[go: up one dir, main page]

CN103878987A - 一种圆环换能器自动加预应力装置 - Google Patents

一种圆环换能器自动加预应力装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103878987A
CN103878987A CN201310733226.8A CN201310733226A CN103878987A CN 103878987 A CN103878987 A CN 103878987A CN 201310733226 A CN201310733226 A CN 201310733226A CN 103878987 A CN103878987 A CN 103878987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding
glass fibre
prestress
wheel
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310733226.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103878987B (zh
Inventor
许江平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
No 750 Test Field of China Shipbuilding Industry Corp
Original Assignee
No 750 Test Field of China Shipbuilding Industry Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by No 750 Test Field of China Shipbuilding Industry Corp filed Critical No 750 Test Field of China Shipbuilding Industry Corp
Priority to CN201310733226.8A priority Critical patent/CN103878987B/zh
Publication of CN103878987A publication Critical patent/CN103878987A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103878987B publication Critical patent/CN103878987B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种圆环换能器自动加预应力装置。属水声换能器领域。装置由缠绕机构、预应力控制机构、电机驱动设备、控制系统、玻璃纤维和支架组成,其中缠绕机构、预应力控制机构、电机驱动设备、控制系统安装在支架上,电机驱动为设备提供动力,控制系统连接电机驱动设备,控制系统用于控制电机驱动设备的工作,预应力控制机构连接缠绕机构,缠绕机构用于完成玻璃纤维的缠绕。本发明装置采用计算机控制玻璃钢预应力层的缠绕方式及缠绕匝数,利用砝码控制玻璃纤维丝张力的大小,能有效提高圆环形换能器的加预应力的工作效率、减少人工劳动强度、提高产品质量。

Description

一种圆环换能器自动加预应力装置
技术领域
本发明涉及一种圆环换能器自动加预应力装置。属水声换能器领域。
背景技术
圆环换能器是一种使用广泛的低频大功率发射换能器,常用于远程声纳等水声设备中,研制低频大功率圆环换能器的主要技术难点在于加预应力工艺,加预应力工艺需要在圆环换能器的外表面均匀地缠绕一定厚度的玻璃钢预应力层,缠绕过程中玻璃纤维丝上需要保持设定的张力,使圆环换能器表面能保持设定的预应力,从而提高圆环换能器的额定功率。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的问题,提供一种圆环换能器自动加预应力装置,用于自动完成各种口径圆环换能器的加预应力装置。
本发明通过下列技术方案完成的:圆环换能器自动加预应力装置由缠绕机构(1)、预应力控制机构(2)、电机驱动设备(3)、控制系统(4)、玻璃纤维(5)和支架(6)组成,
缠绕机构(1)、预应力控制机构(2)、电机驱动设备(3)、控制系统(4)安装在支架(6)上,电机驱动设备(3)提供动力,控制系统(4)连接电机驱动设备(3),控制系统(4)用于控制电机驱动设备(3)的工作,预应力控制机构(2)连接缠绕机构(1),缠绕机构(1)用于完成玻璃纤维(5)的缠绕。
所述的缠绕机构(1)包括:圆环换能器(10)、缠绕轮盘(11)、缠绕电机(12)、传动链条(13)、排线电机(14)、排线小车(15)、涡轮传动机构(16)、环氧树酯槽(17)、导线轮(18),
圆环换能器(10)装卡在缠绕轮盘(11)上,缠绕电机(12)通过传动链条(13)连接缠绕轮盘(11),排线电机(14)通过涡轮传动机构(16)连接排线小车(15),排线小车(15)上固定安装环氧树酯槽(17),环氧树酯槽(17)内装环氧树酯,至少一个导线轮(18)浸泡在环氧树酯中,最终玻璃纤维(5)缠绕于圆环换能器(10)上。
所述的预应力控制机构(2)包括:压线轮(20)、刹车轮(21)、刹车片(22)、刹车杠杆(23)和砝码(24),
其中:压线轮(20)为两个,其中一个压线轮(20)与刹车轮(21)固定在同一根转动轴上,刹车杠杆(23)的一段安有刹车片(22),刹车片(22)对向刹车轮(21),砝码(24)悬挂在刹车杠杆(23)的另一端上。
所述的预应力控制机构(2)还包括弹簧秤(25),弹簧秤(25)安装在一个导线轮(18)上安套于玻璃纤维(5)流线的一段上,弹簧秤(25)的另一端固定在支架(6)上。
所述的两只压线轮(20)外表面为橡胶层,两只压线轮(20)紧靠在一起,夹住通过两只压线轮(20)接触面的玻璃纤维(5)。
 
