製造碳纖維複合芯棒所使用的分紗器的製作方法
2023-09-13 08:20:55
專利名稱：製造碳纖維複合芯棒所使用的分紗器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及製造碳纖維(電纜芯棒的一種)棒所使用的分紗器，具體說是制 造碳纖維複合芯棒所使用的分紗器。
背景技術：
傳統的鋼芯鋁絞線(電纜)的芯棒為鋼棒，鋼芯棒重量重、熱膨脹係數大、不耐高 溫、抗腐蝕能力差，制約了輸變業的發展。為此眾多專利文獻公開了以碳纖維芯棒取代鋼芯 棒的方案。碳纖維芯棒具有重量輕、熱膨脹係數小、耐高溫、抗衝擊性好、抗腐蝕能力強等優 點，是鋼芯棒很好的替代產品。但國家標準要求電纜應能纏繞在直徑為55D的圓形盤具上， 至少一圈。由於成型後的碳纖維芯棒較脆、較硬，彎曲性較差，一般它只能纏繞在直徑為77D 的圓形盤具上，不符合上述國標的要求。
發明內容為解決上述技術問題，本實用新型的目的在於提供一種製造碳纖維複合芯棒所使 用的分紗器。使用本實用新型製造出的碳纖維複合芯棒是在碳纖維圓棒的外表面、沿著圓棒 的軸向鑲嵌若干股玻璃纖維(每股含玻璃纖維M00-4800旦)，即每股玻璃纖維與圓棒的軸 平行，從圓棒斷面看若干股玻璃纖維均勻地分布在圓棒的圓周上，在鑲嵌了玻璃纖維後的 碳纖維圓棒的外表面包覆玻璃纖維布。以上若干股一般掌握在4-10股之間。碳纖維複合芯棒的製造方法是1、將碳纖維和若干股玻璃纖維送入恆溫料槽中浸潤塗膠；2、使用本實用新型將碳纖維和若干股玻璃纖維拉擠成棒，本實用新型是經改進的 分紗器，具體是在分紗器壁上開玻璃纖維通道，該通道的進口設在靠近進紗口的壁上，出 口與分紗器的擠棒通道連通；玻璃纖維通道的軸線與擠棒通道的軸線夾15-25度角；若干 個玻璃纖維通道均勻分布在分紗器外壁的圓周上；玻璃纖維的股數與玻璃纖維通道的個數 相等。碳纖維送入擠棒通道、一股玻璃纖維送入一個玻璃纖維通道，在分紗器後序的索引機 的牽引拉伸下，分紗器擠出膠狀的帶玻璃纖維的碳纖維棒，即若干股玻璃纖維沿著軸向(與 軸向平行)均勻在鑲嵌在碳纖維棒的外表面；3、在帶玻璃纖維的碳纖維棒的表面包覆玻璃纖維布，以防止玻璃纖維鬆散、撕裂、 出毛刺，且便於組裝電纜，且解決了碳纖維和玻璃纖維這兩種纖維強度伸長率不匹配，造成 受力不均的問題；4、送入第二導紗器，去除多餘的膠水；5、送入預成型模具中進行加熱固化，得到半固化的複合芯後，再將上述半固化的 複合芯送入後固化烘箱進行後固化處理，成碳纖維複合芯棒。與現有的碳纖維芯棒相比，使用本實用新型製造的碳纖維複合芯棒的有益效果 是由於在碳纖維棒上鑲嵌了若干股玻璃纖維，使其韌性和彎曲度得到顯著地提高，符合國家標準關於電纜能夠纏繞在直徑為55D的圓形盤具上至少一圈的要求。以下結合附圖進一步說明本實用新型。
圖1是碳纖維複合芯棒的結構示意圖。圖2是本實用新型的軸向剖面圖。
具體實施方式
參見圖1，使用本實用新型製造出的碳纖維複合芯棒是，在碳纖維圓棒1的外表 面、沿著圓棒的軸向鑲嵌六股玻璃纖維2，即每股玻璃纖維與圓棒的軸平行，從圓棒斷面看 六股玻璃纖維均勻地分布在圓棒的圓周上，在鑲嵌了玻璃纖維後的碳纖維圓棒的外表面包 覆玻璃纖維布3。碳纖維複合芯棒的製造方法是1、將高性能碳纖維和高強度玻璃纖維從紗架上勻速牽出，使其經過集紗器進入去 溼器中除去水分；2、將去過溼的高性能碳纖維和高強度玻璃纖維送入恆溫料槽中浸潤塗膠；3、將碳纖維和六股玻璃纖維送入本實用新型拉擠成棒，本實用新型是經改進的分 紗器，參見圖2，具體是在分紗器壁4上開玻璃纖維通道5，該通道的進口設在靠近進紗口的 壁上，出口與分紗器的擠棒通道7連通；玻璃纖維通道5的軸線與擠棒通道的軸線夾20度 角；玻璃纖維通道為六個，它們均勻分布在分紗器外壁的圓周上。碳纖維送入擠棒通道進紗 口 8、一股玻璃纖維送入一個玻璃纖維通道，在分紗器後序的索引機的牽引拉伸下，從分紗 器出口 6擠出的膠狀的帶玻璃纖維的碳纖維棒，即六股玻璃纖維沿著軸向(與軸向平行)均 勻在鑲嵌在碳纖維棒的外表面；4、在帶玻璃纖維的碳纖維棒的表面包覆玻璃纖維布，以防止玻璃纖維鬆散、撕裂、 出毛刺，且便於絞裝電纜，且解決了碳纖維和玻璃纖維這兩種纖維強度不匹配，造成受力不 均的問題；5、使膠狀的帶玻璃纖維的碳纖維棒進入第二導紗器中去除多餘的樹脂；6、送入預成型模具中進行加熱固化，得到半固化的複合芯後，再將上述半固化的 複合芯送入後固化烘箱進行後固化處理，成碳纖維複合芯棒。
權利要求1.一種製造碳纖維複合芯棒所使用的分紗器，包括分紗器，其特徵是在分紗器壁上 開玻璃纖維通道，該通道的進口設在靠近進紗口的壁上，出口與分紗器的擠棒通道連通；玻 璃纖維通道的軸線與擠棒通道的軸線夾15-25度角；若干個玻璃纖維通道均勻分布在分紗 器外壁的圓周上。
2.按照權利要求1所述的製造碳纖維複合芯棒所使用的分紗器，其特徵是六個玻璃 纖維通道均勻分布在分紗器外壁的圓周上，每個玻璃纖維通道的軸線與擠棒通道的軸線夾 20度角。
專利摘要本實用新型提供了一種製造碳纖維複合芯棒所使用的分紗器，所要解決的問題是成型後的碳纖維芯棒較脆、較硬，彎曲性較差。本實用新型的要點是在分紗器壁上開玻璃纖維通道，該通道的進口設在靠近進紗口的壁上，出口與分紗器的擠棒通道連通；玻璃纖維通道的軸線與擠棒通道的軸線夾15-25度角；若干個玻璃纖維通道均勻分布在分紗器外壁的圓周上。使用本實用新型製造的碳纖維複合芯棒的有益效果是由於在碳纖維棒上鑲嵌了若干股玻璃纖維，使其韌性和彎曲度提到顯著地提高，符合國標。
文檔編號H01B7/18GK201877211SQ20102065900
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者徐國偉, 李向濤, 李玉強, 王維新 申請人:瀋陽中恆新材料有限公司