CN110757832B - 一种玄武岩纤维缠绕复合管成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明设计一种玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，该装置包括维纤退绕、张力控制、浸胶、纤维缠绕四个部分；纤维退绕部分包括退绕辊、退绕轴、力矩电机；张力控制部分包括主速度辊、磁粉制动器、张力检测机构；浸胶部分包括浸胶池、浸胶辊、挤胶辊；纤维缠绕部分包括齿条、不完全齿轮、斜齿轮换向机构、支撑台与导轨、导向轮、复合管、芯模、三爪卡盘、吐丝嘴，齿条两侧各有一个不完全齿轮，吐丝嘴固定在齿条上，斜齿轮换向机构带动不完全齿轮同步转动。本发明采用卧式结构，各部分不相互干扰、稳定性强，可在纤维缠绕过程中始终保持张力的恒定，能够保证玄武岩纤维均匀的缠绕在复合管表面，提高复合管的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种玄武岩纤维缠绕领域用的复合管表面纤维缠绕装置。
背景技术
纤维增强复合管是利用纤维在管道外表面进行一定规律的缠绕而形成的一体化复合管材，纤维缠绕制品对增强材料的力学性能和物理特性有显著效果，提高材料在工程中的使用性能。
目前，纤维缠绕通常使用碳纤维。碳纤维强度高重量轻，但是碳纤维是脆性材料，受力过大则会直接断裂，损坏后无法修复只能更换，同时有害化学成分含量高，不利于环保。玄武岩纤维是一种新型具有良好性能的无机纤维材料，经天然玄武岩石料高温熔融处理后，将液态玄武岩材料通过拉丝形成玄武岩纤维，综合性能优异、绿色环保、生产加工流程简单，可以代替其他纤维材料进行纤维缠绕。
同时由于缠绕过程中纤维的不断减少以及各机械系统之间的振动，会导致缠绕过程中张力不是恒定不变的，各纤维束之间张力的均匀性以及各层缠绕纤维束的张力均匀性对整个纤维缠绕制品的质量影响很大，若各纤维束之间缠绕时张力不等，在承受外载荷时可能会导致局部纤维强度不够，影响总体强度，导致缠绕制品损坏。国内玄武岩纤维缠绕机的研究几乎为一片空白。因而，如何控制缠绕过程中的张力，保证缠绕制品的质量，进而研制出适合玄武岩纤维缠绕的装置成为工程人员的重要课题。为此，设计了一种用于玄武岩纤维缠绕领域的复合管表面纤维缠绕装置，对利用玄武岩纤维进行材料表面缠绕、提高纤维缠绕质量具有重要意义。
发明内容
一种玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于，包括纤维退绕机构、张力控制机构、浸胶池机构和纤维缠绕机构，所述纤维退绕机构包括与退绕轴转动连接的退绕辊和固定在工作台上的力矩电机，工作台放置在工字形支架上，所述力矩电机通过联轴器与退绕轴连接从而传递轴上力矩，退绕轴中部由两轴承支撑轴进行旋转运动；所述张力控制机构包括张力机架、传感器支架、主速度辊、磁粉制动器、主速度轴、张力检测辊、传感轴、平衡梁张力传感器、PID控制器、D/A转换器，所述磁粉制动器固定在张力机架上通过连接轴为主速度辊传递转矩；所述传感轴一端套有张力检测辊，另一端固定在平衡梁张力传感器上，将检测到的纤维张力与PID控制器中预设张力产生偏差通过负反馈作用进行调节，改变磁粉制动器输出转矩，从而对纤维上张力进行调节，达到恒定张力控制。所述浸胶池机构包括空转辊、挤胶辊以及放置在浸胶池内侧凸台上的浸胶辊，纤维通过空转辊与浸胶辊导入浸胶池，在挤胶辊处除去多余树脂；所述纤维缠绕机构包括齿轮齿条往复运动机构、斜齿轮换向机构、支撑台、吐丝嘴、芯模、复合管、三爪卡盘、顶针、龙门架、带轮，所述齿轮齿条往复机构由放置在支撑台导轨上的齿条以及分布在齿条两侧的不完全齿轮组成，吐丝嘴焊接在齿条中部位置，所述芯模由顶针以及三爪卡盘固定，带轮通过三爪卡盘带动芯模转动，复合管套在芯模上，整个部分安装在龙门架上。
