專利名稱：帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于生產(chǎn)抽油桿的機(jī)器。
背景技術(shù)：
帶狀碳纖維抽油桿必須采用拉擠工藝來生產(chǎn)。由于采油井的深度不同，抽油桿的長度一般都要求達(dá)數(shù)千米，目前最大長度為5000m，因此，要求拉擠設(shè)備能長時(shí)間穩(wěn)定地連續(xù)生產(chǎn)。目前國內(nèi)的拉擠設(shè)備雖然也能做到連續(xù)拉擠制品，但一般都只用來生產(chǎn)批量的定長產(chǎn)品，而不能滿足生產(chǎn)碳纖維抽油桿這樣長度產(chǎn)品的需求，同時(shí)生產(chǎn)碳纖維抽油桿還有著許多普通拉擠設(shè)備無法滿足的特殊需求，如普通的拉擠設(shè)備的膠槽沒有加熱溫度控制功能，沒有收卷排線裝置，沒有碳纖維飛塵電絕緣密封防護(hù)措施，因而普通拉擠設(shè)備不適于生產(chǎn)碳纖維抽油桿。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種方便適用的帶狀碳纖維抽油桿專用生產(chǎn)機(jī)組，具有長時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)不易出現(xiàn)故障的特點(diǎn)，其目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括模具加熱裝置2、控制柜3、牽引裝置4，控制柜3的兩端分別與模具加熱裝置2和牽引裝置4相固接，它還包括浸膠預(yù)成型裝置1和收卷排線機(jī)構(gòu)5，所述浸膠預(yù)成型裝置1與模具加熱裝置2的一端相固接，所述收卷排線機(jī)構(gòu)5設(shè)置在牽引裝置4的一端。本實(shí)用新型與普通拉擠機(jī)比較，增加了膠液熱水循環(huán)系統(tǒng)和收卷自動(dòng)排線機(jī)構(gòu)，普通的拉擠機(jī)組的膠槽不能加熱，膠槽中的樹脂不能循環(huán)，這樣樹脂的溫度不能滿足抽油桿特殊工藝需求，增加的膠液熱水循環(huán)系統(tǒng)采用循環(huán)熱水水浴加熱樹脂，樹脂是流動(dòng)的，熱水也是流動(dòng)的，這樣使得加熱樹脂溫度均勻，保證拉擠出的抽油桿性能指標(biāo)穩(wěn)定。膠液在攪拌罐中加熱至工藝要求溫度，水泵和樹脂泵分別把熱水和膠液送入膠槽和循環(huán)保溫水浴槽中，通過調(diào)節(jié)閥門可手動(dòng)調(diào)節(jié)膠槽中樹脂存膠量，控制樹脂從膠槽流回?cái)嚢韫薜牧髁?，從而調(diào)節(jié)膠槽中膠液液面的動(dòng)態(tài)平衡，膠液循環(huán)流量可以達(dá)到1升/分，儲(chǔ)膠罐容積為20升，循環(huán)水溫度為室溫～60°，抽油桿的長度達(dá)數(shù)千米，為便于運(yùn)輸，拉擠出產(chǎn)品后要自動(dòng)收卷成盤狀，本機(jī)組根據(jù)帶狀碳纖維的特殊性，設(shè)計(jì)出收卷排線及吊裝機(jī)構(gòu)，方便運(yùn)輸及使用。收卷機(jī)構(gòu)可以達(dá)到的性能指標(biāo)是最大收卷張力30kg；收卷速度0.2-0.6m/分；收卷機(jī)構(gòu)移動(dòng)行程400-800mm；排線距34mm；收卷盤重量(含制品)1300kg；收卷盤規(guī)格外徑≤2200mm，內(nèi)徑≥1000mm，寬400-800mm。本實(shí)用新型為生產(chǎn)帶狀碳纖維抽油桿而開發(fā)，主要用于帶狀碳纖維抽油桿的生產(chǎn)，也可用來生產(chǎn)其他截面形狀的復(fù)合材料制品，本實(shí)用新型的各部分均為獨(dú)立部件，通過機(jī)械及電氣連接成整機(jī)，這種按功能分部件設(shè)計(jì)的方案為設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)輸、安裝都帶來了方便，并且它布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，工作安全可靠。


圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是浸膠預(yù)成型裝置1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的俯視圖，圖4是水箱與浸膠槽的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是膠液熱水循環(huán)裝置1-5的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是模具加熱裝置2的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是牽引裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是圖7的左視圖，圖9是收卷排線機(jī)構(gòu)5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式包括模具加熱裝置2、控制柜3、牽引裝置4，控制柜3的兩端分別與模具加熱裝置2和牽引裝置4相固接，它還包括浸膠預(yù)成型裝置1和收卷排線機(jī)構(gòu)5，所述浸膠預(yù)成型裝置1與模具加熱裝置2的一端相固接，所述收卷排線機(jī)構(gòu)5設(shè)置在牽引裝置4的一端。所述浸膠預(yù)成型裝置1包括集紗板1-1、壓紗架1-2、浸膠槽1-3、支架1-4、膠液熱水循環(huán)裝置1-5、預(yù)成型模1-6、接膠盤1-7組成，所述浸膠槽1-3鑲嵌在水箱1-6-1中，浸膠槽1-3與支架1-4相固接，集紗板1-1固定在支架1-4上并設(shè)置在浸膠槽1-3的一端，預(yù)成型模1-6設(shè)置在與集紗板1-1相對(duì)應(yīng)的浸膠槽1-3的另一端，接膠盤1-7設(shè)置在預(yù)成型模1-6的下端，所述壓紗架1-2的上端與支架1-4固定連接，可以通過卡口1-8相固定，卡口1-8可以使壓紗架1-2在支架1-4上自由拆卸，壓紗架1-2的下端設(shè)置在浸膠槽1-3的內(nèi)底部，所述膠液熱水循環(huán)裝置1-5設(shè)置在浸膠槽1-3的下部并通過出膠管1-5-7和出水管1-5-12與浸膠槽1-3相連接。所述膠液熱水循環(huán)裝置1-5包括攪拌機(jī)1-5-1和攪拌罐1-5-5，攪拌罐1-5-5鑲嵌在水箱1-6-2中，所述攪拌罐1-5-5上設(shè)有出膠管1-5-7，出膠管1-5-7上連接有樹脂泵1-5-8，樹脂泵的另一端與浸膠槽1-3的進(jìn)膠口1-3-1相連接，所述水箱1-6-2上設(shè)有加熱管1-5-6和熱電偶1-5-13，在水箱1-6-2上還設(shè)有出水管1-5-12和回水管1-5-14，出水管1-5-12上通過水泵1-5-11與浸膠槽1-3的進(jìn)水口1-3-2相連接，還可以取消水泵，讓熱水自動(dòng)循環(huán)，回水管1-5-14與浸膠槽1-3的出水口1-3-3相連接。所述預(yù)成型模1-6設(shè)置在支架1-4上，支架1-4上設(shè)有供預(yù)成型模1-6滑動(dòng)的滑槽1-4-1。所述膠液熱水循環(huán)裝置1-5還包括支架1-5-2、攪拌架1-5-3，支架1-5-2和攪拌架1-5-3將攪拌機(jī)1-5-1固定，攪拌機(jī)1-5-1的攪拌葉片1-5-4設(shè)置在攪拌罐1-5-5內(nèi)，在出膠管1-5-7上還設(shè)有出膠閥1-5-9，在出水管1-5-12上還設(shè)有出水閥1-5-10。
來自紗架的纖維首先進(jìn)入浸膠予成型裝置1部件的集紗板1-1有序地排列集束，然后進(jìn)入浸膠槽1-3，壓紗架1-2將纖維集束壓在浸膠槽1-3的底部使其完全浸泡在膠液中，浸膠槽1-3里經(jīng)過攪拌加溫的膠液在不斷地循環(huán)流動(dòng)，浸膠槽1-3鑲嵌在衡溫控制水箱1-6-1中，水箱1-6-1中的水也在不斷地循環(huán)流動(dòng)，膠液和熱水的循環(huán)由膠液熱水循環(huán)裝置1-5實(shí)現(xiàn)，循環(huán)裝置采用電熱管1-5-6來加熱水，再由熱水來加熱膠液，加熱的溫度根據(jù)工藝要求設(shè)定后由熱電偶1-5-13和溫度控制單元進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，控制精度為±1℃。