CN108544770B - 一种纤维筋材生产设备及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纤维筋材生产设备及生产方法，包括上料架、分丝装置；上料架包括上半段和下半段，上半段：上半段和下半段为镜像结构，上半段的结构为自上游至下游，第x个走线架自中间向左侧设置x个走线通道，自走线架中间向左侧数，第x个走线架上的第x个走线通道与第x+1个走线架上的第x+1个走线通道，直至第n个走线架上的第n个走线通道共线；其中x∈[1,n]；自上料架送出的纤维丝被分丝装置分为外包丝、中心丝、浸胶丝；浸胶丝浸胶后输出与外包丝、中心丝缠绕包裹成纤维筋材雏形。多束纤维束平行行走，输送过程中，不会发生干扰。通过将纤维丝分为三路，依次形成筋材的外、中、内层，其中仅中层浸胶，可实现节约胶料，减少胶料损耗。

Description

一种纤维筋材生产设备及生产方法

技术领域

本发明涉及纤维筋材生产技术领域，具体来说是一种纤维筋材生产设备及生产方法。

背景技术

筋材是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。现在筋材不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主体加固。

现有技术下的纤维筋材加工装置存在以下几方面的不足：

纤维筋材通常由内部浸胶丝和缠绕在浸胶丝表面的外包丝组成，由于筋材直径和强度的需求，浸胶丝的占比较大，多股浸胶丝缠绕形成具有一定直径的浸胶丝束，由于浸胶结束后，浸胶丝表面存留大量胶料，这些胶料需要通过滤嘴过滤，以降低胶料损耗。但是，由于浸胶丝束直径较大，在通过滤嘴时，仅能过滤其表面的胶料，其内部胶料无法挤出，造成了胶料的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中，纤维筋材的浸胶丝占比较大，滤料不完全，造成胶料耗损大，提供一种一种纤维筋材生产设备。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

一种纤维筋材生产设备，包括上料架、分丝装置；

一种玻璃纤维上料架，包括用以放置玻璃纤维卷的放置台；在所述放置台上间隔设置多个走线架；玻璃纤维卷放置在相邻两个走线架之间；

所述多个走线架平行设置，每个所述走线架上均开设有走线通道；

上料架分为上半段和下半段；所述上半段为自第1至第n个走线架，下半段为第n+1至第m个走线架；

走线通道的设置规则是：

上半段：自上游至下游，第x个走线架自中间向左侧等间距设置x个走线通道，且按照自走线架中间向左侧数，第x个走线架上的第x个走线通道与第x+1个走线架上的第x+1个走线通道，直至第n个走线架上的第n个走线通道共线；其中x∈[1,n]；

下半段：自上游至下游，第y个走线架自中间向右侧等间距设置y个走线通道，且按照自走线架中间向右侧数，第y个走线架上的第y个走线通道与第y+1个走线架上的第y+1个走线通道，直至第m个走线架上的第m个走线通道共线；其中y∈[n+1,m]；

所述上半段和下半段上处于走线架中间位置的走线通道共线；

自上料架送出的纤维丝被所述分丝装置分为外包丝、中心丝、浸胶丝；所述浸胶丝浸胶后输出与外包丝、中心丝缠绕包裹成纤维筋材雏形，纤维筋材雏形自内向外依次为所述中心丝、浸胶丝、外包丝。。

优选的，所述下半段的每个走线架的左侧均设置有n个走线通道。

优选的，所述走线架包括固定在放置台两侧的立杆和连接两立杆顶端的横杆，所述走线通道设置在所述横杆上。

优选的，所述走线通道为开设在横杆上的水平通孔。

优选的，在所述横杆的上表面固定多组限位件，每组限位件包括两根限位桩，两根限位桩之间的空隙形成所述走线通道。

优选的，上料架包括多层放置台；每层所述放置台上均设置有走线架。

优选的，所述走线架包括固定在放置台两侧的立杆和连接两立杆顶端的横杆，所述走线通道设置在所述横杆上。

优选的，所述走线通道为开设在横杆上的水平通孔。

优选的，在所述横杆的上表面固定多组限位件，每组限位件包括两根限位桩，两根限位桩之间的空隙形成所述走线通道。

优选的，上料架包括多层放置台；每层所述放置台上均设置有走线架。

优选的，所述分丝装置包括第一集丝板、第二集丝板；

所述第一集丝板自上而下包括第一外包丝通道、第一中心丝通道、第一浸胶丝通道；外包丝、中心丝、浸胶丝分别进入第一外包丝通道、第一中心丝通道、第一浸胶丝通道；

自第一外包丝通道、第一中心丝通道送出的纤维丝进入第二集丝板，自第一浸胶丝通道送出的浸胶丝进入浸胶槽。

优选的，生产设备还包括一级滤料板、二级滤料板；

所述一级滤料板上开设有第三外包丝通道、第三中心丝通道、滤孔；多个所述滤孔环向布置在第三中心通道周围；

所述第二集丝板包括第二外包丝通道、第二中心丝通道、中心丝轨道定位机构；外包丝从第二外包丝通道穿出进入第三外包丝通道；中心丝经轨道定位机构穿过第二中心丝通道进入第三中心丝通道；浸胶丝从浸胶槽浸胶结束后进入滤孔；

