CN117207559B - 提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，属于碳纤维连续抽油杆生产设备技术领域，包括碳纤维芯体，所述碳纤维芯体上安装有第一缠绕纤维装置、第二缠绕纤维装置、缠绕表层装置、拉齐模具、烘干模块和牵引机，采用以上结构后，本发明具有如下优点：本发明通过第一缠绕纤维装置的三角缠绕方式，和不同的缠绕方向对着中心的碳纤维芯体进行缠绕，使得碳纤维芯体的表面呈交错包裹，在通过第二缠绕纤维装置进行二次缠绕，缠绕表层装置进行表面缠绕，同时配备树脂加注桶和树脂加注箱进行离心力的加注，使得树脂充分接触纤维，通过缠绕方式进行初步的提高碳纤维芯体的紧实度，在通过全面的附着的树脂加强碳纤维芯体的强度。

Description

提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备

技术领域

本发明涉及碳纤维连续抽油杆生产设备技术领域，具体是指提一种高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备。

背景技术

抽油杆是石油生产过程中常用的一种设备，采油时，通过抽油杆带动井下的抽油泵泵杆上下往复运动，从而将地层内的石油等液体泵送至地面。在使用过程中，通常要将抽油杆连接至上千米，在此种情况下，抽油杆要承受的自身悬重和抽油泵的负荷，因此承受的拉力比较大。现有的抽油杆多由钢材制成，但钢材存在重量大、易腐蚀、易磨损等物理缺陷，使得抽油杆的损耗居高不下。

碳纤维连续抽油杆是以碳纤维、树脂等复合材料为主体，采用挤压工艺加工成型的一种新型轻质柔性连续抽油杆，其区别于钢制抽油杆和以钢丝绳外包裹橡胶为主体材料的连续抽油杆，并兼有这两种抽油杆的技术优势，质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、摩擦系数低等，较好地解决了钢制抽油杆质量大、能耗高、易磨损、作业效率低等缺点。

碳纤维连续抽油杆生产需要经过缠绕装置、将碳纤维等原材料均匀分布并穿越穿纱板经过缠绕装置进行缠绕，然后经过树脂槽浸胶、出树脂槽脱胶预成型后进入模具，进而加热固化成型，再经牵引机收卷于收卷盘。

此方法缠绕都是圆形环绕，在经过树脂槽浸胶，会使得树脂浸泡不良，无法附着在碳纤维等原材料的表面，通过加热固化成型的时候，会导致碳纤维连续抽油杆的紧实度不够，从而导致碳纤维连续抽油杆的最大载荷达不到标准水平。

发明内容

本发明要解决上述技术问题，提供一种高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，包括碳纤维芯体，所述碳纤维芯体上安装有第一缠绕纤维装置、第二缠绕纤维装置、缠绕表层装置、拉齐模具、烘干模块和牵引机；

所述第一缠绕纤维装置包括呈三角形缠绕的主动三角缠绕装置、第一从动三角缠绕装置、第二从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置，所述主动三角缠绕装置、第一从动三角缠绕装置、第二从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置之间安装有驱动工作的传动装置，所述主动三角缠绕装置和第二从动三角缠绕装置的缠绕方向一致，所述第一从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置的缠绕方向一致，所述主动三角缠绕装置、第一从动三角缠绕装置、第二从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置上均安装有涂抹树脂在纤维表面的树脂加注桶。

优选地，所述主动三角缠绕装置、第一从动三角缠绕装置、第二从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置均包括三角支架和三角支架一侧安装三组可转动的从动皮带轮，三组所述从动皮带轮的外侧安装有连动的第一皮带，所述第一皮带的外侧安装有连接块，所述连接块的另一侧安装有纤维布线盘。

优选地，所述三角支架靠近纤维布线盘的一侧内部开设有路线槽，所述路线槽的截面为L型结构，所述纤维布线盘靠近三角支架的一端安装有限位杆，所述限位杆的外侧安装有滚动轮且滚动轮可在路线槽内滚动。

优选地，所述纤维布线盘远离三角支架的一端安装有两组转动的导向轮，所述树脂加注桶安装在纤维布线盘上且出口位于两个导向轮之间的纤维上方。

优选地，所述传动装置包括固定连接主动三角缠绕装置内三角支架的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接从动皮带轮且通过轴承连接三角支架，所述传动装置还包括设置在第一从动三角缠绕装置、第二从动三角缠绕装置和主动三角缠绕装置中从动皮带轮一侧的皮带环轮，所述第一从动三角缠绕装置、第二从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置内均安装第一转动齿轮和啮合第一转动齿轮的第二转动齿轮，所述第一转动齿轮和第二转动齿轮的一侧安装有连接轴，所述第一转动齿轮的连接轴外侧安装有连动皮带轮且连动皮带轮通过皮带和皮带环轮连接，所述第二转动齿轮的连接轴穿过三角支架连接从动皮带轮，所述连接轴和三角支架之间安装有轴承。

