專利名稱：碳纖維棒卷繞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)。碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)主要用于碳纖維棒的
巻繞試驗(yàn)，通過此試驗(yàn)可以判定不同規(guī)格及生產(chǎn)批次的碳纖維棒承受巻繞變形的能力。
背景技術(shù)：
碳纖維棒，也稱ACCC/TW導(dǎo)線，內(nèi)部是一根由碳纖維為中心層和玻璃纖維包覆制成的復(fù)合芯，外部由一系列呈梯形截面的軟鋁線絞合而成。將碳纖維復(fù)合芯替代人們熟悉的鋼芯是一種全新的概念，顛覆了人們對導(dǎo)線的習(xí)慣認(rèn)識。這種新型復(fù)合材料合成導(dǎo)線充分發(fā)揮了有機(jī)復(fù)合材料的特長，與現(xiàn)有的各種架空導(dǎo)線相比，具有重量輕、強(qiáng)度大、耐高溫、耐腐蝕、線損低、弧垂小等優(yōu)點(diǎn)?？梢哉f，新型復(fù)合材料合成導(dǎo)線是一種全新概念的架空輸電線路用導(dǎo)線。 但碳纖維復(fù)合芯的抗剪強(qiáng)度很低，延伸率小，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線近乎直線，沒有塑性平臺，從這個(gè)意義上，碳纖維芯是一種脆性材料。 導(dǎo)線制造完后，必須運(yùn)輸至架線的施工現(xiàn)場，且只能采取將導(dǎo)線巻繞成盤運(yùn)輸。如何確保屬脆性材料的碳纖維復(fù)合芯巻繞時(shí)不損傷，需設(shè)計(jì)專業(yè)的纏繞試驗(yàn)裝置，檢驗(yàn)碳纖維復(fù)合芯在特定直徑狀態(tài)下的巻繞圈數(shù)，以確定碳纖維復(fù)合芯的抗纏繞剛度或稱機(jī)械性能。但目前尚無這類專用試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供一種碳纖維棒巻繞專用試驗(yàn)機(jī)。 解決上述問題采用的技術(shù)方案是碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，包括控制盒、防護(hù)罩和主機(jī)，所述的主機(jī)設(shè)置在防護(hù)罩內(nèi)，包括底板、主機(jī)架、傳動(dòng)軸、巻繞輪、減速機(jī)_電機(jī)總成、導(dǎo)向輪裝置和夾緊裝置，所述的主機(jī)架設(shè)置在底板上，所述的傳動(dòng)軸、減速機(jī)_電機(jī)總成和導(dǎo)向輪裝置設(shè)置在主機(jī)架上，所述的巻繞輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上，所述的夾緊裝置設(shè)置在巻繞輪上；所述的控制盒與主機(jī)電機(jī)電聯(lián)接并控制其轉(zhuǎn)停。 本發(fā)明的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，根據(jù)碳纖維棒的規(guī)格選擇相應(yīng)的壓緊套，將碳纖維棒插入壓緊套的穿孔，擰緊螺釘，就可以壓緊試樣。然后使電機(jī)通電開始試驗(yàn)，當(dāng)試樣崩裂或旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的圈數(shù)時(shí)停止試驗(yàn)，觀察試樣的破壞情況，取下試樣，結(jié)束試驗(yàn)。通過此試驗(yàn)，可以判定不同規(guī)格及生產(chǎn)批次的碳纖維棒承受巻繞變形的能力。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的控制盒上設(shè)有人機(jī)界面，所述的傳動(dòng)軸上設(shè)有光電編碼器，所述的防護(hù)罩或控制盒內(nèi)還設(shè)有處理單元；所述的處理單元將光電編碼器輸出的信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，并在當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)到達(dá)繞巻次數(shù)設(shè)定值后控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。
作為本發(fā)明的再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的控制盒為拖線式手控盒，便于試驗(yàn)人員手拿控制盒站在不同的位置觀察試驗(yàn)的同時(shí)及時(shí)的控制試驗(yàn)機(jī)；控制盒底面裝有四個(gè)橡膠地腳，可以將控制盒放在桌子上；控制盒的背面做有長條孔，用于將控制盒掛在防護(hù)罩上?？刂坪猩涎b有急停開關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)意外需要停機(jī)時(shí)可以及時(shí)停機(jī)。 作為本發(fā)明的再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的防護(hù)罩左右裝有雙層防護(hù)罩側(cè)板，其中里 層為金屬沖孔網(wǎng)板，外層為有機(jī)玻璃板，頂層為金屬板，可拆卸。防護(hù)罩前面裝有三扇門，方 便安裝試樣。 作為本發(fā)明的再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的巻繞輪外圈和兩側(cè)擋邊由尼龍澆鑄成型， 質(zhì)地軟、表面光滑，安裝巻繞過程中能避免對試樣造成傷害。 作為本發(fā)明的再進(jìn)一步的改進(jìn)，導(dǎo)向輪裝置是碳纖維棒纏繞到巻繞輪之前的導(dǎo)向 支撐輪，由光軸、導(dǎo)向輪和直線軸承組成，裝有直線軸承的導(dǎo)向輪在光軸上能靈活移動(dòng)。
