一种适用于快速换纱的机械张力器的制作方法

本技术涉及一种机械张力器，具体涉及一种适用于快速换纱的机械张力器。

背景技术：

1、随着科学技术的快速发展，复合材料因其优异的性能被广泛应用于航空航天、轨道交通、风力发电等领域，随着应用范围的广泛，对纤维复合材料缠绕制品的尺寸精度、性能等提出了更高的要求，在纤维缠绕工艺中，纤维的缠绕张力是影响缠绕制品的多项力学性能的重要参数。研究表明张力控制不当将使缠绕制品的强度降低20％-30％，缠绕制品的使用性能亦将大辐下降，因而失去纤维复合材料制品“轻质高强”的性能优势。

2、而现有纤维缠绕时，将纱团套装在张力器的摩擦轮上，橡胶套套装在摩擦轮的外部，通过橡胶对纱团的内筒进行支撑，防止其打滑。此种张力器在实际使用时，是对纱团筒进行张紧，但结构复杂，缠绕过程中纱团的更换操作不便，而且长期使用后，橡胶套易松动变形，导致纱团发生松懈、打滑的现象，整体结构重量大，不易拆卸检修。

3、综上所述，现有张力器存在纱团易松懈、打滑、更换不便以及重量大和不易拆卸检修的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有张力器存在易打滑以及重量大和不易拆卸检修的问题。进而提供一种适用于快速换纱的机械张力器。

2、本实用新型的技术方案是：一种适用于快速换纱的机械张力器包括气胀单元、转向轴单元、限位轴单元、固定轴单元、导纱辊单元、固定轴架、摩擦带、第一拉簧、第二拉簧、钢丝绳和张力调节装置；气胀单元包括底板、摩擦盘、支撑轴、轴承座和气胀轴，支撑轴安装在底板上，摩擦盘和轴承座转动套装在支撑轴上，气胀轴与支撑轴同轴布置并与轴承座的上端连接；气胀单元水平布置，纱团套装在气胀轴上，转向轴单元和限位轴单元均安装在气胀单元的底板上，且限位轴单元位于转向轴单元的右下侧，固定轴架的一端与限位轴单元连接，导纱辊单元安装在固定轴架的另一端，纱团的出纱端缠绕在导纱辊单元上；摩擦带的一端固定在气胀单元的底板上，摩擦带的另一端依次绕过摩擦盘和转向轴单元后与第一拉簧的一端连接，第一拉簧的另一端与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端绕过限位轴单元后与第二拉簧的一端连接，第二拉簧的另一端与张力调节装置连接，通过张力调节装置对第二拉簧施加预紧力并测量对第二拉簧的拉伸量。

3、进一步地，轴承座的上端为法兰盘，且轴承座的上端中部加工有限位凸台，气胀轴的下端为法兰盘，轴承座的上端和气胀轴的下端通过螺栓连接，且气胀轴的下端设有的凹槽卡装在限位凸台上。

4、进一步地，气胀单元还包括轴套和两个轴承，两个轴承套装在支撑轴上，轴套套装在支撑轴上，且轴套位于两个轴承之间。

5、进一步地，转向轴单元包括换向轴、换向轴套筒、换向轴端盖和螺母，换向轴的下部插装在底板上并通过螺母拧紧在底板上，换向轴套筒通过轴承转动套装在换向轴上，且换向轴端盖盖装在换向轴的上端并与轴承的外圈相抵。

6、进一步地，固定轴单元包括固定轴、固定套、固定轴端盖和夹紧座，固定轴的下部穿过底板并通过螺栓拧紧，固定套通过轴承转动套装在固定轴上，固定轴端盖盖装在固定轴的上端并与轴承外圈相抵，夹紧座安装在固定套的侧端面上。

7、进一步地，导纱辊单元包括导纱辊、转轴和转轴端盖，转轴的下部插装在固定轴架上并通过螺母拧紧，导纱辊为空心辊，导纱辊的上部内侧壁和下部内侧壁上均加工有卡槽，导纱辊通过两个轴承同轴套装在转轴上，且两个轴承卡装在卡槽内，导纱辊的上端和下端均通过转轴端盖盖装。

8、更进一步地，它还包括第一连接板，第一连接板夹持在摩擦带的另一端并对回折后的摩擦带进行固定。

9、更进一步地，它还包括第一夹紧块和第二夹紧块，第一夹紧块夹持在钢丝绳的一端并对回折后的钢丝绳进行固定，第二夹紧块夹持在钢丝绳的另一端并对回折后的钢丝绳进行固定。

10、进一步地，钢丝绳绕过固定套上夹紧座与固定轴架之间的空隙。

11、更进一步地，张力调节装置包括标尺、指示标、调整杆、调整环和螺钉，标尺的一端安装在底板上，调整环安装在标尺的另一端上，调整杆穿过调整环后与第二拉簧连接，螺钉安装在调整环上实现对调整杆的限位，指示标安装在调整杆的头部并指向标尺上刻度值。

12、本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

13、1、本实用新型的结构紧凑，操作方便；而且本实用新型的机械张力器采用气胀轴胀紧纱团的方式。

14、在纤维缠绕工艺过程中，存在收纱、放纱，更换纱团等操作，本实用新型的机械张力器对纱团的收纱、放纱操作简单，对气胀轴端处的气嘴进行充气、放气，即可完成对纱团的更换，具有操作方便、快捷，可以提高一定的工作效率。