本装置通过将纤维终端穿过各机构固定在复合管封头处，复合管套在芯模上随之同步转动，芯模由三爪卡盘与顶针固定。三爪卡盘通过减速电机带动同步带轮进行收卷运动，退绕辊处由力矩电机施加反转扭矩进而在整个纤维上产生预张力；从退绕辊出来的纤维经过空转辊绕在由磁粉制动器控制的主速度辊上，主速度辊与浸胶池机构之间有张力检测机构，从主速度辊出来的纤维在张力检测机构检测的纤维张力，经PID负反馈控制调节磁粉制动器转矩大小，改变绕在主速度辊纤维绕出侧纤维张力大小，然后再次进行检测、反馈，形成一个循环，直到调整纤维张力在设定值恒定不变；调整后的纤维绕上位于浸胶池内的浸胶辊并裹上树脂，经挤胶辊除去纤维上多余树脂；裹上树脂的纤维经过装在直线往复机构上的吐丝嘴按一定转速比缠绕在复合管上。
进一步的，缠绕玄武岩纤维取用300根纤维捻绳制品，单根纤维束直径为2.7mm，极限拉应力约为65N，本设计中张力控制系统中引入张力为30N，弹性模量为100GPa，经计算得所引起的应变可以忽略不计。
进一步的，所述退绕辊安装平键与退绕轴连接，退绕轴一端加工有螺纹，利用螺母对退绕辊进行轴向固定，退绕轴用弹性柱销联轴器与力矩电机连接，退绕轴中部两端有轴承，轴承安装在轴承座内，轴承座固定在工作台上，工作台通过螺栓固定在工型支架上；所述力矩电机型号选用90LYX03；所述轴承为6206深沟球轴承；所述轴承座型号为SN206。
进一步的，挤胶辊、浸胶辊、空转辊均在同一工作面上，保证纤维从退绕辊至吐丝嘴过程中均在同一平面上。
进一步的，所述主速度辊表面有一层加强纤维，增加缠绕纤维与主速度辊间的摩擦系数，保证纤维不会在缠绕过程中发生打滑现象；所述主速度轴两端加工有内螺纹孔，实现主速度辊与磁粉制动器的轴向固定，一端加工有键槽，安装平键对主速度辊进行轴向固定；所述磁粉制动器型号选用FZ6B-2。
进一步的，所述张力检测机构包括张力检测辊、空转辊、传感轴、轴承、平衡梁张力传感器、传感器方垫；所述空转辊在张力检测辊两侧对称布置，夹角为120°，此时纤维张力数值即为平衡梁张力传感器承受压力大小；所述传感轴尾部为方形，放置在平衡梁张力传感器上，头部与中部均为柱形，头部安装有6003深沟球轴承，减小传感轴与张力检测辊之间的摩擦力，保证纤维上不会产生附加张力；所述平衡梁张力传感器一端底部放置有传感器方垫，利用螺栓一起固定在传感器支架上，另一端悬空并用螺栓与传感轴尾部连接，便于检测传感器所受压力产生的力矩大小，保证其正常工作。
进一步的，所述浸胶辊放置在浸胶池内壁凸台凹槽中，张力调整后的纤维经过空转辊后绕在浸胶辊上进入浸胶池，实现纤维的湿法缠绕；所述挤胶辊用于除去纤维上部分树脂，避免树脂过多影响纤维缠绕性能。
进一步的，所述不完全齿轮为圆心角为180°的齿轮，对称布置在齿条两侧进行同步转动，进而带动齿条不间断往复直线运动；所述斜齿轮换向机构将减速电机水平方向的旋转运动转换为两个相同的竖直方向的旋转运动，分别带动两侧不完全齿轮同步转动；所述不完全齿轮的齿轮轴下部均铣有与斜齿轮换向机构啮合的斜齿；所述齿条下部导轮安装在有导轨槽的支撑台中部；所述不完全齿轮放置在支撑台两侧沉孔中，实现齿轮齿条在低速重载运行过程中不会发生轴向跳动；所述吐丝嘴焊接在齿条中部，吐丝嘴上有三个曲率相同的圆环，保证通过吐丝嘴后的纤维厚度基本一致。
