[实用新型]一种微重力环境下非金属丝材制备的全自动冷却卷丝装置

说明书

本实用新型公开了一种微重力环境下非金属丝材制备的全自动冷却卷丝装置，所述卷丝装置与挤出机相连；所述卷丝装置包括传送部、冷却部、光学测径仪、输送管、卷料部；所述挤出机与所述传送部相连，所述传送部与所述冷却部相连，所述冷却部与所述光学测径仪相连，所述光学测径仪经输送管与所述卷料部相连。优点是：卷丝装置适合于在空间站环境下应用，运行过程全自动化，且结构紧凑，有助于实现在空间站进行非金属材料的回收利用，减少了空间站内固体废弃物的堆积及其带来的危害，对于空间站的长期运营具有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及非金属材料回收利用技术领域，尤其涉及一种微重力环境下非金属丝材制备的全自动冷却卷丝装置。

背景技术

空间站长期运营过程会产生大量的非金属材料废弃物，废弃物的堆积不仅会浪费航天器内宝贵的空间，还会滋生大量细菌并产生大量有害气体，威胁航天员的健康。如果对这些废弃物进行在轨回收，制成可供太空增材制造所使用的丝材，不但能解决废弃物堆积带来的问题，还能为太空增材制造平台提供可重复使用的材料，大幅提升空间站的资源使用效率，实现空间站资源的自给自足。因此，固体废弃物的回收对于空间站运维具有重要的意义。

非金属材料废弃物回收过程大体如下，首先将非金属废弃物经粉碎成为细小颗粒，然后利用螺杆挤出机对颗粒进行加热熔融并挤出，之后对材料进行冷却成型，然后再卷成盘状供增材制造使用，冷却卷丝是上述过程中的一个重要步骤，当前地面设备一般采用的方式是把挤出的丝导入装有水的水槽中进行冷却，然后再在通过人工牵引的方式把丝引导到卷丝机上进行卷丝，这种利用水槽进行冷却的方式在微重力环境下无法实现，而且设备比较庞大且需要较多人工操作，而在空间站上不存在重力，站内空间狭小且航天员难以进行复杂操作，因此地面设备的冷却卷丝设备难以在空间站上使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微重力环境下非金属丝材制备的全自动冷却卷丝装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微重力环境下非金属丝材制备的全自动冷却卷丝装置，所述卷丝装置与挤出机相连；所述卷丝装置包括传送部、冷却部、光学测径仪、输送管、卷料部；所述挤出机与所述传送部相连，所述传送部与所述冷却部相连，所述冷却部与所述光学测径仪相连，所述光学测径仪经输送管与所述卷料部相连。

优选的，所述传送部包括至少一个传送轮和绕设在所述传送轮外周的传送履带；所述冷却部包括冷却环和压线块，所述传送履带的外周部分绕设在所述冷却环上，令所述传送履带张紧；所述挤出机的出口伸入所述传送履带与所述冷却环之间，令所述挤出机挤出的丝材进在所述传送履带和所述冷却环的带动下缠绕在所述冷却环上。

优选的，所述传送履带的传送方向与所述冷却环的转动方向相反；所述冷却环的周向外壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述冷却环的径向向靠近其轴线的方向凹陷，所述丝材缠绕在所述第一凹槽内。

优选的，所述压线块上设置有一弧形缺口，所述冷却环的下端部分伸入所述弧形缺口内；所述弧形缺口下方的压线块上设置有从动轮，所述从动轮部分伸入所述弧形缺口内，所述弧形缺口上表面设置有起线器，且所述起线器设置在所述冷却环下端切线上，所述起线器下方的压线块内部设置有丝材出口，所述丝材出口与所述弧形缺口连通，所述丝材出口与所述光学测径仪的入口相连；所述从动轮的转动方向与所述冷却环的转动方向相反。

优选的，所述卷料部包括卷料盘、轮毂、连接轴、支撑架、卡线器和电机，所述连接轴固定在所述支撑架上，所述连接轴的两端分别套设有一与其同轴的轮毂，所述卷料盘与所述连接轴同轴套设在所述轮毂外周，且所述连接轴贯穿所述卷料盘相对的两侧；所述轮毂与所述电机相连。

优选的，两所述轮毂相对的两侧分别固定有一与所述连接轴同轴的阻尼垫片，所述阻尼垫片与所述卷料盘固定连接。