1.一种玻璃纤维高速短切机,其特征是,包括切断装置(3)和上车装置(4);
所述切断装置(3)采用放射式刀盘压轮外切的方式将玻璃纤维切断到预设纤维长度;
还包括安装平台,所述安装平台用于安装承载切断装置(3)和上车装置(4);
所述玻璃纤维高速短切机的机座(1)通过调平固定装置(9)与安装基础(6)连接;
所述切断装置(3)包括刀辊机构、胶辊机构和研磨装置(3‑7),所述刀辊机构、胶辊机构
和研磨装置(3‑7)均设于主体框架(3‑1)上,所述刀辊机构、胶辊机构和研磨装置(3‑7)的工
作端位于主体框架(3‑1)的同侧;所述刀辊机构包括刀辊电机(3‑2)和刀盘(3‑3),所述刀辊
所述刀盘(3‑3)包括连接体(3‑3‑1)、齿座(3‑3‑2)和刀片(3‑3‑5)和弹性体(3‑3‑6);所
述连接体(3‑3‑1)的外圆周沿径向均布设多个刀片(3‑3‑5);所述弹性体(3‑3‑6)浮动间隙
套设于连接体(3‑3‑1)外圆周,所述弹性体(3‑3‑6)的内径大于连接体(3‑3‑1)的外径,所述
连接体(3‑3‑1)的两侧外圆周对称设置有齿座(3‑3‑2);所述刀片(3‑3‑5)穿过弹性体(3‑3‑
所述上车装置(4)包括沿纤维丝移动方向依次设置于安装平台上的拨纱机构、排线机
构、换向机构、导丝机构、摆丝机构和牵丝机构(7);所述排线)、排线)、摆动杆(4‑29)和支撑板(4‑31);
30)通过螺栓固定设于主体框架(3‑1)上;所述排线)的输出轴通过所述偏心轮(4‑
21)和导向块(4‑22)与所述光轴(4‑32)连接,所述排线)驱动光轴(4‑32)沿所述直线)往复运动;所述排线)通过螺钉
设于摆动杆(4‑29)上,通过松开或旋紧螺钉改变所述排线)的伸出长度,所述摆动杆
(4‑29)通过螺栓固定设于支撑板(4‑31)上,摆动杆(4‑29)可左右摆动,并通过限位螺钉(4‑
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维高速短切机,其特征是,所述胶辊机构包括胶辊
(3‑4)和胶辊气缸(3‑5),所述胶辊气缸(3‑5)用于驱动胶辊(3‑4)靠近或远离刀盘(3‑3)。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维高速短切机,其特征是,所述研磨装置(3‑7)包括
研磨电机(3‑7‑1)、研磨气缸(3‑7‑2)、传动箱(3‑7‑5)和研磨轮(3‑7‑6),所述研磨电机(3‑
7‑1)通过传动箱(3‑7‑5)驱动研磨轮(3‑7‑6)转动,所述研磨气缸(3‑7‑2)通过驱动传动箱
4.根据权利要求3所述的玻璃纤维高速短切机,其特征是,所述传动箱(3‑7‑5)内设
有同步带轮组件,所述同步带轮组件包第一带轮(3‑7‑16)、第二带轮(3‑7‑19)和张紧轮(3‑
7‑20),所述第一带轮(3‑7‑16)通过同步带驱动第二带轮(3‑7‑19),同步带通过张紧轮(3‑
5.根据权利要求4所述的玻璃纤维高速短切机,其特征是,所述第一带轮(3‑7‑16)位
于传动箱(3‑7‑5)的上部,所述第二带轮(3‑7‑19)位于传动箱(3‑7‑5)的下部,所述传动箱
(3‑7‑5)的下部侧壁设有研磨轮安装口,轴承套(3‑7‑23)通过螺栓固定于传动箱(3‑7‑5)的
6.根据权利要求2所述的玻璃纤维高速短切机,其特征是,所述牵丝机构(7)用于将
纤维丝拉制为工艺要求的直径,待切割的纤维丝依次通过拨纱机构、排线机构、换向机构、
