本實用新型涉及纖維加工領(lǐng)域，特別涉及一種用于碳纖維預(yù)浸帶短切的可拆裝刀輥，能有效地避免高粘度預(yù)浸帶對短切生產(chǎn)連續(xù)性的影響，使短切過程更加穩(wěn)定，提高了短切預(yù)浸料的質(zhì)量。

背景技術(shù)：

短切碳纖維增強樹脂復(fù)合材料因為其高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、導(dǎo)電和傳熱性能等一系列優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工等領(lǐng)域。將碳纖維預(yù)浸帶短切成一定長度的預(yù)浸料，通過模壓成型等工藝，便可制備具有各向同性的高性能復(fù)合材料。

短切是碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)線的一道重要工序。目前的短切工藝是通過壓輥和膠輥帶動預(yù)浸帶送料至刀輥處完成短切。這種三輥式短切裝備在制備預(yù)浸料的時候，預(yù)浸料粘度較高，容易造成粘壓輥現(xiàn)象，嚴重浪費材料及影響生產(chǎn)連續(xù)性。原因是刀輥在短切時沒有對預(yù)浸料施加適當?shù)睦ΓA(yù)浸帶便容易粘在壓輥上纏繞起來。

工業(yè)上常用的解決方案是在壓輥涂抹稀釋劑以去除表面樹脂，然而這種方案帶來的缺點是：1.降低生產(chǎn)效率；2.壓輥上涂抹稀釋劑，會對碳纖維預(yù)浸帶造成一定的影響，不利于后續(xù)的加工工藝。

針對上述出現(xiàn)的問題，需要對碳纖維預(yù)浸料的短切機理進行深入系統(tǒng)的研究。傳統(tǒng)的刀輥短切方法無法適應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中有中國注冊專利CN 201908163U“纖維短切機刀輥”中公開了一種纖維短切機刀輥，但是此實用新型不能適應(yīng)高粘度預(yù)浸帶的短切，無法解決預(yù)浸帶纏壓輥以及預(yù)浸料落料的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種用于碳纖維預(yù)浸帶短切的可拆裝刀輥，從機械角度克服了預(yù)浸帶粘度高對短切生產(chǎn)的影響，在刀輥的兩個刀片位中間的壓片，可實現(xiàn)預(yù)浸帶在被一個刀片短切完之后由下一個壓片位對其施加一定的壓緊力，完成切-壓-切的循環(huán)短切動作，避免了預(yù)浸帶粘在壓輥纏繞起來。

本實用新型通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于碳纖維預(yù)浸帶短切的可拆裝刀輥，包括階梯軸、刀輥，所述刀輥包括圓柱形刀輥體、刀片、壓片、固定在所述刀輥體兩端的固定端蓋，所述刀輥體的圓柱面沿周向均勻分布有若干平行于刀輥體軸線的槽道，所述的刀片可拆卸地均勻固定在所述槽道內(nèi)，所述壓片可拆卸地固定在相鄰刀片之間的槽道內(nèi)。

本方案在刀輥的兩個刀片位之間設(shè)置壓片，可實現(xiàn)預(yù)浸帶在被一個刀片短切完之后由下一個壓片位對其施加一定的壓緊力，完成切-壓-切的循環(huán)短切動作，避免了預(yù)浸帶粘在壓輥纏繞起來。

進一步地，所述刀片通過楔形墊片固定在槽道內(nèi)，楔形墊片結(jié)構(gòu)簡單牢固、裝拆方便，有利于刀片的固定。

進一步地，所述的刀輥體兩端設(shè)置有用于支撐并限定刀片徑向竄動的壓片支撐環(huán)，所述壓片支撐環(huán)的圓柱面設(shè)置有與所述壓片相匹配的槽道。

進一步地，所述的固定端蓋與所述壓片支撐環(huán)的外端面之間設(shè)置有彈性墊圈，有效防止安裝固定端蓋過程中對壓片兩端造成剛性擠壓破壞。

進一步地，所述的刀輥體上相鄰槽道的間距為3-10mm。

進一步地，相鄰刀片之間的間距為3-30mm，通過設(shè)置刀片的間距，可滿足短切加工的各種加工長度需要。

進一步地，所述刀片與壓片的前端距離刀輥體圓柱面的高度相等，實現(xiàn)切-壓-切的循環(huán)短切動作，減緩振動。

進一步地，所述壓片的材料為不銹鋼，銳邊打磨為圓弧狀，耐腐蝕且不會對預(yù)浸料造成損傷。

進一步地，所述刀片的材料為碳素工具鋼，有較強的耐磨性和切削性能。

進一步地，所述楔形墊片的橫截面形狀為梯形，有利于刀片的固定

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的刀輥結(jié)構(gòu)從機械角度克服了預(yù)浸帶粘度高對短切生產(chǎn)的影響，在刀輥的兩個刀片位之間設(shè)置壓片，可實現(xiàn)預(yù)浸帶在被一個刀片短切完之后由下一個壓片位對其施加一定的壓緊力，完成切-壓-切的循環(huán)短切動作，避免了預(yù)浸帶粘在壓輥纏繞起來。有效地避免高粘度預(yù)浸帶對短切生產(chǎn)連續(xù)性的影響，使短切過程更加穩(wěn)定，提高了短切預(yù)浸料的質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的裝配體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型實施例的刀輥局部正視示意圖。

