CN114801248A - 一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置 - Google Patents

一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置 Download PDF

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王利平
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Abstract

本发明公开了一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，属于复合管技术领域，包括所述底座顶部的左端位置处固定有L型连接台，L型连接台顶部的右侧开设有锥形储胶腔，所述锥形储胶腔的正上方安装有放线辊，所述放线辊和锥形储胶腔之间连接有导向辊，锥形储胶腔正下方的固定有冷却筒，连接杆的一端皆连接打磨辊，所述传动杆的另一端皆连接有驱动辊。本发明利用凝固的粘胶剂对相邻两根纤维丝之间的空隙进行填充，防止缠绕于复合管内衬层上的纤维丝之间存在空隙，提高复合管的质量，同时利用驱动辊驱动的纤维丝长度与驱动辊工字型凹陷位置处的周长和复合管内衬层一圈的周长相等，防止对纤维丝造成拉扯，引发断裂。

Description

一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置
技术领域
本发明涉及复合管技术领域，具体的涉及一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置。
背景技术
纤维丝缠绕型复合管大多采用三层结构，内层通常是耐腐蚀、耐磨损的热塑性塑料管，中间层是起增强作用的增强层，外层是起保护作用的外包覆层；其中增强层多使用增强纤维(如“芳纶纤维”，此外还可使用金属丝等)通过缠绕、编织而成。
在对纤维丝缠绕型复合管进行加工时，通常会使用纤维缠绕工艺，纤维缠绕成型是把浸润树脂后的纤维复合丝束在张力的控制下按照一定的方向缠绕到圆柱形的内管上，加热固化成型后脱模处理之后得到纤维丝缠绕型复合管件，而在对纤维丝缠绕的过程中，纤维丝缠绕于内管上时，相邻两根纤维丝之间存在空隙，使得在对复合管外层进行包覆时，容易导致复合的空隙，从而降低了复合管整体的质量，同时在纤维丝缠绕的过程中一般都是通过管道的转动或纤维的转动将其缠绕于管道，在此缠绕的过程中容易造成对纤维丝的拉扯，容易造成纤维丝的断裂。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其通过将吸附在纤维丝外表面的粘胶剂冷却并打磨成方形结构缠绕于复合管内衬层上并进行加热，利用凝固的粘胶剂对相邻两根纤维丝之间的空隙进行填充，防止缠绕于复合管内衬层上的纤维丝之间存在空隙，提高复合管的质量，同时通过加热使得复合管内衬层上的纤维丝之间连接更加紧密，同时利用驱动辊工字型凹陷位置处的周长与复合管内衬层一圈的周长相等，使得驱动辊驱动的纤维丝长度与驱动辊工字型凹陷位置处的周长和复合管内衬层一圈的周长相等，防止纤维丝在缠绕的过程中造成对纤维丝的拉扯，从而引发纤维丝的断裂。