新型碳纤维离心罐

(一)技术领域

本实用新型属纺织机械领域，特别适用于粘胶纤维地纺丝离心罐。

(二)背景技术

国内外纺丝工业中，粘胶丝占总纺丝量的比例较大，纺丝机械中其中一个关键部件是离 心罐。离心罐在工作过程中处于高速旋转状态，每分钟转速超过8000转，同时还受到腐蚀介 质的影响，受力状态复杂，因而要求有高的强度和耐腐蚀耐疲劳性能，同时动平衡性能优异。 目前国内外离心罐主要是由铝合金浇注成型，然后经过机械加工后获得成品。该种类型的罐 体虽能满足使用性能的要求，但重量大，刚度小，抗疲劳性能差，易受腐蚀，使用一段时间 后，罐体易发生变形导致罐体偏心，严重时会导致罐体脱离电锭造成事故，同时由于重量大， 导致电力损耗大，制动性能恶化。由于当前使用的电锭均为节能型电锭，驱动力有限，增加 罐体容量会使电锭的应用受限，导致技术改进变得非常困难。

(三)实用新型内容

本实用新型在于解决传统罐体综合性能难以提高的难题，研制适用于纺制粘胶丝纤维用 的高性能离心罐。

碳纤维是一种含碳量90％以上的高性能无机纤维，微观结构为乱层石墨结构，具有强度 大，模量高，密度小，耐腐蚀，抗疲劳等优异性能，与树脂结合可形成各种高性能复合材料。

本实用新型新型碳纤维离心罐，其整体特征为倒锥形桶体，由罐体和罐底两部分组成， 罐体结构为壁厚均匀的锥形桶体，罐底为带有定位孔的圆盘体，罐底在罐体小锥头端部与罐 体紧密配合，定位孔在罐体小锥头端部外侧。

本实用新型新型碳纤维离心罐的罐体由碳纤维缠绕复合材料制成，罐体上下有一锥度， 所用树脂基体为环氧树脂胶液。

本实用新型新型碳纤维离心罐的罐底由碳纤维增强尼龙制成，罐底外盘有一锥度，该锥 度与罐体锥度一致。

碳纤维离心罐主要性能指标：空载能耗小于110瓦，额定转速大于10000rpm，罐体弹性 模量大于140GPa，工作运转平稳，不爆裂。

(四)附图说明

本实用新型结构如附图1所示，由罐底端部1，定位孔2，罐底外盘3，离心罐罐体4构 成。离心罐罐体4呈锥形结构，在其小锥头一端底部安装有罐底，罐底主要由罐底端部1， 定位孔2，罐底外盘3组成，其中罐底外盘3外侧亦是锥度结构，其锥度大小与离心罐罐体 4锥度大小一致，罐底端部1用于支撑整个离心罐，定位孔2用于离心罐与离心罐驱动装置 电锭轴定位配合。装配时，在罐底外盘的锥面上涂敷胶粘剂，然后由离心罐体4的大锥头一 侧，罐底端部1向下装入离心罐罐体4，在小锥头端罐体4内锥面与罐底外盘3外锥面紧密 粘结配合成为一体，在正常运转离心力作用下，两锥面随转速增加，结合力加大，确保系统 安全不飞脱。

(五)具体实施方式

以12K碳纤维为增强纤维，以环氧树脂为基体，碳纤维增强尼龙粒料为罐底生产原料， 生产本实用新型离心罐的具体实施例如下：

1束12K碳纤维绕过纱架，进入含有环氧树脂的胶液贮槽浸胶，经过树脂控制器后缠绕 在与罐体内锥度一致的钢质模具上，利用缠绕机的主轴旋转模具，利用缠绕机送料小车控制 缠绕角度，得到一定壁厚的缠绕体，将此缠绕体连同模具一起放入固化炉，设定温度120℃， 边旋转边固化，固化完全后，连同模具放到车床上加工到规定尺寸，将罐体从模具上脱出， 制得离心罐罐体。

按照罐底外形及尺寸要求，加工离心罐罐底注塑模具，将碳纤维增强尼龙粒料放入注塑 机料斗，设定注塑温度250℃，注塑压力70个大气压，注塑成型罐底。

在操作台上将罐底外盘涂敷一层环氧胶粘剂，从离心罐体的大锥头一侧，罐底端部向下 装入离心罐罐体，在小锥头端罐体内锥面与罐底外盘外锥面紧密粘结压合，将压合后的整个 离心罐放入120℃固化炉固化牢固，取出即得成品。