的運(yùn) 行速度，a ^為包角a對(duì)應(yīng)的弧度，g卩a ^ = a X Ji/180°。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的碳纖維擴(kuò)展裝置100,碳纖維束的運(yùn)行速度V可以為5m/min~20m/ min，常數(shù)k可以取值12~50,碳纖維束的張力F可以為ION~40N。例如，包角a為1〇〇° 時(shí)，a '為531/9,擴(kuò)展輥組11可以設(shè)置有11個(gè)擴(kuò)展輯，常數(shù)k取值38. 4,碳纖維束的運(yùn)行 速度V設(shè)置為7. 5m/min時(shí)，利用上述公式通過計(jì)算可得，碳纖維束的張力F可以為32. 27N。
[0035] 發(fā)明人為了驗(yàn)證碳纖維束擴(kuò)展效果與其擴(kuò)展過程中的張力F和包角a之間的關(guān) 系，進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。表1示例性地列出了包角a不同時(shí)，碳纖維束的擴(kuò)展張力F、及其擴(kuò) 展效果的對(duì)比。
[0036] 表1碳纖維束擴(kuò)展效果
[0037]

[0039] 由表1可知，在本發(fā)明的碳纖維擴(kuò)展裝置100中，碳纖維束的運(yùn)行速度V相同的情 況下，擴(kuò)展輥的數(shù)量N相同時(shí)，包角a越小，碳纖維束受到的張力F則越大，其擴(kuò)展效果相 對(duì)較好；包角a越大，碳纖維束受到的張力F則越小，其擴(kuò)展效果相對(duì)較差；但是碳纖維束 的張力F在擴(kuò)展輥的數(shù)量N越多的情況下越大，其擴(kuò)展效果也相對(duì)較好。
[0040] 具體地，在本實(shí)施例中，N為11，札為100mm，AR為35mm~55mm，a為1〇〇。。
[0041] 為了達(dá)到碳纖維束的目標(biāo)擴(kuò)展寬度，以便調(diào)整包角a的大小，在N個(gè)擴(kuò)展輥中的 第l+2n個(gè)擴(kuò)展輥的底座上設(shè)置有升降裝置13,其中，n為大于等于1的正整數(shù)。
[0042] 圖4示出了升降裝置13的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D4所示，升降裝置13包括絲杠131、 蝸輪132和蝸桿133,其中，絲杠131的第一端1311與第l+2n個(gè)擴(kuò)展輥110的底座固定連 接，絲杠131與蝸輪132的中心傳動(dòng)連接，蝸輪132與蝸桿133傳動(dòng)連接。
[0043] 當(dāng)擴(kuò)展碳纖維束的過程中，需要擴(kuò)展張力增大時(shí)，調(diào)節(jié)蝸桿133,使渦輪132旋轉(zhuǎn) 過程中使得絲杠131下降，減小包角a ;反之，則反方向調(diào)節(jié)蝸桿133,使得絲杠131上升， 增大包角a。
[0044] 上面描述的內(nèi)容可以單獨(dú)地或者以各種方式組合起來實(shí)施，而這些變型方式都在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0045] 需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí) 體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存 在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包含一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個(gè)…"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0046] 最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管 參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可 以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述碳纖維擴(kuò)展裝置（100)包括擴(kuò)展輥 組（11)，所述擴(kuò)展輥組（11)包括N個(gè)擴(kuò)展輥，其中，N為大于等于3的奇數(shù)，所述擴(kuò)展輥的 外表面沿軸向均勻設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)向槽（101)，所述N個(gè)擴(kuò)展輥包括上輥（111)和下輥 (112)，所述上輥（111)和所述下輥（112)交替設(shè)置在碳纖維束的上方和下方，并且其中，所 述上輥（111)分布在同一水平面內(nèi)，所述下輥（112)分布在同一水平面內(nèi)。2. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述導(dǎo)向槽（101)的表面 為曲率半徑為R的圓弧面，所述N個(gè)擴(kuò)展輥的導(dǎo)向槽（101)的曲率半徑R沿碳纖維束的運(yùn) 行方向以AR依次遞增。 3?如權(quán)利要求2所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述AR為30mm~60mm〇4. 如權(quán)利要求2所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，第一個(gè)所述擴(kuò)展輥的曲率 半徑R1的值是第一個(gè)所述擴(kuò)展輥和第二個(gè)所述擴(kuò)展輥的間隔的值的〇. 7~1. 35倍。5. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述N個(gè)擴(kuò)展輥以間隔L 等間距設(shè)置。6. 如權(quán)利要求4所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，碳纖維束繞過所述下輥 (112)形成的包角為a，其中，a的范圍為60°~120°。7. 如權(quán)利要求6所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述碳纖維擴(kuò)展裝置 (100)按照下述方式控制： F = kXN/(VX a ;) 其中，F(xiàn)為碳纖維束收到受到的張力，k為常數(shù)，N為擴(kuò)展輥的數(shù)量，V為碳纖維束的運(yùn) 行速度，a'為包角a對(duì)應(yīng)的弧度。8. 如權(quán)利要求6所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，N為11，R:為100mm，AR 為 35mm~55mm，a為 1〇〇。。9. 如權(quán)利要求6所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述N個(gè)擴(kuò)展輥中的第 l+2n個(gè)擴(kuò)展輥（110)的底座上設(shè)置有升降裝置（13)，其中，n為大于等于1的正整數(shù)。10. 如權(quán)利要求9所述的碳纖維擴(kuò)展裝置（100)，其特征在于，所述升降裝置（13)包 括絲杠（131)、蝸輪（132)和蝸桿（133)，其中，所述絲杠（131)的第一端（1311)與所述第 l+2n個(gè)擴(kuò)展輥（110)的底座固定連接，所述絲杠（131)與所述蝸輪（132)的中心傳動(dòng)連接， 所述蝸輪（132)與所述蝸桿（133)傳動(dòng)連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種碳纖維擴(kuò)展裝置，所述碳纖維擴(kuò)展裝置包括擴(kuò)展輥組，所述擴(kuò)展輥組包括N個(gè)擴(kuò)展輥，其中，N為大于等于3的奇數(shù)，所述擴(kuò)展輥的外表面沿軸向均勻設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)向槽，所述N個(gè)擴(kuò)展輥包括上輥和下輥，所述上輥和所述下輥交替設(shè)置在碳纖維束的上方和下方，并且其中，所述上輥分布在同一水平面內(nèi)，所述下輥分布在同一水平面內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的碳纖維擴(kuò)展裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，碳纖維束在交替地經(jīng)過上輥和下輥的擴(kuò)展過程中，不斷加寬、變薄，使得碳纖維束擴(kuò)展后的寬厚均勻適中；而且本發(fā)明的碳纖維擴(kuò)展裝置能夠調(diào)節(jié)擴(kuò)展輥的升降，從而可以根據(jù)需要對(duì)擴(kuò)展張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同的碳纖維束的擴(kuò)展要求。
【IPC分類】D02J1/18
【公開號(hào)】CN105177792
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王清亞
【申請(qǐng)人】北京合力星新材料技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日