專利名稱：玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種玻璃纖維增強塑料圓管的生產(chǎn)設(shè)備，特別是一種玻璃纖維增 強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]纖維纏繞和拉擠成型都是復(fù)合材料工業(yè)中發(fā)展歷史最久，早已獲得廣泛應(yīng)用的 制造技術(shù)。纖維纏繞工藝的最突出特點是有可能按復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的載荷需要，沿最佳方向 布置增強材料，制成高結(jié)構(gòu)效率制品。特別適于制造內(nèi)壓容器，固體火箭發(fā)動機殼體，管 材和貯罐等復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，在國防軍工和國民經(jīng)濟建設(shè)工程中獲得了廣泛應(yīng)用，形成了相 當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。然而，纖維纏繞技術(shù)有一個明顯的局限，沿制品軸向鋪設(shè)純縱向即角度纖 維較為困難，限制了它在某些結(jié)構(gòu)類管狀制品的制造中的應(yīng)用。[0003]與纖維纏繞技術(shù)剛好相反，拉擠工藝的基本原理決定了它非常適合于連續(xù)鋪放 單向(O度)的無捻粗紗增強材料。制品的縱向力學(xué)性能非常突出，而橫向性能非常差， 橫向強度很低，限制了拉擠制品的應(yīng)用領(lǐng)域，限制了市場發(fā)展。幾十年來，拉擠制品的橫 向強度問題一直是決定和制約拉擠工業(yè)發(fā)展的最核心技術(shù)問題之一。原材料、拉擠工藝和 結(jié)構(gòu)設(shè)計研究都是緊緊圍繞這個最基本的技術(shù)問題展開的。纖維連續(xù)氈的應(yīng)用，使拉擠制 品，尤其是各種型材的橫向強度問題，取得了突破性進展，為拉擠工業(yè)的發(fā)展做出了極大 貢獻(xiàn)。可以說，沒有連續(xù)纖維氈，在一定程度上講就沒有拉擠工業(yè)的今天。后來陸續(xù)采用 膨體無捻粗紗，單向織物及編織帶也對解決橫向性能問題發(fā)揮了有益作用，但應(yīng)用并不普 遍，也只解決了部分問題。所有上述技術(shù)措施都難以滿足某些橫向力學(xué)性能或其它性能有 特殊要求的工程需要。例如超高壓輸電工程中線路架設(shè)、帶電作業(yè)、維修使用的操作桿、抱 桿、帶電作業(yè)工具桿，絕緣梯梁及踏梁，既要求特別高的彎曲強度及抗扭性能，又要求有 極高的絕緣強度，還要求特別輕的重量，通常的拉擠制品無法滿足使用要求，只有采用拉 擠-纏繞工藝制造。有一些小口徑的圓管桿類結(jié)構(gòu)制品，也只能采用拉擠-纏繞技術(shù)制造。 把纏繞技術(shù)功能引入拉擠工藝，組成拉擠-纏繞技術(shù)有效的結(jié)合了兩者的優(yōu)點，克服其缺 點。[0004]所謂拉擠-纏繞工藝是在拉擠工藝的固化成型之前的適當(dāng)環(huán)節(jié)之間引入纏繞工 藝，構(gòu)成一個以拉擠工藝為主，配以纏繞的復(fù)合材料成型系統(tǒng)。但對于一些小口徑的管狀產(chǎn) 品，之間引入纏繞頭后，大大的增加了芯棒固定機構(gòu)與外模腔的距離，致使芯棒的長度大大 的增長，芯棒越長，在生產(chǎn)時越容易擺動，出模后的產(chǎn)品偏心度不穩(wěn)。發(fā)明內(nèi)容[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種集加熱、圓管模具與芯棒固定機構(gòu)于 一體的且能提高生產(chǎn)效率，降低廢品率，不增加操控難度的玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉 纏設(shè)備。[0006]本實用新型的技術(shù)方案是一種玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，包括機架、圓管模具、設(shè)置在機架一側(cè)的用來調(diào)整圓管模具垂直位置的升降機構(gòu)、設(shè)置在圓管模具上 的加熱板、芯棒、設(shè)置在機架另一側(cè)的用于固定芯棒的兩個固定機構(gòu)和設(shè)置在機架上且位 于升降機構(gòu)與固定機構(gòu)之間的兩個纏繞機構(gòu)；圓管模具設(shè)置在升降機構(gòu)上；芯棒的一端與 圓管模具相連，另一端與固定機構(gòu)相連。