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，包括L型连接台和底座，所述底座顶部的左端位置处固定有L型连接台，且L型连接台顶部的右侧开设有锥形储胶腔，所述锥形储胶腔的底部开设有呈方形的过线孔，所述锥形储胶腔的正上方安装有放线辊，所述放线辊上缠绕有纤维丝，所述放线辊和锥形储胶腔之间连接有导向辊，所述锥形储胶腔正下方的固定有冷却筒，且冷却筒的内部安装有冷凝管，所述冷却筒正下方的L型连接台内侧壁上对称设置有连接杆，且连接杆的一端皆连接打磨辊，所述打磨辊正下方的L型连接台内侧壁上对称设置有传动杆，且传动杆的一端皆延伸至L型连接台的外侧并安装有齿轮盘，所述传动杆端部的齿轮盘相互啮合，其中一个所述齿轮盘的外侧安装有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出端与齿轮盘相互连接，所述传动杆的另一端皆连接有驱动辊，所述驱动辊和打磨辊的形状皆呈工字型结构，所述L型连接台一侧的底座顶部固定有加热筒，且加热筒的内部安装有加热片，所述加热筒一侧的底座顶部开设有滑槽，且滑槽的顶部滑动连接有L型滑动座，所述L型滑动座的底部固定有固定块，所述L型滑动座的右侧安装有第一驱动电机，且第一驱动电机的输出轴延伸至L型滑动座的左侧并连接有夹持盘，所述滑槽右端的底座外侧安装有液压缸，且液压缸的输出端连接有液压杆，所述液压杆的另一端与固定块相连接。
优选的，所述夹持盘的左侧夹持有复合管内衬层，且纤维丝的另一端与复合管内衬层相连接。
优选的，所述夹持盘左侧的中心位置处固定有支撑杆，且支撑杆外侧的夹持盘上以支撑杆为圆心等间距安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端皆固定有弧形夹持座。
优选的，所述放线辊上缠绕的纤维丝通过导向辊依次穿过锥形储胶腔、冷却筒、打磨辊和纤维丝延伸至驱动辊的下方。
优选的，所述锥形储胶腔、冷却筒、打磨辊和驱动辊与复合管内衬层的中心线处于同一水平线上。
优选的，所述锥形储胶腔的内部安装有电加热管。
3.有益效果
(1)本发明在第二驱动电机的工作下通过相互啮合的齿轮盘带动传动杆进行转动，并带动两个驱动辊进行相互啮合转动，对纤维丝进行放线，纤维丝在从放线辊上进行放线的过程中首先穿过锥形储胶腔，利用锥形储胶腔内部的粘胶剂吸附在纤维丝的外表面，同时将锥形储胶腔设置为锥形结构，在纤维丝穿过锥形储胶腔底部过线孔时，利用锥形储胶腔的锥形面对粘胶剂进行刮取，并利用锥形储胶腔底部的过线孔设置为方形结构，使得粘胶剂呈方形吸附在纤维丝的外表面，随后将吸附有方形结构粘胶剂的纤维丝进入冷却筒的内部并通过冷凝管对粘胶剂进行冷却，使粘胶剂进行凝固，可以有效的防止纤维丝从锥形储胶腔底部过线孔穿过时粘胶剂呈水滴形吸附在纤维丝的表面，随后在驱动辊的拉动效果下，使得纤维丝向下进行移动，移动的过程中通过打磨辊对凝固后的粘胶剂进行打磨，使其凝固后的粘胶剂打磨成方形结构，在通过第一驱动电机的转动带动夹持盘和复合管内衬层进行旋转，对打磨辊拉动下来的纤维丝进行均匀的缠绕于复合管内衬层的外表面，随后通过液压缸的工作将L型滑动座和固定块通过液压杆进行移动，使得纤维丝对复合管内衬层的整体进行缠绕，在L型滑动座的移动过程中复合管内衬层缓慢的穿过加热筒，在加热筒内侧加热片的作用下，对缠绕于复合管内衬层上的纤维丝进行加热，使得凝固后的粘胶剂溶解并吸附在复合管内衬层的外表面，并使纤维丝与复合管内衬层之间连接的更加紧密，提高了复合管的质量，同时在对纤维丝缠绕时，由于纤维丝为圆柱型结构，缠绕于复合管内衬层时相邻两根纤维丝之间存在空隙，在本发明中利用凝固的粘胶剂并呈方形结构对纤维丝进行包裹，一方面利用方形的凝固的粘胶剂使得缠绕于复合管内衬层时相邻两根纤维丝之间连接更加紧密，另一方面对缠绕于复合管内衬层时相邻两根纤维丝之间的空隙进行填充，防止缠绕于复合管内衬层上的纤维丝之间存在空隙，进一步提高复合管的质量。