优选地，所述第二缠绕纤维装置包括壳体、壳体内固定连接的横柱、竖柱和第二驱动电机，所述横柱和竖柱中安装有轴承连接的圆管，所述圆管的外侧固定连接有第一齿轮和第二齿轮，所述第二驱动电机的输出轴安装有第三齿轮且第三齿轮啮合连接第一齿轮，所述圆管的外侧相对安装有连接杆，所述连接杆的一端均安装有转动的转动轴，所述转动轴的一端安装有第四齿轮且另一端安装有C型板，所述第四齿轮啮合连接第二齿轮，所述C型板内安装有转动的放线轮。

优选地，所述圆管靠近放线轮的一端安装有树脂加注箱，所述树脂加注箱中开设有配合圆管使用的中心管，所述树脂加注箱的内部安装有配合放线轮使用的过线管，所述过线管和中心管上均开设有树脂出液孔，所述树脂出液孔内安装有多个的橡胶瓣。

优选地，所述缠绕表层装置包括固定连接在壳体内的隔板、第三驱动电机和转动环，所述隔板上开设有过线孔，所述隔板上轴承安装有四组的连动轴，所述连动轴的两端分别安装有第一皮带轮和摩擦轮，所述摩擦轮的表面开设转动环槽，所述第三驱动电机的输出轴固定连接第一皮带轮，四个所述第一皮带轮之间通过皮带连接，所述转动环安装在四个摩擦轮的转动环槽内且四个的摩擦轮通过转动环槽带动转动环旋转，所述转动环远离的第一皮带轮的一侧安装有第一表层缠绕盘和第二表层缠绕盘，所述第二表层缠绕盘的长度大于第一表层缠绕盘的长度。

优选地，所述牵引机拉动碳纤维芯体移动经过第一缠绕纤维装置、第二缠绕纤维装置与缠绕表层装置加工成为半成品，再经过所述拉齐模具挤注成形和烘干模块进行烘干成型。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：

1、本发明通过第一缠绕纤维装置的三角缠绕方式，和不同的缠绕方向对着中心的碳纤维芯体进行缠绕，使得碳纤维芯体的表面呈交错包裹，在通过第二缠绕纤维装置进行二次缠绕，缠绕表层装置进行表面缠绕，同时配备树脂加注桶和树脂加注箱进行离心力的加注，使得树脂充分接触纤维，通过缠绕方式进行初步的提高碳纤维芯体的紧实度，在通过全面的附着的树脂加强碳纤维芯体的强度；

2、本发明的通过三角形的运动轨迹路线和运动时间相比圆形环绕轨迹要长一点，可以保证树脂的充分涂抹在纤维布线盘中的原材料表面，同时三角形的运动轨迹为刚开始是三角形，在牵引机拉动碳纤维芯体移动的时候，会转变成圆形环绕轨迹，通过时间差保证树脂的充分涂抹，为后续的工序提供了保证，同时防止因为树脂涂抹不充分，导致碳纤维芯体强度不高的情况发生；

3、本发明的通过传动装置使得主动三角缠绕装置带动第一从动三角缠绕装置旋转工作，第一从动三角缠绕装置带动第二从动三角缠绕装置旋转工作，第二从动三角缠绕装置带动第三从动三角缠绕装置旋转工作，依次带动旋转工作，实现动力的传动，同时主动三角缠绕装置和第二从动三角缠绕装置的缠绕方向一致，第一从动三角缠绕装置和第三从动三角缠绕装置的缠绕方向一致，对碳纤维芯体的表面呈交错包裹，可提高碳纤维芯体的紧实度。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第一缠绕纤维装置、第二缠绕纤维装置和缠绕表层装置的结构示意图；

