CN111319280A - 一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法及其专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法及其专用设备，该设备包括生产设备平台（1）、管道缠绕机（2）、内缠绕层上层下料平台（3）、内缠绕层下层下料平台（4）、外缠绕层上层下料平台（8）、外缠绕层下层下料平台（9）、夹砂层下料平台（6）、树脂下料平台（10）。本发明结构设计合理，采用该设备进行连续缠绕制备玻璃钢管的方法，工艺设计合理，可解决传统设备存在的下料平台宽度不足的问题，缩短内外纤维缠绕层的宽度，减少设备尺寸，节约设备的成本费用，可制备得到高刚度厚尺寸的玻璃钢管。

Description

一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方 法及其专用设备

技术领域

本发明专利涉及一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法及其专用设备。

背景技术

玻璃钢管道连续缠绕生产技术是国内新兴的一项工艺技术，其依靠独有的生产设备可以实现连续不停歇的生产，并且产品性能、生产稳定性和生产效率都优于定长缠绕技术。

连续缠绕成型工艺是在一个由凸轮盘推动钢带或其他方式推动模具连续运转形成一个前后循环运转的管材缠绕内芯模，然后将树脂、表面毡、连续纤维、短切纤维和/或石英砂等原材料按照一定比例要求采用环向缠绕、切割下料等方法进行连续铺层，从而实现连续不断的完成管道缠绕、复合、加砂、增强、固化等工艺过程直至切割成一定长度管材的一种成型方式。这种连续缠绕的生产方式在成型过程中将短切纱、连续纤维、树脂和石英砂等填料或增强材料通过下料的方式供料，经过层层堆叠之后再进行高温固化，故而称其为准三维结构。

由于钢带式推进系统的原理是每前进一个钢带，模具旋转一周，从而完成一次下料，直至层层堆叠到设计厚度。这种的层层堆叠的缠绕方式就会面临着一个新的问题，即当连续管道因为高刚度而要求设计厚度较厚时，材料堆叠的层数就会变多，从而要求钢带前进的距离更长，那么与之对应的下料平台的长度（宽度）也就会变长。如果要解决这个问题，传统的做法有两种：第一种是增加设备主体的长度，从而延长下料平台的长度，但是这种做法会导致设备成本大幅度上升；第二种做法是增加材料每次的下料量，但是这种做法会导致下料量太多而浸润不良。所以，一般传统的制造工艺都是避免生产制造高刚度的连续管道，从而避免这个问题。

为了解决上述问题，本发明提出一种可以生产连续缠绕玻璃钢管上下双层叠加下料设备，本设备将连续缠绕管的内外纤维缠绕层分别分成上下两层，然后通过合理的设计采用不同的纱疏宽度进行叠加下料。

采用这种新型的设备下料平台，可以实现新型的缠绕下料方法，大大缩短内外纤维缠绕层的宽度，在有限的设备空间内可以生产更高刚度更大厚度的连续缠绕管，可彻底解决传统设备平台缠绕下料所面临的问题。因此不但有利于解决传统设备面临的问题扩大连续缠绕管的应用范围和市场，而且还有利于国内玻璃钢行业的技术创新，推动连续缠绕技术的推广和应用，可填补国内外连续缠绕技术方面的一项空白。

发明内容

发明目的：本发明是为了解决传统设备平台缠绕下料所面临的平台宽度不足的问题，提供一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法及其专用设备。本发明可缩短内外纤维缠绕层的宽度，在有限的设备空间内可以生产更高刚度更大厚度的连续缠绕管，扩大连续缠绕管的应用范围和市场；而且还有利于国内玻璃钢行业的技术创新，推动了连续缠绕技术的推广和应用，填补国内外连续缠绕技术方面的一项空白。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法，它包括以下步骤：

A、根据力学性能要求计算内缠绕层上层下料平台、内缠绕层下层下料平台、外缠绕层上层下料平台、外缠绕层下层下料平台、夹砂层下料平台的下料宽度；

B、根据计算出的下料宽度计算树脂下料平台的宽度；

C、根据纤维层和夹砂层下料平台的宽度比计算出淋胶孔的分布密度和孔径尺寸；

D、将缠绕层纤维按照设计计算的要求分别穿纱布置在上层下料平台、内缠绕层下层下料平台、外缠绕层上层下料平台和外缠绕层下层下料平台上；

E、根据夹砂层下料平台的下料宽度，设计需要开启的石英砂的阀门数量，

F、布置完成后，开始进行工艺缠绕：将缠绕层纤维分别通过缠绕层上层下料平台、内缠绕层下层下料平台、外缠绕层上层下料平台、外缠绕层下层下料平台分层牵引出，依次缠绕在转动的管道缠绕机上，同时石英砂通过夹砂层下料平台自由落体到转动的管道缠绕机纤维上；缠绕过程中，树脂通过树脂下料平台上的淋胶孔流入到缠绕过程中的缠绕层纤维和石英砂上，通过树脂将缠绕层纤维和石英砂粘结到一起，缠绕到一定厚度后，固化树脂，得到玻璃钢管；

