專利名稱:復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法,具體用于生產(chǎn)復(fù)合材料桿+
+R ο
背景技術(shù):
目前,在鋪設(shè)輸電線路時,復(fù)合材料桿塔相對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土桿塔及鋼結(jié)構(gòu)桿塔,具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐老化、強度高、使用壽命長、維護(hù)成本低等一系列優(yōu)點。現(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備均為臥式設(shè)備,主要是將圓錐狀的模具橫臥布置,在該模具的端頭設(shè)置有掛齒,在模具旁設(shè)置帶浸膠裝置的導(dǎo)紗小車,該導(dǎo)紗小車上設(shè)置有導(dǎo)紗頭,導(dǎo)紗頭靠近模具表面,所述模具在電機的帶動下轉(zhuǎn)動,同時導(dǎo)紗小車在另一電機的帶動下沿與模具軸平行的方向往復(fù)移動,從而將浸膠之后的連續(xù)纖維小角度纏繞布置在模具上。所述浸膠,即浸潰膠體狀的熱固性樹脂。在生產(chǎn)中,當(dāng)連續(xù)纖維布置到模具端頭時,被模具端頭的掛齒勾住,使連續(xù)纖維可以返回繼續(xù)布置。采用上述生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方法,存在以下問題:
一、模具必須轉(zhuǎn)動,才能防止膠體狀的熱固性樹脂偏聚在模具的下側(cè)、避免生產(chǎn)的復(fù)合材料桿塔整體力學(xué)性能分布不均,在臥式模具轉(zhuǎn)動的情況下,上述設(shè)備無法實現(xiàn)大量的連續(xù)纖維浸膠之后均勻地布置在模具的軸截面上,從而使生產(chǎn)出來的復(fù)合材料桿塔中沒有零度纖維(零度纖維即位于桿塔軸截面上的連續(xù)纖維)。所以目前生產(chǎn)的復(fù)合材料桿塔的增強結(jié)構(gòu)均由連續(xù)纖維小角度纏繞構(gòu)成,這種增強結(jié)構(gòu)軸向可拉伸,導(dǎo)致復(fù)合材料桿塔整體的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能低。為了達(dá)到桿塔性能要求,必然導(dǎo)致復(fù)合材料桿塔的厚度變大,成本增加。并且由于沒有零度纖維的布置,桿搭的撓度變大,最終導(dǎo)致輸電走廊加寬,占地面積增大,成本增加。 二、臥式布置的生產(chǎn)設(shè)備,占用廠房面積大,生產(chǎn)投入成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,用以提高復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能。實現(xiàn)第一發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:一種復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,包括機架(2)和圓錐形的模具(1),所述模具(I)和機架(2)均與水平面相垂直布置,在機架(2)上設(shè)置有至少兩層支架(4),所述支架(4)與機架(2)滑動配合,使支架(4)可以在機架(2)上上下移動;在所述支架(4)上設(shè)置有過孔和環(huán)形盤(5),該過孔和環(huán)形盤(5)均與模具(I)同軸布置,該環(huán)形盤(5)與第二電機(6)的輸出軸傳動相連,使環(huán)形盤(5)在第二電機(6)的作用下轉(zhuǎn)動,所述第二電機(6)與支架(4)相互固定;在所述環(huán)形盤(5)上固定有第一導(dǎo)向環(huán),在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)之間設(shè)置有至少一層第二導(dǎo)向環(huán)(8),所述第二導(dǎo)向環(huán)(8)與支架(4)相互固定,所述第一導(dǎo)向環(huán)(7)和第二導(dǎo)向環(huán)(8)均與模具(I)同軸布置,在導(dǎo)向環(huán)(7和8)上環(huán)向分布有導(dǎo)孔,在所述支架(4)上固定有浸膠槽(9)。
采用上述結(jié)構(gòu),當(dāng)支架向上移動、至少最下層支架上的環(huán)形盤轉(zhuǎn)動時,第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上布置,至少最下層第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維纏繞定位在模具上;當(dāng)支架向下移動、至少最上層支架上的環(huán)形盤轉(zhuǎn)動時,第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下布置,至少最上層第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維纏繞定位在模具上;從而使第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維始終沿與模具軸相平行的方向布置,并且總有第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維纏繞定位在模具的軸截面上,使產(chǎn)出的復(fù)合材料桿塔的增強結(jié)構(gòu)中包含有零度纖維(即位于復(fù)合材料桿塔軸截面上的連續(xù)纖維),進(jìn)而顯著地提高了復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能;這樣通過第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)沿與模具軸相平行的方向布置的連續(xù)纖維,可以便捷地實現(xiàn)這種連續(xù)纖維大量均勻地布置在模具的軸截面上;并且,第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維在模具端頭通過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊之后,即可沿原方向的反方向布置,使模具端頭不再需要設(shè)置掛齒,使設(shè)備的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝更加簡單;再則,模具和機架與水平面相垂直,使生產(chǎn)設(shè)備占用廠房面積小,降低了生產(chǎn)投入成本。