图3是本发明第一缠绕纤维装置的结构示意图；

图4是本发明的A点放大图；

图5是本发明第一缠绕纤维装置的爆炸图；

图6是本发明的B点放大图；

图7是本发明三角支架的剖视图；

图8是本发明纤维布线盘的结构示意图；

图9是本发明第一转动齿轮和第二转动齿轮的安装示意图；

图10是本发明第二缠绕纤维装置的结构示意图；

图11是本发明树脂加注箱的剖视图；

图12是本发明橡胶瓣的安装示意图；

图13是本发明树脂加注箱的结构示意图；

图14是本发明缠绕表层装置的结构示意图；

图15是本发明缠绕表层装置的爆炸图；

图16是本发明第一皮带的转动方向示意图。

如图所示：1、碳纤维芯体；2、第一缠绕纤维装置；2.1、主动三角缠绕装置；2.11、三角支架；2.12、从动皮带轮；2.13、第一皮带；2.14、连接块；2.15、纤维布线盘；2.16、路线槽；2.17、限位杆；2.18、滚动轮；2.19、导向轮；2.2、第一从动三角缠绕装置；2.3、第二从动三角缠绕装置；2.4、第三从动三角缠绕装置；2.5、传动装置；2.51、第一驱动电机；2.52、皮带环轮；2.53、第一转动齿轮；2.54、第二转动齿轮；2.55、连接轴；2.56、连动皮带轮；2.6、树脂加注桶；3、第二缠绕纤维装置；3.1、壳体；3.2、横柱；3.3、竖柱；3.4、第二驱动电机；3.5、圆管；3.6、第一齿轮；3.7、第二齿轮；3.8、第三齿轮；3.9、连接杆；3.10、转动轴；3.11、第四齿轮；3.12、C型板；3.13、放线轮；4、缠绕表层装置；4.1、隔板；4.2、过线孔；4.3、第三驱动电机；4.4、连动轴；4.5、第一皮带轮；4.6、摩擦轮；4.7、转动环槽；4.8、转动环；4.9、第一表层缠绕盘；4.10、第二表层缠绕盘；5、烘干模块；6、牵引机；7、拉齐模具；8、树脂加注箱；8.1、中心管；8.2、过线管；8.3、树脂出液孔；8.4、橡胶瓣。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合全文对本发明做进一步的详细说明。

结合附图1和图2所示，一种提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，包括碳纤维芯体1，碳纤维芯体1上安装有第一缠绕纤维装置2、第二缠绕纤维装置3、缠绕表层装置4、拉齐模具7、烘干模块5和牵引机6，牵引机6拉动碳纤维芯体1移动经过第一缠绕纤维装置2、第二缠绕纤维装置3与缠绕表层装置4加工成为半成品，在经过拉齐模具7挤注成形和烘干模块5进行烘干成型，碳纤维连续抽油杆是由碳纤维、树脂纤维等原材料经拉挤工艺成型，其抗拉强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲强度模量、层间剪切强度、疲劳寿命、最高工作温度、破断拉力和巴柯尔硬度等性能指标，主要取决于原材料的力学性能、各自配比和原材料缠绕在碳纤维芯体1的缠绕方式有关。拉齐模具7、烘干模块5和牵引机6均为现有技术，拉齐模具7是将纱架上的玻璃纤维粗纱或其他连续增强原材料进行拉齐，原材料可选用C玻璃纤维、S玻璃纤维、T璃纤维或AR玻纤维等，为了提高中空制品的横向强度，还可采用连续纤维玷、布、带等作为增强材料，通过保持一定截面形状的成型模具，并使其在烘干模块5内固化成型后连续出模，烘干模块5把半成品进行烘干成型，牵引机6可选择一个履带型拉出器或两个往复运动的夹持装置，以便确保成品碳纤维连续抽油杆的连续运动。

本实施例中，具体的：如图2-图9所示，第一缠绕纤维装置2包括呈三角形缠绕的主动三角缠绕装置2.1、第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4，主动三角缠绕装置2.1、第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4之间安装有驱动工作的传动装置2.5，主动三角缠绕装置2.1和第二从动三角缠绕装置2.3的缠绕方向一致，第一从动三角缠绕装置2.2和第三从动三角缠绕装置2.4的缠绕方向一致，如图9所示的缠绕方向，不同的缠绕方向对着中心的碳纤维芯体1进行缠绕，使得碳纤维芯体1的表面呈交错包裹，通过缠绕方式进行初步的提高碳纤维芯体1的紧实度，主动三角缠绕装置2.1、第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4上均安装有涂抹树脂在纤维表面的树脂加注桶2.6。

主动三角缠绕装置2.1、第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4均包括三角支架2.11和三角支架2.11一侧安装三组可转动的从动皮带轮2.12，三组从动皮带轮2.12的外侧安装有连动的第一皮带2.13，第一皮带2.13的外侧安装有连接块2.14，连接块2.14的另一侧安装有纤维布线盘2.15，第一缠绕纤维装置2的外侧安装有外壳，三角支架2.11和第一驱动电机2.51均固定连接或者通过支架固定连接在外壳内，在具体实施的时候，四个三角支架2.11的摆放方向不同，主动三角缠绕装置2.1和第一从动三角缠绕装置2.2的三角支架2.11为180°旋转，第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4的三角支架2.11为180°旋转，此排序和运行方向的效果为：