圖3是碳纖維預(yù)浸帶短切的示意圖。

圖1中所示為：1-階梯軸、2-固定端蓋、3-刀片、4-楔形墊片、5-壓片、6-壓片支撐環(huán)、7-彈性墊圈、8-刀輥體、9-膠輥、10-預(yù)浸帶、11-壓輥、12-刀輥、13-吹氣件、14-短切預(yù)浸料。

具體實施方式

為進一步理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明，實施例不能在此一一贅述，本實用新型要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。

如圖1和圖2所示，一種用于碳纖維預(yù)浸帶短切的可拆裝刀輥，包括階梯軸1、刀輥12，所述刀輥12包括圓柱形刀輥體8、刀片3、壓片5、固定在所述刀輥體8兩端的固定端蓋2，所述刀輥體8的圓柱面沿周向均勻分布有若干平行于刀輥體8軸線的槽道，所述的刀片3通過楔形墊片4可拆卸地均勻固定在槽道內(nèi)，所述壓片5可拆卸地固定在相鄰刀片3之間的槽道內(nèi)，所述刀片3與壓片5的前端距離刀輥體8圓柱面的高度相等。所述壓片5的材料為304不銹鋼，銳邊打磨為圓弧狀。所述刀片3的材料為碳素工具鋼，有較強的耐磨性和切削性能。所述楔形墊片4的橫截面形狀為梯形，有利于刀片3的固定。

所述的刀輥體8兩端設(shè)置有用于支撐并限定刀片3徑向竄動的壓片支撐環(huán)6，所述壓片支撐環(huán)6的圓柱面設(shè)置有與所述壓片5相匹配的槽道。

所述的固定端蓋2與所述壓片支撐環(huán)6的外端面之間設(shè)置有彈性墊圈7。

所述的刀輥體8上相鄰槽道的間距為3-10mm；相鄰刀片3之間的間距為3-30mm，可根據(jù)短切預(yù)浸料長度的要求可調(diào)整刀片3與壓片5分布，具體間距可根據(jù)實際的短切需要選擇將刀片3固定在相應(yīng)的槽道內(nèi)獲得。

如圖2所示，刀片3和楔形墊片4安裝在刀輥體8的同一個槽道上，相鄰槽道安裝壓片5，刀片3與壓片5依次分布。刀片3與壓片5的安裝高度相等，實現(xiàn)切-壓-切的循環(huán)短切動作，減緩振動。

所述壓片5兩端由壓片支撐環(huán)6支撐，刀輥最終由端蓋2和彈性墊圈7固定。

本實施例提供的可拆裝刀輥的工作原理及過程如下：

1.根據(jù)預(yù)浸料長度要求，在刀輥體8上以該長度為準等距安裝刀片3，嵌入楔形墊片4固定好刀片3，防止刀片3振動，減緩振動對預(yù)浸料質(zhì)量的影響以及裝備的損壞。

2.套上壓片支撐環(huán)6，限制刀片3的徑向竄動，同時安裝好壓片5。

3.將刀輥體8套在階梯軸1上，分別裝上滑動軸承、固定端蓋2、彈性墊圈7，完成刀輥的裝配。

4.如圖3所示，將本實施例的刀輥12裝配到預(yù)浸帶短切裝備上，便可進行預(yù)浸帶短切生產(chǎn)，所述預(yù)浸帶短切裝備包括膠輥9、壓輥11、位于出料端的吹氣件13，預(yù)浸帶10在膠輥9、壓輥11的帶動下被轉(zhuǎn)動中的刀輥12切斷為預(yù)定長度的短切預(yù)浸料14。

5.本實施案例中，調(diào)節(jié)短切速度分別為10m/min、20m/min、30m/min，40m/min進行生產(chǎn)，短切預(yù)浸料14長度為50mm，發(fā)現(xiàn)壓輥11表面雖然逐漸變粘，但是預(yù)浸帶10無粘壓輥11現(xiàn)象出現(xiàn)，預(yù)浸帶10的長度和表面質(zhì)量也得到很好的控制，裝備運行平穩(wěn)，說明刀輥12起到了避免粘壓輥的現(xiàn)象，能夠穩(wěn)定生產(chǎn)短切預(yù)浸料14。

本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。