在加熱的過程中攪拌機(jī)1-5-1可以按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)地正反向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)攪拌葉片1-5-4對(duì)膠液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使膠液的溫度和配比均勻一致，膠液由樹脂泵1-5-8送到浸膠槽1-3中進(jìn)行循環(huán)，熱水由水泵1-5-11送到水箱1-6-1中進(jìn)行循環(huán)，由于在整個(gè)生產(chǎn)過程中膠液始終在流動(dòng)循環(huán)，從而可以保持膠液的溫度、粘度及配比等工藝參數(shù)穩(wěn)定一致，也就保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。在浸膠槽1-3中壓紗架1-2使纖維在膠液的底層經(jīng)過，保證其充分浸透膠液后導(dǎo)入預(yù)成型模1-6。予成型模1-6的數(shù)量根據(jù)工藝要求可多可少，其位置可以通過支架1-4的滑槽1-4-1沿纖維方向前后移動(dòng)，以調(diào)整位置，并用螺絲固定。
從預(yù)成型模1-6出來的纖維集束穿過模具加熱裝置2的拉擠模具型腔2-2，并被導(dǎo)入牽引裝置4。模具被固定在上加熱板2-1和下加熱板2-3中間，上下加熱板采用電熱管2-4加熱，上加熱板2-1和下加熱板2-3的前端部有冷卻水回路2-5，用來冷卻模具的端部，模具上下加熱板分三個(gè)加熱區(qū)段，分區(qū)進(jìn)行溫度控制。在各區(qū)的中部靠近模具側(cè)設(shè)有熱電偶2-6檢測(cè)被測(cè)量區(qū)的溫度，并通過控溫單元自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱溫度，使模具各區(qū)的溫度恒定在工藝設(shè)定的范圍內(nèi)，控溫精度為±1℃。調(diào)節(jié)螺桿2-7可以調(diào)整上下加熱板和模具的高度，還可以采用氣動(dòng)或液壓方式來調(diào)整和夾緊上下加熱板，以保證牽引拉力通過模具的中心。纖維在牽引裝置的牽引下，以均勻一致的速度通過模具型腔2-2，經(jīng)三個(gè)區(qū)段的溫度加熱固化成為所需形狀的制品。
牽引裝置4由雙履帶和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。上履帶4-11和下履帶4-9分別由固定鏈輪4-3和張緊鏈輪4-10固定在箱體4-16上，并由張緊機(jī)構(gòu)4-8張緊。與固定鏈輪4-3同軸裝有一對(duì)相互嚙合的大齒輪4-4。下履帶4-9固定鏈輪軸上還同時(shí)裝有鏈輪鏈條4-15。固定夾緊架4-17支撐著下履帶4-9，固定高度不變?；顒?dòng)夾緊架4-18支撐著上履帶4-11，并可以通過螺桿4-1和螺母4-2帶動(dòng)上履帶4-11上下移動(dòng)，它還可以采用液壓或氣動(dòng)方式進(jìn)行夾緊。根據(jù)拉擠制品截面尺寸大小轉(zhuǎn)動(dòng)手輪4-12，通過齒輪箱4-13和鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)4-14可同時(shí)驅(qū)動(dòng)四套螺桿4-1作同向同速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過四套螺母4-2帶動(dòng)活動(dòng)夾緊架4-18和上履帶4-11作上下移動(dòng)，以夾緊制品和調(diào)整夾緊力的大小。當(dāng)工件在上下履帶間被夾緊后，啟動(dòng)電機(jī)4-7，通過減速機(jī)4-6和鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)4-5驅(qū)動(dòng)下履帶4-9的同時(shí)，通過齒輪4-4驅(qū)動(dòng)上履帶4-11同步運(yùn)行，牽引拉擠制品以均勻一致的速度從模具中連續(xù)不斷地拉出。通過電機(jī)4-7的轉(zhuǎn)速可以調(diào)控拉擠速度。通過手輪4-12可以調(diào)控拉擠牽引力的大小。
