專利名稱：懸臂式納米纖維靜電紡絲系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種懸臂式納米纖維靜電紡絲系統。
背景技術：
由于納米纖維的尺寸小，通過機械操作得到具有不同排列形式的聚集體是非常困難的。目前，一般采用靜電紡絲技術制備納米纖維，相對于其它可以大量生產納米纖維的技術具有無法比擬的優點。利用靜電紡絲技術加工的高分子材料、無機金屬、金屬氧化物及非金屬鹽納米纖維不下百種，其應用領域涵蓋了化工、醫藥、生物、電子、軍事、航空航天等多個領域，其應用前景和發展潛力都是不可估量的。 現有的納米纖維靜電紡絲的收集裝置從靜電紡絲成型區的頂部垂下，雖然可以實現在成型區內沒有金屬部件，但是在連續紡絲、成型區高度調節和納米纖維的收集上并不方便且效果不好。
發明內容鑒于現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種有利于紡絲的形成和收集的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，包括底板，其特征在于所述底板上設有噴絲裝置，所述噴絲裝置包括用于盛裝有機溶液的溶液槽，所述溶液槽底部設有作用于有機溶液的正電極，所述溶液槽內橫設有旋轉軸，所述旋轉軸上設置有將有機溶液向上噴射到收集裝置的旋轉噴頭，所述溶液槽的旁側設置有用于驅動旋轉軸旋轉進而帶動旋轉噴頭旋轉的低速絕緣傳動裝置；所述底板上的一旁側豎設有兩平行的第一背板和第二背板，所述第一背板和第二背板之間設置有隔板，所述第一背板開設有縱向滑槽，所述收集裝置的一端設有與縱向滑槽相配合的懸臂，所述懸臂由第二背板上的升降驅動機構驅動其上下運動；所述收集裝置設有與負電極相連接且位于溶液槽上方的極板；所述底板、溶液槽、旋轉軸、旋轉噴頭、低速絕緣傳動裝置、第一背板、第二背板以及隔板均采用絕緣材料制作。進一步地,所述絕緣材料為絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料。進一步地，所述升降驅動機構為由步進電機驅動的滾珠絲杠螺母副結構。進一步地,所述低速絕緣傳動裝置包括設置在底板上的傳動箱體,所述傳動箱體內腔底部設置有一軸承座，所述軸承座上縱向穿設有一動力輸入軸，所述動力輸入軸的下端部自底板上的通孔向下穿出底板，所述動力輸入軸上端部串接有第一錐面摩擦輪，所述第一錐面摩擦輪的上方箱體上水平橫設有動力輸出軸，所述動力輸出軸上安裝有與第一錐面摩擦輪傳動配合的第二錐面摩擦輪，所述第一錐面摩擦輪的下側面與軸承座之間設置有一用于迫使第一錐面摩擦輪頂向第二錐面摩擦輪的預緊彈簧，所述動力輸出軸通過聯軸器與旋轉軸相連接，所述底板、傳動箱體、軸承座、預緊彈簧、第一錐面摩擦輪、第二錐面摩擦輪和動力輸出軸均采用絕緣材料制作。[0009]進ー步地，所述預緊彈簧的上端部頂在第一錐面摩擦輪的下側面上，所述預緊彈簧的下端部頂在軸承蓋的上側面上。進ー步地，所述動カ輸入軸上端部沿中心軸線方向設置有連接盲孔，所述連接盲孔為非圓形截面孔，所述第一錐面摩擦輪中部下側設置有連接軸，所述連接軸插接在連接盲孔中且其橫截面與連接盲孔相適 應，以傳遞轉矩，所述預緊彈簧套設在連接軸的外國。進ー步地,所述絕緣材料為絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料。與現有技術相比較，本實用新型具有以下優點該懸臂式納米纖維靜電紡絲系統將所有金屬部件都布置在高壓電場之外，紡絲成型區內的電場分布十分均勻，有利于紡絲的形成；采用懸臂式收集裝置，可通過上下調節懸臂的位置以調節紡絲成型區的高度，有利于紡絲的收集。
圖I為本實用新型實施例的構造示意圖。圖2為圖I未安裝收集裝置時的俯視示意圖。圖3為低速絕緣傳動裝置的結構示意圖。圖4為圖3的右視示意圖。圖5為動カ輸出軸的俯視示意圖。圖中1 一底板，2—傳動箱體，3—軸承座，4一動カ輸入軸，5—第一錐面摩擦輪，6—動カ輸出軸，7—第二錐面摩擦輪，8—預緊彈簧，9一螺釘，10—鎖緊螺釘，11 ー上軸承，12—下軸承，13—擋圈，14 ー軸承蓋，15—螺釘鎖緊，16—連接片，17—鎖緊螺栓，18—連接盲孔，19ー連接軸，21—上半體，22—下半體，23—溶液槽，24—旋轉軸，25—旋轉噴頭，26—低速絕緣傳動裝置，27一第一背板,28一第二背板，29一隔板,30一縱向滑槽，31—收集裝置，32一極板，33一懸臂。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進ー步的闡述。