[发明专利]一种碳纤维三维编制专用锭杆

说明书

一种碳纤维三维编制专用锭杆，包括纱线轴套件和被套设于纱线轴套件内部的线轮安装轴，线轮安装轴下部设有滑槽，滑槽处连接有断丝保护装置，纱线轴套件包括纱线轴、纱线轴底座、纱线轴刹车盘，纱线轴底座下方设置有固定于线轮安装轴上的线轮座，线轮座一侧连接有走线柱，走线柱顶端通过铰接组件与纱线轴套件配合，走线柱上包括可随纱线抽放线过程相对运动的随动组件。本发明具有结构简单，抽放碳纤维纱线时张力稳定、出线顺利、碳纤维纱线损伤较小，以及碳纤维三维编制专用锭杆使用时放置维度不受限制的优势。

技术领域

本申请涉及三维编织机械技术领域，特别涉及一种碳纤维三维编制专用锭杆。

背景技术

三维编织技术是二维编织的技术拓展，它通过携纱器精确地沿着预先确定的轨迹在平面上移动，进而实现纱线在X、Y、Z三维空间交织形成三维编织的织物。碳纤维因具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、质轻等优点，广泛应用于航空复合材料、航天耐烧蚀复合材料等工业关键领域，具有其他化纤不可替代的优势而被广泛使用，碳纤维有代替金属材料作为高温航空材料的趋势，但将碳纤维应用在三维编制领域中仍有许多困难点需要克服。

例如，碳纤维增强树脂基复合材料是航空领域的关键结构材料，其高性能的发挥依赖于碳纤维编织的增强体骨架，但是，当采用常规化纤编织锭杆对碳纤维纱线进行编织时，碳纤维纱线的高模量、不耐磨的特点，会导致碳纤维纱线出线困难、纤维损伤甚至部分折断，在编织过程中出现“起毛”(纤维丝束部分折断)和张力不一致现象，使得碳纤维纱线在编织过程中会出现损伤或者部分丝束断裂，大大降低复合材料的结构强度，严重影响复合材料构件的可靠性。

三维编织技术中影响碳纤维编织的关键部件是锭杆，锭杆在使用过程中具有储存碳纤维纱线，并按照恒定的张力放纱和回抽纱线的功能，由于碳纤维自身有宽度，且摩擦力较大，因此，现有的锭杆在对碳纤维纱线编制过程中，锭杆放线张力不稳定，当碳纤维纱线张力发生变化时，碳纤维纱线应力集中，容易导致碳纤维纱线的损伤或部分断裂，因此会大大影响编织的增强体的结构强度，增加预制体成型难度与加工时间，最终影响复合材料的力学性能。

发明内容

本发明目的在于解决碳纤维纱线出线困难，编制过程中易损伤问题，提供一种能以稳定的张力放线、回抽纱线的碳纤维三维编制专用锭杆。

本发明的实施例可以通过以下技术方案实现：

一种碳纤维三维编制专用锭杆,包括纱线轴套件和被套设于纱线轴套件内部的线轮安装轴，所述纱线轴套件包括纱线轴和位于纱线轴两端圆盘状的纱线轴底座、纱线轴刹车盘，所述纱线轴刹车盘上可拆卸地设置有铰接组件，所述纱线轴底座下方设置有固定于线轮安装轴上的线轮座，所述线轮座一侧连接有走线柱，所述走线柱为条形板状结构，所述走线柱上端通过铰接组件与纱线轴套件配合，所述线轮安装轴为内部中空的管体，所述线轮安装轴包括设于线轮安装轴上部的走线槽口和呈对向设于线轮安装轴下部的滑槽，所述走线柱包括与所述纱线轴套件平行、竖直向上的走线柱体，所述走线柱体上可拆卸地设置有随动组件，所述随动组件可在走线柱上沿所述纱线轴套件的轴向方向运动；

所述线轮安装轴下部设置有断丝保护装置。

进一步地，所述断丝保护装置包括套设于所述滑槽外部的视觉识别滑块和容置于线轮安装轴内部的断丝保护拉簧、缓冲拉簧，纱线通过缓冲拉簧的一端从线轮安装轴内引出；

所述断丝保护拉簧通过连接销杆和所述缓冲拉簧连接，且所述断丝保护拉簧另一端固定；

所述连接销杆通过所述滑槽径向与所述视觉识别滑块贯穿连接；在所述断丝保护拉簧和所述缓冲拉簧牵引力作用下，所述视觉识别滑块可随连接销杆在滑槽内轴向移动，提供视觉断丝信号。

进一步地，所述缓冲拉簧弹性系数小于所述断丝保护拉簧的弹性系数。

进一步地，所述随动组件包括可滑动移位的自调节走线装置和将所述自调节走线装置连接于所述走线柱底部的自调节连接模块，所述自调节连接模块包括自调节拉簧；