作為本發(fā)明的再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的夾緊裝置設(shè)置在巻繞輪外圈上，包括夾具 體、壓緊套和緊固螺釘，所述的壓緊套設(shè)置在夾具體上，具有巻繞輪切向的穿孔和與穿孔垂
直的螺孔，所述的緊固螺釘設(shè)置在螺孔內(nèi)，螺釘與夾具體之間還設(shè)有墊圈。碳纖維棒插入壓 緊套的穿孔后，擰緊螺釘，就可以將碳纖維棒壓緊。按碳纖維棒的不同規(guī)格，可配置不同直 徑的壓緊套，壓緊套可以旋轉(zhuǎn)，便于試樣的裝夾，也能保證不同規(guī)格的試樣從夾具處順著切 線繞到巻繞輪上。 作為本發(fā)明的再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的主機(jī)架上還設(shè)有接近開關(guān)，用于給巻繞輪 初始定位，保證開機(jī)后巻繞輪能旋轉(zhuǎn)到便于安裝試樣的某個(gè)位置。 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的導(dǎo)向輪前端還設(shè)有導(dǎo)向桿，當(dāng)巻繞碳纖維 棒試樣時(shí)，在巻繞輪給碳纖維棒施加力的作用下，碳纖維棒會上翹，導(dǎo)向桿用于將上翹的碳 纖維棒壓住。 上述導(dǎo)向桿也可以采用另一個(gè)導(dǎo)向輪裝置進(jìn)行替代，巻繞碳纖維棒試樣從一對導(dǎo) 向輪之間插入可以達(dá)到固定防翹的作用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 圖1是本發(fā)明碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明控制盒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2(A)為正視圖，圖2(B)為左視圖。 圖3是本發(fā)明防護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖3(A)為正視圖，圖3(B)為左視圖。 圖4是本發(fā)明主機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4(A)為正視圖，圖4(B)為左視圖。 圖5是本發(fā)明導(dǎo)向輪的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖6(A)是正視圖，圖6(B)為俯視圖。 圖7是本發(fā)明導(dǎo)向桿的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖l，碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，包括控制盒2、防護(hù)罩1和主機(jī)3。所述的主機(jī)設(shè) 置在防護(hù)罩內(nèi)1。 參照圖2，所述的控制盒2為拖線式手控盒，便于試驗(yàn)人員手拿控制盒站在不同的 位置觀察試驗(yàn)的同時(shí)及時(shí)的控制試驗(yàn)機(jī)；控制盒底面裝有四個(gè)橡膠地腳203，可以將控制 盒放在桌子上；控制盒的背面做有長條孔205，通過懸掛螺釘204可以將控制盒2掛在防護(hù) 罩1上?？刂坪?上裝有急停開關(guān)202，當(dāng)出現(xiàn)意外需要停機(jī)時(shí)可以及時(shí)停機(jī)?？刂坪?上還設(shè)有人機(jī)界面201，可以人工設(shè)定繞巻次數(shù)；控制盒2內(nèi)設(shè)有處理單元；所述的處理單元 將設(shè)置在主機(jī)上的光電編碼器輸出的信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，并在當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)到達(dá)繞巻 次數(shù)設(shè)定值后控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。 參照圖3，所述的防護(hù)罩1左右裝有雙層防護(hù)罩側(cè)板102，其中里層為金屬沖孔網(wǎng) 板，外層為有機(jī)玻璃板。頂層101為金屬板，可拆卸。防護(hù)罩前面裝有三扇門103，方便安裝 試樣。 參照圖4，所述的主機(jī)3包括底板305、主機(jī)架303、傳動(dòng)軸310、巻繞輪301、減速 機(jī)_電機(jī)總成306、導(dǎo)向輪裝置307、夾緊裝置304、導(dǎo)向桿308和光電編碼器302，所述的主 機(jī)架303設(shè)置在底板305上，所述的傳動(dòng)軸310、減速機(jī)-電機(jī)總成306、導(dǎo)向輪裝置307和 導(dǎo)向桿308設(shè)置在主機(jī)架上，所述的巻繞輪301和光電編碼器302設(shè)置在傳動(dòng)軸310上，所 述的夾緊裝置304設(shè)置在巻繞輪301的外圈上。 所述的巻繞輪301外圈和兩側(cè)擋邊由尼龍澆鑄成型，質(zhì)地軟、表面光滑，安裝巻繞 過程中能避免對試樣造成傷害。 所述的主機(jī)架上還設(shè)有接近開關(guān)309，用于給巻繞輪初始定位，保證開機(jī)后巻繞輪 能旋轉(zhuǎn)到便于安裝試樣的某個(gè)位置。 參照圖5，導(dǎo)向輪裝置是碳纖維棒纏繞到巻繞輪之前的導(dǎo)向支撐輪，由光軸311、 導(dǎo)向輪312和直線軸承313組成，裝有直線軸承313的導(dǎo)向輪312在光軸311上能靈活移 動(dòng)。 參照圖6，夾緊裝置304設(shè)置在巻繞輪301外圈上，包括夾具體314、壓緊套316和 緊固螺釘317，所述的壓緊套316設(shè)置在夾具體314上，具有巻繞輪切向的穿孔和與穿孔垂 直的螺孔，緊固螺釘317設(shè)置在螺孔內(nèi)，螺釘317與夾具體314之間還設(shè)有墊圈318。碳纖 維棒315插入壓緊套的穿孔后，擰緊螺釘317，就可以將碳纖維棒315壓緊。按碳纖維棒315 的不同規(guī)格，可配置不同直徑的壓緊套316，如配置①12、①10、①8三種壓緊套。壓緊套316 可以旋轉(zhuǎn)，便于試樣的裝夾，也能保證不同規(guī)格的試樣從夾具處順著切線繞到巻繞輪上。