參考圖f 2，ー種懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，包括底板，所述底板I上設有噴絲裝置，所述噴絲裝置包括用于盛裝有機溶液的溶液槽23，所述溶液槽23底部設有作用于有機溶液的正電極，所述溶液槽23內橫設有旋轉軸24，所述旋轉軸24上設置有將有機溶液向上噴射到收集裝置31的旋轉噴頭25，所述溶液槽23的旁側設置有用于驅動旋轉軸24旋轉進而帶動旋轉噴頭25旋轉的低速絕緣傳動裝置26 ;所述底板I上的一旁側豎設有兩平行的第一背板27和第二背板28，所述第一背板27和第二背板28之間設置有隔板29，所述第一背板27開設有縱向滑槽30，所述收集裝置31的一端設有與縱向滑槽30相配合的懸臂33，所述懸臂33由第二背板28上的升降驅動機構驅動其上下運動；所述收集裝置31設有與負電極相連接且位于溶液槽23上方的極板32 ;所述底板I、溶液槽23、旋轉軸24、旋轉噴頭25、低速絕緣傳動裝置26、第一背板27、第二背板28以及隔板29均采用絕緣材料制作，所述絕緣材料為絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料等。在本實施例中，所述升降驅動機構為由步進電機驅動的滾珠絲杠螺母副結構，其中絲杠安裝在第二背板28上的支架和軸承座上，滾珠安裝在懸臂33的快速更換連接器內，但不局限于此。參考圖3，所述低速絕緣傳動裝置26的動力輸入端設置于底板I的下方。所述低速絕緣傳動裝置26包括設置在底板I上的傳動箱體2，所述傳動箱體2內腔底部設置有一軸承座3，所述軸承座3上縱向穿設有一動力輸入軸4，所述動力輸入軸4的下端部自底板I上的通孔向下穿出底板1，所述動力輸入軸4上端部串接有第一錐面摩擦輪5，所述第一錐面摩擦輪5的上方箱體上水平橫設有動力輸出軸6，所述動力輸出軸6上安裝有與第一錐面摩擦輪5傳動配合的第二錐面摩擦輪7，所述第一錐面摩擦輪5的下側面與軸承座3之間設置有一用于迫使第一錐面摩擦輪5頂向第二錐面摩擦輪7的預緊彈簧8，所述動力輸出軸6通過聯軸器與旋轉軸24相連接，所述底板I、傳動箱體2、軸承座3、預緊彈簧8、第一錐面摩擦輪5、第二錐面摩擦輪7和動力輸出軸6均采用絕緣材料制作。為了實現傳動箱體2與底板I之間的定位與固定，所述傳動箱體2經底部的定位銷與底板I上的定位孔定位配合，所述傳動箱體2經設置在其內腔底部的螺釘9固定在底板I上，所述螺釘采用絕緣材料制作。 針對軸承座的具體結構和具體安裝方式作進一步的闡述。所述軸承座3的下端凸緣部經鎖緊螺釘10固定在傳動箱體2內腔底部，所述軸承座3的中部通孔的上下通口上分別設置有上軸承11和下軸承12，所述下軸承12的外圈與傳動箱體2內腔底部之間設置有擋圈13，所述動力輸入軸4經軸肩分別與上軸承11和下軸承12軸向定位配合，所述軸承座3上側面還設置有軸承蓋14，所述軸承蓋14經螺釘鎖緊15在軸承座3上，所述鎖緊螺釘10、上軸承11、下軸承12、擋圈13和軸承蓋14均采用絕緣材料制作，所述絕緣材料采用絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料等。對預緊彈簧8的設置情況作進一步的闡述如下即所述預緊彈簧8的上端部頂在第一錐面摩擦輪5的下側面上，所述預緊彈簧8的下端部頂在軸承蓋14的上側面上。為了便于傳動箱體2的制造和安裝，所述傳動箱體2由上下兩半體21、22扣合構成，所述上下兩半體21、22經設置在傳動箱體2外壁上的連接件實現連接。參考圖4，所述連接件包括一連接片16和兩鎖緊螺栓17，所述連接片的上下兩側部分別設置有第一螺栓穿孔和第二螺栓穿孔，所述上下兩半體上分別設置有與第一螺栓穿孔和第二螺栓穿孔分別對應的第一螺紋孔和第二螺紋孔，所述連接片經兩鎖緊螺栓分別鎖緊在第一螺紋孔和第二螺紋孔上，所述連接片和兩鎖緊螺栓均采用絕緣材料制作，所述絕緣材料采用絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料等。參考圖5，進一步闡述動力輸入軸上端部與第一錐面摩擦輪的串接方式，所述動力輸入軸4上端部沿中心軸線方向設置有連接盲孔18，所述連接盲孔18為非圓形截面孔，連接盲孔18的橫截面呈十字形，當然本實用新型并不局限與圖示結構，也可以設置為花鍵槽和花鍵軸等連接方式。所述第一錐面摩擦輪6中部下側設置有連接軸19，所述連接軸19插接在連接盲孔中且其橫截面與連接盲孔18相適應，所述預緊彈簧套10設在連接軸19的外圍。這種串接方式不僅可以傳遞轉矩，而且由于連接軸19和動力輸入軸4在軸線方向上可以相對滑動，可以配合預緊彈簧10實現第一錐面摩擦輪6和第二錐面摩擦輪7的傳動連接。