CN111805702B - 一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，属于复合材料技术领域，包括输送架、浸渍组件、挤压组件、拉伸铺层组件和加压成型组件，所述输送架设置在地面上，所述浸渍组件设置在所述输送架的上侧，所述挤压组件设置在浸渍组件上，所述拉伸铺层组件和加压成型组件依次设置在所述输送架内。本发明解决了织物增强混凝土拉挤压型材的快速制备问题，一步化完成织物增强混凝土拉挤压型材，效率高，产品质量高。

Description

一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备

技术领域

本发明涉及织物增强混凝土复合材料技术领域，特别是涉及一种复合材料拉挤成型装置。

背景技术

拉挤工艺是一种连续生产复合材料型材的方法，它是将纱架上的连续纤维进行树脂浸渍，然后通过保持一定截面形状的成型，并使其在模内固化成型后连续出模，由此形成拉挤制品的一种自动化生产工艺。该类拉挤型材和钢型材相比，具有抗腐蚀性能好、抗拉强度高、导热系数低、不导电，自重轻等优点。

目前，然而，纤维增强塑料（FRP）拉挤型材的大量使用，将因塑料难降解的特点带来使用后不易处置的生态环境问题。本世纪初，美国亚利桑那洲大学可持续工程与建筑环境学院Barzin Mobasher教授提出织物增强混凝土拉挤板材制备技术方案，并探索了采用智能化技术对工艺设备进行控制的措施。这种有利于生态环境保护，并企图采用工业智能化技术的新型拉挤型材制备技术引起了学者们的广泛关注，但是，目前该项技术并不成熟，由于混凝土浆不像树脂可以立即成型，采用拉伸连续化生产，因此，该方法的无法实现真正的拉伸和连续化生产。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的织物增强混凝土型材制备中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其采用模块式部件组合，解决了制备自动化的技术难题，且大大的提升了增强混凝土型材的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其包括输送单元、浸渍组件、挤压组件、拉伸铺层组件和加压成型组件，所述拉伸铺层组件包括固定模板、输送架、压模单元。织物通过挤压组件传递至固定模板，通过输送架输送到压模单元进行加压处理。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述固定模板包括模具、位于所述模具两端的紧固装置以及位于所述模具两底侧的凹槽。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述输送架包括在所述输送单元上设置的输送链条、输送电机、主动链轮、两组位于所述输送链条两端的从动链轮，以及位于所述输送链条表面的卡齿。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述压模单元包括在所述输送单元的上部设置的压辊框架、压实压辊和抹平压板，在所述压辊框架两侧边分别开设有贯穿槽，所述压实压辊与抹平压板通过所述贯穿槽与所述压辊框架安装，所述压实压辊与抹平压板至少各设置一组。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述固定模板通过位于所述模具两底侧的凹槽与位于所述输送链条表面的卡齿连接，所述卡齿至少设置两个，且相邻两个所述卡齿的间距与所述凹槽内侧两端面之间的间距相等。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述输送单元包括矩形框架，和设置在所述矩形框架所形成的矩形平面内的输送滚柱，以及位于所述矩形框架两侧边框上的限位滚柱。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述浸渍组件包括浸渍槽、和安装在所述输送单元上的卷轴安装框架，所述卷轴安装框架上设置两组织物网卷轴，所述浸渍槽设置在所述输送单元上部，，所述浸渍槽内设置若干组浸渍棍。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述挤压组件包括位于所述浸渍槽一端的压辊架,以及设置在压辊架上的压浆辊和主动辊，所述压辊架的两侧架上分别开设有方形槽，在所述浸渍槽的外侧壁上设置有驱动电机，所述驱动电机带动主动辊转动。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述加压成型组件包括底座，安装在所述底座上的支架，以及加压装置和压块。

作为本发明所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备的一种优选方案，其中：所述压实压辊的两端间距小于所述模具两侧边距，且抹平压板的两侧边距也小于所述模板的两侧边距。

本发明的有益效果：其一，本发明通过将织物网的一端依次穿过浸渍组件，固定到模板上后，便可自动化运行，完成织物网的浸渍、挤压、拉伸铺层、抹平和加压固化。生产效率大大提升。该发明不仅使织物增强混凝土型材从实验室制备到工业化生产成为可能，并使型材性能满足工程需要。

其二，通过拉挤滚轴的织物，其纱线周围的浆体被紧紧压在纱线上，使浆体和纱线之间的界面空隙被降至最低，界面缺限最小。将大幅度改善最终复合材料制品的性能，这是没有采用拉挤成型技术制作的织物增强混凝土无法实现的性能改善措施。

通过与采用浇筑成型素混凝土制备的板材的拉伸性能进行对比，可以发现经过本工艺制备的薄板的拉伸性能明显高于普通工艺，拉伸应力提高了18%。

通过与采用浇筑成型的素混凝土加钢板网复合薄板的拉伸性能进行对比，可以发现，经过本发明中设备的拉挤压成型工艺制备并加入钢板网的复合薄板的拉伸性能明显高于普通工艺，拉伸应力提高了15%。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为织物增强混凝土型材制备设备的总装模块图。

