阅读说明：本技术 一种陶瓷纤维编织专用锭杆 (Special spindle blade for ceramic fiber weaving ) 是由 张涛 李晋宇 袁林 郭斌 于 2020-12-26 设计创作，主要内容包括：一种陶瓷纤维编织专用锭杆,涉及三维编织领域,包括线轮安装轴、线轮座、导线架和U形下压板,导线架中部设有横向导线孔,导线架上部与U形下压板铰接,U形下压板的两个臂分别位于线轮安装轴的两侧,线轮安装轴上设有走线槽口,U形下压板中部设有导线板,导线板上设有竖直导线孔；线轮安装轴上设有轴向滑槽,轴向滑槽内设有连接销杆,线轮安装轴外侧套设有视觉识别滑套,线轮安装轴内设有缓冲拉簧,连接销杆与缓冲拉簧上部连接,缓冲拉簧下端与线轮安装轴相对固定。本发明具有结构简单、成本低廉,纱线的放线和回抽过程中张力稳定,张力变化速度慢,不易出现纤维的损伤,纱线断裂时可及时发现,编织的产品质量高等优点。(A spindle blade special for ceramic fiber weaving relates to the field of three-dimensional weaving and comprises a wire wheel mounting shaft, a wire wheel seat, a wire guide frame and a U-shaped lower pressing plate, wherein a transverse wire guide hole is formed in the middle of the wire guide frame, the upper part of the wire guide frame is hinged with the U-shaped lower pressing plate, two arms of the U-shaped lower pressing plate are respectively located on two sides of the wire wheel mounting shaft, a wire distributing notch is formed in the wire wheel mounting shaft, a wire guide plate is arranged in the middle of the U-shaped lower pressing plate, and; the epaxial axial spout that is equipped with of line wheel installation, be equipped with the connecting pin pole in the axial spout, line wheel installation off-axial side cover is equipped with the visual identification sliding sleeve, and line wheel installation is epaxial to be equipped with the buffering extension spring, and the connecting pin pole is connected with buffering extension spring upper portion, and buffering extension spring lower extreme and line wheel installation axle relatively fixed. The invention has the advantages of simple structure, low cost, stable tension in the yarn paying-off and drawing-back processes, low tension change speed, difficult fiber damage, timely discovery of yarn fracture, high quality of woven products and the like.)

一种陶瓷纤维编织专用锭杆

技术领域

本发明涉及三维编织领域，详细讲是一种陶瓷纤维编织机中安装携带纱线的陶瓷纤维编织专用锭杆。

背景技术

陶瓷纤维包括碳化硅（SiC）纤维、氮化硅（Si3N4）纤维、石英（SiO2）纤维、玄武岩纤维、硅酸盐纤维以及碳纤维等无机非金属纤维。这类纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、质轻等优点，广泛应用于海洋牧场、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。而制备高性能的陶瓷纤维复合材料，一般采用编织结构的增强体与树脂或者陶瓷基体进行复合，获得高比强度，耐高温、耐腐蚀的高性能复合材料。以碳纤维为例，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，如果碳纤维在编织过程中出现损伤或者部分丝束断裂，会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。

用于储存碳纤维纱线的锭杆是陶瓷纤维编织机中必不可少的主要部件，使用过程中，锭杆完成按照恒定的张力放纱和回抽纱线；由于陶瓷纤维的高模量、质脆和不能屈曲的特点，现有的陶瓷纤维编织机的锭杆当纱线（陶瓷纤维束）张力发生变化时，应力集中，容易导致纤维的损伤甚至部分折断，在编织过程中易出现“起毛”（纤维丝束部分纤维丝折断）和张力不一致现象，会大大影响产品的结构强度，影响复合材料的力学性能。当出现纱线断裂时，陶瓷纤维编织机不能及时停止工作，会导致编织的预制体件内部纤维不均匀，大大降低了预制体的性能。一根纱线由多根陶瓷纤维集束形成；纱线外侧的陶瓷纤维由于摩擦、弯折等外力易折断，使纱线局部承受力的能力变小、易断裂。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉，纱线的放线和回抽过程中张力稳定，张力变化速度慢，不易出现纤维的损伤，纱线断裂时可及时发现，产品质量高的陶瓷纤维编织专用锭杆。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种陶瓷纤维编织专用锭杆，其特征在于包括呈管状的线轮安装轴，线轮安装轴下部设有线轮座，线轮座一侧设有导线架，导线架中部设有横向导线孔，导线架上部铰接有与线轮安装轴相配合的U形下压板，U形下压板的两个臂分别位于线轮安装轴的两侧，线轮安装轴与U形下压板中部相对侧上设有走线槽口，U形下压板中部设有伸入走线槽口内的导线板，走线槽口内的导线板上设有竖直导线孔；线轮座下侧的线轮安装轴上设有轴向滑槽，轴向滑槽内设有可轴向自由滑动的连接销杆，线轮座下侧的线轮安装轴外侧套设有视觉识别滑套，线轮安装轴内设有缓冲拉簧，连接销杆与缓冲拉簧上部连接，缓冲拉簧下端与线轮安装轴相对固定。