[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述的纏繞機構(gòu)包括與機架相連的底座、設(shè)置在 機架內(nèi)的驅(qū)動電機、設(shè)置在底座的傳動盤、設(shè)置在驅(qū)動電機輸出軸上的驅(qū)動盤、與傳動盤相 連的轉(zhuǎn)盤、設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上2-8根的紗筒固定桿和設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上2-8根的紗張力排布桿；紗筒 固定桿與紗張力排布桿交替、均勻、對稱的設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上；紗筒固定桿與紗張力排布桿數(shù)量 相等；驅(qū)動盤通過傳動帶帶動傳動盤轉(zhuǎn)動。[0008]作為本實用新型的進一步改進，紗筒固定桿3-4的數(shù)量為4 ;紗張力排布桿3-5的 數(shù)量為4。[0009]作為本實用新型的進一步改進，采用第一鏈輪代替?zhèn)鲃颖P3-2，采用第二鏈輪代替 驅(qū)動盤3-7 ;驅(qū)動盤3-7通過鏈條帶動傳動盤3-2轉(zhuǎn)動。[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述的驅(qū)動電機3-6為調(diào)速電機。更好的適應(yīng)拉 擠纏繞速度的需要。[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述的固定機構(gòu)包括與機架相連的機座、設(shè)置在 機座上用于調(diào)節(jié)芯棒垂直位置的第一調(diào)節(jié)板、設(shè)置在第一調(diào)節(jié)板上用于調(diào)節(jié)芯棒水平位置 第二調(diào)節(jié)板；第一調(diào)節(jié)板沿著機座上下移動；第二調(diào)節(jié)板沿著第一調(diào)節(jié)板左右移動；機座 上設(shè)置有過紗孔；第一調(diào)節(jié)板與第二調(diào)節(jié)板上分別設(shè)置有第一芯棒固定孔和第二芯棒固定 孔。[0012]本實用新型的有益效果是在同一支架上集合了加熱系統(tǒng)、圓管模具、纏繞機構(gòu)、 芯棒固定機構(gòu)，僅需借助普通拉擠機床的牽引系統(tǒng)就能進行生產(chǎn)；安裝、移機方便快捷。圓 管模具與芯棒固定機構(gòu)置于同一機架上，便于生產(chǎn)前期的校模，更容易控制產(chǎn)品偏心度的 穩(wěn)定性。雙頭纏繞置于同一機架，同時又保留操控的獨立性，即提高了生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品 廢品率，又不增加額外的操控難度。


[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2是本實用新型的纏繞機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖3是本實用新型的固定機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖4是本實用新型生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]其中1、機架,3、纏繞機構(gòu),4、升降機構(gòu),5、加熱板,6、固定機構(gòu),8、圓管模具,9、芯 棒，3-1、底座，3-2、傳動盤，3-3、轉(zhuǎn)盤，3-4、紗筒固定桿，3_5、紗張力排布桿，3_6、驅(qū)動電機， 3-7、驅(qū)動盤，6-1、機座，6-2、第一調(diào)節(jié)板，6-4、第二調(diào)節(jié)板，6-3、過紗孔，6-5、第一芯棒固定 孔，6-6、第二芯棒固定孔。
具體實施方式
[0018]結(jié)合附圖1-圖4對本實用新型進一步說明[0019]本實用新型所述的一種玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備如圖1所示，包括機架1、圓管模具8、升降機構(gòu)4、芯棒固定機構(gòu)6、纏繞機構(gòu)3、芯棒9和加熱板5。[0020]固定機構(gòu)6包括機座6-1、第一調(diào)節(jié)板6-2、第二調(diào)節(jié)板6_4。[0021]纏繞機構(gòu)3包括底座3-1、傳動盤3-2、轉(zhuǎn)盤3_3、紗筒固定桿3_4、紗張力排布桿 3-5、驅(qū)動電機3-6和驅(qū)動盤3-7。[0022]機架I用來將整個設(shè)備固定和安裝圓管模具8、升降機構(gòu)4、芯棒固定機構(gòu)6和纏 繞機構(gòu)3。機架I的長度為3. O米。