中心丝被浸胶丝包裹着从一级滤料板出来后形成中心丝束进入二级滤料板；经过二级滤料板的中心丝束与外包丝一同进入预成型机构。

优选的，所述轨道定位机构为在第二中心丝通道内固定一中空管；所述中空管下游穿过第三中心丝通道延伸至滤料孔处。

优选的，所述轨道定位机构为在第二集丝板与二级滤料板之间设置多个吊环，多个吊环处于同一高度，中心丝依次穿过吊环、第三中心丝通道、吊环进入进入滤料孔。

本发明还提供一种纤维筋材生产方法，包括以下步骤：

1)根据纤维束数量的需求，采用一组上料架，或者多组上料架并排组合，满足上料需求；

2)每组上料架上的相邻两个走线架之间的放置台上放置一卷玻璃纤维卷，玻璃纤维卷为自中心抽头；

3)上半段的穿线方式为，将抽头穿过当前走线架上中间位置的走线通道，然后依次穿过下一个走下架上自中心向左的第2个走线通道，直至第n个走线架上的第n个走线通道；然后将上半段的n股纤维束依次穿过下半段左侧相对应的走线通道，直至穿出送料加；

下半段的穿线方式与上半段相同最后穿出送料架，与上半段穿出的纤维束共同进入下一工序。

4)将从送料架输出的纤维丝分成外包丝、中心丝、浸胶丝；

5)浸胶丝浸胶后，将外包丝、浸胶丝、中心丝依次缠绕包裹形成纤维筋雏形；

6)纤维筋雏形经过滤料后进入预成型机构预成型。

本发明的优点在于：

上料架的上半段和下半段的走线通道设计规则类似于镜像结构，可以将多股纤维束分流，且通过自上游至下游的相应的走线通道倾斜共线，使得多股纤维束始终处于平行状态行走，输送过程中，不会发生干扰，且每股玻璃纤维的始发点处于玻璃纤维卷的近似正上方抽出，使玻璃纤维从玻璃纤维卷中抽出更顺畅。

通过将纤维丝分为三路，依次形成筋材的外、中、内层，其中仅中层浸胶，可实现节约胶料，减少胶料损耗。

通过两个集丝板上的不同集丝通道设计，实现分丝，尤其是在第二集丝板上设置轨道定位机构，且该机构一种延伸至二级滤料板处，以保证中心丝的运动轨迹符合要求，提高筋材的结构精度，从而达到筋材的设计强度和性能。

通过通过二级滤料板中滤料孔的浸胶丝，在挤压作用下，部分胶料回流至浸胶槽内，部分胶料浸入中心丝，完成中心丝的浸胶，节约用胶量。

附图说明

图1为本发明中上料机的俯视结构示意图；

图2为本发明中上料架的侧式结构示意图；

图3为本发明中上料架另一种结构示意图；

图4为本发明整体结构示意图；

图5为本发明另一种结构的整体示意图；

图6为第一集丝板的结构示意图；

图7为第二集丝板的结构示意图；

图8为一级过滤板的结构示意图；

图9为二级过滤板的结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1、图2、图3所示，一种纤维筋材生产设备，包括上料架1、分丝装置2、浸胶槽3、一级滤料板4、二级滤料板5。

如图1、图2、图3所示，上料架，包括用以放置玻璃纤维卷11的放置台12；一般会设置多层放置台12。在放置台12上间隔设置多个走线架13；玻璃纤维卷11放置在相邻两个走线架13之间。上下层放置台12也通过走线架13支撑分隔。

本实施例提供的走线架13为倒U型，具体为：走线架13包括固定在放置台12两侧的立杆132和连接两立杆132顶端的横杆133，走线通道131设置在横杆133上。

如图2、图3所示，走线通道131为开设在横杆133上的水平通孔。或在横杆133的上表面固定多组限位件，每组限位件包括两根限位桩，两根限位桩之间的空隙形成走线通道131。

走线通道131的设置规则是：

为了便于描述，将上料架分为上半段30和下半段300；所述上半段30为自第1至第n个走线架13，下半段300为第n+1至第m个走线架13；

走线通道131的设置规则是：

上半段30：自上游至下游，第x个走线架13自中间向左侧等间距设置x个走线通道131，且,按照自走线架13中间向左侧数，第x个走线架13上的第x个走线通道131与第x+1个走线架13上的第x+1个走线通道131，直至第n个走线架13上的第n个走线通道131共线；其中x∈[1,n]；