參照圖7，所述的導(dǎo)向輪裝置307前端還設(shè)有導(dǎo)向桿307，所述的導(dǎo)向桿307固定 在主機(jī)架303上。當(dāng)巻繞碳纖維棒試樣315時(shí)，在巻繞輪301給碳纖維棒315施加力的作 用下，碳纖維棒315會上翹，導(dǎo)向桿303用于將上翹的碳纖維棒315壓住。
應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何 不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
碳纖維棒卷繞試驗(yàn)機(jī)，包括控制盒、防護(hù)罩和主機(jī)，其特征在于所述的主機(jī)設(shè)置在防護(hù)罩內(nèi)，包括底板、主機(jī)架、傳動(dòng)軸、卷繞輪、減速機(jī)-電機(jī)總成、導(dǎo)向輪裝置和夾緊裝置桿，所述的主機(jī)架設(shè)置在底板上，所述的傳動(dòng)軸、減速機(jī)-電機(jī)總成和導(dǎo)向輪裝置設(shè)置在主機(jī)架上，所述的卷繞輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上，所述的夾緊裝置設(shè)置在卷繞輪上；所述的控制盒與主機(jī)電機(jī)電聯(lián)接并控制其轉(zhuǎn)停。
2. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的控制盒上設(shè)有人機(jī)界面，所述的傳動(dòng)軸上設(shè)有光電編碼器，所述的防護(hù)罩或控制盒內(nèi)還設(shè)有處理單元；所述的處理單元將光電編碼器輸出的信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，并在當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)到達(dá)繞巻次數(shù)設(shè)定值后控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的控制盒為拖線式手控盒，控制盒底面裝有橡膠地腳，背面設(shè)有長條孔，并設(shè)有急停開關(guān)。
4. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的防護(hù)罩左右裝有雙層防護(hù)罩側(cè)板，其中里層為金屬沖孔網(wǎng)板，外層為有機(jī)玻璃板；防護(hù)罩的頂層為可拆卸金屬板，防護(hù)罩前面設(shè)有門。
5. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的巻繞輪外圈和兩側(cè)擋邊由尼龍澆鑄成型。
6. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向輪裝置包括光軸、導(dǎo)向輪和軸承，裝有軸承的導(dǎo)向輪在光軸上能靈活移動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的夾緊裝置設(shè)置在巻繞輪外圈上，包括夾具體、壓緊套和緊固螺釘，所述的壓緊套設(shè)置在夾具體上，具有巻繞輪切向的穿孔和與穿孔垂直的螺孔，所述的螺釘設(shè)置在螺孔內(nèi)，螺釘與夾具體之間還設(shè)有墊圈。
8. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的主機(jī)架上還設(shè)有用于給巻繞輪初始定位的接近開關(guān)。
9. 如權(quán)利要求l-8任何一項(xiàng)所述的碳纖維棒巻繞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向輪前端還設(shè)有導(dǎo)向桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳纖維棒卷繞的專用試驗(yàn)機(jī)，包括控制盒、防護(hù)罩和主機(jī)，所述的主機(jī)設(shè)置在防護(hù)罩內(nèi)，包括底板、主機(jī)架、傳動(dòng)軸、卷繞輪、減速機(jī)-電機(jī)總成、導(dǎo)向輪裝置和夾緊裝置，所述的主機(jī)架設(shè)置在底板上，所述的傳動(dòng)軸、減速機(jī)-電機(jī)總成和導(dǎo)向輪裝置設(shè)置在主機(jī)架上，所述的卷繞輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上，所述的夾緊裝置設(shè)置在卷繞輪上；所述的控制盒與主機(jī)電機(jī)電聯(lián)接并控制其轉(zhuǎn)停。本發(fā)明用于碳纖維棒的卷繞試驗(yàn)，通過此試驗(yàn)可以判定不同規(guī)格及生產(chǎn)批次的碳纖維棒承受卷繞變形的能力。
文檔編號G01N3/26GK101706399SQ20091022135
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者余虹云, 俞敏波, 李周選, 李國勇, 李 瑞 申請人:浙江電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院