一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置

本发明属于熔融浸渍设备领域，具体涉及一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置。

背景技术：

1、碳纤维复合材料是一种由有机纤维经过一系列热处理转化而成的无机高性能纤维，其含碳量高于90%。它具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚性、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳等特性，因此在航空航天、汽车、体育器材、建筑等领域得到了广泛应用；

2、熔融浸渍法是一种常用的碳纤维复合材料的生产方法，在使用熔融浸渍法生产碳纤维复合材料时，需要使熔融的热塑性树脂渗入并浸润碳纤维，同时，还需要使用设备对碳纤维束进行牵引收卷，由于树脂粘度高，熔体阻力大，容易导致碳纤维束卡住，从而容易导致碳纤维束因受到过大的拉力而被拉断，进而会大大拖慢生产效率；

3、为解决上述问题，公开号为cn117549459b的中国专利，公开了一种汽车用碳纤维复合材料熔融浸渍设备，该现有技术的收卷装置对碳纤维束的拉伸力等于碳纤维束与缓卷组合筒件之间的动摩擦力，碳纤维束与缓卷组合筒件之间的动摩擦力通过碳纤维束与缓卷组合筒件之间的接触范围进行控制，该现有技术对接触范围无法进行调节，若该动摩擦力过小，无法起到良好的拉伸效果，若该摩擦力过大，碳纤维束容易被拉断，使用存在不便。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，该一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置能够通过配重装置给予碳纤维束一个相对稳定的力，使得碳纤维的拉伸效果更好，其次，通过配重装置能够对碳纤维束的受力大小进行调节，使用方便。

2、本一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置解决其技术问题所采用的技术方案为：

3、提供了一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，包括底座，底座的顶面固定安装有安装板，安装板的前侧通过转轴转动安装有两根传动辊，安装板的后侧设置有带动两根传动辊同步转动的驱动装置，安装板的前面一侧设置有收卷装置，驱动装置能够带动收卷装置进行转动，安装板的前侧开设有竖向的透槽，透槽内设置有工形的滑块，滑块的前面转动安装有第一导向轮，滑块的后侧设置有配重装置，配重装置能够调节其重力大小。

4、进一步的，所述的第一导向轮的两侧分别设置有第二导向轮，第二导向轮分别通过安装架转动安装于安装板上，安装架能够避免第二导向轮的安装影响到滑块的移动，第二导向轮之间的间隙等于第一导向轮的直径。

5、进一步的，所述的收卷装置包括收卷轴、收卷筒、调节环、数个弧形的摩擦块、数个弹性块，收卷轴贯穿安装板并转动连接，收卷筒设置于收卷轴上，调节环转动安装于安装板的后侧，调节环与收卷轴的中心线共线，弹性块分别固定安装于调节环的内壁并均匀分布，摩擦块固定安装于弹性块上，摩擦块均与收卷轴的外周接触，驱动装置能够带动调节环进行转动。

6、进一步的，所述的驱动装置包括三个第一齿轮、三个第二齿轮、三个蜗轮、蜗杆和驱动电机，其中一个第一齿轮分别转动安装调节环的外周，另外两个第一齿轮分别与对应的传动辊同轴安装，第二齿轮均转动安装于安装板的后侧，第二齿轮分别与对应的第一齿轮啮合，蜗轮分别与对应的第二齿轮同轴安装，蜗轮均与蜗杆啮合，驱动电机固定安装于安装板的后侧，蜗杆的一端与驱动电机的输出轴固定连接。

7、进一步的，所述的驱动装置带动收卷筒转动的线速度大于转动的传动辊的线速度。

8、进一步的，所述的配重装置为水箱，水箱固定安装于滑块的后侧，水箱上设置有控水装置，底座上设置有调节水箱位置的调节装置。

9、进一步的，所述的控水装置包括双向水泵、第一水管和第二水管，第二水管为软管，双向水泵固定安装于底座的顶面，第一水管的一端固定连接双向水泵的其中一个连接口，双向水泵的另一个连接口固定连接第二水管的一端，第二水管的贯穿水箱的顶面并固定连接，第二水管的另一端位于水箱的底部。

10、进一步的，所示的调节装置包括调节电机、螺杆、活动板和限位板，调节电机固定安装于底座的顶面，螺杆的下端固定连接调节电机的输出轴，螺杆贯穿活动板并螺纹配合，活动板的前侧与安装板的后面滑动接触配合，限位板固定安装于水箱的一侧，活动板的顶面能够与限位板的底面接触。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

12、1、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，将碳纤维束在两个传动辊上分别缠绕数圈，碳纤维束绕过第一导向轮的下部，通过配重装置能够通过滑块和第一导向轮给予碳纤维束一个向下的力，能够使得传动辊之间的碳纤维束处于张紧状态，能够给予碳纤维束一个相对稳定的力，最后通过收卷装置对碳纤维束进行收卷，与现有技术相比，本发明能够通过配重装置给予碳纤维束一个相对稳定的力，使得碳纤维的拉伸效果更好，其次，通过配重装置能够对碳纤维束的受力大小进行调节，使用方便。

13、2、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，第二导向轮能够对碳纤维束起到导向的功能，使得第二导向轮与第一导向轮之间的碳纤维束处于竖直受力状态，便于对碳纤维束的受力进行控制。

14、3、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，通过驱动装置带动调节环进行转动，调节环转动能够通过弹性块和摩擦块带动收卷轴进行转动，进而使得收卷筒将碳纤维束进行收卷，若收卷筒受到的碳纤维束的阻力大于摩擦块与收卷轴之间的摩擦力，则无法带动收卷轴进行转动。

