一种电力工程碳纤维板材加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及纤维板加工技术领域，具体是指一种电力工程碳纤维板材加工装置。


背景技术：

2.碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚度、抗疲劳和耐腐蚀等优异性能。以高性能碳纤维复合材料为典型代表的先进复合材料作为结构、功能或结构/功能一体化材料，在如导弹、运载火箭、卫星、军机等航天航空，以及如大型飞机、风力发电叶片、石油开采、核电、汽车等民用领域中正发挥着不可替代的作用。
3.目前国内电力行业领域，风力发电机叶片用碳纤维复合材料制造已有应用，并且由增加碳纤维复合材料用量的长叶片制成大容量风机已成为主要趋势；由于碳纤维复合芯导线具有独特的技术优势在输电线路导线中已得到逐步推广应用，例如江苏远东电缆公司生产的碳纤维复合材料加强芯输电导线已在福建、辽宁、江苏等电网50余条线路上挂网运行。然而作为新型复合材料，碳纤维在国内带电作业承力工具上的应用研究仍然是空白。采用碳纤维复合材料制作带电作业承力工具对减轻整体结构重量、替代现有承力工具制造所使用的钢、铝合金甚至钛合金等金属材料，对实现节能减排绿色发展意义重大。
4.目前国内大量使用的碳纤维板材，其特点是轴向抗拉强度高、耐腐蚀和秔震性好。但经过多次反复试验发现其存在抗压性与剪切性不足、多维方向受力能力较低等缺陷，不能满足电力工程一些工具制作板材要求，因此亟待改进。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种电力工程碳纤维板材加工装置，增加多向多层碳纤维丝，提高成型碳纤维板材各项力学性能。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种电力工程碳纤维板材加工装置，它包括碳纤维布支架，所述碳纤维布支架上设有若干个碳纤维布卷辊，所述碳纤维布卷辊上卷饶有碳纤维布，所述碳纤维布依次穿过定位装置一和定位装置二，所述定位装置二的两侧设有左碳纤维纱支架和右碳纤维纱支架，所述左碳纤维纱支架和右碳纤维纱支架上对称设置在定位装置二两侧，所述左碳纤维纱支架和右碳纤维纱支架上均设有碳纤维纱辊，所述碳纤维纱辊上绕设有碳纤维丝，所述碳纤维丝和碳纤维布呈45
°
夹角，所述定位装置二后侧设有预热箱，所述碳纤维布贯穿预热箱且延伸至模具，所述模具后侧设有牵引装置，所述模具的出口且通过牵引装置牵引输送的为碳纤维板材。
7.进一步的，所述碳纤维布为由纵向纤维和横向纤维编织成的平纹布。
8.进一步的，所述碳纤维板材的材质为聚丙腈基碳纤维。
9.进一步的，所述碳纤维板材的厚度为0.15～10mm。
10.进一步的，在定位装置二内，所述碳纤维布多层叠加且之间碳纤维丝进行左、右双向交叉。
11.本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型的碳纤维布主体结构其由纵向纤维和横向纤维编织为平纹布，根据工具制造要求可确定所需碳纤维布的幅宽及层数。由于所选碳纤维布基材为纵向与横向的二维纤维结构，不满足带电作业工况下复杂受力条件要求，因此在现有双向碳纤维布基材的每层间加入多向多层碳纤维丝进行左、右45
°
双向交叉固化并作每层布间浸渍环氧树脂胶处理。加工后的碳纤维板材力学性能部分指标优于制作电力承力工具常用的q235b碳钢和7a04铝合金材料，同时保留了碳纤维原有高抗拉强度性能，在抗压、抗弯、抗扭和抗剪切等方面的能力也得到显著提高，可以满足制作碳纤维复合材料承力工具要求。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图。
13.如图所示：1、碳纤维布支架，2、碳纤维布卷辊，3、碳纤维布，4、定位装置一，5、定位装置二，6、左碳纤维纱支架，7、右碳纤维纱支架，8、碳纤维纱辊，9、碳纤维丝，10、预热箱，11、模具，12、牵引装置，13、碳纤维板材。
