CN104891259B - 轴向纤维放卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴向纤维放卷装置，包括一个套置在管材外部的支架，支架上设置有随管材同步转动的转动架，转动架连接有驱动机构，转动架上设置有若干用于安装玻璃纤维盘的固定架，固定架在转动架上布置一周，固定架的数量按照玻璃钢管材所需玻璃纤维盘的数量来定，玻璃纤维盘上的纤维放卷时与管材的轴线相平行。转动架保持与管材同步转动，这样管材转动缠绕玻璃纤维时可以保证玻璃纤维始终与管材的轴线相平行，并能连续放卷，实现玻璃纤维在轴向方向上的连续性，始终保持相对管材轴线0°角放卷。

Description

轴向纤维放卷装置

技术领域

本发明涉及一种玻璃管材生产设备，一种玻璃钢管材生产过程中的纤维放卷装置，尤其是一种轴向纤维放卷装置。

背景技术

玻璃钢别名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。玻璃钢以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，

玻璃纤维在玻璃钢中主要是以周向缠绕的方式存在，为了提高玻璃钢管的强度及性能，使用了多层玻璃纤维的结构，层与层之间相互交错，但是多层的玻璃纤维都与玻璃钢管的轴线之间存在一个夹角，这个夹角使得玻璃纤维在管材中的受力是多向复合作用力，玻璃纤维除了拉力外，无法承受其他方向的作用力。

因此有人提出一种轴向分布玻璃纤维的方式来制作管材，但是现有的纤维放卷装置无法完成玻璃纤维轴向布置，因此只能将玻璃纤维剪断，采用喷射的方式来完成，但是喷射的方式无法保证玻璃纤维的布置能按照设定的角度，因此玻璃钢的强度会存在差异性。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴向纤维放卷装置，实现玻璃纤维沿轴线方向连续放卷，保证玻璃纤维在轴向方向上的连续性，且始终保持相对管材轴线0°角放卷。

本发明解决了现有的玻璃钢管生产设备无法实现玻璃纤维轴向放卷的缺陷，提供一种轴向纤维放卷装置，实现玻璃纤维沿轴线方向连续放卷，保证玻璃纤维在轴向方向上的连续性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轴向纤维放卷装置，包括一个套置在管材外部的支架，支架上设置有随管材同步转动的转动架，转动架连接有驱动机构，转动架上设置有若干用于安装玻璃纤维盘的固定架，固定架在转动架上布置一周，固定架的数量按照玻璃钢管材所需玻璃纤维盘的数量来定，玻璃纤维盘上的纤维放卷时与管材的轴线相平行。转动架保持与管材同步转动，这样管材转动缠绕玻璃纤维时可以保证玻璃纤维始终与管材的轴线相平行，并能连续放卷，实现玻璃纤维在轴向方向上的连续性，始终保持相对管材轴线0°角放卷；玻璃纤维可以是纤维丝，也可以是纤维布。

作为优选，支架呈框架结构，支架上设置有能自转的支撑轮，支撑轮支撑并限定转动架。支撑轮能自转，支撑转动架的时候保证转动架转动平稳，且不会阻碍转动架，保证转动架与管材同步转动。

作为优选，支架上固定有支撑轮轴，支撑轮设置于支撑轮轴上。

作为优选，转动架外周设置有驱动齿，驱动机构采用齿轮输出，齿轮与驱动齿相啮合驱动转动架；或者转动架的外周固定有驱动链，驱动机构采用齿轮输出，齿轮与驱动链配合驱动转动架。转动架转动由驱动机构驱动，齿轮与驱动齿啮合来驱动转动架，齿轮与驱动链配合来驱动转动架。

作为优选，支撑轮为支撑齿轮，支撑齿轮支撑于转动架外周的驱动齿上，或者支撑齿轮支撑于转动架外周的驱动链上；或者支撑轮为支撑滚轮，支撑滚轮支撑于转动架外周。

作为优选，转动架包括两外框及连接两外框之间的横杆，横杆相对转动架的转动中心呈圆形布置，固定架设置于横杆上。

作为优选，横杆上固定有纤维定位轮，纤维定位轮的轴线与转动架的转动轴线相垂直，纤维定位轮的外周为凹弧面。

作为优选，固定架包括一个安装玻璃纤维盘的安装架，固定架还连接有纤维导向装置，纤维导向装置上设置有若干引导玻璃纤维的导向轮。玻璃纤维从玻璃纤维盘被引出后由纤维导向装置导向。

作为优选，纤维导向装置包括若干节首尾铰接的导向臂，导向轮铰接于导向臂的铰接部位处。

作为优选，最末一节导向臂的末端铰接有导向轮，最末一节导向臂的中间部位铰接有两相互对夹的导向轮。

本发明的有益效果是：转动架保持与管材同步转动，这样管材转动缠绕玻璃纤维时可以保证玻璃纤维始终与管材的轴线相平行，并能连续放卷，实现玻璃纤维在轴向方向上的连续性，始终保持相对管材轴线0°角放卷。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明一种侧视图；

图3是本发明一种支架结构示意图；

图4是本发明一种支架侧视图；

图5是本发明一种转动架结构示意图；

图6是本发明一种转动架的侧视图；

图7是本发明单个固定架安装示意图；

图8是本发明一种固定架安装示意图；

图中：1、支架，2、横轴，3、支撑轮，4、转动架，5、管材，6、玻璃纤维，7、玻璃纤维盘，8、浸槽，9、固定架，10、架框，11、定位盘，12、支撑轮轴，13、轮盘，14、连接柱，15、空部，16、驱动齿，17、横杆，18、外框，19、导向臂，20、导向轮，21、纤维定位轮。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种轴向纤维放卷装置（参见附图1附图2），包括一个支架1，支架上设置有可转动的转动架4，转动架上固定有若干固定架9，固定架上放置玻璃纤维盘7，支架中间穿过管材5，转动架与管材套接布置，转动架连接驱动机构并保持与管材同步转动，固定架绕着管材布置一周，玻璃纤维盘上的纤维放卷时与管材的轴线相平行。