(2)本发明在第一驱动电机、液压缸和第二驱动电机同步工作条件下，液压缸在单位时间内后退纤维丝刚好缠绕一圈的厚度等于第一驱动电机转动一圈，第二驱动电机同步转动一圈，并在驱动辊的拉动效果下，使得纤维丝向下进行移动，此时第二驱动电机转动一圈所通过驱动辊驱动纤维丝的长度等于驱动辊工字型凹陷位置处的周长，同时通过驱动辊驱动纤维丝的长度刚好缠绕于复合管内衬层一圈，此时驱动辊工字型凹陷位置处的周长与复合管内衬层一圈的周长相等，使得在通过驱动辊竖直的对纤维丝进行拉动，使得纤维丝在缠绕时能够竖直的缠绕于复合管内衬层上，防止纤维丝在缠绕的过程中造成对纤维丝左右方向上的拉扯，从而引发纤维丝的断裂，使得复合管的整体质量得到提升，最终缠绕后通过驱动辊、复合管内衬层和液压缸在单位时间内后退的比例关系，可以有效的使缠绕于复合管内衬层上的相邻两根纤维丝之间连接的更加紧密，提高了复合管的整体强度，使用方便。
综上，本发明通过将吸附在纤维丝外表面的粘胶剂冷却并打磨成方形结构缠绕于复合管内衬层上并进行加热，利用凝固的粘胶剂对相邻两根纤维丝之间的空隙进行填充，防止缠绕于复合管内衬层上的纤维丝之间存在空隙，提高复合管的质量，同时通过加热使得复合管内衬层上的纤维丝之间连接更加紧密，同时利用驱动辊工字型凹陷位置处的周长与复合管内衬层一圈的周长相等，使得驱动辊驱动的纤维丝长度与驱动辊工字型凹陷位置处的周长和复合管内衬层一圈的周长相等，防止纤维丝在缠绕的过程中造成对纤维丝的拉扯，从而引发纤维丝的断裂。
附图说明
图1为本发明的整体正面结构示意图；
图2为本发明的底座俯视结构示意图；
图3为本发明的L型连接台结构示意图；
图4为本发明的夹持盘结构示意图；
图5为本发明的打磨辊结构示意图。
附图标记：1、L型连接台；2、放线辊；3、锥形储胶腔；4、冷却筒；5、纤维丝；6、加热筒；7、第一驱动电机；8、液压缸；9、液压杆；10、滑槽；11、固定块；12、L型滑动座；13、加热片；14、夹持盘；15、底座；16、复合管内衬层；17、传动杆；18、第二驱动电机；19、齿轮盘；20、驱动辊；21、冷凝管；22、打磨辊；23、弧形夹持座；24、电动伸缩杆；25、支撑杆；26、连接杆；27、导向辊。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1-5所示的一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，包括L型连接台1和底座15，所述底座15顶部的左端位置处固定有L型连接台1，且L型连接台1顶部的右侧开设有锥形储胶腔3，所述锥形储胶腔3的底部开设有呈方形的过线孔，所述锥形储胶腔3的正上方安装有放线辊2，所述放线辊2上缠绕有纤维丝5，所述放线辊2和锥形储胶腔3之间连接有导向辊27，所述锥形储胶腔3正下方的固定有冷却筒4，且冷却筒4的内部安装有冷凝管21，所述冷却筒4正下方的L型连接台1内侧壁上对称设置有连接杆26，且连接杆26的一端皆连接打磨辊22，所述打磨辊22正下方的L型连接台1内侧壁上对称设置有传动杆17，且传动杆17的一端皆延伸至L型连接台1的外侧并安装有齿轮盘19，所述传动杆17端部的齿轮盘19相互啮合，其中一个所述齿轮盘19的外侧安装有第二驱动电机18，且第二驱动电机18的输出端与齿轮盘19相互连接，所述传动杆17的另一端皆连接有驱动辊20，所述驱动辊20和打磨辊22的形状皆呈工字型结构，所述放线辊2上缠绕的纤维丝5通过导向辊27依次穿过锥形储胶腔3、冷却筒4、打磨辊22和纤维丝5延伸至驱动辊20的下方，所述L型连接台1一侧的底座15顶部固定有加热筒6，且加热筒6的内部安装有加热片13，所述加热筒6一侧的底座15顶部开设有滑槽10，且滑槽10的顶部滑动连接有L型滑动座12，所述L型滑动座12的底部固定有固定块11，所述L型滑动座12的右侧安装有第一驱动电机7，且第一驱动电机