致纤维成丝的路径变短，进而成丝时间逐渐减小，引起纤维形态大小不规则，直径分布不均匀，同时由于喷头位置的限制，不便于控制纤维沉积区域大小和控制纤维沉积面积形状，因此需要一种便于控制喷头高度(纺丝距离)和水平方向位置的静电纺丝机头机构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种静电纺丝机头机构。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种静电纺丝机头机构，包括竖直框架和水平框架，所述竖直框架内平行设有第一丝杆和第一导杆，所述竖直框架顶端的一侧固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴转动贯穿竖直框架的顶端并与第一丝杆的顶端固定连接，所述第一丝杆转动连接在竖直框架内，所述第一丝杆外壁螺纹套接有第一螺母副，所述第一导杆外壁滑动套接有第一套筒，所述第一螺母副和第一套筒的外壁与水平框架的侧面固定连接，所述水平框架内部靠近竖直框架一侧和远离竖直框架一侧平行设置有第二丝杆和第二导杆，所述水平框架的外侧壁固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴转动贯穿水平框架的侧壁并与第二丝杆的一端固定连接，所述第二丝杆的外壁螺纹套接有第二螺母副，所述第二导杆外壁滑动套接有第二套筒，所述第二螺母副和第二套筒的顶端固定连接有同一水平导轨，所述水平导轨内转动连接有第三丝杆，所述水平导轨一端的外壁固定连接有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴转动贯穿水平导轨的侧壁并与第三丝杆的一端固定连接，所述第三丝杆的外壁螺纹套接有第三螺母副，所述水平导轨的侧面设有限位滑槽，所述限位滑槽内滑动连接有连接块，所述连接块的一端与第三螺母副的外壁固定连接，另一端延伸至限位滑槽外部，并固定连接有喷头，所述喷头的上端通过导管与加压溶液源连接、下端通过快速管接头可拆装连接有喷嘴。

3、优选的，所述喷嘴为单针喷嘴、双针喷嘴或多针喷嘴。

4、优选的，所述快速管接头包括滑动套接在喷嘴外壁上的第一螺母，所述第一螺母的内底部滑动连接有第一限位环，所述第一限位环固定连接在喷嘴的顶部，所述第一限位环的顶部固定连接有耐腐橡胶制成的环形密封垫，所述喷头下端的外壁上设有与第一螺母的内螺纹相适配的外螺纹。

5、优选的，所述导管通过第二快速管接头与喷头的顶端连接，第二快速管接头的结构与快速管接头一致。

6、优选的，所述第一导杆和第二导杆的外壁、第一套筒、第二套筒、水平导轨和限位滑槽的内壁均为光滑面。

7、优选的，所述第一导杆和第二导杆的外壁、第一套筒、第二套筒、水平导轨和限位滑槽的内壁均设有特氟龙或滑石粉自润滑涂层。

8、优选的，所述水平框架的四角的内壁上固定连接有┐形板，并形成四个小的矩形框架，所述第二丝杆和第二导杆的两端分别滑动贯穿矩形框架。

9、优选的，所述水平导轨的侧面设有∧形导管防坠支架，所述防坠支架包括第一管卡，所述第一管卡底部的两端通过转轴铰接有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板远离第一管卡的一端通过铰接座与喷头的顶部铰接，所述第二支撑板远离第一管卡的一端通过转轴与水平导轨的侧面铰接，所述第二支撑板远离第一管卡的一端的上表面设有第二管卡。

10、优选的，所述导管卡接在第一管卡和第二管卡内。

11、有益效果

12、1、本实用新型的静电纺丝机头机构，通过第一丝杆和第一螺母副、第二螺杆和第二螺母副、第三丝杆和第三螺母副的配合，便于在上、下、前、后、左、右六自由度调节喷头及喷嘴的位置，便于准确控制沉积区域及纤维形态，通过在喷嘴的顶部设置快速管接头，便于快速拆装喷嘴，便于根据需要更换喷嘴；