在所述模具(I)的下方設(shè)置有模具架(10)和第三電機(11 ),所述模具架(10)的上端與模具(I)的下端固定相連,該模具架(10)與第三電機(11)的輸出軸傳動相連,使模具架(10)在第三電機(11)的作用下轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)向環(huán)和第二導(dǎo)向環(huán)距離模具表面較遠(yuǎn)時,第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的纏繞布置的連續(xù)纖維容易使第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維發(fā)生偏移,所以采用上述結(jié)構(gòu),使模具通過模具架發(fā)生轉(zhuǎn)動,可以對第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移進(jìn)行校正,進(jìn)一步確保該部分連續(xù)纖維始終被纏繞定位在模具的軸截面上。所述機架(2 )包括四根立柱(2a)、頂架(2b )和底架(2c ),其中四根立柱(2a)矩形布置,立柱(2a)的上下兩端分別與頂架(2b)和底架(2c)固定相連,使機架的結(jié)構(gòu)簡單、強度高。在所述立柱(2a)的下端設(shè)置有第一電機(3),所述第一電機(3)固定在底架(2c)上,第一電機(3)的輸出軸通過傳動齒輪與螺桿(12)傳動相連,所述螺桿(12)與立柱(2a)相互平行,螺桿(12)上套有螺母(14),所述螺母(14)與套筒(13)固定相連,套筒(13)套在立柱(2a)上;所述支架(4)有上下兩層,并且上下兩層支架(4)的外緣均與套筒(13)固定相連,所述第一電機(3)帶動螺桿(12)旋轉(zhuǎn),螺桿(12)旋轉(zhuǎn)作用螺母(14)、套筒(13)和支架
(4)上下移動。這樣將支架設(shè)置為兩層,使第一導(dǎo)向環(huán)僅有上下兩層,設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更加簡單;并且,兩層支架均通過套筒與機架滑動配合,使設(shè)備更加緊湊;再則,通過螺桿、螺母實現(xiàn)支架上下移動,使支架的移動平穩(wěn),進(jìn)一步確保了第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維始終被纏繞定位在模具的軸截面上。所述第一導(dǎo)向環(huán)(7)通過第一導(dǎo)桿(15)和第一連桿(16)與環(huán)形盤(5)固定相連,其中第一導(dǎo)桿(15)沿環(huán)形盤(5)的內(nèi)圓周均勻分布,并且第一導(dǎo)桿(15)的下端固定在環(huán)形盤(5)上,第一導(dǎo)桿(15)的上端設(shè)置有導(dǎo)孔,該第一導(dǎo)桿(15)的中部與第一連桿(16)的外端固定相連,所述第一連桿(16)位于第一導(dǎo)桿(15)的內(nèi)側(cè),該第一連桿(16)的內(nèi)端與第一導(dǎo)向環(huán)(7)固定相連。以上結(jié)構(gòu)使第一導(dǎo)向環(huán)的固定結(jié)構(gòu)簡單,第一導(dǎo)向環(huán)通過第一連桿的支撐更加靠近模具表面;并且第一導(dǎo)桿上的導(dǎo)孔可以對環(huán)形盤上纖維團(tuán)引出的連續(xù)纖維進(jìn)行導(dǎo)向,避免連續(xù)纖維相互干擾。所述第二導(dǎo)向環(huán)(8)有一層,該第二導(dǎo)向環(huán)(8)通過第二連桿(17)與上層支架(4)固定相連,所述第二連桿(17)的外端與上層支架(4)過孔的孔壁固定相連,第二連桿(17)的內(nèi)端與第二導(dǎo)向環(huán)(8)固定相連。這樣將第二導(dǎo)向環(huán)設(shè)置一層,使設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更加簡單,第二導(dǎo)向環(huán)通過第二連桿的支撐更加靠近模具表面,使第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置位置更加準(zhǔn)確。所述浸膠槽(9)呈環(huán)形槽,浸膠槽(9)的數(shù)量有三個,其中兩個浸膠槽(9)固定在支架(4)內(nèi)端的上表面,并且,該兩個浸膠槽(9)位于環(huán)形盤(5)的內(nèi)側(cè);另一個浸膠槽(9)固定在上層支架(4)的內(nèi)端下方,并且,該一個浸膠槽(9)靠近模具(I)的側(cè)壁通過第三連桿(18)與第二連桿(17)的中部固定相連,該一個浸膠槽(9)遠(yuǎn)離模具(I)的側(cè)壁通過傾斜的第四連桿(19)與上層支架(4)的下表面固定相連;在所述浸膠槽(9)內(nèi)設(shè)置有浸膠導(dǎo)架
(20)。這樣將浸膠槽與導(dǎo)向環(huán)一一對應(yīng)設(shè)置,可以避免各個導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維相互干擾。在支架(4)的下方設(shè)置有四條矩形分布的懸梁(21),所述懸梁(21)的兩端與對應(yīng)的套筒(13)固定相連,所述第二電機(6)固定在相應(yīng)環(huán)形盤(5)下方的懸梁(21)上,使第二電機(6)通過該懸梁(21)和套筒(13)與支架(4)相互固定。這樣固定第二電機,可以避免第二電機安裝在支架上干擾環(huán)形盤上連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置。在所述上層支架(4)的下端固定有第二導(dǎo)桿(22),所述第二導(dǎo)桿(22)環(huán)形分布在對應(yīng)浸膠槽(9)的外圓周側(cè),第二導(dǎo)桿(22)的上端與上層支架(4)的下表面固定相連,第二導(dǎo)桿(22)的下端設(shè)置有導(dǎo)孔。第二導(dǎo)桿下端的導(dǎo)孔,可以對第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維在浸膠之前進(jìn)行導(dǎo)向。本發(fā)明的目的之二在于提供一種利用以上設(shè)備,生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法。實現(xiàn)第二發(fā)明目的技術(shù)方案如下:一種復(fù)合材料桿塔的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