图2为织物增强混凝土型材制备设备拉伸铺层组件结构图。

图3为织物增强混凝土型材制备设备拉伸铺层组件中模板示意图。

图4为织物增强混凝土型材制备设备输送单元结构图。

图5为织物增强混凝土型材制备设备浸渍组件和挤压组件结构图。

图6为织物增强混凝土型材制备设备拉加压成型组件结构图。

图7为浇筑成型素混凝土与经过本工艺制备的薄板的拉伸性能对比图（S曲线代表浇筑成型的素复合薄板的拉伸曲线，S-Y曲线是经过本发明中设备的拉挤压成型工艺制备的复合薄板的拉伸曲线）。

图8为浇筑成型的素混凝土加钢板网复合薄板与经过本发明的工艺设备制备的复合薄板的拉伸性能曲线对比图。（S-Y曲线代表浇筑成型的素混凝土加钢板网复合薄板的拉伸曲线，S-Y-G是经过本发明中设备的拉挤压成型工艺制备并加入钢板网的复合薄板的拉伸曲线）。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1、2为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其不仅能将织物混凝土型材制备过程形成自动化，减少人力输出，与现有技术相比更能大幅提升织物混凝土型材的性能。

所述织物增强混凝土拉挤压型材制备设备包括作为承载主体的输送单元100，在输送单元100的起始段上部通过焊接或架空安装有浸渍组件200，在浸渍组件200的末端设置有挤压组件300，在输送单元100上设置有拉伸铺层组件400和独立安装在输送单元100之外的加压成型组件500。

所述拉伸铺层组件包括固定模板401、输送架402、压模模块403。固定模板401为方形模板，其尺寸可与当今建筑行业所需型材标准尺寸一致，也可根据特殊型材要求自行设置。输送架402通常采用现有履带式输送方式，也可采用链条式传送方式进行处理。压模模块403则是采用辊式压平方式和抹平成模方式进行加压成模。

织物通过输送单元100进入到浸渍组件200部分进行与混凝土的混合浸渍过程，然后经挤压组件300传递至固定模板401内，通过输送架402输送到压模模块403，所述压模模块403会对其进行加压抹平处理。

实施例2

参照图3，为本发明的第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且所述固定模板401包括模具401a、位于所述模具401a两端的紧固装置401b以及位于所述模具401a两底侧的凹槽401a-1，所述紧固装置401b会将织物固定在模具401a内，达到一个定型，以及拉伸的作用。

基于上述，所述输送架402包括在所述输送单元100上设置的输送链条402a、输送电机402b、主动链轮402c、两组位于所述输送链条402a两端的从动链轮402d，以及位于所述输送链条402a表面的卡齿402e，电机转动带动主动链轮402c，然后主动链轮402c带动两组从动链轮402d转动，从动链轮402d再带动输送链条402a前进，而随着输送链条402a的前进，位于输送链条表面402a的卡齿402e会插入位于模具401a底侧的凹槽401a-1内，因此达到一个将固定模板401输送到压模模块403的效果。

基于上述，所述压模模块403包括在所述输送单元100的上部设置的压辊框架403a、压实压辊403b和抹平压板403c，在所述压辊框架403a两侧边分别开设有贯穿槽403a-1，所述压实压辊403b与抹平压板403c通过所述贯穿槽403a-1与所述压辊框架403a进行固定式安装，也可以是设置成可在槽内上下调节安装高度的活动连接，这样可以根据实际操作情况的不同进行相应的调整。

所述压实压辊403b与抹平压板403c至少各设置一组，可根据实际要求自由选择安装组数。所述固定模板401通过位于所述模具401a两底侧的凹槽401a-1与位于所述输送链条402a表面的卡齿402e连接，所述卡齿402e至少设置两个，且相邻两个所述卡齿402e的间距与所述凹槽401a-1内侧两端面之间的间距相等，当两个卡齿402e正好卡住凹槽401a-1的两个端面时，固定效果最佳，且卡齿402e越密，则输送効率越高。

实施例3

参照图4~6，为本发明的第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，且所述输送单元100包括矩形框架101，和设置在所述矩形框架101所形成的矩形平面内的输送滚柱102，以及位于所述矩形框架101两侧边框上的限位滚柱103。

所述浸渍组件200包括浸渍槽202、和安装在所述输送单元100上的卷轴安装框架201，所述卷轴安装框架201上设置两组织物网卷轴201a，所述浸渍槽202设置在所述输送单元100上部，所述浸渍槽202内设置若干组浸渍棍203，所述浸渍棍203固定连接在浸渍槽202内壁上。

所述挤压组件300包括位于所述浸渍槽202一端的压辊架301,以及设置在压辊架301上的压浆辊302a和主动辊302b，所述压辊架301的两侧架上分别开设有方形槽301a，在所述浸渍槽202的外侧壁上设置有驱动电机303，所述驱动电机303带动主动辊302b转动，压浆辊302a与主动辊302b上下对称安装在所述方形槽301a上，织物随着主动辊302b的转动而往前传递，压浆辊302a会将经过水泥浸渍的织物进行初步加压。