进一步的，所述复合管通过封头固定在芯模上，利用减速电机带动同步带轮，同步带轮与三爪卡盘同轴转动，所述芯模由三爪卡盘夹持，实现复合管收卷过程中的匀速转动；吐丝嘴牵引纤维进行横向运动，同时纤维随着复合管自身的旋转运动完成缠绕，使得纤维在复合管上进行螺旋缠绕。
本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明所用缠绕纤维为玄武岩纤维，该纤维综合性能优异、绿色环保、生产加工流程简单，可以代替其他纤维材料进行纤维缠绕；
2、本发明所述缠绕成型装置采用卧式结构，将整个缠绕过程分为纤维退绕、张力控制、浸胶、纤维缠绕四个部分从左至右依次放置，避免各个部分相互干扰，结构设计简单、稳定性好，有效地提高了生产效率；
3、所述退绕辊连接一力矩电机，产生与旋转方向相反的反向扭矩，阻碍正向的缠绕运动，从而在纤维上产生一定大小的预张力，力矩电机可以施加稳定的阻力矩，使得纤维张力波动稳定，便于对纤维张力进行控制；
4、所述张力检测机构直接将纤维张力转换为平衡梁张力传感器检测所受压力，省去张力换算过程，节省人力及成本，提高效率；
5、所述磁粉制动器是一种自动控制元件，信号偏差通过PID控制器作用后，经由D/A转换器传递给磁粉制动器，磁粉制动器根据输入电流改变输出阻力矩的大小从而实现自动控制的作用，响应快速、控制精确、便于控制；
6、所述齿轮齿条往复直线运动机构由斜齿轮换向机构驱动，保证了两侧不完全齿轮的同步转动，实现齿条不间断匀速往复直线运动，而传统的由链条驱动的往复直线运动会由于链条两端速度突变而导致齿条无法实现匀速往复直线运动；
7、所述吐丝嘴上有三个相同圆环，分别为导纱环、均纱环、吐纱环，保证通过吐丝嘴的纤维厚度基本一致，缠绕在复合管上纤维质量得以保证。
附图说明
图1为本发明玄武岩纤维复合管缠绕成型装置正视图；
图2为本发明退绕轴及轴上零件安装结构剖面图；
图3为本发明主速度轴及轴上零件安装结构剖面图；
图4为本发明张力检测装置安装结构剖面图；
图5为本发明张力控制系统传递框图；
图6为本发明浸胶池结构剖面图；
图7为本发明齿轮齿条往复运动机构结构示意图；
图8为本发明吐丝嘴结构示意图；
图9为本发明斜齿轮换向机构示意图；
图10为本发明复合管固定及驱动方式结构示意图。
图中：1.退绕轴，2.螺母，3.退绕辊，4.空转辊，5.主速度辊，6.M12螺钉，7.张力检测辊，8.浸胶池，9.浸胶辊，10.凸台，11.挤胶辊，12.不完全齿轮，13.支撑台，14.导轮，15.齿条，16.吐丝嘴，17.龙门架，18.复合管，19.工字形支架，20.工作台，21.均布螺母，22.均布螺栓，23.力矩电机，24.弹性套，25.挡圈，26.TL1弹性柱销联轴器，27.平键，28.大套筒，29.6206深沟球轴承，30.轴承座上盖，31.轴承座底座，32.小套筒，33.平键，34.主速度轴，35.主速度辊紧固盖，36.普通平键，37.纤维强化塑料，38.张力机架，39.磁粉制动器，40.螺钉，41.M6螺钉，42.紧固盖，43.6003深沟球轴承，44.套筒，45.M4十字沉头螺钉，46.导辊轴承盖，47.