工作原理一种圆环换能器自动加预应力装置,由缠绕机构(1)、预应力控制机构(2)、电机驱动设备(3)、控制系统(4)、玻璃纤维(5)和支架(6)组成,
缠绕机构(1)主要由缠绕轮盘(11)、缠绕电机(12)、传动链条(13)、排线电机(14)、排线小车(15)、涡轮传动机构(16)、环氧树酯槽(17)、导线轮(18)和支架(6)等组成,其功能是将玻璃纤维(5)浸润环氧树酯后,均匀地缠绕在圆环换能器(10)圆周上;
圆环换能器(10)装卡在缠绕轮盘(11)上,缠绕电机(12)通过传动链条(13)连接缠绕轮盘(11),排线电机(14)通过涡轮传动机构(16)连接排线小车(15),排线小车(15)上固定安装环氧树酯槽(17),环氧树酯槽(17)内装环氧树酯,至少一个导线轮(18)浸泡在环氧树酯中,最终玻璃纤维(5)缠绕于圆环换能器(10)上;
排线电机(14)通过涡轮传动机构(16)带动排线小车(15)做前后往复运动,完成缠绕玻璃纤维(5)的自动排线动作;
排线小车(15)上固定安装环氧树酯槽(17),环氧树酯槽(17)内装环氧树酯,一只导线轮(18)浸泡在环氧树酯中,使通过该导线轮(18)的玻璃纤维(5)浸润上环氧树酯,完成圆环换能器(10)缠绕玻璃纤维(5)的自动涂抹环氧树酯的动作;
两只压线轮(20)外表面为橡胶层,它们紧靠在一起,夹住通过两只压线轮(20)接触面的玻璃纤维(5),确保玻璃纤维(5)只能随压线轮(20)转动时移动,不会与压线轮(20)之间产生滑动;
预应力控制机构(2)主要由压线轮(20)、刹车轮(21)、刹车片(22)、刹车杠杆(23)、砝码(24)和弹簧秤(25)组成,其功能是调节玻璃纤维(5)的缠绕张力,以满足所需的预应力要求;
一只压线轮(20)与刹车轮(21)固定在同一根转动轴上,保持连动,当刹车轮(21)不转动时,压线轮(20)也不会转动,此时玻璃纤维(5)被两只压线轮(20)压紧不会滑动;
刹车杠杆(23)将刹车片(22)压向刹车轮(21),使刹车轮(21)不能转动,制动力大小由悬挂在刹车杠杆(23)上的砝码(24)的重量决定;
当缠绕轮盘(11)和圆环换能器(10)转动时,玻璃纤维(5)将被拉紧,当玻璃纤维(5)上的张力达到一定数值,可以将砝码(24)提起时,刹车片(22)将松开与刹车轮(21)的接触,玻璃纤维(5)可以拉动压线轮(20)与刹车轮(21)一起转动,同时玻璃纤维(5)也可以向前移动。当玻璃纤维(5)向前移动后,其上的张力将减少,不足以提起砝码(24),砝码(24))又再次将刹车片(22)压向刹车轮(21),阻止玻璃纤维(5)继续向前移动。上述过程是一个动态平衡的过程,最终将保证玻璃纤维(5)上的张力在整个缠绕过程中保持一个设定值,张力设定值的大小约等于砝码(24)重量的1/2;
弹簧秤(25)用于实时监测玻璃纤维(5)上的张力,同时由于弹簧秤(25)有一定的拉伸范围,可以缓冲玻璃纤维(5)张力的瞬态变化,防止玻璃纤维(5)被拉断;
控制系统(4)上安装有控制软件,控制软件可以设定玻璃纤维(5)缠绕速度、缠绕层数、每层的缠绕宽度和缠绕匝数。设定好上述参数后,控制系统(4)就能控制电机驱动设备(3),驱动缠绕电机(12)和排线电机(14)运转,自动在圆环换能器(10)的外层,按设定的厚度、宽度和张力,均匀地缠绕玻璃纤维(5)预应力层,其间不需要人工干预。
本发明装置采用计算机控制玻璃钢预应力层的缠绕方式及缠绕匝数,利用砝码(24)控制玻璃纤维(5)丝张力的大小,能有效提高圆环形换能器的加预应力的工作效率、减少人工劳动强度、提高产品质量。
附图说明
图1是圆环换能器自动加预应力装置的结构示意图。
其中:1—缠绕机构、10—圆环换能器、11—缠绕轮盘、12—缠绕电机、13—传动链条、14—排线电机、15—排线小车、16—涡轮传动机构、17—环氧树酯槽、18—导线轮;
2—预应力控制机构、20—压线轮、21—刹车轮、22—刹车片、23—刹车杠杆、24—砝码,25—弹簧秤;
3—电机驱动设备、4—控制系统、5—玻璃纤维、6—支架、7—玻璃纤维线团。
 