第一步,支架(4)移動到機架(2)的下端,使最下層的第一導(dǎo)向環(huán)(7)正對模具(I)的下端,將一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在環(huán)形盤(5)上,將另一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在機架(I)以外的地面或者架體上;
第二步,將所有纖維團(tuán)的連讀纖維端頭引出,導(dǎo)入浸膠槽(9)內(nèi),浸潰膠體狀的熱固性樹脂;
第三步,將環(huán)形盤(5)上纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(9)引出,穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)(7)上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具(I)的下端,將另一部分纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(9)引出,穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)(8)上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具(I)的下端;
第四步,最下層的環(huán)形盤(5)在對應(yīng)第二電機(6)的帶動下轉(zhuǎn)動,使該環(huán)形盤(5)上的第一導(dǎo)向環(huán)(7)轉(zhuǎn)動,使該第一導(dǎo)向環(huán)(7)引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞,將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具下端;
第五步,支架(4 )向上移動,最下層環(huán)形盤(5 )在對應(yīng)第二電機(6 )的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)(8)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上布置,最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上螺旋纏繞;
第六步,當(dāng)位于最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)上方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(7)移動到模具(I)上端時,該第一導(dǎo)向環(huán)(7 )對應(yīng)的環(huán)形盤(5 )、以及該環(huán)形盤(5 )所對應(yīng)的第二電機(6 )均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)也移動到模具(I)的上端時,支架(4)開始由向上移動改為向下移動; 第七步,支架(4 )向下移動,最上層環(huán)形盤(5 )在對應(yīng)第二電機(6 )的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)(8)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下布置,最上層第一導(dǎo)向環(huán)(7)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下螺旋纏繞;
第八步,當(dāng)位于最上層第一導(dǎo)向環(huán)(7)下方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(7)移動到模具(I)下端時,該第一導(dǎo)向環(huán)(7 )對應(yīng)的環(huán)形盤(5 )、以及該環(huán)形盤(5 )所對應(yīng)的第二電機(6 )均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)最上層第一導(dǎo)向環(huán)(7)也移動到模具(I)的下端時,支架(4)開始由向下移動改為向上移動;
第九步,反復(fù)重復(fù)第五步至第八步,直至達(dá)到工藝要求;
第十步,支架(4)停止移動,所有的環(huán)形盤(5)停止轉(zhuǎn)動,熱固性樹脂固化;
第十一步,切頭尾,拔模。有益效果:本發(fā)明通過將模具和機架與水平面相垂直布置,并在機架上設(shè)置可上下移動的第一導(dǎo)向環(huán)和位于最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)之間的第二導(dǎo)向環(huán),并且第一導(dǎo)向環(huán)可以轉(zhuǎn)動,從而提供了一種生產(chǎn)含有零度纖維的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法,顯著提高了復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能,具有構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)容易和生產(chǎn)成本低等特點。
圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A部放大圖。圖3為圖2的B-B剖面圖。圖4為實施例1的第一電機傳動不意圖。圖5為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實施例1:
如圖1、圖2、圖3和圖4所示,本發(fā)明包括模具1、機架2、第一電機3、支架4、環(huán)形盤