G、整个操作过程在生产设备平台上进行，通过调节管道缠绕机2中的旋转模具的尺寸，可以生产不同直径规格的管道。

本发明提供的一种生产连续缠绕玻璃钢管的上下双层叠加下料设备，它包括生产设备平台、支撑在生产设备平台上的管道缠绕机、内缠绕层上层下料平台、内缠绕层下层下料平台、外缠绕层上层下料平台、外缠绕层下层下料平台、夹砂层下料平台和树脂下料平台；

内缠绕层上层下料平台位于内缠绕层下层下料平台上方，二者位于夹砂层下料平台靠近生产设备平台的一侧、并同时位于管道缠绕机的侧上方；外缠绕层上层下料平台位于外缠绕层下层下料平台上方，二者位于夹砂层下料平台远离生产设备平台的一侧、同时位于管道缠绕机的侧上方；外缠绕层上层下料平台、外缠绕层下层下料平台与内缠绕层上层下料平台、内缠绕层下层下料平台在同一高度；夹砂层下料平台、树脂下料平台分别位于管道缠绕机的两侧，二者高度基本接近。

所述的内缠绕层上层下料平台位于内缠绕层下层下料平台上方，外缠绕层上层下料平台位于外缠绕层下层下料平台上方；

所述的内缠绕层上层下料平台、内缠绕层下层下料平台，外缠绕层上层下料平台、外缠绕层下层下料平台均为螺纹杆结构；

所述的内缠绕层上层下料平台的下料宽度大于等于内缠绕层下层下料平台的下料宽度；外缠绕层上层下料平台的下料宽度大于等于外缠绕层下层下料平台的下料宽度；

所述的管道缠绕机中可以采用CFW-2600管道缠绕机。

所述的树脂下料平台上布置有流通的淋胶孔，为各下料平台提供树脂。

以上所述的一种生产连续缠绕玻璃钢管的上下双层叠加下料设备，夹砂层下料平台上开设有石英砂的排放阀门。

有益效果：本发明和现有技术相比具有以下优点：

本发明提供的一种生产连续缠绕玻璃钢管上下双层叠加下料设备及其缠绕方法，结构设计合理，工艺合理，通过自行开发的上下双层叠加下料平台，可在不影响产品性能的前提下改变连续管生产过程中的内外结构层纤维材料的下料布局。在不增加设备既有框架的情况下，使得在有限的设备空间内可以生产更高刚度更大厚度的连续缠绕管，不但可解决传统设备存在的下料平台宽度不足的问题，缩短内外纤维缠绕层的宽度，减少设备尺寸，节约设备的成本费用，也可解决传统设备无法生产高刚度连续管的缺陷，有利于推动连续缠绕技术的推广和应用。

附图说明

图1为本发明提供的一种生产连续缠绕玻璃钢管上下双层叠加下料设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1 以实际生产的孟加拉DN2200-PN2.5-SN15000连续管为例

A、根据力学性能要求计算内缠绕层上层下料平台3的宽度为280mm、内缠绕层下层下料平台4的宽度为276mm、外缠绕层上层下料平台8的宽度为300mm、外缠绕层下层下料平台9的宽度为246mm、夹砂层下料平台6的宽度为920mm；

B、根据计算出的下料宽度计算树脂下料平台10的宽度为1500mm；

C、根据纤维层和夹砂层下料平台6的宽度比计算出淋胶孔11的分布密度为1.2（无量纲）和孔径尺寸为3mm；

D、将缠绕层纤维5按照设计计算的要求分别穿纱布置在上层下料平台3、内缠绕层下层下料平台4、外缠绕层上层下料平台8和外缠绕层下层下料平台9上；

E、根据夹砂层下料平台6的下料宽度，设计需要开启的石英砂7的阀门数量为23只，

F、布置完成后，开始进行工艺缠绕；将缠绕层纤维5分别通过缠绕层上层下料平台3、内缠绕层下层下料平台4、外缠绕层上层下料平台8、外缠绕层下层下料平台9分层牵引出，依次缠绕在转动的管道缠绕机2中的旋转模具上，同时石英砂7通过夹砂层下料平台6自由落体到转动的管道缠绕机2中的旋转模具上；缠绕过程中，树脂通过树脂下料平台10上的淋胶孔11流入到缠绕过程中的缠绕层纤维5和石英砂7上，通过树脂将缠绕层纤维5和石英砂7粘结到一起，缠绕到一定厚度后，固化树脂，得到玻璃钢管，该玻璃钢管的刚度为SN15000，厚度为47.4mm。

实施例2

一种生产连续缠绕玻璃钢管的上下双层叠加下料设备，它包括生产设备平台1、支撑在生产设备平台1上的管道缠绕机2、内缠绕层上层下料平台3、内缠绕层下层下料平台4、外缠绕层上层下料平台8、外缠绕层下层下料平台9、夹砂层下料平台6和树脂下料平台10；