機架I總長度為3米，即把圓管芯棒的長度控制在3米 的合理范圍內(nèi)，在同一支架上集合了加熱系統(tǒng)、圓管模具、纏繞機構(gòu)、芯棒固定機構(gòu)，僅需借 助普通拉擠機床的牽引系統(tǒng)就能進行生產(chǎn)；安裝、移機方便快捷。[0023]圓管模具8根據(jù)所需生產(chǎn)產(chǎn)品的尺寸設(shè)計不同的圓管模具8。[0024]升降機構(gòu)4是安裝在機架I的一側(cè)用來調(diào)整圓管模具8的垂直位置的。所采用的 升降機構(gòu)4與現(xiàn)有技術(shù)中的升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，這里不作詳細(xì)的描述。[0025]加熱板5固定安裝在圓管模具8上。[0026]固定機構(gòu)6中的機座6-1固定安裝在機架I上；用于調(diào)節(jié)芯棒9垂直位置的第一 調(diào)節(jié)板6-2通過在機座6-1上設(shè)置有可調(diào)節(jié)的U型孔來實現(xiàn)芯棒9相對與機座6-1的垂直 位置。用于調(diào)節(jié)芯棒9水平位置第二調(diào)節(jié)板6-4通過在第一調(diào)節(jié)板6-2上設(shè)置有可調(diào)節(jié)的 U型孔來實現(xiàn)芯棒9相對與第一調(diào)節(jié)板6-2的水平位置。芯棒9的一端同時穿過第一調(diào)節(jié) 板6-2和第二調(diào)節(jié)板6-4上的第一芯棒固定孔6-5和第二芯棒固定孔6-6并設(shè)置在第一芯 棒固定孔6-5和第二芯棒固定孔6-6內(nèi)；芯棒9的另一端與圓管模具8相連。本裝置也可 以通過在機座6-1設(shè)置滑軌來實現(xiàn)第一調(diào)節(jié)板6-2和第二調(diào)節(jié)板6-4相對與機座6-1的垂 直位置和水平位置。將滑軌固定在機座6-1和第一調(diào)節(jié)板6-2上，在第一調(diào)節(jié)板6-2和第 二調(diào)節(jié)板6-4上分別設(shè)置有與滑軌相對應(yīng)的滑齒，來實現(xiàn)此功能。[0027]纏繞機構(gòu)3的底座3-1固定在機架1、傳動盤3-2設(shè)置在底座3_1上，轉(zhuǎn)盤3_3設(shè) 置在傳動盤3-2上；四根的紗筒固定桿3-4和四根的紗張力排布桿3-5交替、均勻、對稱的 設(shè)置在轉(zhuǎn)盤3-3上。驅(qū)動電機3-6設(shè)置在機架I上用來給纏繞機構(gòu)3提供驅(qū)動力，驅(qū)動電 機3-6通過設(shè)置在驅(qū)動電機3-6輸出軸上的驅(qū)動盤3-7與傳動盤3-2通過傳送帶相連。如 圖2所示。采用第一鏈輪代替?zhèn)鲃颖P3-2，采用第二鏈輪代替驅(qū)動盤3-7 ;驅(qū)動盤3-7通過 鏈條帶動傳動盤3-2轉(zhuǎn)動。傳動原理與現(xiàn)有技術(shù)中的傳動原理相同，這里不做詳細(xì)的說明。[0028]本實用新型的生產(chǎn)過程[0029]將80盤OCV廠家生產(chǎn)的2400 Tex紗分兩層置于紗架上，均勻的排布于紗架導(dǎo)紗 孔，40根紗一組，分別穿過雙頭拉擠-纏繞設(shè)備的兩個固定機構(gòu)6的過紗孔6-3，穿過模具 后，此2組各40根紗做為內(nèi)層軸向玻璃纖維紗均勻的包裹于圓管芯棒周圍。用繞紗機重新 分繞4卷一定寬幅，長度的OCV生產(chǎn)的2400 Tex紗，2卷一組對稱固定于纏繞機構(gòu)3的紗筒 固定桿3-4上，再將每根紗穿置過對應(yīng)的紗張力排布桿3-5。將96盤OCV生產(chǎn)的2400 Tex 紗分兩層置于紗架上，均勻的排布于紗架導(dǎo)紗孔，48根一組均勻的排布于圓管模具的預(yù)成 型系統(tǒng)，此紗做為外層軸向玻璃纖維紗，再將分切的玻璃氈及表面氈固定于預(yù)成型體系中。 將內(nèi)層軸向玻璃纖維紗、外層軸向玻璃纖維紗、玻璃氈及表面氈捆成一束，由拉擠機床的牽 引系統(tǒng)勻速的牽引，調(diào)節(jié)牽引速度成一定值，根據(jù)牽引速度調(diào)整驅(qū)動電機3-6的頻率，使纏 繞機構(gòu)3上的紗能密布并均勻的包裹芯棒和內(nèi)層軸向纖維紗上，最后使內(nèi)、外兩層軸向纖 維紗置過料槽，紗浸透樹脂，開機生產(chǎn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品15結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖中的15-1為內(nèi)層軸向玻璃纖維紗；15_2為中層環(huán)向玻璃纖維紗；15-3為外層軸向玻璃纖維紗；15-4為外層玻璃纖維氈及表面氈·。