下半段300：自上游至下游，第y个走线架13自中间向右侧等间距设置y个走线通道131，且按照自走线架13中间向右侧数，第y个走线架13上的第y个走线通道131与第y+1个走线架13上的第y+1个走线通道131，直至第m个走线架13上的第m个走线通道131共线；其中y∈[n+1,m]；

上半段30和下半段300上处于走线架13中间位置的走线通道131共线。下半段300的每个走线架13的左侧均等间距设置有n个走线通道131，以便于上料的整齐性，互不干扰。

如图4至9所示，分丝装置2包括第一集丝板21、第二集丝板22；所述第一集丝板21自上而下包括第一外包丝通道211、第一中心丝通道212、第一浸胶丝通道213；从送料架上送出的纤维丝分成三路，分别为经过第一外包丝通道211的外包丝111、经过第一中心丝通道212的中心丝112、经过第一浸胶丝通道213的浸胶丝113。

自第一外包丝通道211、第一中心丝通道212送出的纤维丝进入第二集丝板22，自第一浸胶丝113通道213送出的浸胶丝113进入浸胶槽3。

所述一级滤料板4上开设有第三外包丝通道41、第三中心丝通道42、滤孔43；多个所述滤孔43环向布置在第三中心通道周围；

所述第二集丝板22包括第二外包丝通道221、第二中心丝通道222、轨道定位机构223；外包丝111从第二外包丝通道221穿出进入第三外包丝通道41；中心丝112经轨道定位机构223，穿过第二中心丝通道222进入第三中心丝通道42；浸胶丝113从浸胶槽浸胶结束后进入滤孔43；

中心丝112被浸胶丝113包裹着从一级滤料板4出来后形成中心丝束进入二级滤料板5；二级滤料板5上有第四外包丝通道51和一个滤料孔52，中心丝束经过滤料孔52时，在滤料孔52的挤压作用下，浸胶丝113表面的胶料被挤出流进浸胶槽3，浸胶丝113内部的胶料被挤入中心丝112，使中心丝112完成浸胶动作。经过二级滤料板5的中心丝束与外包丝111经过一过渡集丝板6一同进入预成型机构7，直至成型。

所述轨道定位机构223为在第二中心丝通道222内固定一中空管；所述中空管下游穿过第三中心丝通道42延伸至滤料孔52处，以保证中心丝的直线度。

所述轨道定位机构223还可以为在第二集丝板22与二级滤料板5之间设置多个吊环，多个吊环处于同一高度，中心丝112从多个吊环中穿过以保证中心丝的直线度。吊环的固定方式可以为多重，如通过支架悬挂、悬吊在顶板上等，无论哪种方式，吊环的高度和水平位置不因外力而改变，以保证中心丝运行轨道的精度。

第一集丝板、第二集丝板、一级滤料板、二级滤料板的固定方式可以为：在操作台的下方设置浸胶槽，上方固定第一集丝板、第二集丝板、一级滤料板、二级滤料板。浸胶槽除浸胶丝的入口和出口敞口外，其他位置均设置有盖板，第一集丝板、第二集丝板、一级滤料板、二级滤料板可固定在操作台以及盖板上。

一种纤维筋材生产方法，包括以下步骤：

步骤1.先在相邻两个走线架之间的放置台上并排放置两卷玻璃纤维卷，两卷玻璃纤维卷的并排方向与走线通道一字排开方向一致；

步骤2.每卷玻璃纤维卷的绳头先穿过紧邻该玻璃纤维卷的第一个走线架上与其相对应侧的最外侧走线通道，然后依次穿过后面第n个走线架上的自外向中间的第n个走线通道，直至最后穿出送料架；

步骤3.将从送料架输出的纤维丝分成外包丝111、中心丝112、浸胶丝113；

步骤4.浸胶丝113浸胶后，将外包丝111、浸胶丝113、中心丝112依次缠绕包裹形成纤维筋雏形；

步骤5.纤维筋雏形经过滤料后进入预成型机构预成型。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种纤维筋材生产设备，其特征在于：包括上料架(1)、分丝装置(2)；

所述上料架(1)包括用以放置玻璃纤维卷(11)的放置台(12)；在所述放置台(12)上间隔设置多个走线架(13)；玻璃纤维卷(11)放置在相邻两个走线架(13)之间；

所述多个走线架平行设置，每个所述走线架上均开设有走线通道；

上料架分为上半段和下半段；所述上半段为自第1至第n个走线架，下半段为第n+1至第m个走线架；

走线通道的设置规则是：

上半段(30)：自上游至下游，第x个走线架(13)自中间向左侧等间距设置x个走线通道(131)，且按照自走线架(13)中间向左侧数，第x个走线架(13)上的第x个走线通道(131)与第x+1个走线架(13)上的第x+1个走线通道(131)，直至第n个走线架(13)上的第n个走线通道(131)共线；其中x∈[1,n]；