13、2、本实用新型的静电纺丝机头机构，通过第一管卡、第一支撑板和第二支撑板的配合，便于在喷头向竖直框架方向移动时，抬起导管，避免导管下坠影响静电纺丝工作。

技术特征：

1.一种静电纺丝机头机构，包括竖直框架(1)和水平框架(2)，其特征在于：所述竖直框架(1)内平行设有第一丝杆(3)和第一导杆(4)，所述竖直框架(1)顶端的一侧固定连接有第一伺服电机(5)，所述第一伺服电机(5)的输出轴转动贯穿竖直框架(1)的顶端并与第一丝杆(3)的顶端固定连接，所述第一丝杆(3)转动连接在竖直框架(1)内，所述第一丝杆(3)外壁螺纹套接有第一螺母副(7)，所述第一导杆(4)外壁滑动套接有第一套筒(8)，所述第一螺母副(7)和第一套筒(8)的外壁与水平框架(2)的侧面固定连接，所述水平框架(2)内部靠近竖直框架(1)一侧和远离竖直框架(1)一侧平行设置有第二丝杆(9)和第二导杆(10)，所述水平框架(2)的外侧壁固定连接有第二伺服电机(11)，所述第二伺服电机(11)的输出轴转动贯穿水平框架(2)的侧壁并与第二丝杆(9)的一端固定连接，所述第二丝杆(9)的外壁螺纹套接有第二螺母副(12)，所述第二导杆(10)外壁滑动套接有第二套筒(13)，所述第二螺母副(12)和第二套筒(13)的顶端固定连接有同一水平导轨(14)，所述水平导轨(14)内转动连接有第三丝杆(15)，所述水平导轨(14)一端的外壁固定连接有第三伺服电机(16)，所述第三伺服电机(16)的输出轴转动贯穿水平导轨(14)的侧壁并与第三丝杆(15)的一端固定连接，所述第三丝杆(15)的外壁螺纹套接有第三螺母副(17)，所述水平导轨(14)的侧面设有限位滑槽(18)，所述限位滑槽(18)内滑动连接有连接块(19)，所述连接块(19)的一端与第三螺母副(17)的外壁固定连接，另一端延伸至限位滑槽(18)外部，并固定连接有喷头(20)，所述喷头(20)的上端通过导管(21)与加压溶液源连接、下端通过快速管接头(22)可拆装连接有喷嘴(23)。

2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述喷嘴(23)为单针喷嘴、双针喷嘴或多针喷嘴。

3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述快速管接头(22)包括滑动套接在喷嘴(23)外壁上的螺母(26)，所述螺母(26)的内底部滑动连接有限位环(27)，所述限位环(27)固定连接在喷嘴(23)的顶部，所述限位环(27)的顶部固定连接有耐腐橡胶制成的环形密封垫(28)，所述喷头(20)下端的外壁上设有与螺母(26)的内螺纹相适配的外螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述导管(21)通过第二快速管接头(35)与喷头(20)的顶端连接，第二快速管接头(35)的结构与快速管接头(22)一致。

5.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述第一导杆(4)和第二导杆(10)的外壁、第一套筒(8)、第二套筒(13)、水平导轨(14)和限位滑槽(18)的内壁均为光滑面。

6.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述第一导杆(4)和第二导杆(10)的外壁、第一套筒(8)、第二套筒(13)、水平导轨(14)和限位滑槽(18)的内壁均设有特氟龙或滑石粉自润滑涂层。

7.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述水平框架(2)的四角的内壁上固定连接有┐形板，并形成四个小的矩形框架(29)，所述第二丝杆(9)和第二导杆(10)的两端分别滑动贯穿矩形框架(29)。

8.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述水平导轨(14)的侧面设有∧形导管防坠支架，所述防坠支架包括第一管卡(30)，所述第一管卡(30)底部的两端通过转轴铰接有第一支撑板(31)和第二支撑板(32)，所述第一支撑板(31)远离第一管卡(30)的一端通过铰接座与喷头(20)的顶部铰接，所述第二支撑板(32)远离第一管卡(30)的一端通过转轴铰接在水平导轨(14)的侧面，所述第二支撑板(32)远离第一管卡(30)的一端的上表面设有第二管卡(33)。

9.根据权利要求1所述的一种静电纺丝机头机构，其特征在于：所述导管(21)卡接在第一管卡(30)和第二管卡(33)内。

技术总结本技术属于静电纺丝装置技术领域，公开了一种静电纺丝机头机构，包括竖直框架和水平框架，竖直框架和水平框架内部分别平行设有丝杆和导杆，丝杆和导杆的外壁分别套接有螺母副和套筒，竖直框架内的螺母副和套筒与水平框架的侧面固定连接，水平框架内的螺母副和套筒的顶端固定连接有同一水平导轨，水平导轨的侧面滑动连接有喷头，喷头的下端通过快速管接头可拆装连接有喷嘴；本技术通过第一丝杆和第一螺母副、第二螺杆和第二螺母副、第三丝杆和第三螺母副的配合，便于在上下、前后和左右方向调节喷头及喷嘴的位置，便于准确控制沉积区域及纤维形态，通过在喷嘴的顶部设置快速管接头，便于快速快速拆装喷嘴，便于根据需要更换喷嘴。技术研发人员：王硕,李映锋,杨汝昕受保护的技术使用者：邵阳学院技术研发日：20231007技术公布日：2024/4/24