本发明中所述的缓冲拉簧上端设有走线环。

本发明中所述的横向导线孔和竖直导线孔上分别设有导眼。导眼为陶瓷材料或聚四氟材料制成，摩擦力小、更为顺滑。

本发明中所述的导线架上端与导线板连接处设有弧形的导线滑槽。纱线由竖直方向经导线滑槽变为水平后进入竖直导线孔；减小摩擦力，纱线运行更顺滑。

本发明中所述的导线架呈条形板状。

本发明中所述的U形下压板的一个臂前端设有向下倾斜的压块。

本发明使用时，将线轮安装轴下端与陶瓷纤维编织机相连，缠绕有纱线（纤维线）的纱线轴由线轮安装轴上端套设在其上，翻转U形下压板，U形下压板的两个臂压靠在纱线轴上端。纱线轴上的纱线（纤维线）从纱线轴上引出、通过横向导线孔后向上延伸，纱线在导线架上端与导线板连接处向线轮安装轴方向延伸至竖直导线孔，纱线经竖直导线孔导向后向下延伸至缓冲拉簧、穿过缓冲拉簧（走线环）后反向向上延伸出线轮安装轴，陶瓷纤维编织机的编织部使用由线轮安装轴上端伸出的纱线进行编织工作。当延伸出线轮安装轴的纱线上的张力突然变化时，缓冲拉簧为其提供缓冲作用，避免短时间内出现纱线张力过大、影响产品质量的情况，同时防止张力变化时应力集中导致纱线断裂。当纱线断裂后，缓冲拉簧收缩带动视觉识别滑套大幅度的向下滑动，使用视觉传感器进行检测、视觉识别后，可立刻停止编织机的运行，将纱线接续后继续编织。本发明具有结构简单、成本低廉，纱线的放线和回抽过程中张力稳定，张力变化速度慢，不易出现纤维的损伤，纱线断裂时可及时发现，可大大提高产品质量等优点。

本发明降低了加工难度，提高了生产效率，降低了纱线的损耗，节约成本，并且通过加入断丝保护装置可以很好的降低编织预制体件内部纤维断裂的缺陷，保证了生产预制体的良好性能。

附图说明

图1 是本发明安装纱线轴时的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明安装纱线轴后纱线的走线结构示意图。

图4是本发明的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示的陶瓷纤维编织专用锭杆，包括呈管状的线轮安装轴8，线轮安装轴8下部设有线轮座4，线轮座4一侧设有与线轮安装轴8平行、竖直向上的呈条形板状的导线架12，导线架12中部设有沿线轮安装轴8径向设置的横向导线孔，横向导线孔上设有导眼11；导眼11为陶瓷材料或聚四氟材料制成，摩擦力小、更为顺滑。导线架12上端部铰接有与线轮安装轴8相配合的U形下压板，U形下压板的两个臂分别位于线轮安装轴8的两侧，从图中可以看出，本实施例中U形下压板包括铰接架16和两个弧形下压臂2组成，铰接架16后端部与导线架12上端部铰接，两个弧形下压臂2分别设置在铰接架16前部的两侧，两个弧形下压臂2为U形下压板的两个臂。线轮安装轴上与U形下压板中部相对侧设有纵向设置、呈长条状的走线槽口9，U形下压板中部、铰接架16前端上设有沿线轮安装轴径向设置的、伸入走线槽口9内的导线板17，走线槽口9内的导线板17上设有沿线轮安装轴轴向设置的竖直导线孔10；线轮座4下侧的线轮安装轴8上设有径向贯通线轮安装轴的轴向滑槽14，轴向滑槽14内设有可轴向自由滑动的连接销杆6，线轮座4下侧的线轮安装轴8外侧套设有轴向可自由滑动的视觉识别滑套5，线轮安装轴内设有缓冲拉簧7，连接销杆6与缓冲拉簧7上部连接，缓冲拉簧7上端设有走线环13；缓冲拉簧7下端与线轮安装轴相对固定；缓冲拉簧7下端可与线轮安装轴固定连接、也可以与线轮安装轴外的部件固定连接。所述的导线架上端设有弧形的导线滑槽18。纱线由竖直方向经导线滑槽变为水平后进入竖直导线孔；减小摩擦力，纱线运行更顺滑。所述的U形下压板的一个臂前端设有向下倾斜的压块1。

本发明使用时，将线轮安装轴8下端与陶瓷纤维编织机相连，缠绕有纱线（纤维线）的纱线轴3由线轮安装轴8上端套设在其上，翻转U形下压板，U形下压板的两个臂压靠在纱线轴上端面。由于部分纱线轴上端面具有镂空的槽；U形下压板的一个臂前端设有向下倾斜的压块1，一个臂的压块1与纱线轴3上端面压靠配合，另一个臂前端不与纱线轴上端面接触，防止干涉纱线轴的正向转动。纱线轴上的纱线15（纤维线）从纱线轴上引出、通过横向导线孔后向上延伸，纱线15在导线架上端与导线板连接处向线轮安装轴方向延伸至竖直导线孔，纱线经竖直导线孔导向后进入线轮安装轴内部、向下延伸至缓冲拉簧，纱线穿过缓冲拉簧的走线环后反向向上延伸出线轮安装轴，陶瓷纤维编织机的编织部使用由线轮安装轴上端伸出的纱线进行编织工作。当延伸出线轮安装轴的纱线上的张力突然变化时，缓冲拉簧为其提供缓冲作用，避免因短时间内纱线张力过大而部分纤维丝断裂、影响产品质量的情况，同时防止张力变化时应力集中导致纱线断裂。当纱线断裂后，缓冲拉簧收缩带动视觉识别滑套大幅度的向下滑动，使用视觉传感器进行检测、视觉识别后，可立刻停止编织机的运行，将纱线接续后继续编织。本发明具有结构简单、成本低廉，纱线的放线和回抽过程中张力稳定，张力变化速度慢，不易出现纤维的损伤，纱线断裂时可及时发现，可大大提高产品质量等优点。