具体实施方式
圆环换能器自动加预应力装置结构示意图见图1,主要由缠绕机构1、预应力控制机构2、电机驱动设备3和控制系统4组成。
在图1中,玻璃纤维线团7中抽出的玻璃纤维5经过两只压线轮20和八只导线轮18后,导引到圆环换能器10上。
圆环换能器10装卡在缠绕轮盘11上,缠绕电机12通过传动链条13带动缠绕轮盘11和圆环换能器10转动,完成缠绕玻璃纤维5的动作。
排线电机14通过涡轮传动机构16带动排线小车15做前后往复运动,完成缠绕玻璃纤维5的自动排线动作。
排线小车15上固定安装环氧树酯槽17,环氧树酯槽17内装环氧树酯,一只导线轮18浸泡在环氧树酯中,使通过该导线轮18的玻璃纤维5浸润上环氧树酯,完成圆环换能器10缠绕玻璃纤维5的自动涂抹环氧树酯的动作。
两只压线轮20外表面为橡胶层,它们紧靠在一起,夹住通过两只压线轮20接触面的玻璃纤维5,确保玻璃纤维5只能随压线轮20转动时移动,不会与压线轮20之间产生滑动。
一只压线轮20与刹车轮21固定在同一根转动轴上,保持连动,当刹车轮21不转动时,压线轮20也不会转动,此时玻璃纤维5被两只压线轮20压紧不会滑动。
刹车杠杆23将刹车片22压向刹车轮21,使刹车轮21不能转动,制动力大小由悬挂在刹车杠杆23上的砝码24的重量决定。
当缠绕轮盘11和圆环换能器10转动时,玻璃纤维5将被拉紧,当玻璃纤维5上的张力达到一定数值,可以将砝码24提起时,刹车片22将松开与刹车轮21的接触,玻璃纤维5可以拉动压线轮20与刹车轮21一起转动,同时玻璃纤维5也可以向前移动。当玻璃纤维5向前移动后,其上的张力将减少,不足以提起砝码24,砝码24又再次将刹车片22压向刹车轮21,阻止玻璃纤维5继续向前移动。上述过程是一个动态平衡的过程,最终将保证玻璃纤维5上的张力在整个缠绕过程中保持一个设定值,张力设定值的大小约等于砝码24重量的1/2。
弹簧秤25用于实时监测玻璃纤维5上的张力,同时由于弹簧秤25有一定的拉伸范围,可以缓冲玻璃纤维5张力的瞬态变化,防止玻璃纤维5被拉断。
控制系统4上安装有控制软件,控制软件可以设定玻璃纤维5缠绕速度5米//秒、缠绕层数100层、每层的缠绕宽度和缠绕匝数150。设定好上述参数后,控制系统4就能控制电机驱动设备3,驱动缠绕电机12和排线电机14运转,自动在圆环换能器10的外层,按设定的厚度、宽度和张力,均匀地缠绕玻璃纤维5预应力层,其间不需要人工干预。
目前一只低频大功率圆环换能器的售价在几万到几十万元,而其生产成本不到售价的1/2,是一种高利润产品,研制和生产低频大功率圆环换能器(10)的主要技术难点是加预应力工艺过程,该装置能自动完成圆环换能器(10)的加预应力工艺过程,为换能器生产厂家带来巨大的经济效益。