所述加压成型组件500包括底座501，安装在所述底座501上的支架502，以及加压装置503和压块504,加压成型组件500将经过拉挤压工序处理后的织物混凝土进行最后的加压定型处理，可以大大的节约定型所需的时间，所述加压成型组件500可以选择而独立安装也可直接安装在输送单元100上。

所述压实压辊403b的两端间距小于所述模具401a两侧边距，且抹平压板403c的两侧边距也小于所述模板401的两侧边距，这样可以保证织物混凝土最后的成型效果更好。

织物缠绕在织物网卷轴201a上，当驱动电机303开始运转时，随着主动辊302b的转动会产生一个张力，这个张力会带动着织物往前运动，在这个运动的过程中，织物会在浸渍槽202内与混凝土进行一个初步的混合，然后织物上会附着一定量的混凝土，再经过压浆辊302a的处理，混凝土会与织物进行一个初步的定型，初步定型之后进入到拉伸铺层组件400工艺环节，在这个环节，通过压实压辊403b压实处理后，织物会与混凝土基本被压实定型，同时在这个被压实的过程中由于模板401上的紧固装置401b将织物紧紧固定住，所以随着模板401往前运动的过程，织物会不断的受到一个拉力，因此织物混凝土在这个过程中会大大提升它成型以后的坚韧性，不会变的易脆易裂。经过压实工序以后会进行一个抹平工序，通过抹平压板403c会将基本成型的织物混凝土型材进行一个表面处理，使其变的工整，从而能够符合使用标准，最后随着输送单元100的输送，织物混凝土进入到加压成型组件部分500，进行最终的加压定型环节。

综上所述，该设备能够将织物混凝土型材制备过程实现全程自动化，且与现有技术相比，该设备所制出的织物混凝土型材性能比起现有技术所制备处的织物混凝土型材性能有巨大的提升。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其特征在于：包括，

输送单元（100）、浸渍组件（200)、挤压组件(300)、拉伸铺层组件(400)和加压成型组件(500)，

所述拉伸铺层组件（400）包括固定模板（401）、输送架（402）、压模模块（403）,所述固定模板（401）包括模具、位于所述模具前后两端的紧固装置（401b）以及位于所述模具两底侧的凹槽（401a-1）,所述输送架（402）包括在所述输送单元（100）上设置的输送链条（402a）、输送电机（402b）、主动链轮（402c）、两组位于所述输送链条（402a）两端的从动链轮（402d），以及位于所述输送链条（402a）表面的卡齿（402e）,所述压模模块（403）包括在所述输送单元（100）的上部设置的压辊框架（403a）、压实压辊（403b）和抹平压板（403c），在所述压辊框架（403a）两侧边分别开设有贯穿槽（403a-1），所述压实压辊（403b）与抹平压板（403c）通过所述贯穿槽（403a-1）与所述压辊框架（403a）安装，所述压实压辊（403b）与抹平压板（403c）至少各设置一组，所述浸渍组件（200）包括浸渍槽（202）、和安装在所述输送单元（100）上的卷轴安装框架（201），所述卷轴安装框架（201）上设置两组织物网卷轴（201a），所述浸渍槽（202）设置在所述输送单元（100）上部，所述浸渍槽（202）内设置若干组浸渍棍（203），所述挤压组件（300）包括位于所述浸渍槽（202）一端的压辊架（301）,以及设置在压辊架（301）上的压浆辊（302a）和主动辊（302b），所述压辊架（301）的两侧架上分别开设有方形槽（301a），在所述浸渍槽的外侧壁上设置有驱动电机（303），所述驱动电机（303）带动主动辊（302b）转动；

织物通过挤压组件（300）传递至固定模板（401），通过输送架（402）输送到压模模块（403）进行加压处理。

2.如权利要求1所述的织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其特征在于：所述固定模板（401）通过位于所述模具两底侧的凹槽（401a-1）与位于所述输送链条（402a）表面的卡齿（402e）连接，所述卡齿(402e)至少设置两个，且相邻两个所述卡齿(402e)的间距与所述凹槽（401a-1）内侧两端面之间的间距相等。

3.如权利要求1所述的织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其特征在于：所述输送单元（100）包括矩形框架（101），和设置在所述矩形框架（101）所形成的矩形平面内的输送滚柱（102），以及位于所述矩形框架（101）两侧边框上的限位滚柱（103）。

4.如权利要求1~3中任一所述的织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其特征在于：所述加压成型组件（500）包括底座（501），安装在所述底座（501）上的支架（502），以及加压装置（503）和压块（504）。

5.如权利要求4所述的织物增强混凝土拉挤压型材制备设备，其特征在于：所述压实压辊（403b）的两端间距小于所述固定模板（401）两侧边距，且抹平压板（403c）的两侧边距也小于所述固定模板（401）的两侧边距。

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