當低速絕緣傳動裝置26工作時，動力通過動力輸入軸4帶動第一錐面摩擦輪5旋轉，而第一錐面摩擦輪5通過預緊彈簧8壓住動力輸出軸6上與之配合的第二錐面摩擦輪7，通過摩擦傳遞扭矩，該設計適合在低速條件下傳遞較小的扭矩。由于采用了絕緣材料設計，整個系統在高壓電場環境下不會影響電場的分布情況。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權利要求1.ー種懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，包括底板，其特征在于所述底板上設有噴絲裝置，所述噴絲裝置包括用于盛裝有機溶液的溶液槽，所述溶液槽底部設有作用于有機溶液的正電極，所述溶液槽內橫設有旋轉軸，所述旋轉軸上設置有將有機溶液向上噴射到收集裝置的旋轉噴頭，所述溶液槽的旁側設置有用于驅動旋轉軸旋轉進而帶動旋轉噴頭旋轉的低速絕緣傳動裝置；所述底板上的一旁側豎設有兩平行的第一背板和第二背板，所述第一背板和第二背板之間設置有隔板，所述第一背板開設有縱向滑槽，所述收集裝置的一端設有與縱向滑槽相配合的懸臂，所述懸臂由第二背板上的升降驅動機構驅動其上下運動；所述收集裝置設有與負電極相連接且位于溶液槽上方的極板；所述底板、溶液槽、旋轉軸、旋轉噴頭、低速絕緣傳動裝置、第一背板、第二背板以及隔板均采用絕緣材料制作。
2.根據權利要求I所述的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，其特征在于所述絕緣材料為絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料。
3.根據權利要求I所述的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，其特征在于所述升降驅動機構為由步進電機驅動的滾珠絲杠螺母副結構。
4.根據權利要求I所述的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，其特征在于所述低速絕緣傳動裝置包括設置在底板上的傳動箱體，所述傳動箱體內腔底部設置有ー軸承座，所述軸承座上縱向穿設有ー動カ輸入軸，所述動カ輸入軸的下端部自底板上的通孔向下穿出底板，所述動カ輸入軸上端部串接有第一錐面摩擦輪，所述第一錐面摩擦輪的上方箱體上水平橫設有動力輸出軸，所述動カ輸出軸上安裝有與第一錐面摩擦輪傳動配合的第二錐面摩擦輪，所述第一錐面摩擦輪的下側面與軸承座之間設置有一用于迫使第一錐面摩擦輪頂向第二錐面摩擦輪的預緊彈簧，所述動カ輸出軸通過聯軸器與旋轉軸相連接，所述底板、傳動箱體、軸承座、預緊彈簧、第一錐面摩擦輪、第二錐面摩擦輪和動カ輸出軸均采用絕緣材料制作。
5.根據權利要求4所述的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，其特征在于所述預緊彈簧的上端部頂在第一錐面摩擦輪的下側面上，所述預緊彈簧的下端部頂在軸承蓋的上側面上。
6.根據權利要求4所述的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，其特征在于所述動カ輸入軸上端部沿中心軸線方向設置有連接盲孔，所述連接盲孔為非圓形截面孔，所述第一錐面摩擦輪中部下側設置有連接軸，所述連接軸插接在連接盲孔中且其橫截面與連接盲孔相適應，以傳遞轉矩，所述預緊彈簧套設在連接軸的外國。
7.根據權利要求4所述的懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，其特征在于所述絕緣材料為絕緣性能良好的ABS、PP或尼龍材料。
專利摘要本實用新型涉及一種懸臂式納米纖維靜電紡絲系統，包括底板，其特征在于所述底板上設有噴絲裝置，所述噴絲裝置上方設置有收集裝置，所述噴射裝置由低速絕緣傳動裝置驅動以將有機溶液向上噴射到收集裝置；所述底板上豎設有兩背板，所述收集裝置的懸臂與一背板的滑槽相配合，另一背板上設有驅動懸臂上下運動的升降驅動機構，所述噴絲裝置和兩背板等均采用絕緣材料制作。本實用新型整個紡絲的有效空間內部沒有金屬元件，電場分布十分均勻，有利于紡絲的形成；同時，將低速絕緣傳動裝置的動力輸入端和控制端布置在電場之外，紡絲的形成不易受到干擾。
文檔編號D01D5/00GK202430354SQ20112057179
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者張翔, 林 建 申請人:福建農林大學