一种用于多轴向编织复合材料壳体的环向引纱装置

技术领域

本发明涉及复合材料三维编织，具体是涉及一种用于多轴向编织复合材料壳体的环向引纱装置。

背景技术

三维结构复合材料由于在耐腐蚀、抗疲劳性、可设计性等方面优于传统的钢铁材料，因此其不仅被广泛地应用于船舶工业、航空航天领域等军工行业，还被应用到风电、核电、交通运输、工程机械和医疗等民用行业。三维结构复合材料解决了二维复合材料层压板存在的缺陷和不足，并且逐步在大型设备、机构的主承力部件上替代了传统的钢铁材料。但是目前三维结构复合材料的制备工艺还不够成熟，其生产效率较低，由于生产设备发展不足，三维复合材料构件成形尺寸也较小，因此制约了三维结构复合材料的广泛应用。传统的三维编织设备机械化程度较低，编织成形速度慢，影响编织效率，预制体质量一致性无法保证。目前关于三维编织环向纱植入还没有较好的机械化植入方法。

发明内容

发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种高效、精确、自动化的用于多轴向编织复合材料壳体的环向引纱装置。

技术方案：为解决上述问题，本发明采用一种用于多轴向编织复合材料壳体的环向引纱装置，包括套设于壳体编织芯模移动轨迹外侧的环形轨道、设置于环形轨道内的圆环、驱动圆环在环形轨道内转动的驱动装置，所述圆环上设置若干缠绕纱线的纱筒，圆环转动带动纱筒围绕芯模转动。

进一步的，所述圆环为外周设置齿纹的圆环形齿轮，所述驱动装置包括驱动电机、固定设置于驱动电机输出轴的驱动齿轮，所述驱动齿轮与圆环外周的齿纹啮合，驱动电机带动驱动齿轮转动，从而带动圆环转动。

进一步的，所述圆环表面固定设置纱筒轴，所述纱筒轴延伸方向平行于圆环转动轴线，所述纱筒固定套设于纱筒轴上，纱筒轴通过法兰轴承与圆环连接，并相对转动。沿所述圆环表面周向均匀设置三个纱筒。

进一步的，所述环形轨道内侧周向设置若干轨道轮，所述圆环内侧与轨道轮接触并通过轨道轮限位。所述环形轨道内侧周向固定设置若干连接轴，所述连接轴延伸方向平行于圆环转动轴线，所述轨道轮套设于连接轴上，并相对转动。

有益效果：本发明相对于现有技术，其显著优点是通过驱动装置驱动圆环带动纱筒围绕芯模转动实现送纱功能，通过匹配编织纱的编织速度，调节环向编织系统的转动速度，进而实现螺旋纱和环向纱的同步编织，有效提高预制体制备效率。

附图说明

图1所示为本发明中环向引纱装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中的一种用于多轴向编织复合材料壳体的环向引纱装置，多轴向编织复合材料壳体预制体通过旋转编织方式获得，环向引纱装置包括套设于壳体编织芯模移动轨迹外侧的环形轨道5、连接轴6、纱筒2、纱筒轴1、法兰轴承3、圆环4、轨道轮7、驱动齿轮8、驱动电机9。驱动电机9通过安装法兰固定于编织机机架，驱动电机9输出轴端安装驱动齿轮8，驱动齿轮8与驱动电机9输出轴通过螺钉连接以避免出现相对滑动，实现运动传输。

圆环4为外周设置齿纹的圆环形齿轮，驱动齿轮8与圆环4外侧的齿纹啮合，从而驱动圆环4转动，环形轨道5安装于编织机机架，环形轨道5上通过支撑轴6安装有轨道轮7，环形轨道内侧加工有安装孔，V形轨道轮与支撑轴配合，支撑轴与环形轨道通过法兰经螺栓螺母实现连接，圆环内侧加工V形凸台，与环形轨道上安装的V形轨道轮配合，圆环4通过轨道轮7实现定位，纱筒2安装在纱筒轴1上构成纱锭装置，纱锭通过法兰轴承安装于圆环4。

圆环4安装在位置固定的环形轨道5上，由位置固定的驱动电机9驱动，实现圆环4在环形轨道5上的绕环形轨道轴心线转动，圆环4上安装有携带环向纱的纱锭跟随圆环一起运动实现送纱功能，壳体编织芯模轴心线垂直于圆环所在平面，引纱装置随着编织机开始工作而运转，编织时芯模水平向前移动，圆环可以通过匹配编织纱的编织速度调节自身转动速度，进而实现螺旋纱和环向纱的同步编织，完成周向纱线的植入，有效提高预制体制备效率。

预制体编织时，纱锭上的纱线通过手工方式固定于芯模表面，芯模沿着环形轨道的轴心线移动，驱动电机9带动驱动齿轮8旋转，齿轮8与圆环啮合，圆环4在环形轨道5上的轨道轮7的约束下转动，纱锭2跟随圆环4一起转动，使得纱筒上的纱线植入预制体，完成环向纱线的植入。