5、第二電機6、第一導(dǎo)向環(huán)7、第二導(dǎo)向環(huán)8、浸膠槽9、模具架10、第三電機11、螺桿12、套筒13、螺母14、第一導(dǎo)桿15、第一連桿16、第二連桿17、第三連桿18、第四連桿19、浸膠導(dǎo)架20、懸梁21和第二導(dǎo)桿22。其中機架2與水平面相垂直布置,所述機架2包括四根矩形立柱2a、頂架2b和底架2c,其中四根立柱2a矩形布置,立柱2a的上下兩端分別與頂架2b和底架2c固定相連。所述模具I呈圓錐形、與水平面相垂直布置,模具I位于四根立柱2a圍成的矩形中間。在所述模具I的下方設(shè)置有模具架10和第三電機11,所述模具架10的上端與模具I的下端固定相連,該模具架10的下端與第三電機11的輸出軸傳動相連,使模具架10在第三電機11的作用下轉(zhuǎn)動,所述第三電機11固定在底架2c上。如圖1、圖2和圖3所不,在所述立柱2a的下端設(shè)置有第一電機3,所述第一電機3固定在底架2c上,該第一電機3的輸出軸通過兩個相互垂直的傳動齒輪與螺桿12傳動相連。所述螺桿12與立柱2a相互平行,在螺桿12上套有螺母14。所述螺母14通過套筒13上的水平肋板與套筒13固定相連,所述套筒13呈矩形,該套筒13套在立柱2a上。在所述機架2上設(shè)置有上下兩層支架4,所述上下兩層支架4的外緣均與套筒13固定相連,使支架4通過套筒13與機架2滑動配合。所述第一電機3帶動螺桿12旋轉(zhuǎn)時,螺桿12旋轉(zhuǎn)作用螺母14、套筒13和支架4上下移動,使支架4可以在機架2上上下移動。如圖1、圖2和圖3所示,在所述支架4上設(shè)置有過孔和環(huán)形盤5,該過孔和環(huán)形盤5均與模具I同軸布置。在所述支架4的下方設(shè)置有四條矩形分布的懸梁21,所述懸梁21的兩端與對應(yīng)的套筒13固定相連,所述第二電機6固定在相應(yīng)環(huán)形盤5下方的懸梁21上,使第二電機6通過該懸梁21和套筒13與支架4相互固定。所述環(huán)形盤5與第二電機6的輸出軸傳動相連,使環(huán)形盤5在第二電機6的作用下轉(zhuǎn)動。在所述環(huán)形盤5上固定有第一導(dǎo)向環(huán)7,所述第一導(dǎo)向環(huán)7與模具I同軸布置,在第一導(dǎo)向環(huán)7上環(huán)向分布有導(dǎo)孔。所述第一導(dǎo)向環(huán)7通過第一導(dǎo)桿15和第一連桿16與對應(yīng)環(huán)形盤5固定相連。其中第一導(dǎo)桿15沿環(huán)形盤5的內(nèi)圓周均勻分布,并且第一導(dǎo)桿15的下端固定在環(huán)形盤5的內(nèi)端上表面,在所述第一導(dǎo)桿15的上端設(shè)置有導(dǎo)孔。該第一導(dǎo)桿15的中部與第一連桿16的外端固定相連,所述第一連桿16位于第一導(dǎo)桿15的內(nèi)側(cè),該第一連桿16的內(nèi)端與第一導(dǎo)向環(huán)7固定相連。如圖1、圖2所不,在兩層第一導(dǎo)向環(huán)7之間設(shè)置有一層第二導(dǎo)向環(huán)8,所述第二導(dǎo)向環(huán)8與支架4相互固定,所述第二導(dǎo)向環(huán)8與模具I同軸布置,在第二導(dǎo)向環(huán)8上環(huán)向分布有導(dǎo)孔。所述第二導(dǎo)向環(huán)8通過第二連桿17與上層支架4固定相連,該第二連桿17的外端與上層支架4過孔的孔壁固定相連,第二連桿17的內(nèi)端與第二導(dǎo)向環(huán)8固定相連。如圖1和圖2所示,在所述支架4上固定有浸膠槽9,所述浸膠槽9呈環(huán)形槽,浸膠槽9的數(shù)量有三個。其中兩個浸膠槽9各自固定在支架4內(nèi)端的上表面,并且,該兩個浸膠槽9位于對應(yīng)環(huán)形盤5的內(nèi)側(cè)。另一個浸膠槽9固定在上層支架4的內(nèi)端下方,并且,該一個浸膠槽9靠近模具I的側(cè)壁通過第三連桿18與第二連桿17的中部固定相連,該一個浸膠槽9遠(yuǎn)離模具I的側(cè)壁通過傾斜的第四連桿19與上層支架4的下表面固定相連。在所述浸膠槽9內(nèi)設(shè)置有浸膠導(dǎo)架20,該浸膠導(dǎo)架20由三個固定相連的同軸環(huán)形桿構(gòu)成。在所述上層支架4的下端固定有第二導(dǎo)桿22,所述第二導(dǎo)桿22環(huán)形分布在對應(yīng)浸膠槽9的外圓周側(cè),第二導(dǎo)桿22的上端與上層支架4的下表面固定相連,在所述第二導(dǎo)桿22的下端設(shè)置有導(dǎo)孔。實施例2:
如圖5所示,在所述機架2上設(shè)置有上下四層支架4,所述上下四層支架4的外緣均與套筒13固定相連,使支架4通過套筒13與機架2滑動配合。所述環(huán)形盤5和第一導(dǎo)向環(huán)7均與支架4 一一對應(yīng)設(shè)置。在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)7之間設(shè)置有三層第二導(dǎo)向環(huán)8,所述第二導(dǎo)向環(huán)8與第一導(dǎo)向環(huán)7間隔布置。所述三層第二導(dǎo)向環(huán)8各自通過第二連桿17與上面三層支架4固定相連。所述浸膠槽9的數(shù)量有七個,其中四個浸膠槽9各自固定在四層支架4內(nèi)端的上表面,另外三個浸膠槽9各自固定在上面三層支架4的內(nèi)端下方,使浸膠槽9與第一導(dǎo)向環(huán)7和第二導(dǎo)向環(huán)8一一對應(yīng)設(shè)置。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同,在此不作贅述。實施例3:
在所述立柱2a的下端設(shè)置有第一電機3,所述第一電機3固定在底架2c上,該第一電機3的輸出軸通過鏈條和鏈輪與套筒13傳動相連,所述套筒13呈矩形,該套筒13套在立柱2a上。在所述機架2上設(shè)置有上下三層支架4,所述支架4的外緣均與套筒13固定相連,使支架4通過套筒13與機架2滑動配合。當(dāng)所述第一電機3轉(zhuǎn)動帶動鏈條鏈輪作用時,套筒13和支架4上下移動,使支架4可以在機架2上上下移動。所述環(huán)形盤5和第一導(dǎo)向環(huán)7均與支架4 對應(yīng)設(shè)置。在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)7之間設(shè)置有兩層第二導(dǎo)向環(huán)8,所述第二導(dǎo)向環(huán)8與第一導(dǎo)向環(huán)7間隔布置。所述兩層第二導(dǎo)向環(huán)8各自通過第二連桿17與上面兩層支架4固定相連。所述浸膠槽9的數(shù)量有五個,其中三個浸膠槽9各自固定在三層支架4內(nèi)端的上表面,另外兩個浸膠槽9各自固定在上面兩層支架4的內(nèi)端下方,使浸膠槽9與第一導(dǎo)向環(huán)7和第二導(dǎo)向環(huán)8 一一對應(yīng)設(shè)置。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同,在此不作贅述。實施例4:
在所述機架2上設(shè)置液壓傳動裝置,在所述機架2上設(shè)置有上下兩層支架4,所述支架4通過該液壓傳動裝置在機架2上上下移動。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同,在此不作贅述。實施例5:
一種利用實施例1或者實施例4所述設(shè)備生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法:
第一步,上下兩層支架4移動到機架2的下端,使最下層的第一導(dǎo)向環(huán)7正對模具I的下端,將一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在環(huán)形盤5上,將另一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在機架I以外的地面或者架體上。第二步,將所有纖維團(tuán)的連讀纖維端頭引出,其中環(huán)形盤5上纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭分簇穿過對應(yīng)第一導(dǎo)桿15上端的導(dǎo)孔,通過相應(yīng)浸膠導(dǎo)架20導(dǎo)入到環(huán)形盤5內(nèi)側(cè)的浸膠槽9內(nèi);另一部分纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭分簇穿過第二導(dǎo)桿22下端的導(dǎo)孔,通過相應(yīng)浸膠導(dǎo)架20導(dǎo)入到上層支架4內(nèi)端下方的浸膠槽9內(nèi),使所有的連續(xù)纖維浸潰膠體狀的熱固性樹脂。第三步,將環(huán)形盤5上纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從各自浸膠槽9引出,穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具I的下端;同時,將另一部分纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從對應(yīng)浸膠槽9引出,穿過第二導(dǎo)向環(huán)8上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具I的下端。第四步,下層環(huán)形盤5在對應(yīng)第二電機6的帶動下轉(zhuǎn)動,使該環(huán)形盤5上的第一導(dǎo)向環(huán)7轉(zhuǎn)動,使該第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞,將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具I的下端。第五步,第一電機3帶動上下兩層支架4均向上移動,下層環(huán)形盤5在對應(yīng)第二電機6的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上布置,下層環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上螺旋纏繞;上層環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6可轉(zhuǎn)動也可不轉(zhuǎn)動,當(dāng)上層環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6不轉(zhuǎn)動,使上層環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維也向上布置時,可以增加復(fù)合材料桿塔中零度纖維的含量;當(dāng)上層環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6轉(zhuǎn)動,使上層環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞時,可以使第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維定位更加準(zhǔn)確;本實施例優(yōu)選支架4向上移動時第三電機11運行,使模具I在模具架10的作用下轉(zhuǎn)動,并且其轉(zhuǎn)動方向與下層環(huán)形盤5的轉(zhuǎn)動方向相適應(yīng),其轉(zhuǎn)動速度與第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移相適應(yīng),從而對第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移進(jìn)行校正,進(jìn)一步確保第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置在模具I的軸截面上。第六步,當(dāng)上層第一導(dǎo)向環(huán)7移動到模具I上端時,上層環(huán)形盤5、以及上層環(huán)形盤5所對應(yīng)的第二電機6均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)下層第一導(dǎo)向環(huán)7也移動到模具I的上端時,支架4開始由向上移動改為向下移動。第七步,第一電機3帶動上下兩層支架4均向下移動,上層環(huán)形盤5在對應(yīng)第二電機6的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下布置,上層環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下螺旋纏繞;下層環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6可轉(zhuǎn)動也可不轉(zhuǎn)動,當(dāng)下層環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6不轉(zhuǎn)動,使下層環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維也向下布置時,可以增加復(fù)合材料桿塔中零度纖維的含量,當(dāng)下層環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