Claims (5)

1.一种圆环换能器自动加预应力装置,其特征在于由缠绕机构(1)、预应力控制机构(2)、电机驱动设备(3)、控制系统(4)、玻璃纤维(5)和支架(6)组成,
缠绕机构(1)、预应力控制机构(2)、电机驱动设备(3)、控制系统(4)安装在支架(6)上,电机驱动设备(3)提供动力,控制系统(4)连接电机驱动设备(3),控制系统(4)用于控制电机驱动设备(3)的工作,预应力控制机构(2)连接缠绕机构(1),缠绕机构(1)用于完成玻璃纤维(5)的缠绕。
2.根据权利要求1所述的一种圆环换能器自动加预应力装置,其特征在于所述的缠绕机构(1)包括:圆环换能器(10)、缠绕轮盘(11)、缠绕电机(12)、传动链条(13)、排线电机(14)、排线小车(15)、涡轮传动机构(16)、环氧树酯槽(17)、导线轮(18),
圆环换能器(10)装卡在缠绕轮盘(11)上,缠绕电机(12)通过传动链条(13)连接缠绕轮盘(11),排线电机(14)通过涡轮传动机构(16)连接排线小车(15),排线小车(15)上固定安装环氧树酯槽(17),环氧树酯槽(17)内装环氧树酯,至少一个导线轮(18)浸泡在环氧树酯中,最终玻璃纤维(5)缠绕于圆环换能器(10)上。
3.根据权利要求1或2所述的圆环换能器自动加预应力装置,其特征在于所述的预应力控制机构(2)包括:压线轮(20)、刹车轮(21)、刹车片(22)、刹车杠杆(23)和砝码(24),
其中:压线轮(20)为两个,其中一个压线轮(20)与刹车轮(21)固定在同一根转动轴上,刹车杠杆(23)的一段安有刹车片(22),刹车片(22)对向刹车轮(21),砝码(24)悬挂在刹车杠杆(23)的另一端上。
4.据权利要求3所述的圆环换能器自动加预应力装置,其特征在于所述的预应力控制机构(2)还包括弹簧秤(25),弹簧秤(25)安装在一个导线轮(18)上安套于玻璃纤维(5)流线的一段上,弹簧秤(25)的另一端固定在支架(6)上。
5.据权利要求3所述的圆环换能器自动加预应力装置,其特征在于所述的两只压线轮(20)外表面为橡胶层,两只压线轮(20)紧靠在一起,夹住通过两只压线轮(20)接触面的玻璃纤维(5)。
CN201310733226.8A 2013-12-27 2013-12-27 一种圆环换能器自动加预应力装置 Active CN103878987B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310733226.8A CN103878987B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 一种圆环换能器自动加预应力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310733226.8A CN103878987B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 一种圆环换能器自动加预应力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103878987A true CN103878987A (zh) 2014-06-25
CN103878987B CN103878987B (zh) 2017-03-29