所述摆丝机构用于将位于胶辊(3‑4)上方的纤维丝下压,使纤维丝向刀盘(3‑3)和胶辊
(3‑4)的啮合区移动,纤维丝卷入刀盘(3‑3)和胶辊(3‑4)的啮合处,完成切断。
近年来,复合材料大范围的应用于航空、交通、机械、电子、医疗、汽车、化工、风电、建筑
等领域,高性能纤维是先进复合材料的理想增强体,芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤
维的开发和应用对材料科学领域的发展起到了极大的推动作用,受到了人们的青睐,应用
范围也在逐步扩大。但是,我国高性能纤维的发展起步较晚,目前还主要依赖进口。研发和
超短纤维一般指切断长度小于20mm的短纤维。超短纤维的特性:较高的断裂强度
和较低的断裂伸长;沸水或热空气中的低收缩率;在介质中的高程度可分散性;抗静电性;
低熔点复合、抗菌。超短纤维产品最主要的质量指标就是纤维的切断长度均匀度,因此作为
生产超短纤维的设备,最关键的就是如何能连续稳定的精确切断到所需要的纤维长度。玻
璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶等高性能纤维均采用池窑拉丝和坩埚拉丝生产的基本工艺,由
机为离线切断,即:将丝饼运输至短切车间或工位,放置到纱架上,集束后牵引至短切机完
(通常在20‑40组丝饼)人工集束后牵引至压轮内切式刀盘上,由压轮施加压力完成切断作
业,纤维丝束在进入切断前有膨松态,极易出现倍长丝或超长丝,没办法保证切断长度要求。
切断后的纤维在压轮挤压和刀盘旋转向心力共同作用下从相邻刀片间隙中脱出,落丝和散
热效果差,极易导致纤维丝熔合粘结堵塞,使狭小的刀缝被堵住,加剧刀片磨损,增加换刀
频次,降低生产效率。由于压轮内切式短切机线速度低,需要额外增加张力调节保持机构和
精密的导丝系统,增加了控制管理系统的复杂程度且很难保证张力控制精度。压轮内切式短切
机上车方式为多组丝饼集束后人工缠绕刀盘2‑3 圈、调整张力、压紧压轮后启动切断作业,
工序较多且操作路径较长,出现断丝或更换丝饼组后需要重复上车作业,增加了劳动强度,
降低生产效率。另外,丝饼需要运输至短切车间或工位后放置在纱架上,物流转运环节多,
机采用放射式刀盘压轮内切式切断技术没办法保证切断长度要求、劳动强度大、生产效率低
纤维丝牵引至切断装置的啮合区;切断装置采用放射式刀盘压轮外切的方式将玻璃纤维切
进一步地,安装平台为转台,转台转动设于机座上;切断装置的数量为两个,对称
进一步地,转台设有限位机构,限位机构用于限制转台转动,并能够使转台摆正。
进一步地,转台下部的外侧壁设有取样料盒,取样料盒包括摆动板、料盒和摆动气
缸;摆动气缸能够带动摆动板摆动,使料盒置于刀盘下方,料盒能够收集切断的纤维丝。
进一步地,切断装置包含刀辊机构、胶辊机构和研磨装置,刀辊机构、胶辊机构和
研磨装置均设于主体框架上,刀辊机构、胶辊机构和研磨装置的工作端位于主体框架的同
进一步地,刀盘包括连接体、刀片和弹性体;连接体与刀辊电机的输出轴连接,连
接体的外圆周沿径向均布设多个刀片,连接体的两侧外圆周对称设有齿座,齿座设有用于
安装刀片的多个第一矩形齿槽;弹性体套设于连接体外圆周,沿径向设有多个第二矩形齿
进一步地,刀片穿过弹性体的第二矩形齿槽,且插入齿座的第一矩形齿槽,刀片的
进一步地,连接体设有锥形连接孔,锥形连接孔内安装有锥形结构的过渡套,过渡
进一步地,研磨装置包含研磨电机、研磨气缸、传动箱和研磨轮,研磨电机通过传
进一步地,传动箱内设有同步带轮组件,同步带轮组件包第一带轮、第二带轮和张
进一步地,第一带轮位于传动箱的上部,第二带轮位于传动箱的下部,传动箱的下
进一步地,第一套筒焊接到主体框架上,第一安装筒与第一套筒同轴设置;第一安
装筒的侧壁上设有矩形长孔,拐臂的一端穿过矩形长孔与连接板连接,拐臂的另一端与研
磨传动轴连接,研磨传动轴通过第一轴承与转套配合,第一带轮与研磨传动轴连接。
线机构、换向机构、导丝机构、摆丝机构和牵丝机构,牵丝机构用于将纤维丝拉制为工艺要
求的直径,待切割的纤维丝依次通过拨纱机构、排线机构、换向机构、导丝机构配合牵丝机
构将纤维丝牵引至胶辊的上方;摆丝机构用于将位于胶辊上方的纤维丝下压,使纤维丝向
进一步地,拨纱机构包括拨纱气缸、拨纱棒和L板;拨纱气缸固定设于主体框架上,
进一步地,排线机构包括排线电机、直线导轨、导轨座、偏心轮、光轴、排线棒、支撑
进一步地,排线电机、直线导轨通过导轨座固定于主体框架上,排线电机的输出轴
通过偏心轮、导向块与光轴连接,排线电机可以通过通过偏心轮和导向块驱动光轴沿直线
进一步地,排线棒上均匀布设多组凹槽,排线棒通过螺钉设于摆动杆上,通过松开
或旋紧螺钉改变排线棒的伸出长度;摆动杆通过螺栓固定设于支撑板上,摆动杆能够左右
摆动,并通过限位螺钉限位;支撑杆的一端通过螺钉与调整杆的一端连接,通过松开或旋紧
螺钉改变调整杆的角度,调整杆的另一端设有半圆槽,导丝棒安装于调整杆的半圆槽内;支
撑杆的另一端通过两个螺母卡设连接于支撑板的U形槽内,通过松开或旋紧两侧螺母改变
进一步地,换向机构包括换向气缸、换向轮和连接杆;换向气缸固定设于主体框架
上,连接杆的一端通过螺母连接于换向气缸的活塞杆,另一端通过螺栓连接有换向轮;换向
轮的轴线与连接杆的中心线垂直、与换向气缸的活塞杆的中心线平行,通过松开或旋紧连
进一步地,导丝机构包括导丝轮和导向弧板,导丝轮包括轮轴和导丝圈,导丝圈绕
进一步地,导丝轮的数量为两个,第一导丝轮、第二导丝轮固定于安装平台上,且
进一步地,摆丝机构包括摆丝气缸、摆丝杆、摆丝轴、轴承座和摆丝臂;摆丝气缸固
定设于主体框架上,摆丝杆的一端与摆丝轴的第一端连接,另一端设置横挡 杆;摆丝轴转
动连接于主体框架的上部,摆丝轴的轴线位于胶辊轴线的上方,且摆丝杆倾斜向上设置,并
能够向下摆动下压纤维丝向刀辊和胶辊啮合区移动;摆丝轴的第二端与摆丝臂连接,摆丝
进一步地,牵丝机构包括安装架、牵丝电机、电机座、同步带及带轮、牵丝传动轴、
牵丝轮和挂丝钩;挂丝钩固定设于牵丝轮上,牵丝轮通过牵丝传动轴设于传动筒上,牵丝传
动轴通过同步带及带轮与牵丝电机连接,牵丝电机通过电机座、安装架固定设于安装平台
进一步地,调平固定装置包含调平支撑板、调平螺套、螺杆和方形螺母;调平支撑
板设有第一通孔,第一通孔的孔壁设有梯形自锁内螺纹;调平螺套包括螺套上段和螺套下
段,螺套下段的外径大于螺套上段的外径,螺套下段的外圆周加工梯形自锁外螺纹;螺套下
段的外径等于第一通孔的内径,螺套下段的外螺纹与第一通孔的梯形自锁内螺纹相适配;
进一步地,调平固定装置还包括调平压盖,调平压盖为圆筒结构,圆筒结构的底部
进一步地,竖段焊接于安装基础的底面,竖段的高度不小于方形螺母的高度,横
a)本发明提供的玻璃纤维高速短切机,创新性的提出放射式刀盘压轮外切式切断
技术,上车装置将待切割的纤维丝牵引至切断装置的啮合区,切断装置采用放射式刀盘压
min,线速度可无极调速,便于工艺调整,能拉制并短切多种直径规格的玻璃纤维。以在线高
速短切机为主要设备组成的纤维在线短切生产线可与池窑和坩埚纤维生产线无缝集成,可
b)本发明提供的玻璃纤维高速短切机,相比传统的离线短切生产线,在线短切生
产线可直接在池窑和坩埚下方拉丝并短切,省去了拉丝机拉丝缠绕和物流转运环节,节省
了设备人员和工器具投入,提高了厂房空间利用率,更重要的是稳定了短切工艺参数,保证
c)本发明提供的玻璃纤维高速短切机,通过在机座上设置能够转动的转台,转台
的两侧对称两套切断装置,能够在单侧切断装置检修、更换零件或故障时,通过推动转台转
动实现切断装置的快速换面,保证设备开机率达到98%以上,有效提升了短切产能,以玻璃
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本
发明的其他特征和优点将在随后的说明书里面阐述,并且,部分优点可从说明书里面变得显而
易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所
1‑机座;1‑1、限位柱;1‑2、锁紧气缸;2‑转台;2‑1、限位块;2‑2、V型卡块; 3、切断
装置;3‑1、主体框架;3‑2、刀辊电机;3‑2‑1、第三安装筒;3‑2‑2、刀辊轴; 3‑2‑3、第三套筒;
3‑2‑4、第三联轴器;3‑3、刀盘;3‑3‑1、连接体;3‑3‑2、齿座;3‑3‑3、第一压盖;3‑3‑4、压圈;
二套筒;3‑5、胶辊气缸;3‑6、直臂;3‑7、研磨装置;3‑7‑1、研磨电机;3‑7‑2、研磨气缸;3‑7‑
3、拐臂;3‑7‑4、阻尼缸;3‑7‑5、传动箱;3‑7‑6、研磨轮;3‑7‑7、第一安装筒;3‑7‑8、第一联轴
承套;3‑7‑24、第三压盖;3‑8、摆臂轴;4、上车装置;4‑1、拨纱气缸;4‑2、拨纱棒;4‑3、排线‑9、第二导
丝轮;4‑10、摆丝气缸;4‑11、摆丝杆;4‑12、安装架;4‑13、牵丝电机;4‑14、电机座;4‑15、同
步带及带轮;4‑16、带轮护罩; 4‑17、牵丝传动轴;4‑18、牵丝轮;4‑19、牵丝轮护罩;4‑20、导
向锥;4‑21、偏心轮;4‑22、导向块;4‑23、支撑杆;4‑24、调整杆;4‑25、导丝棒;4‑26、连接杆;
4‑27、轴承座;4‑28、挂丝钩;4‑29、摆动杆;4‑30、导轨座;4‑31、支撑板;4‑32、光轴;4‑33、限
位螺钉;4‑34、导向弧板;4‑35、摆丝轴;4‑36、摆丝臂;4‑37、第一夹持块;4‑38、L板;4‑39、第
二夹持块;5‑操控显示单元;6‑安装基础;7‑牵丝机构;8‑吊装框架;9‑调平固定装置;9‑1、
调平支撑板;9‑2、调平螺套;9‑3、调平压盖;9‑4、螺杆;9‑5、垫圈;9‑6、方形螺母;9‑7、挡板;
9‑8、设备底板;10‑落料斗; 11‑取样料盒;12‑照明通风单元;13‑除尘单元;14‑安全闭锁单
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明的一部分,
本发明的一个具体实施例,公开了一种玻璃纤维高速短切机,如图1至图4所示,包
其中,安装平台用于安装承载切断装置3和上车装置4,安装平台包括底板、主体框
架3‑1,主体框架3‑1竖直设于底板上,安装平台的底板设于机座1上,机座1 与安装基础6连