收卷排線機(jī)構(gòu)5包括力矩電機(jī)5-1、主軸5-4、收卷盤5-8、下底盤5-19、上底盤5-20和絲杠5-11，力矩電機(jī)5-1設(shè)置在主軸支座5-21內(nèi)，力矩電機(jī)5-1通過鏈條與主軸5-4連接，主軸5-4穿過收卷盤5-8的圓心并與收卷盤5-8相固接，主軸5-4的另一端固定在尾支座5-10上，所述主軸支座5-21和尾支座5-10都固定在上底盤5-20的上底面上，上底盤5-20與絲杠5-11通過螺母5-13相對(duì)固定。在主軸5-4與收卷盤5-8接觸處設(shè)有軸向限位座5-7，穿過收卷盤5-8的主軸5-4與尾支座5-10之間還設(shè)有支架5-9。在力矩電機(jī)5-1上連接有減速機(jī)5-2，減速機(jī)5-2連接有換向齒輪箱5-3，換向齒輪箱5-3通過鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)5-17與絲杠5-11連接，在下底盤5-19上設(shè)有一組行程開關(guān)5-12，在上底盤5-20上設(shè)有撞鐵5-16。
從牽引裝置4連續(xù)不斷出來的抽油桿進(jìn)入收卷排線裝置5的收卷盤5-8。力矩電機(jī)5-1通過減速機(jī)5-2和鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸5-4轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的主軸5-4一方面通過滑套5-5、連軸器5-6帶動(dòng)收卷盤5-8轉(zhuǎn)動(dòng)收卷抽油桿，另一方面通過鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)5-17和換向齒輪箱5-3驅(qū)動(dòng)絲杠5-11轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的絲杠5-11則通過螺母5-13，上底盤5-20、主軸支座5-21、尾支座5-10帶動(dòng)收卷盤5-8和其傳動(dòng)系統(tǒng)作左右移動(dòng)，使抽油桿在收卷盤上有序地排列起來。用固定在下底盤5-19上的行程開關(guān)5-12控制換向齒輪箱5-3自動(dòng)換向。調(diào)整行程開關(guān)5-12的位置和距離即可調(diào)整收卷起始位置和收卷排列寬度，就在這樣不斷的左右移動(dòng)的過程中抽油桿在收卷盤上一層又一層地排列收卷，收滿一盤時(shí)，切斷抽油桿，另換收卷盤繼續(xù)生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，它包括模具加熱裝置(2)、控制柜(3)、牽引裝置(4)，控制柜(3)的兩端分別與模具加熱裝置(2)和牽引裝置(4)相固接，其特征在于它還包括浸膠預(yù)成型裝置(1)和收卷排線機(jī)構(gòu)(5)，所述浸膠預(yù)成型裝置(1)與模具加熱裝置(2)的一端相固接，所述收卷排線機(jī)構(gòu)(5)設(shè)置在牽引裝置(4)的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于所述浸膠預(yù)成型裝置(1)包括集紗板(1-1)、壓紗架(1-2)、浸膠槽(1-3)、支架(1-4)、膠液熱水循環(huán)裝置(1-5)、預(yù)成型模(1-6)、接膠盤(1-7)組成，所述浸膠槽(1-3)鑲嵌在水箱(1-6-1)中，浸膠槽(1-3)與支架(1-4)相固接，集紗板(1-1)固定在支架(1-4)上并設(shè)置在浸膠槽(1-3)的一端，預(yù)成型模(1-6)設(shè)置在與集紗板(1-1)相對(duì)應(yīng)的浸膠槽(1-3)的另一端，接膠盤(1-7)設(shè)置在預(yù)成型模(1-6)的下端，所述壓紗架(1-2)的上端與支架(1-4)固定連接，壓紗架(1-2)的下端設(shè)置在浸膠槽(1-3)的內(nèi)底部，所述膠液熱水循環(huán)裝置(1-5)設(shè)置在浸膠槽(1-3)的下部并通過膠管(1-5-7)和水管(1-5-12)與浸膠槽(1-3)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于所述壓紗架(1-2)的上端與支架(1-4)通過卡口(1-8)相固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于所述膠液熱水循環(huán)裝置(1-5)包括攪拌機(jī)(1-5-1)和攪拌罐(1-5-5)，攪拌罐(1-5-5)鑲嵌在水箱(1-6-2)