15、4、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，打开驱动电机，驱动电机的输出轴转动能够带动蜗杆进行转动，蜗杆转动能够带动蜗轮同步转动，蜗轮转动能够通过第二齿轮和第一齿轮带动调节环和传动辊进行转动，该驱动装置的结构简单，使用方便。

16、5、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，收卷筒转动的线速度大于转动的传动辊的线速度，能够使得与收卷筒相邻的传动辊上的碳纤维束处于收紧状态。

17、6、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，通过控水装置装置能够控制水箱内的水量，进而能够控制水箱的重量，通过调节装置能够调节水箱的位置，进而能够控制第一导向轮与碳纤维束接触或分离。

18、7、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，通过双向水泵能够将水通入水箱内或将水箱内的水排出，从而实现水箱内的水量调节，该控水装置的结构简单，使用方便。

19、8、本发明示例的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，打开调节电机，调节电机的输出轴转动能够带动螺杆进行转动，螺杆转动能够带动活动板上下移动，活动板上下移动，活动板能够与限位板接触并带动水箱上下移动，活动板向下移动能够与限位板分离，能够使得水箱对通过滑块和第一导向轮对碳纤维束进行施力，该调节装置结构简单，使用方便。

技术特征：

1.一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，包括底座（1），底座（1）的顶面固定安装有安装板（2），安装板（2）的前侧通过转轴转动安装有两根传动辊（3），其特征是，安装板（2）的后侧设置有带动两根传动辊（3）同步转动的驱动装置，安装板（2）的前面一侧设置有收卷装置，驱动装置能够带动收卷装置进行转动，安装板（2）的前侧开设有竖向的透槽（4），透槽（4）内设置有工形的滑块（5），滑块（5）的前面转动安装有第一导向轮（6），滑块（5）的后侧设置有配重装置，配重装置能够调节其重力大小。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所述的第一导向轮（6）的两侧分别设置有第二导向轮（7），第二导向轮（7）分别通过安装架转动安装于安装板（2）上，第二导向轮（7）之间的间隙等于第一导向轮（6）的直径。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所述的收卷装置包括收卷轴（8）、收卷筒（9）、调节环（10）、数个弧形的摩擦块（11）、数个弹性块（12），收卷轴（8）贯穿安装板（2）并转动连接，收卷筒（9）设置于收卷轴（8）上，调节环（10）转动安装于安装板（2）的后侧，调节环（10）与收卷轴（8）的中心线共线，弹性块（12）分别固定安装于调节环（10）的内壁并均匀分布，摩擦块（11）固定安装于弹性块（12）上，摩擦块（11）均与收卷轴（8）的外周接触，驱动装置能够带动调节环（10）进行转动。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所述的驱动装置包括三个第一齿轮（13）、三个第二齿轮（14）、三个蜗轮（15）、蜗杆（16）和驱动电机（17），其中一个第一齿轮（13）分别转动安装调节环（10）的外周，另外两个第一齿轮（13）分别与对应的传动辊（3）同轴安装，第二齿轮（14）均转动安装于安装板（2）的后侧，第二齿轮（14）分别与对应的第一齿轮（13）啮合，蜗轮（15）分别与对应的第二齿轮（14）同轴安装，蜗轮（15）均与蜗杆（16）啮合，驱动电机（17）固定安装于安装板（2）的后侧，蜗杆（16）的一端与驱动电机（17）的输出轴固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所述的驱动装置带动收卷筒（9）转动的线速度大于转动的传动辊（3）的线速度。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所述的配重装置为水箱（18），水箱（18）固定安装于滑块（5）的后侧，水箱（18）上设置有控水装置，底座（1）上设置有调节水箱（18）位置的调节装置。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所述的控水装置包括双向水泵（19）、第一水管（20）和第二水管（21），第二水管（21）为软管，双向水泵（19）固定安装于底座（1）的顶面，第一水管（20）的一端固定连接双向水泵（19）的其中一个连接口，双向水泵（19）的另一个连接口固定连接第二水管（21）的一端，第二水管（21）的贯穿水箱（18）的顶面并固定连接，第二水管（21）的另一端位于水箱（18）的底部。

8.根据权利要求6所述的一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，其特征是，所示的调节装置包括调节电机（22）、螺杆（23）、活动板（24）和限位板（25），调节电机（22）固定安装于底座（1）的顶面，螺杆（23）的下端固定连接调节电机（22）的输出轴，螺杆（23）贯穿活动板（24）并螺纹配合，活动板（24）的前侧与安装板（2）的后面滑动接触配合，限位板（25）固定安装于水箱（18）的一侧，活动板（24）的顶面能够与限位板（25）的底面接触。

技术总结本发明属于熔融浸渍设备领域，公开了一种碳纤维复合材料熔融浸渍装置，现有熔融浸渍设备的收卷装置对碳纤维束的拉伸力等于碳纤维束与缓卷组合筒件之间的动摩擦力，碳纤维束与缓卷组合筒件之间的动摩擦力通过碳纤维束与缓卷组合筒件之间的接触范围进行控制，该现有技术对接触范围无法进行调节，若该动摩擦力过小，无法起到良好的拉伸效果，若该摩擦力过大，碳纤维束容易被拉断，使用存在不便，本发明示例的技术方案，包括底座，底座的顶面固定安装有安装板，安装板的前侧通过转轴转动安装有两根传动辊，本发明能够通过配重装置给予碳纤维束一个相对稳定的力，使得碳纤维的拉伸效果更好，通过配重装置能够对碳纤维束的受力大小进行调节，使用方便。技术研发人员：韩达,张之猛,位翠翠,张凯,李浩,刘朝,王得扬受保护的技术使用者：山东华宇工学院技术研发日：技术公布日：2025/1/6