6轉(zhuǎn)動,使下層環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞時,可以使第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維定位更加準(zhǔn)確;本實施例優(yōu)選支架4向下移動時第三電機11運行,使模具I在模具架10的作用下轉(zhuǎn)動,并且其轉(zhuǎn)動方向與上層環(huán)形盤5的轉(zhuǎn)動方向相適應(yīng),其轉(zhuǎn)動速度與第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移相適應(yīng),從而對第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移進(jìn)行校正,進(jìn)一步確保第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置在模具I的軸截面上。第八步,當(dāng)下層第一導(dǎo)向環(huán)7移動到模具I下端時,下層環(huán)形盤5、以及下層環(huán)形盤5所對應(yīng)的第二電機6均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)上層第一導(dǎo)向環(huán)7也移動到模具I的下端時,支架4開始由向下移動改為向上移動。第九步,反復(fù)重復(fù)第五步至第八步,直至達(dá)到工藝要求。第十步,支架4停止移動,所有的環(huán)形盤5停止轉(zhuǎn)動,熱固性樹脂固化。第十一步,切頭尾,將固化后的成品從模具I上拔出。實施例6:
一種利用實施例2或者實施例3所述設(shè)備生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法:
第一步,所有支架4移動到機架2的下端,使最下層的第一導(dǎo)向環(huán)7正對模具I的下端,將一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在各層環(huán)形盤5上,將另一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在機架I以外的地面或者架體上。第二步,將所有纖維團(tuán)的連讀纖維端頭引出,其中環(huán)形盤5上纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭分簇穿過對應(yīng)第一導(dǎo)桿15上端的導(dǎo)孔,通過相應(yīng)浸膠導(dǎo)架20導(dǎo)入到環(huán)形盤5內(nèi)側(cè)的浸膠槽9內(nèi);另一部分纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭分簇穿過各層第二導(dǎo)桿22下端的導(dǎo)孔,并通過相應(yīng)浸膠導(dǎo)架20導(dǎo)入到固定在支架4內(nèi)端下方的浸膠槽9內(nèi),使所有的連續(xù)纖維浸潰膠體狀的熱固性樹脂。第三步,將環(huán)形盤5上纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽9引出,穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具I的下端;同時,將另一部分纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽9引出,穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)8上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具I的下端。第四步,最下層的環(huán)形盤5在對應(yīng)第二電機6的帶動下轉(zhuǎn)動,使該環(huán)形盤5上的第一導(dǎo)向環(huán)7轉(zhuǎn)動,使該第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞,將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具I的下端。第五步,第一電機3帶動所有支架4均向上移動,最下層的環(huán)形盤5在對應(yīng)第二電機6的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上布置,最下層的環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上螺旋纏繞;其它層的環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6可轉(zhuǎn)動也可不轉(zhuǎn)動,本實施例優(yōu)選其他層環(huán)形盤5與最下層環(huán)形盤5交替反向同速轉(zhuǎn)動,從而使模具受力均衡,使產(chǎn)品的雙向抗扭性能一致。第六步,當(dāng)位于最下層第一導(dǎo)向環(huán)7上方的任一第一導(dǎo)向環(huán)7移動到模具I上端時,該第一導(dǎo)向環(huán)7對應(yīng)的環(huán)形盤5、以及該環(huán)形盤5所對應(yīng)的第二電機6均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)最下層第一導(dǎo)向環(huán)7也移動到模具I的上端時,支架4開始由向上移動改為向下移動。第七步,第一電機3帶動所有支架4均向下移動,最上層的環(huán)形盤5在對應(yīng)第二電機6的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)8引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下布置,最上層的環(huán)形盤5所對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)7引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下螺旋纏繞;其它層的環(huán)形盤5所對應(yīng)第二電機6可轉(zhuǎn)動也可不轉(zhuǎn)動,本實施例優(yōu)選其他層環(huán)形盤5與最上層環(huán)形盤5交替反向同速轉(zhuǎn)動,從而使模具受力均衡,使產(chǎn)品的雙向抗扭性能一致。第八步,當(dāng)位于最上層第一導(dǎo)向環(huán)7下方的任一第一導(dǎo)向環(huán)7移動到模具I下端時,該第一導(dǎo)向環(huán)7對應(yīng)的環(huán)形盤5、以及該環(huán)形盤5所對應(yīng)的第二電機6均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)最上層第一導(dǎo)向環(huán)7也移動到模具I的下端時,支架4開始由向下移動改為向上移動。 第九步,反復(fù)重復(fù)第五步至第八步,直至達(dá)到工藝要求。第十步,支架4停止移動,所有的環(huán)形盤5停止轉(zhuǎn)動,熱固性樹脂固化。第十一步,切頭尾,將固化后的成品從模具I上拔出。盡管以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述,但本發(fā)明不限于上述具體實施方式