7的输出轴延伸至L型滑动座12的左侧并连接有夹持盘14，所述夹持盘14左侧的中心位置处固定有支撑杆25，且支撑杆25外侧的夹持盘14上以支撑杆25为圆心等间距安装有电动伸缩杆24，所述电动伸缩杆24的输出端皆固定有弧形夹持座23，所述滑槽10右端的底座15外侧安装有液压缸8，且液压缸8的输出端连接有液压杆9，所述液压杆9的另一端与固定块11相连接，所述夹持盘14的左侧夹持有复合管内衬层16，且纤维丝5的另一端与复合管内衬层16相连接，所述锥形储胶腔3、冷却筒4、打磨辊22和驱动辊20与复合管内衬层16的中心线处于同一水平线上，所述锥形储胶腔3的内部安装有电加热管，方便对锥形储胶腔3进行加热保持锥形储胶腔3内部粘胶剂处于融化状态。
上述耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置的具体作用原理为：
首先将复合管内衬层16的一端套在夹持盘14中心位置处的支撑杆25上随后利用电动伸缩杆24的伸展对复合管内衬层16进行夹持固定，随后外接电源为第一驱动电机7、液压缸8和第二驱动电机18提供电力支持，在第二驱动电机18的工作下通过相互啮合的齿轮盘19带动传动杆17进行转动，并带动两个驱动辊20进行相互啮合转动，对纤维丝5进行放线，纤维丝5在从放线辊2上进行放线的过程中首先穿过锥形储胶腔3，利用锥形储胶腔3内部的粘胶剂吸附在纤维丝5的外表面，同时将锥形储胶腔3设置为锥形结构，可以有效的防止纤维丝5从锥形储胶腔3底部过线孔穿过时粘胶剂呈水滴形吸附在纤维丝5的表面，并利用锥形储胶腔3底部的过线孔设置为方形结构，使得粘胶剂呈方形吸附在纤维丝5的外表面，随后将吸附有方形结构粘胶剂的纤维丝5进入冷却筒4的内部并通过冷凝管21对粘胶剂进行冷却，使粘胶剂进行凝固，随后在驱动辊20的拉动效果下，使得纤维丝5向下进行移动，移动的过程中通过打磨辊22对凝固后的粘胶剂进行打磨，使其凝固后的粘胶剂打磨成方形结构，在通过第一驱动电机7的转动带动夹持盘14和复合管内衬层16进行旋转，对打磨辊22拉动下来的纤维丝5进行均匀的缠绕于复合管内衬层16的外表面，随后通过液压缸8的工作将L型滑动座12和固定块11通过液压杆9进行移动，使得纤维丝5对复合管内衬层16的整体进行缠绕，在L型滑动座12的移动过程中复合管内衬层16缓慢的穿过加热筒6，在加热筒6内侧加热片13的作用下，对缠绕于复合管内衬层16上的纤维丝进行加热，使得凝固后的粘胶剂溶解并吸附在复合管内衬层16的外表面，并使纤维丝5与复合管内衬层16之间连接的更加紧密，提高了复合管的质量，同时在对纤维丝5缠绕时，利用凝固的粘胶剂对相邻两根纤维丝5之间的空隙进行填充，防止缠绕于复合管内衬层16上的纤维丝5之间存在空隙，进一步提高复合管的质量，同时在本发明中，液压缸8在单位时间内部后退纤维丝5刚好缠绕一圈的厚度等于第一驱动电机7转动一圈，第二驱动电机18同步转动一圈，此时第二驱动电机18转动一圈所通过驱动辊20驱动纤维丝5的长度等于驱动辊20工字型凹陷位置处的周长，同时通过驱动辊20驱动纤维丝5的长度刚好缠绕于复合管内衬层16一圈，此时驱动辊20工字型凹陷位置处的周长与复合管内衬层16一圈的周长相等，防止纤维丝5在缠绕的过程中造成对纤维丝5的拉扯，从而引发纤维丝的断裂，使得复合管的整体质量得到影响。