内缠绕层上层下料平台3位于内缠绕层下层下料平台4上方，二者位于夹砂层下料平台6靠近生产设备平台1的一侧（即图中的左侧）、同时位于管道缠绕机2的侧上方；外缠绕层上层下料平台8位于外缠绕层下层下料平台9上方，二者位于夹砂层下料平台6远离生产设备平台1的一侧（即图中的右侧）、同时位于管道缠绕机2的侧上方，与内缠绕层上层下料平台3、内缠绕层下层下料平台4在同一高度；夹砂层下料平台6、树脂下料平台10分别位于管道缠绕机2的两侧，二者高度基本接近。

所述的内缠绕层上层下料平台3位于内缠绕层下层下料平台4上方，外缠绕层上层下料平台8位于外缠绕层下层下料平台9上方；

所述的内缠绕层上层下料平台3、内缠绕层下层下料平台4，外缠绕层上层下料平台8、外缠绕层下层下料平台9均为螺纹杆结构；

所述的内缠绕层上层下料平台3的下料宽度大于等于内缠绕层下层下料平台4的下料宽度；外缠绕层上层下料平台8的下料宽度大于等于外缠绕层下层下料平台9的下料宽度；

所述的管道缠绕机中可以采用CFW-2600管道缠绕机。

所述的树脂下料平台10上布置有流通的淋胶孔11，为各下料平台提供树脂。 夹砂层下料平台6上开设有石英砂7的排放阀门。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

A、根据力学性能要求计算内缠绕层上层下料平台（3）、内缠绕层下层下料平台（4）、外缠绕层上层下料平台（8）、外缠绕层下层下料平台（9）、夹砂层下料平台（6）的下料宽度；

B、根据计算出的下料宽度计算树脂下料平台（10）的宽度；

C、根据纤维层和夹砂层下料平台（6）的宽度比计算出淋胶孔（11）的分布密度和孔径尺寸；

D、将缠绕层纤维（5）按照设计计算的要求分别穿纱布置在上层下料平台（3）、内缠绕层下层下料平台（4）、外缠绕层上层下料平台（8）和外缠绕层下层下料平台（9）上；

E、根据夹砂层下料平台（6）的下料宽度，设计需要开启的石英砂（7）的阀门数量，

F、布置完成后，开始进行工艺缠绕：将缠绕层纤维（5）分别通过缠绕层上层下料平台（3）、内缠绕层下层下料平台（4）、外缠绕层上层下料平台（8）、外缠绕层下层下料平台（9）分层牵引出，依次缠绕在转动的管道缠绕机（2）中的旋转模具上，同时石英砂（7）通过夹砂层下料平台（6）自由落体到转动的管道缠绕机（2）中的旋转模具上；缠绕过程中，树脂通过树脂下料平台（10）上的淋胶孔（11）流入到缠绕过程中的缠绕层纤维（5）和石英砂（7）上，通过树脂将缠绕层纤维（5）和石英砂（7）粘结到一起，缠绕到一定厚度后，固化树脂，得到玻璃钢管，

G、可调节管道缠绕机（2）中的旋转模具的尺寸，可以生产不同直径规格的管道。

2.根据权利要求1所述的一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法，其特征在于，所述的上下双层叠加下料设备包括生产设备平台（1）、支撑在生产设备平台（1）上的管道缠绕机（2）、内缠绕层上层下料平台（3）、内缠绕层下层下料平台（4）、外缠绕层上层下料平台（8）、外缠绕层下层下料平台（9）、夹砂层下料平台（6）和树脂下料平台（10）；

内缠绕层上层下料平台（3）位于内缠绕层下层下料平台（4）上方，二者位于夹砂层下料平台（6）靠近生产设备平台（1）的一侧，并位于管道缠绕机（2）的侧上方；外缠绕层上层下料平台（8）位于外缠绕层下层下料平台（9）上方，二者位于夹砂层下料平台（6）远离生产设备平台（1）的一侧，并位于管道缠绕机（2）的侧上方；所述的外缠绕层上层下料平台（8）、外缠绕层下层下料平台（9）与内缠绕层上层下料平台（3）和内缠绕层下层下料平台（4）在同一高度；夹砂层下料平台（6）和树脂下料平台（10）分别位于管道缠绕机（2）的两侧；

所述的内缠绕层上层下料平台（3）、内缠绕层下层下料平台（4），外缠绕层上层下料平台（8）、外缠绕层下层下料平台（9）均为螺纹杆结构；

所述的内缠绕层上层下料平台（3）的下料宽度大于等于内缠绕层下层下料平台（4）的下料宽度；外缠绕层上层下料平台（8）的下料宽度大于等于外缠绕层下层下料平台（9）的下料宽度；

所述的树脂下料平台（10）上布置有流通的淋胶孔（11），为各下料平台提供树脂。

3.根据权利要求2所述的一种利用上下双层叠加下料设备连续缠绕制备玻璃钢管的方法，其特征在于，夹砂层下料平台（6）上开设有石英砂（7）的排放阀门。

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