,上述具體實施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下,可以作出多種類似的表示,如更改支架的層數(shù),或者更改環(huán)型盤與機架之間的動配合形式,或者改變導(dǎo)向環(huán)的安裝結(jié)構(gòu),或者改變模具的形狀為圓筒形,或者在生產(chǎn)方法中第一步先將支架4移動到機架2的下端、使最下層的第一導(dǎo)向環(huán)7正對模具I的上端、而后續(xù)步驟中支架先向下移動后向上移動等,這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,包括機架(2)和圓錐形的模具(1),其特征在于:所述模具(I)和機架(2)均與水平面相垂直布置,在機架(2)上設(shè)置有至少兩層支架(4),所述支架(4)與機架(2)滑動配合,使支架(4)可以在機架(2)上上下移動;在所述支架(4)上設(shè)置有過孔和環(huán)形盤(5),該過孔和環(huán)形盤(5)均與模具(I)同軸布置,該環(huán)形盤(5)與第二電機(6)的輸出軸傳動相連,使環(huán)形盤(5)在第二電機(6)的作用下轉(zhuǎn)動,所述第二電機(6)與支架(4)相互固定;在所述環(huán)形盤(5)上固定有第一導(dǎo)向環(huán)(7),在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)之間設(shè)置有至少一層第二導(dǎo)向環(huán)(8),所述第二導(dǎo)向環(huán)(8)與支架(4)相互固定,所述第一導(dǎo)向環(huán)(7)和第二導(dǎo)向環(huán)(8)均與模具(I)同軸布置,在導(dǎo)向環(huán)(7和8)上環(huán)向分布有導(dǎo)孔,在所述支架(4)上固定有浸膠槽(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:在所述模具(I)的下方設(shè)置有模具架(10)和第三電機(11),所述模具架(10)的上端與模具(I)的下端固定相連,該模具架(10)與第三電機(11)的輸出軸傳動相連,使模具架(10)在第三電機(11)的作用下轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:所述機架(2)包括四根立柱(2a)、頂架(2b)和底架(2c),其中四根立柱(2a)矩形布置,立柱(2a)的上下兩端分別與頂架(2b)和底架(2c)固定相連;在所述立柱(2a)的下端設(shè)置有第一電機(3),所述第一電機(3)固定在底架(2c)上,第一電機(3)的輸出軸通過傳動齒輪與螺桿(12)傳動相連,所述螺桿(12)與立柱(2a)相互平行,螺桿(12)上套有螺母(14),所述螺母(14)與套筒(13)固定相連,套筒(13)套在立柱(2a)上;所述支架(4)有上下兩層,并且上下兩層支架(4)的外緣均與套筒(13)固定相連,所述第一電機(3)帶動螺桿(12)旋轉(zhuǎn),螺桿(12)旋轉(zhuǎn)作用螺母(14)、套筒(13)和支架 (4)上下移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:所述第一導(dǎo)向環(huán)(7)通過第一導(dǎo)桿(15)和第一連桿(16)與環(huán)形盤(5)固定相連,其中第一導(dǎo)桿(15)沿環(huán)形盤(5)的內(nèi)圓周均勻分布,并且第一導(dǎo)桿(15)的下端固定在環(huán)形盤(5)上,第一導(dǎo)桿(15)的上端設(shè)置有導(dǎo)孔,該第一導(dǎo)桿(15)的中部與第一連桿(16)的外端固定相連,所述第一連桿(16)位于第一導(dǎo)桿(15)的內(nèi)側(cè),該第一連桿(16)的內(nèi)端與第一導(dǎo)向環(huán)(7)固定相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:所述第二導(dǎo)向環(huán)(8)有一層,該第二導(dǎo)向環(huán)(8)通過第二連桿(17)與上層支架(4)固定相連,所述第二連桿(17)的外端與上層支架(4)過孔的孔壁固定相連,第二連桿(17)的內(nèi)端與第二導(dǎo)向環(huán)(8)固定相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:所述浸膠槽(9)呈環(huán)形槽,浸膠槽(9)的數(shù)量有三個,其中兩個浸膠槽(9)固定在支架(4)內(nèi)端的上表面,并且,該兩個浸膠槽(9)位于環(huán)形盤(5)的內(nèi)側(cè);另一個浸膠槽(9)固定在上層支架(4)的內(nèi)端下方,并且,該一個浸膠槽(9)靠近模具(I)的側(cè)壁通過第三連桿(18)與第二連桿(17)的中部固定相連,該一個浸膠槽(9)遠(yuǎn)離模具(I)的側(cè)壁通過傾斜的第四連桿(19)與上層支架(4)的下表面固定相連;在所述浸膠槽(9)內(nèi)設(shè)置有浸膠導(dǎo)架(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:在支架(4)的下方設(shè)置有四條矩形分布的懸梁(21),所述懸梁(21)的兩端與對應(yīng)的套筒(13)固定相連,所述第二電機(6)固定在相應(yīng)環(huán)形盤(5)下方的懸梁(21)上,使第二電機(6)通過該懸梁(21)和套筒(13)與支架(4)相互固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備,其特征在于:在所述上層支架(4)的下端固定有第二導(dǎo)桿(22),所述第二導(dǎo)桿(22)環(huán)形分布在對應(yīng)浸膠槽(9)的外圓周側(cè),第二導(dǎo)桿(22)的上端與上層支架(4)的下表面固定相連,第二導(dǎo)桿(22)的下端設(shè)置有導(dǎo)孔。