张力机架，48.M8六角头螺栓，49.螺母，50.传感器支架，51.M6六角头螺钉，52.传感器方垫，53.平衡梁张力传感器，54.传感轴，55.方形限位块，56.导纱环，57.均纱环，58.吐纱环，59.同步带轮，60.卡盘转轴，61.M6螺钉，62.三爪卡盘，63.芯模，64.顶针。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明一种用于玄武岩纤维复合管缠绕成型装置，包括退绕辊3和复合管18，所述退绕辊3和复合管18之间设置有空转辊4、主速度辊5、张力检测辊7、浸胶机构和直线往复运动机构，复合管18由带轮驱动正向旋转，退绕辊3由力矩电机驱动反向旋转，使得纤维上产生一定大小的预张力。所述空转辊4设置在退绕辊3和主速度辊5之间，主速度辊5和张力检测辊7之间，张力检测辊7与浸胶辊9之间，浸胶辊9与挤胶辊11之间用于改变纤维缠绕过程中的方向，可以有效地减少空间的使用，且保证空转辊4表面足够光滑，不会改变绕在空转辊上两端纤维张力大小。所述主速度辊5设置在纤维退绕机构之后，主速度辊5由磁粉制动器驱动，改变绕在主速度辊5上纤维张力大小。张力检测辊7安装在主速度辊之后，通过传感轴与平衡梁张力传感器连接，并随纤维收卷进行空转运动，其上两侧纤维呈对称布置且夹角为120°，此时纤维张力大小即为张力检测辊7所受压力并通过传感器转换为电信号输入PID控制器中与预设张力比较产生偏差，利用D/A转换器将电压信号转变成电流信号，进而控制磁粉制动器改变主速度辊5的输入转矩，最后使得纤维上张力达到设定标准。所述浸胶机构设置在张力检测辊7之后，包括浸胶池8、浸胶辊9、凸台10、挤胶辊11，浸胶池8内有树脂，凸台10焊接在浸胶池8内壁一侧，浸胶辊9轴部放置在凸台内凹坑处，通过空转辊4的纤维绕在浸胶辊9上导入浸胶池8内浸泡树脂，随后利用挤胶辊11的挤压效果除去多余树脂，所述辊轮均为空转，不会改变纤维上张力大小。所述直线往复运动机构设置在复合管18之前，包括两个不完全齿轮12、支撑台13、齿条15、吐丝嘴16、导轮14，齿条15下部焊接有四个导轮14呈对称布置，安装在支撑台13中部导轨槽内，吐丝嘴16焊接在齿条15中部，两个不完全齿轮12呈对称布置安装在支撑台13两侧圆柱孔内，底端设有斜齿轮换向机构，保证两侧不完全齿轮12同步转动，从而完成齿条15上吐丝嘴16的不间断往复直线运动。所述复合管18安装在龙门架17上。
如图2所示，退绕辊3与退绕轴1利用平键33进行周向定位，左端有轴肩定位，退绕轴1右端加工有退刀槽用于攻一定长度螺纹，在退绕辊3右侧旋入螺母2进行轴向定位。所述TL1弹性柱销联轴器26安装在退绕轴尾部，左半联轴器套在力矩电机23的转子轴上，右半联轴器通过平键27在退绕轴1上进行周向固定，弹性套24穿过左半联轴器，尾部在右半联轴器通孔内膨胀形成过盈配合将两半联轴器相连接，中间安装挡圈25将两半联轴器间隔开小段距离。所述退绕轴1中部轴段有对称布置的两个6206深沟球轴承29支撑退绕轴1旋转，左轴承用大套筒28、右轴承用小套筒32完成套筒定位，套筒最高不能超过轴承内圈半径，安装时首先固定好轴承座底座31，然后将套在退绕轴轴肩处的轴承放在轴承座底座31上，最后盖上轴承座上盖30。所述退绕轴1及轴上部件均放置在工作台20上，工作台20下部有两个工字形支架19用于支撑整个退绕部分，工作台20与工字形支架19用均布的螺栓和螺母连接。在复合管正向卷进的同时，力矩电机23通过退绕轴1输出反向转矩给退绕辊3，使得玄武岩纤维张紧，此时较小张力称为预定张力。