具体实施方式
14.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
15.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
16.本实用新型在具体实施时，一种电力工程碳纤维板材加工装置，它包括碳纤维布支架1，所述碳纤维布支架1上设有若干个碳纤维布卷辊2，所述碳纤维布卷辊2上卷饶有碳纤维布3，所述碳纤维布3依次穿过定位装置一4和定位装置二5，所述定位装置二5的两侧设有左碳纤维纱支架6和右碳纤维纱支架7，所述左碳纤维纱支架6和右碳纤维纱支架7上对称设置在定位装置二5两侧，所述左碳纤维纱支架6和右碳纤维纱支架7上均设有碳纤维纱辊8，所述碳纤维纱辊8上绕设有碳纤维丝9，所述碳纤维丝9和碳纤维布3呈45
°
夹角，所述定位装置二5后侧设有预热箱10，所述碳纤维布3贯穿预热箱10且延伸至模具11，所述模具11后侧设有牵引装置12，所述模具11的出口且通过牵引装置12牵引输送的为碳纤维板材13，所述碳纤维布3为由纵向纤维和横向纤维编织成的平纹布，所述碳纤维板材13的材质为聚丙腈基碳纤维，所述碳纤维板材13的厚度为0.15～10mm，在定位装置二5内，所述碳纤维布3多层叠加且之间碳纤维丝9进行左、右双向交叉。
17.本实用新型的工作原理：先对基材进行浸渍环氧树脂胶结剂，后采用挤拉、缠绕、编织一次热固，恒温加压，成型工艺完成。对加工质量合格的承力工具碳纤维基材按工艺工序进行再加工后即可获得所需的碳纤维板材。
18.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种电力工程碳纤维板材加工装置，其特征在于：它包括碳纤维布支架(1)，所述碳纤维布支架(1)上设有若干个碳纤维布卷辊(2)，所述碳纤维布卷辊(2)上卷饶有碳纤维布(3)，所述碳纤维布(3)依次穿过定位装置一(4)和定位装置二(5)，所述定位装置二(5)的两侧设有左碳纤维纱支架(6)和右碳纤维纱支架(7)，所述左碳纤维纱支架(6)和右碳纤维纱支架(7)上对称设置在定位装置二(5)两侧，所述左碳纤维纱支架(6)和右碳纤维纱支架(7)上均设有碳纤维纱辊(8)，所述碳纤维纱辊(8)上绕设有碳纤维丝(9)，所述碳纤维丝(9)和碳纤维布(3)呈45
°
夹角，所述定位装置二(5)后侧设有预热箱(10)，所述碳纤维布(3)贯穿预热箱(10)且延伸至模具(11)，所述模具(11)后侧设有牵引装置(12)，所述模具(11)的出口且通过牵引装置(12)牵引输送的为碳纤维板材(13)。2.根据权利要求1所述的一种电力工程碳纤维板材加工装置，其特征在于：所述碳纤维布(3)为由纵向纤维和横向纤维编织成的平纹布。3.根据权利要求1所述的一种电力工程碳纤维板材加工装置，其特征在于：所述碳纤维板材(13)的材质为聚丙腈基碳纤维。4.根据权利要求1所述的一种电力工程碳纤维板材加工装置，其特征在于：所述碳纤维板材(13)的厚度为0.15～10mm。5.根据权利要求1所述的一种电力工程碳纤维板材加工装置，其特征在于：在定位装置二(5)内，所述碳纤维布(3)多层叠加且之间碳纤维丝(9)进行左、右双向交叉。

技术总结
本实用新型公开了一种电力工程碳纤维板材加工装置，它包括碳纤维布支架，所述碳纤维布支架上设有若干个碳纤维布卷辊，所述碳纤维布依次穿过定位装置一和定位装置二，所述定位装置二的两侧设有左碳纤维纱支架和右碳纤维纱支架，所述左碳纤维纱支架和右碳纤维纱支架上均设有碳纤维纱辊，所述碳纤维纱辊上绕设有碳纤维丝，所述碳纤维丝和碳纤维布呈45


技术研发人员：张旭
受保护的技术使用者：云南浩菲电力工程有限公司
技术研发日：2021.05.24
技术公布日：2021/12/3