支架（参见附图3附图4）呈框架结构，包括一个架框10，架框的两侧面采用相同结构，均通过连接柱14连接一个圆形的轮盘13，连接柱为四个，四个连接柱分别与架框侧面的四个边相固定。两轮盘上设置有支撑轮轴12，支撑轮轴上安装有支撑轮3。支撑轮处于支架的两侧面之间，支撑轮以支架的中心横线为轴呈圆形布置。其中处于支架上半部的支撑轮轴为整根结构，处于支架下半部的支撑轮轴为半根结构，半根支撑轮轴端部之间形成支架的空部15，空部内用于放置浸槽8，浸槽内盛有液体，玻璃纤维随同管材同步转动放卷的时候会浸到液体。整根的支撑轮轴上对称安装有两个支撑轮，半根支撑轮轴上安装一个支撑轮，同一轴线上的两半根支撑轮轴上的支撑轮相对支架竖向中间平面对称。除了最上端的整根支撑轮轴外，其余整根支撑轮轴上的支撑轮两侧均有定位盘11，半根支撑轮轴上的支撑轮的外侧设置有定位盘。所有的支撑轮形成两个支撑面。本实施例中，支撑轮采用支撑齿轮，支撑齿轮支撑转动架的外周。

转动架（参见附图5附图6）包括两外框18及连接两外框之间的横杆17，横杆相对转动架的转动中心呈圆形布置，固定架固定于横杆上。外框的外周设置有突出的驱动齿16，转动架搁置到支撑轮上，驱动齿与本实施例的支撑齿轮相啮合。转动架的驱动齿与驱动机构相连，驱动机构采用齿轮输出，齿轮与驱动齿相啮合。转动架的中心为孔，管材从中心的孔通过。横杆朝向转动架中心的一侧固定有纤维定位轮21（参见附图8），纤维定位轮的轴线与转动架的转动轴线相垂直，纤维定位轮的外周为凹弧面。

横杆上固定的固定架（参见附图7附图8）包括一个安装玻璃纤维盘7的安装架，玻璃纤维盘上的纤维放卷时与管材的轴线相平行，安装架连接有纤维导向装置，纤维导向装置上设置有若干引导玻璃纤维的导向轮20。纤维导向装置包括若干节首尾铰接的导向臂19，导向轮铰接于导向臂的铰接部位处，本实施例中的导向臂为四节，导向臂呈框形结构。安装架固定在横杆朝向转动架外侧的部位，通过导向臂的折弯从外延伸到管材的外壁处。最末一节导向臂的末端铰接有导向轮，最末一节导向臂的中间部位铰接有两相互对夹的导向轮。固定架的数量按照玻璃钢管材所需玻璃纤维盘的数量来定，如果一个转动架无法布置所有的固定架，则可以采用多个转动架；如果同一个转动架上的固定架相互之间存在干涉，则可以将相邻的固定架错开一个位置，以所有玻璃纤维盘上的纤维轴向密布后能覆盖管材的整个外表。

转动架随同管材同步转动，固定架与转动架保持静止不动，也就是与管材保持在圆周上的相对静止，这样玻璃纤维布线的时候就只有轴向的延伸，不会产生周向的角度变化，从而确保0°角轴向放卷。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种轴向纤维放卷装置，其特征在于包括一个套置在管材外部的支架，支架上设置有随管材同步转动的转动架，转动架连接有驱动机构，转动架上设置有若干用于安装玻璃纤维盘的固定架，固定架在转动架上布置一周，固定架的数量按照玻璃钢管材所需玻璃纤维盘的数量来定，玻璃纤维盘上的纤维放卷时与管材的轴线相平行。

2.根据权利要求1所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于支架呈框架结构，支架上设置有能自转的支撑轮，支撑轮支撑并限定转动架。

3.根据权利要求2所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于支架上固定有支撑轮轴，支撑轮设置于支撑轮轴上。

4.根据权利要求2所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于转动架外周设置有驱动齿，驱动机构采用齿轮输出，齿轮与驱动齿相啮合驱动转动架；或者转动架的外周固定有驱动链，驱动机构采用齿轮输出，齿轮与驱动链配合驱动转动架。

5.根据权利要求4所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于支撑轮为支撑齿轮，支撑齿轮支撑于转动架外周的驱动齿上，或者支撑齿轮支撑于转动架外周的驱动链上；或者支撑轮为支撑滚轮，支撑滚轮支撑于转动架外周。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于转动架包括两外框及连接两外框之间的横杆，横杆相对转动架的转动中心呈圆形布置，固定架设置于横杆上。

7.根据权利要求6所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于横杆上固定有纤维定位轮，纤维定位轮的轴线与转动架的转动轴线相垂直，纤维定位轮的外周为凹弧面。

8.根据权利要求1所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于固定架包括一个安装玻璃纤维盘的安装架，固定架还连接有纤维导向装置，纤维导向装置上设置有若干引导玻璃纤维的导向轮。

9.根据权利要求8所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于纤维导向装置包括若干节首尾铰接的导向臂，导向轮铰接于导向臂的铰接部位处。

10.根据权利要求9所述的轴向纤维放卷装置，其特征在于最末一节导向臂的末端铰接有导向轮，最末一节导向臂的中间部位铰接有两相互对夹的导向轮。