9.一種利用權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述設(shè)備生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法,其特征在于包括以下步驟: 第一步,支架(4)移動到機架(2)的下端,使最下層的第一導(dǎo)向環(huán)(7)正對模具(I)的下端,將一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在環(huán)形盤(5)上,將另一部分連續(xù)纖維的纖維團(tuán)放置在機架(I)以外的地面或者架體上; 第二步,將所有纖維團(tuán)的連讀纖維端頭引出,導(dǎo)入浸膠槽(9)內(nèi),浸潰膠體狀的熱固性樹脂; 第三步,將環(huán)形盤(5)上纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(9)引出,穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)(7)上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具(I)的下端,將另一部分纖維團(tuán)的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(9)引出,穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)(8)上的導(dǎo)孔,并人工固定在模具(I)的下端; 第四步,最下層的環(huán)形盤(5)在對應(yīng)第二電機(6)的帶動下轉(zhuǎn)動,使該環(huán)形盤(5)上的第一導(dǎo)向環(huán)(7)轉(zhuǎn)動,使該第一導(dǎo)向環(huán)(7)引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞,將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具下端; 第五步,支架(4 )向上移動,最下層環(huán)形盤(5 )在對應(yīng)第二電機(6 )的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)(8)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上布置,最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向上螺旋纏繞; 第六步,當(dāng)位于最下層 第一導(dǎo)向環(huán)(7)上方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(7)移動到模具(I)上端時,該第一導(dǎo)向環(huán)(7 )對應(yīng)的環(huán)形盤(5 )、以及該環(huán)形盤(5 )所對應(yīng)的第二電機(6 )均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)最下層第一導(dǎo)向環(huán)(7)也移動到模具(I)的上端時,支架(4)開始由向上移動改為向下移動; 第七步,支架(4 )向下移動,最上層環(huán)形盤(5 )在對應(yīng)第二電機(6 )的帶動下轉(zhuǎn)動,使第二導(dǎo)向環(huán)(8)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下布置,最上層第一導(dǎo)向環(huán)(7)引導(dǎo)的連續(xù)纖維向下螺旋纏繞; 第八步,當(dāng)位于最上層第一導(dǎo)向環(huán)(7)下方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(7)移動到模具(I)下端時,該第一導(dǎo)向環(huán)(7 )對應(yīng)的環(huán)形盤(5 )、以及該環(huán)形盤(5 )所對應(yīng)的第二電機(6 )均停止轉(zhuǎn)動,當(dāng)最上層第一導(dǎo)向環(huán)(7)也移動到模具(I)的下端時,支架(4)開始由向下移動改為向上移動; 第九步,反復(fù)重復(fù)第五步至第八步,直至達(dá)到工藝要求; 第十步,支架(4)停止移動,所有的環(huán)形盤(5)停止轉(zhuǎn)動,熱固性樹脂固化; 第十一步,切頭尾,拔模。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法,包括均與水平面相垂直布置的模具和機架,在機架上設(shè)置有至少兩層支架,所述支架可以在機架上上下移動;在所述支架上設(shè)置有均與模具同軸布置的過孔和環(huán)形盤,該環(huán)形盤可以在第二電機的作用下轉(zhuǎn)動,在環(huán)形盤上固定有第一導(dǎo)向環(huán),在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)之間設(shè)置有至少一層與支架相互固定的第二導(dǎo)向環(huán),所有導(dǎo)向環(huán)均與模具同軸布置,在所有導(dǎo)向環(huán)上環(huán)向分布有導(dǎo)孔,在支架上固定有浸膠槽。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu),提供了一種生產(chǎn)含有零度纖維的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法,顯著提高了復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能,具有構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)容易和生產(chǎn)成本低等特點。
文檔編號B29C70/32GK103112177SQ201310055148
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者李長城, 李強, 李峰, 王德春, 楊俊然 申請人:李長城