如图3所示，所述主速度轴34分为三段，前后两端均加工有M12与M6的螺纹通孔。所述主速度辊5安装在轴段大端处，用普通平键36在轴上进行周向定位，前端有主速度辊紧固盖35，旋入M12螺钉6进行轴向定位。所述FZ6B-2磁粉制动器39定子使用周向均布的六个螺钉40固定在张力机架38上，其转子与主速度辊5通过主速度轴34连接，磁粉制动器39的转子与主速度轴34通过紧固盖42和M6螺钉41进行连接，两者还通过普通平键连接(图中未画出)。所述主速度辊5表面涂有一层纤维强化塑料37，用于增加其与缠绕纤维之间的摩擦系数，防止打滑。调整张力时，绕在主速度辊上的纤维类似于带传动的松边与紧边，磁粉制动器接受PID负反馈调节的电流信号输出一定大小反向扭矩，建立主速度辊上力矩平衡方程，出纤维侧会增加一定大小的张力以平衡磁粉制动器施加的扭矩，经过张力检测机构检测张力，然后反馈给PID控制器中，形成整个的PID负反馈自动控制，直到调节张力到设定张力30N。
如图4所示，所述传感轴54尾部为方形，其与平衡梁张力传感器53通过螺钉连接，中部与前端为柱体。所述张力辊7在传感轴54前端，安装时在轴前端安装两个6003深沟球轴承43，左轴承轴肩定位，两轴承之间有套筒44，套筒不低于轴承外圈最低处，张力辊7套在轴承上，张力辊7内腔凸起处抵在右轴承外圈且不低于外圈最低处，进而完成轴承的周向固定，导辊轴承盖46和张力辊7通过两个M4十字沉头螺钉45连接。所述平衡梁张力传感器53左端底部有传感器方垫52，右侧悬空，使得传感器能检测出传感轴54上压力所施加的微小力矩。平衡梁张力传感器53与传感器方垫52通过M6六角头螺钉51固定在传感器支架50上，传感器支架50右侧与张力机架47通过两个M8六角头螺栓48和螺母49进行固定。
如图5所示，整个控制系统为负反馈自动控制系统。张力辊上检测到的实际张力通过平衡梁张力传感器转换为电信号，与预设张力进行比较产生偏差信号，在PID控制器中运用比例、积分、微分控制进行运算，在D/A转换器中将电压信号转换成电流信号，控制磁粉制动器改变其输出扭矩进而改变主速度辊两侧张纤维张力大小，然后在张力辊上进行检测，形成一个闭环控制。所述磁粉制动器是一种新型自动控制元件，通过励磁电流来改变输出扭矩，且在一定范围内励磁电流和其所传递的扭矩成正比关系，当励磁电流大小不变时，输出扭矩将会恒定。
如图6所示，图为浸胶池剖面图，浸胶池8内壁焊接有一长方形凸台10，安装时浸胶辊的轴段放置在凸台中半圆形凹坑内，两者之间为间隙配合，然后放置方形限位块55将浸胶辊卡在凹坑内保证其不会左右滚动，保证各接触面足够光滑且有尽可能小的摩擦系数。
如图7所示，所述直线往复运动机构由两对称布置的不完全齿轮12和齿条15组成，不完全齿轮12轴段放在支撑台13沉孔处，齿条15下部有导轮安放在支撑台13导轨槽内。所述吐丝嘴16底部T形块焊接在齿条15中部位置。运动在图示位置时，两侧不完全齿轮12同步顺时针转动时，右侧不完全齿轮退出齿条右侧啮合区，左侧不完全齿轮开始与齿条进行啮合，带动齿条15向下匀速运动，转动半圈后，左侧不完全齿轮开始退出与齿条的啮合区，右侧不完全齿轮进入啮合区带动齿条15向上匀速运动，再次转动半圈后回到图示位置处，至此为一个周期。所述齿条15有齿侧长度比不完全齿轮弧长略微长10-15mm，设计齿轮齿条均有较大质量，运行时低速重载，进而齿轮与齿条不会上下跳动，保证齿轮齿条的完全啮合。