中，所述攪拌罐(1-5-5)上設(shè)有出膠管(1-5-7)，出膠管(1-5-7)上連接有樹脂泵(1-5-8)，樹脂泵(1-5-8)的另一端與浸膠槽(1-3)的進(jìn)膠口(1-3-1)相連接，所述水箱(1-6-2)中設(shè)有加熱管(1-5-6)和熱電偶(1-5-13)，在水箱(1-6-2)上還設(shè)有出水管(1-5-12)和回水管(1-5-14)，出水管(1-5-12)上通過水泵(1-5-11)與浸膠槽(1-3)的進(jìn)水口(1-3-2)相連接，回水管(1-5-14)與浸膠槽(1-3)的出水口(1-3-3)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于所述預(yù)成型模(1-6)設(shè)置在支架(1-4)上，支架(1-4)上設(shè)有供預(yù)成型模(1-6)滑動(dòng)的滑槽(1-4-1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于所述膠液熱水循環(huán)裝置(1-5)還包括支架(1-5-2)、攪拌架(1-5-3)，支架(1-5-2)和攪拌架(1-5-3)將攪拌機(jī)(1-5-1)固定，攪拌機(jī)(1-5-1)的攪拌葉片(1-5-4)設(shè)置在攪拌罐(1-5-5)內(nèi)，在出膠管(1-5-7)上還設(shè)有出膠閥(1-5-9)，在出水管(1-5-12)上還設(shè)有出水閥(1-5-10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于所述收卷排線機(jī)構(gòu)(5)包括力矩電機(jī)(5-1)、主軸(5-4)、收卷盤(5-8)、下底盤(5-19)、上底盤(5-20)和絲杠(5-11)，力矩電機(jī)(5-1)設(shè)置在主軸支座(5-21)內(nèi)，力矩電機(jī)(5-1)通過鏈條與主軸(5-4)連接，主軸(5-4)穿過收卷盤(5-8)的圓心并與收卷盤(5-8)相固接，主軸(5-4)的另一端固定在尾支座(5-10)上，所述主軸支座(5-21)和尾支座(5-10)都固定在上底盤(5-20)的上底面上，上底盤(5-20)與絲杠(5-11)通過螺母(5-13)相對(duì)固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于在主軸(5-4)與收卷盤(5-8)接觸處設(shè)有軸向限位座(5-7)，穿過收卷盤(5-8)的主軸(5-4)與尾支座(5-10)之間還設(shè)有支架(5-9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，其特征在于在力矩電機(jī)(5-1)上連接有減速機(jī)(5-2)，減速機(jī)(5-2)連接有換向齒輪箱(5-3)，換向齒輪箱(5-3)通過鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)(5-17)與絲杠(5-11)連接，在下底盤(5-19)上設(shè)有行程開關(guān)(5-12)，在上底盤(5-20)上設(shè)有撞鐵(5-16)。
專利摘要帶狀碳纖維抽油桿生產(chǎn)機(jī)組，涉及一種用于生產(chǎn)抽油桿的機(jī)器?，F(xiàn)有拉擠設(shè)備的膠槽沒有加熱溫度控制功能和收卷排線裝置，因而普通拉擠設(shè)備不適于生產(chǎn)碳纖維抽油桿。本實(shí)用新型包括模具加熱裝置(2)、控制柜(3)、牽引裝置(4)，控制柜(3)的兩端分別與模具加熱裝置(2)和牽引裝置(4)相固接，它還包括浸膠預(yù)成型裝置(1)和收卷排線機(jī)構(gòu)(5)，所述浸膠預(yù)成型裝置(1)與模具加熱裝置(2)的一端相固接，所述收卷排線機(jī)構(gòu)(5)設(shè)置在牽引裝置(4)的一端。本實(shí)用新型布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，工作安全可靠。
文檔編號(hào)E21B17/00GK2617913SQ0321313
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者王吉慶, 金永根, 劉永純, 王桂英, 楊瑞慶, 吳宏偉, 趙迎春, 周放, 霍巖 申請(qǐng)人:哈爾濱復(fù)合材料設(shè)備開發(fā)公司