由上述内容可知，本发明通过将吸附在纤维丝5外表面的粘胶剂冷却并打磨成方形结构缠绕于复合管内衬层16上并进行加热，利用凝固的粘胶剂对相邻两根纤维丝5之间的空隙进行填充，防止缠绕于复合管内衬层16上的纤维丝5之间存在空隙，提高复合管的质量，同时通过加热使得复合管内衬层16上的纤维丝5之间连接更加紧密，同时利用驱动辊20工字型凹陷位置处的周长与复合管内衬层16一圈的周长相等，使得驱动辊20驱动的纤维丝长度与驱动辊20工字型凹陷位置处的周长和复合管内衬层1一圈的周长相等，防止纤维丝5在缠绕的过程中造成对纤维丝5的拉扯，从而引发纤维丝的断裂。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其特征在于，包括L型连接台(1)和底座(15)，所述底座(15)顶部的左端位置处固定有L型连接台(1)，且L型连接台(1)顶部的右侧开设有锥形储胶腔(3)，所述锥形储胶腔(3)的底部开设有呈方形的过线孔，所述锥形储胶腔(3)的正上方安装有放线辊(2)，所述放线辊(2)上缠绕有纤维丝(5)，所述放线辊(2)和锥形储胶腔(3)之间连接有导向辊(27)，所述锥形储胶腔(3)正下方的固定有冷却筒(4)，且冷却筒(4)的内部安装有冷凝管(21)，所述冷却筒(4)正下方的L型连接台(1)内侧壁上对称设置有连接杆(26)，且连接杆(26)的一端皆连接打磨辊(22)，所述打磨辊(22)正下方的L型连接台(1)内侧壁上对称设置有传动杆(17)，且传动杆(17)的一端皆延伸至L型连接台(1)的外侧并安装有齿轮盘(19)，所述传动杆(17)端部的齿轮盘(19)相互啮合，其中一个所述齿轮盘(19)的外侧安装有第二驱动电机(18)，且第二驱动电机(18)的输出端与齿轮盘(19)相互连接，所述传动杆(17)的另一端皆连接有驱动辊(20)，所述驱动辊(20)和打磨辊(22)的形状皆呈工字型结构，所述L型连接台(1)一侧的底座(15)顶部固定有加热筒(6)，且加热筒(6)的内部安装有加热片(13)，所述加热筒(6)一侧的底座(15)顶部开设有滑槽(10)，且滑槽(10)的顶部滑动连接有L型滑动座(12)，所述L型滑动座(12)的底部固定有固定块(11)，所述L型滑动座(12)的右侧安装有第一驱动电机(7)，且第一驱动电机(7)的输出轴延伸至L型滑动座(12)的左侧并连接有夹持盘(14)，所述滑槽(10)右端的底座(15)外侧安装有液压缸(8)，且液压缸(8)的输出端连接有液压杆(9)，所述液压杆(9)的另一端与固定块(11)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其特征在于，所述夹持盘(14)的左侧夹持有复合管内衬层(16)，且纤维丝(5)的另一端与复合管内衬层(16)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其特征在于，所述夹持盘(14)左侧的中心位置处固定有支撑杆(25)，且支撑杆(25)外侧的夹持盘(14)上以支撑杆(25)为圆心等间距安装有电动伸缩杆(24)，所述电动伸缩杆(24)的输出端皆固定有弧形夹持座(23)。
4.根据权利要求1所述的一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其特征在于，所述放线辊(2)上缠绕的纤维丝(5)通过导向辊(27)依次穿过锥形储胶腔(3)、冷却筒(4)、打磨辊(22)和纤维丝(5)延伸至驱动辊(20)的下方。
5.根据权利要求2所述的一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其特征在于，所述锥形储胶腔(3)、冷却筒(4)、打磨辊(22)和驱动辊(20)与复合管内衬层(16)的中心线处于同一水平线上。
6.根据权利要求1所述的一种耐高压纤维丝缠绕型复合管加工用纤维丝缠绕装置，其特征在于，所述锥形储胶腔(3)的内部安装有电加热管。
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