如图8所示，所述吐丝嘴16由T型块作为底座，在上方焊接有三个相同大小的圆环。纤维从挤胶辊绕出后进入导纱环56的内圈，再通过具有将纤维中部较厚纤维往两侧转移作用的均纱环57外圆，最后通过吐纱环58内圆在复合管上进行缠绕，图中设计的导纱环56、均纱环57、吐纱环58曲率相同，能够保证通过吐丝嘴后的纤维厚度基本一致，符合相应的设计要求。
如图9所示，图示为驱动直线往复运动机构中不完全齿轮同步转动的斜齿轮换向机构示意图。减速机带动中部斜齿轮转动，中部斜齿轮两侧啮合有斜齿轮，此时完成第一级换向，两边由在中轴线对称的两组(三个斜齿轮)负责完成第二级换向，最终形成有两个相同旋转方向的旋转运动，分别与不完全齿轮的齿轮轴底部斜齿啮合。图示中箭头方向代表各斜齿轮旋转方向，同轴转动的斜齿轮用相同的直线连接。
如图10所示，所述芯模63穿过复合管18极孔圆，两者之间是过盈配合，使得复合管18套在芯模63上随芯模63一起转动。芯模63左端中心开有小孔，固定在龙门架17肋板处的顶针64尖端顶在小孔中心处，芯模63右端用三爪卡盘62卡住，完成芯模63和复合管18的安装固定。同步带轮59固定在卡盘转轴60上，卡盘转轴60穿过龙门架17右侧竖梁，三爪卡盘62与卡盘转轴60的凸盘通过四个均布的M6螺钉61固定。转动时，减速电机带动同步带轮59转动，进而带动三爪卡盘62与芯模63、复合管18一并同步转动。玄武岩纤维在复合管18极孔圆处开始缠绕，利用复合管自身的回转运动和吐丝嘴往复运动使得纤维在复合管上进行螺旋缠绕，为了保证纤维在复合管上不会滑线，选用线型表中的三切点，单程芯模转角为480°的线型，修正后的缠绕角为16.47°。
Claims (9)
1.一种玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于，包括纤维退绕机构、张力控制机构、浸胶池机构和纤维缠绕机构；
所述纤维退绕机构包括与退绕轴转动连接的退绕辊和固定在工作台上的力矩电机，所述工作台放置在工字形支架上，所述力矩电机通过联轴器与退绕轴连接从而输出力矩，所述退绕轴中部由两轴承支撑进行旋转运动；
所述张力控制机构包括张力机架、传感器支架、主速度辊、磁粉制动器、主速度轴、张力检测辊、传感轴、平衡梁张力传感器、PID控制器、D/A转换器，所述磁粉制动器固定在张力机架上通过连接轴为主速度辊传递转矩，所述传感轴一端套有张力检测辊，另一端固定在平衡梁张力传感器上，所述磁粉制动器接收电流信号改变输出转矩，从而对纤维上张力进行调节，达到恒定张力控制；
所述浸胶池机构包括空转辊、挤胶辊以及放置在浸胶池内侧凸台上的浸胶辊，纤维通过空转辊与浸胶辊导入浸胶池，在挤胶辊处除去多余树脂；
所述纤维缠绕机构包括齿轮齿条往复运动机构、斜齿轮换向机构、支撑台、吐丝嘴、芯模、复合管、三爪卡盘、顶针、龙门架、同步带轮，所述齿轮齿条往复机构由放置在支撑台导轨上的齿条以及分布在齿条两侧的不完全齿轮组成，吐丝嘴焊接在齿条中部位置，所述芯模由顶针以及三爪卡盘固定，同步带轮通过三爪卡盘带动芯模转动，复合管套在芯模上，保证复合管做匀速旋转运动。