下半段(300)：自上游至下游，第y个走线架(13)自中间向右侧等间距设置y个走线通道(131)，且按照自走线架(13)中间向右侧数，第y个走线架(13)上的第y个走线通道(131)与第y+1个走线架(13)上的第y+1个走线通道(131)，直至第m个走线架(13)上的第m个走线通道(131)共线；其中y∈[n+1,m]；

所述上半段(30)和下半段(300)上处于走线架(13)中间位置的走线通道(131)共线；

自上料架(1)送出的纤维丝被所述分丝装置(2)分为外包丝、中心丝、浸胶丝；所述浸胶丝浸胶后输出与外包丝、中心丝缠绕包裹成纤维筋材雏形，纤维筋材雏形自内向外依次为所述中心丝、浸胶丝、外包丝。

2.根据权利要求1所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：所述走线架(13)包括固定在放置台(12)两侧的立杆(132)和连接两立杆(132)顶端的横杆(133)，所述走线通道(131)设置在所述横杆(133)上。

3.根据权利要求2所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：所述走线通道(131)为开设在横杆(133)上的水平通孔；所述下半段(300)的每个走线架的左侧均设置有n个走线通道。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：上料架(1)包括多层放置台(12)；每层所述放置台(12)上均设置有走线架(13)。

5.根据权利要求1所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：所述分丝装置(2)包括第一集丝板(21)、第二集丝板(22)；

所述第一集丝板(21)自上而下包括第一外包丝通道(211)、第一中心丝通道(212)、第一浸胶丝通道(213)；外包丝、中心丝、浸胶丝分别进入第一外包丝通道(211)、第一中心丝通道(212)、第一浸胶丝通道(213)；

自第一外包丝通道(211)、第一中心丝通道(212)送出的纤维丝进入第二集丝板(22)，自第一浸胶丝通道(213)送出的浸胶丝进入浸胶槽(3)。

6.根据权利要求5所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：生产设备还包括一级滤料板(4)、二级滤料板(5)；

所述一级滤料板(4)上开设有第三外包丝通道(41)、第三中心丝通道(42)、滤孔(43)；多个所述滤孔环向布置在第三中心丝通道(42)周围；

所述第二集丝板(22)包括第二外包丝通道(221)、第二中心丝通道(222)、轨道定位机构(223)；外包丝从第二外包丝通道(221)穿出进入第三外包丝通道；中心丝经轨道定位机构(223)穿过第二中心丝通道(222)进入第三中心丝通道(42)；浸胶丝从浸胶槽(3)浸胶结束后进入滤孔；

中心丝被浸胶丝包裹着从第二集丝板(22)一级滤料板(4)出来后形成中心丝束进入二级滤料板(5)；经过二级滤料板(5)的中心丝束与外包丝一同进入预成型机构。

7.根据权利要求6所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：所述轨道定位机构(223)为在第二中心丝通道(222)内固定一中空管；所述中空管下游穿过第三中心丝通道(42)延伸至滤料孔(52)处。

8.根据权利要求6所述的一种纤维筋材生产设备，其特征在于：所述轨道定位机构(223)为在第二集丝板(22)与二级滤料板(5)之间设置多个吊环，多个吊环处于同一高度，中心丝依次穿过吊环、第三中心丝通道(42)、吊环进入滤料孔(52)。

9.一种纤维筋材生产方法，其特征在于：应用于上述权利要求1至8任一所述的生产设备；包括以下步骤：

1)根据纤维束数量的需求，采用一组上料架，或者多组上料架并排组合，满足上料需求；

2)每组上料架上的相邻两个走线架(13)之间的放置台(12)上放置一卷玻璃纤维卷(11)，玻璃纤维卷为自中心抽头；

3)上半段(30)的穿线方式为，将抽头穿过当前走线架(13)上中间位置的走线通道(131)，然后依次穿过下一个走下架上自中心向左的第2个走线通道(131)，直至第n个走线架(13)上的第n个走线通道(131)；然后将上半段的n股纤维束依次穿过下半段左侧相对应的走线通道(131)，直至穿出送料架；

下半段(300)的穿线方式与上半段相同，纤维束最后穿出下半段(300)，与上半段穿出的纤维束共同进入下一工序；

4)将从送料架输出的纤维丝分成外包丝、中心丝、浸胶丝；

5)浸胶丝浸胶后，将外包丝、浸胶丝、中心丝依次缠绕包裹形成纤维筋雏形；

6)纤维筋雏形经过滤料后进入预成型机构预成型。