權(quán)利要求1.一種玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，其特征在于包括機架(I)、圓管模具(8)、設(shè)置在機架(I) 一側(cè)的用來調(diào)整圓管模具垂直位置的升降機構(gòu)(4)、設(shè)置在圓管模具(8)上的加熱板(5)、芯棒(9)、設(shè)置在機架(I)另一側(cè)的用于固定芯棒的兩個固定機構(gòu)(6)和設(shè)置在機架(I)上且位于升降機構(gòu)(4)與固定機構(gòu)(6)之間的兩個纏繞機構(gòu)(3);圓管模具(8)設(shè)置在升降機構(gòu)(4)上；芯棒(9)的一端與圓管模具(8)相連，另一端與固定機構(gòu)(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，其特征在于所述的纏繞機構(gòu)(3)包括與機架(I)相連的底座(3-1)、設(shè)置在機架(I)內(nèi)的驅(qū)動電機(3-6)、設(shè)置在底座(3-1)的傳動盤(3-2)、設(shè)置在驅(qū)動電機輸出軸上的驅(qū)動盤(3-7)、與傳動盤(3-2)相連的轉(zhuǎn)盤(3-3)、設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(3-3)上2-8根的紗筒固定桿(3-4)和設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(3_3)上2-8根的紗張力排布桿(3-5);紗筒固定桿(3-4)與紗張力排布桿(3-5)交替、均勻、對稱的設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(3-3)上；紗筒固定桿(3-4)與紗張力排布桿(3-5)數(shù)量相等；驅(qū)動盤(3-7)通過傳動帶帶動傳動盤(3-2)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，其特征在于紗筒固定桿(3-4)的數(shù)量為4 ;紗張力排布桿(3-5)的數(shù)量為4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，其特征在于采用第一鏈輪代替?zhèn)鲃颖P(3-2)，采用第二鏈輪代替驅(qū)動盤(3-7);驅(qū)動盤(3-7)通過鏈條帶動傳動盤(3-2)轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，其特征在于所述的驅(qū)動電機(3-6)為調(diào)速電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，其特征在于所述的固定機構(gòu)(6)包括與機架(I)相連的機座(6-1)、設(shè)置在機座(6-1)上用于調(diào)節(jié)芯棒(9)垂直位置的第一調(diào)節(jié)板(6-2)、設(shè)置在第一調(diào)節(jié)板(6-2)上用于調(diào)節(jié)芯棒(9)水平位置第二調(diào)節(jié)板(6-4);第一調(diào)節(jié)板(6-2)沿著機座(6-1)上下移動；第二調(diào)節(jié)板(6-4)沿著第一調(diào)節(jié)板(6-2)左右移動；機座(6-1)上設(shè)置有過紗孔(6-3);第一調(diào)節(jié)板(6-2)與第二調(diào)節(jié)板(6-4)上分別設(shè)置有第一芯棒固定孔(6-5)和第二芯棒固定孔(6-6)。
專利摘要本實用新型公開了一種玻璃纖維增強塑料圓管雙頭拉纏設(shè)備，包括機架、圓管模具、設(shè)置在機架一側(cè)的用來調(diào)整圓管模具垂直位置的升降機構(gòu)、設(shè)置在圓管模具上的加熱板、芯棒、設(shè)置在機架另一側(cè)的用于固定芯棒的兩個固定機構(gòu)和設(shè)置在機架上且位于升降機構(gòu)與固定機構(gòu)之間的兩個纏繞機構(gòu)；圓管模具設(shè)置在升降機構(gòu)上；芯棒的一端與圓管模具相連，另一端與固定機構(gòu)相連。優(yōu)點圓管模具與芯棒固定機構(gòu)置于同一機架上，便于生產(chǎn)前期的校模，更容易控制產(chǎn)品偏心度的穩(wěn)定性。雙頭纏繞置于同一機架，同時又保留操控的獨立性，既提高了生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品廢品率，又不增加額外的操控難度。
文檔編號B29C70/32GK202826426SQ20122042322
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者劉國祥, 呂永安, 楊德興 申請人:南京斯貝爾復(fù)合材料有限責(zé)任公司