2.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：张力控制分为两级；纤维从退绕辊出发，途经空转辊、主速度辊、张力检测辊、浸胶辊、挤胶辊、吐丝嘴，最后连接在复合管封头及孔圆处，复合管由减速电机带动进行正向收卷运动，退绕辊处由力矩电机施加反向扭矩进而使得整个纤维上产生预张力，至此为第一级张力控制；从退绕辊出来的纤维经过空转辊绕在由磁粉制动器控制的主速度辊上，主速度辊与浸胶池机构之间有张力检测机构，从主速度辊出来的纤维在张力检测机构检测的纤维张力，检测张力与预设张力比较产生偏差，在PID控制器中运算后，D/A转换器输出电流信号调节磁粉制动器转矩大小，改变绕在主速度辊纤维绕出侧纤维张力大小，然后再次进行检测、反馈，最终形成负反馈自动控制系统，直到调整纤维张力在设定值恒定不变，至此为第二级张力控制。
3.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：缠绕玄武岩纤维取用300根纤维捻绳制品，单根纤维束直径为2.7mm，极限拉应力约为65N。
4.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：所述退绕辊安装平键与退绕轴连接，退绕轴一端加工有螺纹，利用螺母对退绕辊进行轴向固定，退绕轴用弹性柱销联轴器与力矩电机连接，退绕轴中部两端有轴承并安装在轴承座内，轴承座固定在工作台上，工作台通过螺栓固定在工型支架上；所述力矩电机型号选用90LYX03；所述轴承为6206深沟球轴承；所述轴承座型号为SN206。
5.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：挤胶辊、浸胶辊、空转辊均在同一工作面上；所述主速度辊表面有一层加强纤维；所述主速度轴两端加工有内螺纹孔，左右两轴段均开有键槽；所述磁粉制动器型号选用FZ6B-2。
6.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：所述传感轴尾部为方形，放置在平衡梁张力传感器上，头部与中部均为柱形，头部安装有6003深沟球轴承，张力检测辊在传感轴上进行空转；所述平衡梁张力传感器一端底部放置有传感器方垫，利用螺栓一起固定在传感器支架上，另一端悬空并用螺栓与传感轴尾部连接；所述空转辊在张力检测辊两侧对称布置，夹角为120°。
7.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：所述浸胶池内壁一侧焊接有凸台，所述浸胶辊放置在浸胶池内壁凸台凹槽中，浸胶方式为湿法缠绕；所述挤胶辊是由两个轴向水平的空转辊略微过盈配合组成。
8.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：所述不完全齿轮为圆心角为180°的齿轮轴，对称放置在支撑台两侧沉孔中与齿条两侧啮合，齿轮轴的下部铣有一排与斜齿轮换向机构啮合的斜齿；所述斜齿轮换向机构由对称布置的9个斜齿轮组成，换向终止处两斜齿轮分别与齿轮轴啮合；所述齿条下部有四个对称布置的导轮，安装在有导轨槽的支撑台中部；所述吐丝嘴焊接在齿条中部，吐丝嘴的T形块上有三个曲率相同的圆环。
9.根据权利要求1中所述的玄武岩纤维缠绕复合管成型装置，其特征在于：所述芯模穿过复合管封头处与复合管过盈配合，芯模由三爪卡盘与顶针夹持，减速电机带动同步带轮，同步带轮与三爪卡盘同轴转动，能够实现复合管收卷过程中的匀速转动；纤维在复合管上的缠绕方式为螺旋缠绕。
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