Family

ID=50948255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310733226.8A Active CN103878987B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 一种圆环换能器自动加预应力装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103878987B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109928777A (zh) * 2019-03-29 2019-06-25 海鹰企业集团有限责任公司 一种陶瓷球预应力的施加工艺
CN111215561A (zh) * 2020-01-13 2020-06-02 上海船舶电子设备研究所(中国船舶重工集团公司第七二六研究所) 压电陶瓷元件金属预应力丝的缠绕方法
CN113571630A (zh) * 2021-07-22 2021-10-29 济南大学 一种可定量调控压电陶瓷圆管表面预应力的纤维缠绕方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067264A1 (fr) * 2003-01-23 2004-08-12 Eads Space Transportation Sa. Procede de depose sur un support de couches fibreuses inclinees
CN201350687Y (zh) * 2008-12-25 2009-11-25 哈尔滨理工大学 大型复合材料储罐缠绕机
EP2433784A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 General Electric Company System and method for the automated delivery and layup of resin infused fibers
CN203680817U (zh) * 2013-12-27 2014-07-02 中国船舶重工集团公司七五○试验场 一种圆环换能器自动加预应力装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067264A1 (fr) * 2003-01-23 2004-08-12 Eads Space Transportation Sa. Procede de depose sur un support de couches fibreuses inclinees
CN201350687Y (zh) * 2008-12-25 2009-11-25 哈尔滨理工大学 大型复合材料储罐缠绕机
EP2433784A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 General Electric Company System and method for the automated delivery and layup of resin infused fibers
CN203680817U (zh) * 2013-12-27 2014-07-02 中国船舶重工集团公司七五○试验场 一种圆环换能器自动加预应力装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109928777A (zh) * 2019-03-29 2019-06-25 海鹰企业集团有限责任公司 一种陶瓷球预应力的施加工艺
CN109928777B (zh) * 2019-03-29 2021-06-04 海鹰企业集团有限责任公司 一种陶瓷球预应力的施加工艺
CN111215561A (zh) * 2020-01-13 2020-06-02 上海船舶电子设备研究所(中国船舶重工集团公司第七二六研究所) 压电陶瓷元件金属预应力丝的缠绕方法
CN111215561B (zh) * 2020-01-13 2021-07-06 上海船舶电子设备研究所(中国船舶重工集团公司第七二六研究所) 压电陶瓷元件金属预应力丝的缠绕方法
CN113571630A (zh) * 2021-07-22 2021-10-29 济南大学 一种可定量调控压电陶瓷圆管表面预应力的纤维缠绕方法
CN113571630B (zh) * 2021-07-22 2023-08-08 济南大学 一种可定量调控压电陶瓷圆管表面预应力的纤维缠绕方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103878987B (zh) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202030359U (zh) 收卷机
CN101254652A (zh) 制造树脂基复合材料构件的原位固结纤维铺放方法及装置
CN103878987A (zh) 一种圆环换能器自动加预应力装置
CN203680817U (zh) 一种圆环换能器自动加预应力装置
CN205086378U (zh) 一种复合材料纤维束铺放头
CN202098924U (zh) 自动机械阻尼供线装置
CN204416671U (zh) 中垫胶卷取机
CN202152242U (zh) 多径向缠绕盘高聚管成型装置
CN105437571B (zh) 一种玻璃钢筒体制备装置
CN212579258U (zh) 一种用于玻璃钢管生产的双向缠绕机
CN204751675U (zh) 一种气动夹紧放线装置
CN106241497B (zh) 一种排线控制系统及方法
CN204528829U (zh) 一种覆胶帘布挤出法生产线的卷取缠绕装置
CN110104491B (zh) 理性张力控制系统及其控制方法
CN205219775U (zh) 一种载重子午胎零度带束层缠绕装置
CN220839514U (zh) 一种连续缠绕玻璃钢夹砂管用磨削装置
CN202400681U (zh) 钢丝线缠绕装置
CN111762705B (zh) 一种电动储缆绞车控制装置及控制方法
CN105293167A (zh) 一种放线机
CN202264314U (zh) 钢丝绳张紧系统和钢丝绳锯
CN210048239U (zh) 理性张力控制系统
CN204085750U (zh) 预应力混凝土用钢绞线及其绑定装置
JP2015017228A (ja) 扁平繊維強化プラスチック板、繊維強化プラスチックシート及びその製造方法
CN201089223Y (zh) 轮胎成型机胎体层同步上料装置
CN204314118U (zh) 钢帘线胶片制片机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant