1.本技术涉及纤维丝缠绕机技术领域，具体涉及一种氢气瓶纤维丝缠绕系统。
背景技术：2.氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出，在行业发展中，氢能源的储存一直是关键的技术。目前已有的储氢方式包括高压储氢、液氢等储氢方式，高压储氢因其质量储存密度高而被广泛应用，高压储氢装置对氢气瓶的材质要求较高，随着复合材料技术的应用，借助复合条件下的强化手段提高氢气瓶的容重比和承压能力，纤维丝即是用于以上工艺的理想材料。
3.在高压氢气瓶生产过程中，需要采用纤维丝缠绕机对高压储氢瓶的内胆进行反复交叉缠绕纤维丝，以提高高压储氢瓶的承压能力，现有的纤维丝缠绕机的张力仪对纤维丝的直径有一定的要求，一般为0.1mm-2mm，对直径低于0.1mm的纤维丝并不适用，因此，对于直径低于0.1mm的纤维丝而言，其解决方式为采用集中式的缠绕方案(即多股缠绕纤维拧或其他方式成一股)，以满足纤维丝缠绕机对纤维丝直径的要求，继而经张力仪测算给予合成纤维丝一定的张力输出，该缠绕方式不仅存在资源浪费的问题，还无疑增加了氢气瓶的重量和生产成本，同时多根纤维丝拧成一股使用，拧成一股的纤维丝环氧树脂的成分比重很小，间接的导致高压储氢瓶的承压能力减弱，因此，亟需设计一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，以优化纤维丝的张力控制。
技术实现要素：4.本发明旨在提供一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，能够满足直径为0.05mm-0.2mm多根并排的纤维丝缠绕氢气瓶。
5.为实现上述目的，本发明提供的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，包括纤维放线机、四维缠绕机、氢气瓶固定机和多股多段张力补偿装置，所述纤维放线机具有多个独立设置的单根纤维丝放线辊，所述多股多段张力补偿装置包括主轴、导线组件和配重砝码，所述主轴水平固设于纤维放线机输线端的前方，所述主轴外周的轴向上活动套设有与纤维丝放线器一一对应的导线组件，每个所述导线组件的主体均可增减设有配重砝码，所述纤维放线机输送的每一根纤维丝均依次卷绕经过对应的导线组件、经过四维缠绕机后缠绕在氢气瓶固定机的氢气瓶上。
6.该氢气瓶纤维丝缠绕系统使用过程中，当四维缠绕机向氢气瓶固定机方向移动缠绕纤维丝时，导线组件的底端和配重砝码被旋转拉起，当四维缠绕机向远离氢气瓶固定机方向移动缠绕纤维丝时，受配重砝码重力作用，导线组件的底端旋转下降，使处于悬空状态的纤维丝处于拉紧状态，实现张力补偿。
7.该氢气瓶纤维丝缠绕系统，可同时将多根较小直径的纤维丝恒张力输入四维缠绕机以对氢气瓶进行缠绕，有效解决了多股纤维丝张力一致性的问题，继而解决了纤维丝在多股成一股时的资源浪费问题，同时可使氢气瓶的重量减轻，强度增加，经多股多段张力补
偿装置补偿的纤维丝排布更加的均匀，整齐。
8.在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进：
9.优选地，每个所述导线组件均包括连接杆、固设于连接杆顶端的连接套和固设于连接杆底端的滚轮组件，多个导线组件的连接套间隔活动套设于主轴的轴向上，所述纤维放线机输出的纤维丝均卷绕经过对应的导线组件的滚轮组件。
10.优选地，所述滚轮组件包括相对设置的两块夹板、固定夹设于两块夹板顶端之间的连接头以及可转动夹设于两个夹板底端之间的导线轮，所述连接头与导线轮之间具有不小于100mm的间距。
11.优选地，所述导线轮的材质为四氟聚乙烯。
12.优选地，所述导线组件至少为三套。
13.优选地，所述主轴的轴向上间隔设有多个隔套，所述连接套可转动设于两个隔套之间。
14.优选地，所述配重砝码靠近连接杆的底端设置。
15.优选地，还包括倾斜设置的两根安装杆，所述安装杆的顶端与主轴固接，所述安装杆的底端与纤维放线机的下部连接。
16.优选地，所述纤维丝的直径为0.05mm-2mm
17.有效效果：
18.本技术的氢气瓶纤维丝缠绕系统，通过增设多股多段张力补偿装置，可使每一根独立的纤维丝均能够独立调节张力，进而使多段纤维丝并排缠绕在氢气瓶上，相对于现有技术中将多股纤维丝拧成一股缠绕，其减少了纤维丝的使用量，降低了氢气瓶的重量，增加了氢气瓶的强度，同时缠绕在氢气瓶的纤维丝更加均匀、稳定。另外，由于为每一根纤维丝设置了独立的张力调节装置，可使纤维丝缠绕机能够对直径介于0.05-0.1mm的纤维丝进行并排缠绕，从而扩大了纤维丝缠绕机对纤维丝的适用范围；另外因采用并排的纤维丝缠绕氢气瓶，而且纤维丝的线径要求较小，因此可以选择含环氧树脂比例较多的纤维丝，由此可增加氢气瓶的承压能力。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
20.图1是本发明实施例的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统的结构示意图；
21.图2是图1中多股多段张力补偿装置的立体示意图。
22.附图中，
23.纤维放线机1、多股多段张力补偿装置2、主轴21、连接杆22、连接套23、夹板24、连接头25、导线轮26、隔套27、安装杆28、配重砝码29、四维缠绕机3、氢气瓶固定机4。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.请参阅图1和图2，本实施例公开一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其包括纤维放线机1、多股多段张力补偿装置2、四维缠绕机3和氢气瓶固定机4。
26.其中，纤维放线机1具有多个独立设置的单根纤维丝放线辊(图中未示出)，多个单根纤维丝放线辊输送的单根纤维丝经调节辊调整后以平行的方式输送给多股多段张力补偿装置2。
27.如图2所示，股多段张力补偿装置包括主轴21、导线组件和配重砝码29，所述主轴21水平固设于纤维放线机1输线端的前方，所述主轴21外周的轴向上活动套设有与纤维丝放线器一一对应的导线组件，每个所述导线组件的主体均可增减设有配重砝码29，纤维放线机1输送的每一根纤维丝均依次卷绕经过对应的导线组件、经过四维缠绕机3后缠绕在氢气瓶固定机4的氢气瓶上。
28.本技术公开的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，当四维缠绕机3向氢气瓶固定机4方向移动缠绕纤维丝时，导线组件的底端和配重砝码29被四维缠绕机3旋转拉起，当四维缠绕机3向远离氢气瓶固定机4方向移动缠绕纤维丝时，受配重砝码29重力作用，导线组件的底端旋转下降，使处于悬空状态的纤维丝处于拉紧状态，实现张力补偿。
29.本技术的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，可同时将多根较小直径的纤维丝恒张力输入四维缠绕机3以对氢气瓶进行缠绕，有效解决了多股纤维丝张力一致性的问题，继而解决了纤维丝在多股成一股时的资源浪费问题，同时可使氢气瓶的重量减轻，强度增加，经多股多段张力补偿装置2补偿的纤维丝排布更加的均匀，整齐。
30.在本技术一个可选的实施例中，每个所述导线组件均包括连接杆22、固设于连接杆22顶端的连接套23和固设于连接杆22底端的滚轮组件，多个导线组件的连接套23间隔活动套设于主轴21的轴向上，所述纤维放线机1输出的纤维丝均卷绕经过对应的导线组件的滚轮组件，所述滚轮组件可对纤维丝进行导向，以减少纤维丝在补充张力过程中被磨损。
31.可选的，所述滚轮组件包括相对设置的两块夹板24、固定夹设于两块夹板24顶端之间的连接头25以及可转动夹设于两个夹板24底端之间的导线轮26，所述连接头25与导线轮26之间具有不小于100mm的间距，夹板24呈葫芦状结构，夹板24的小端用于安装连接头25，夹板24大端用于安装导线轮26，导线轮26与连接头25之间设置不小于100mm的间距，可防止纤维线接触到连接头25而造成不必要的磨损。
32.可选的，导线轮26的材质为四氟聚乙烯，采用四氟聚乙烯的导线轮26时，可减少纤维丝的摩擦、磨损和机器能耗。
33.在本技术一个可选的实施例中，所述导线组件至少为三套，具体可根据实际需要设置成三套至十套。
34.在本技术一个可选的实施例中，所述主轴21的轴向上间隔设有隔套27，所述连接套23可转动设于两个隔套27之间，具体地，主轴21上间隔设置有外螺纹，连接套23为内螺套，采用螺接的方式固定连接套23，其安装和维护便利。
35.在本技术一个可选的实施例中，所述配重砝码29靠近连接杆22的底端设置，具体地，连接杆22上设置有挂钩，每个导线组件可根据氢气瓶的规格和纤维丝的纤度选择合适的配重砝码29。
36.在本技术一个可选的实施例中，还包括倾斜设置的两根安装杆28，所述安装杆28的顶端与主轴21固接，所述安装杆28的底端与纤维放线机1的下部连接，具体地，安装杆28
的顶端固定套接在主轴21上，安装杆28的底端通过螺纹组件固定在纤维放线机1的下部。
37.在本技术的实施例中，所述纤维丝的直径为0.05mm-2mm
38.综上所述，本技术的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，通过增设多股多段张力补偿装置2，可使每一根独立的纤维丝均能够独立调节张力，进而使多段纤维丝并排缠绕在氢气瓶上，相对于现有技术中将多股纤维丝拧成一股缠绕，其减少了纤维丝的使用量，降低了氢气瓶的重量，增加了氢气瓶的强度，同时缠绕在氢气瓶的纤维丝更加均匀、稳定。另外，由于为每一根纤维丝设置了独立的张力调节装置，可使纤维丝缠绕机能够对直径介于0.05-0.1mm的纤维丝进行并排缠绕，从而扩大了纤维丝缠绕机对纤维丝的适用范围；另外因采用并排的纤维丝缠绕氢气瓶，而且纤维丝的线径要求较小，因此可以选择含环氧树脂比例较多的纤维丝，由此可增加氢气瓶的承压能力。
39.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
技术特征：1.一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，包括：纤维放线机(1)、四维缠绕机(3)和氢气瓶固定机(4)，所述纤维放线机(1)具有多个独立设置的单根纤维丝放线辊，其特征在于：还包括多股多段张力补偿装置(2)，所述多股多段张力补偿装置(2)包括主轴(21)、导线组件和配重砝码(29)，所述主轴(21)水平固设于纤维放线机(1)输线端的前方，所述主轴(21)外周的轴向上活动套设有与纤维丝放线器一一对应的导线组件，每个所述导线组件的主体均可增减设有配重砝码(29)，所述纤维放线机(1)输送的每一根纤维丝均依次卷绕经过对应的导线组件、经过四维缠绕机(3)后缠绕在氢气瓶固定机(4)的氢气瓶上。2.根据权利要求1所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，每个所述导线组件均包括连接杆(22)、固设于连接杆(22)顶端的连接套(23)和固设于连接杆(22)底端的滚轮组件，多个导线组件的连接套(23)间隔活动套设于主轴(21)的轴向上，所述纤维放线机(1)输出的纤维丝均卷绕经过对应的导线组件的滚轮组件。3.根据权利要求2所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，所述滚轮组件包括相对设置的两块夹板(24)、固定夹设于两块夹板(24)顶端之间的连接头(25)以及可转动夹设于两个夹板(24)底端之间的导线轮(26)，所述连接头(25)与导线轮(26)之间具有不小于100mm的间距。4.根据权利要求3所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，所述导线轮(26)的材质为四氟聚乙烯。5.根据权利要求1所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，所述导线组件至少为三套。6.根据权利要求1所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，所述主轴(21)的轴向上间隔设有多个隔套(27)，所述连接套(23)可转动设于两个隔套(27)之间。7.根据权利要求1所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，所述配重砝码(29)靠近连接杆(22)的底端设置。8.根据权利要求2所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，其特征在于，所述多股多段张力补偿装置(2)还包括倾斜设置的两根安装杆(28)，所述安装杆(28)的顶端与主轴(21)固接，所述安装杆(28)的底端与纤维放线机(1)的下部连接。9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，所述纤维丝的直径为0.05mm-2mm。
技术总结本发明公开一种氢气瓶纤维丝缠绕系统，包括纤维放线机、四维缠绕机、氢气瓶固定机和多股多段张力补偿装置，纤维放线机具有多个单根纤维丝放线辊，多股多段张力补偿装置包括主轴、导线组件和配重砝码，主轴水平固设于纤维放线机输线端的前方，主轴外周的轴向上活动套设有与纤维丝放线器一一对应的导线组件，导线组件的主体均可增减设有配重砝码，纤维放线机输送的每一根纤维丝均依次卷绕经过对应的导线组件、经过四维缠绕机后缠绕在氢气瓶固定机的氢气瓶上。该氢气瓶纤维丝缠绕系统可同时将多根较小直径的纤维丝恒张力输入四维缠绕机以对氢气瓶进行缠绕，有效解决了多股纤维丝张力一致性的问题。力一致性的问题。力一致性的问题。
技术研发人员：张旭之 林源 俞俊杰
受保护的技术使用者：林源
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/7/5