15、2、本实用新型的预紧力可调节，适应范围更广；在本实用新型的机械张力器上存在由大拉簧(指第二拉簧56)、小拉簧(指第一拉簧62)及标尺、指示标、调整杆、调节环组成的张力调节装置，能够满足不同缠绕工艺对纱线的预紧力要求，进而实现对更多缠绕制品工艺应用的满足。采用气胀轴胀紧纱团的方式，也可对更多不同类型的纱团原料筒进行胀紧，实现对更多不同尺寸内径的纱团进行胀紧。

16、3、可自适应调节纱线张力；在纤维缠绕工艺过程中，随着缠绕过程的进行，纱团在导出纱线的过程中，纱团自身直径不断发生变化，导致纱线张力在此过程中不断变化，本机械张力器采用摩擦带带动摩擦轮的方式来自动调节纱团在缠绕过程中因纱线张力变化带来的波动，保证了纤维缠绕张力一定程度上的稳定。

17、4、本实用新型通过采用摩擦带以及张力调节装置协同作用来实现对纱团上纱线的张紧。

18、5、本实用新型设置限位轴单元，可防止纤维缠绕过程中纱线干涉，减少纱线的磨损起毛；在纤维缠绕工艺的工程中，纱线通过导纱辊经过纱梳进而缠绕到模具上，在进行多团纱线共同缠绕时，易发生发纱之间的干涉和磨损，本实用新型通过限位轴单元对导纱辊转动角度进行限制，在对纱线自适应调节张力范围内，通过对转动角度的限制，防止在对团纱线缠绕过程中纱线的相互干涉，也可减少纱线的磨损起毛。

技术特征：

1.一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：它包括气胀单元、转向轴单元、限位轴单元、固定轴单元、导纱辊单元、固定轴架(23)、摩擦带(64)、第一拉簧(62)、第二拉簧(56)、钢丝绳(65)和张力调节装置；

2.根据权利要求1所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：轴承座(9)的上端为法兰盘，且轴承座(9)的上端中部加工有限位凸台，气胀轴(14)的下端为法兰盘，轴承座(9)的上端和气胀轴(14)的下端通过螺栓连接，且气胀轴(14)的下端设有的凹槽卡装在限位凸台上。

3.根据权利要求2所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：气胀单元还包括轴套(8)和两个轴承(7)，两个轴承(7)套装在支撑轴(10)上，轴套(8)套装在支撑轴(10)上，且轴套(8)位于两个轴承(7)之间。

4.根据权利要求3所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：转向轴单元包括换向轴(41)、换向轴套筒(36)、换向轴端盖(40)和螺母(42)，换向轴(41)的下部插装在底板(1)上并通过螺母(42)拧紧在底板(1)上，换向轴套筒(36)通过轴承转动套装在换向轴(41)上，且换向轴端盖(40)盖装在换向轴(41)的上端并与轴承的外圈相抵。

5.根据权利要求4所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：固定轴单元包括固定轴(34)、固定套(66)、固定轴端盖(33)和夹紧座(35)，

6.根据权利要求5所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：导纱辊单元包括导纱辊(15)、转轴(20)和转轴端盖(17)，转轴(20)的下部插装在固定轴架(23)上并通过螺母拧紧，导纱辊(15)为空心辊，导纱辊(15)的上部内侧壁和下部内侧壁上均加工有卡槽，导纱辊(15)通过两个轴承同轴套装在转轴(20)上，且两个轴承卡装在卡槽内，导纱辊(15)的上端和下端均通过转轴端盖(17)盖装。

7.根据权利要求6所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：它还包括第一连接板(67)，第一连接板(67)夹持在摩擦带(64)的另一端并对回折后的摩擦带(64)进行固定。

8.根据权利要求7所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：它还包括第一夹紧块(68)和第二夹紧块(69)，第一夹紧块(68)夹持在钢丝绳(65)的一端并对回折后的钢丝绳(65)进行固定，第二夹紧块(69)夹持在钢丝绳(65)的另一端并对回折后的钢丝绳(65)进行固定。

9.根据权利要求8所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：钢丝绳(65)绕过固定套(66)上夹紧座(35)与固定轴架(23)之间的空隙。

10.根据权利要求9所述的一种适用于快速换纱的机械张力器，其特征在于：张力调节装置包括标尺(50)、指示标(51)、调整杆(52)、调整环(53)和螺钉(54)，标尺(50)的一端安装在底板(1)上，调整环(53)安装在标尺(50)的另一端上，调整杆(52)穿过调整环(53)后与第二拉簧(56)连接，螺钉(54)安装在调整环(53)上实现对调整杆(52)的限位，指示标(51)安装在调整杆(52)的头部并指向标尺(50)上刻度值。

技术总结一种适用于快速换纱的机械张力器，它涉及一种机械张力器。本技术为了解决现有张力器存在易打滑以及重量大和不易拆卸检修的问题。本技术的气胀单元水平布置，纱团套装在气胀轴上，转向轴单元和限位轴单元均安装在气胀单元的底板上，且限位轴单元位于转向轴单元的右下侧，固定轴架的一端与限位轴单元连接，导纱辊单元安装在固定轴架的另一端，纱团的出纱端缠绕在导纱辊单元上；摩擦带的一端固定在气胀单元的底板上，摩擦带的另一端依次绕过摩擦盘和转向轴单元后与第一拉簧的一端连接，第一拉簧的另一端与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端绕过限位轴单元后与第二拉簧的一端连接，第二拉簧的另一端与张力调节装置连接。本技术用于纤维复合材料缠绕。技术研发人员：高浩,黄永亮,温虓睿,梁天翼受保护的技术使用者：哈尔滨复合材料设备开发有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/7/23