可以让四组的纤维布线盘2.15从不同方向进行交叉缠绕碳纤维芯体1，提高碳纤维芯体1的紧实度；

通过三角形的运动轨迹，对碳纤维芯体1进行缠绕，可充分让树脂加注桶2.6内的树脂涂抹在每个纤维布线盘2.15中的原材料表面，可让原材料通过树脂充分的贴合碳纤维芯体1的表面，烘干后可大幅提高碳纤维芯体1的紧实度。

相对于三角形的运动轨迹，现有技术为圆形环绕轨迹或者浸泡树脂液，三角形的运动轨迹的优点为：圆形环绕轨迹缠绕速度快，或通过浸泡树脂液，达到附着涂抹在原材料上，当圆形环绕轨迹缠绕速度快会甩掉树脂，同时没有浸泡的原材料缠绕在碳纤维芯体1的表面，后续会烘干成型会造成对碳纤维芯体1的粘附性低，导致抽油杆的强度不高，三角形的运动轨迹路线和运动时间相比圆形环绕轨迹要长一点，可以保证树脂的充分涂抹在纤维布线盘2.15中的原材料表面，同时三角形的运动轨迹刚开始为三角形路线，在牵引机6拉动碳纤维芯体1移动的时候，会转变成圆形环绕轨迹，通过时间差保证树脂的充分涂抹，为后续的工序提供了保证，同时防止因为树脂涂抹不充分，导致碳纤维芯体1强度不高的情况发生。

三角支架2.11靠近纤维布线盘2.15的一侧内部开设有路线槽2.16，路线槽2.16的截面为L型结构，如图7所示，纤维布线盘2.15靠近三角支架2.11的一端安装有限位杆2.17限位杆2.17轴承连接连接块2.14，限位杆2.17的外侧安装有滚动轮2.18且滚动轮2.18可在路线槽2.16内滚动，如图8所示，纤维布线盘2.15远离三角支架2.11的一端安装有两组转动的导向轮2.19，树脂加注桶2.6安装在纤维布线盘2.15上且出口位于两个导向轮2.19之间的纤维上方，在具体实施的时候，纤维布线盘2.15内的S玻璃纤维线，通过两个导向轮2.19之间，然后缠绕在碳纤维芯体1的表面，树脂加注桶2.6的出口也安装有橡胶瓣8.4，当树脂加注桶2.6跟着旋转移动的时候，树脂加注桶2.6内液体，受离心力的作用，液体从树脂加注桶2.6的出口排出，涂抹在S玻璃纤维线的表面，纤维布线盘2.15通过限位杆2.17和限位杆2.17外侧的轴承与连接块2.14固定连接，连接块2.14在传动装置2.5的带动下移动的时候，带动纤维布线盘2.15移动，因为限位杆2.17和连接块2.14轴承连接，实现纤维布线盘2.15相对连接块2.14的可旋转，在通过滚动轮2.18在路线槽2.16内滚动，起到省力和限位的作用，同时纤维布线盘2.15在放线的同时旋转，带动树脂加注桶2.6旋转，保证树脂加注桶2.6的出口一直和纤维布线盘2.15外侧的S玻璃纤维线保持着一定的位置。

传动装置2.5包括固定连接主动三角缠绕装置2.1内三角支架2.11的第一驱动电机2.51，第一驱动电机2.51的输出轴连接从动皮带轮2.12且通过轴承连接三角支架2.11，具体的，第一驱动电机2.51工作的时候，可通过轴承带动三角支架2.11另一侧的从动皮带轮2.12旋转。传动装置2.5还包括设置在第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和主动三角缠绕装置2.1中从动皮带轮2.12一侧的皮带环轮2.52，从动皮带轮2.12通过第一驱动电机2.51带动旋转，在通过第一皮带2.13实现连动，带动纤维布线盘2.15旋转缠绕，同时带动树脂加注桶2.6旋转。

传动装置2.5的传动方式为：通过皮带环轮2.52、皮带和相邻的连动皮带轮2.56连接在一起，带动相邻的缠绕装置旋转，主动三角缠绕装置2.1带动第一从动三角缠绕装置2.2旋转工作，第一从动三角缠绕装置2.2带动第二从动三角缠绕装置2.3旋转工作，第二从动三角缠绕装置2.3带动第三从动三角缠绕装置2.4旋转工作，依次带动旋转工作，实现动力的传动。

第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4内均安装可转动的第一转动齿轮2.53和啮合第一转动齿轮2.53的第二转动齿轮2.54，第一转动齿轮2.53和第二转动齿轮2.54的一侧均安装有连接轴2.55，第一转动齿轮2.53的连接轴2.55外侧安装有连动皮带轮2.56且连动皮带轮2.56通过皮带和皮带环轮2.52连接，第一转动齿轮2.53的连接轴2.55通过轴承连接在三角支架2.11的一侧，第二转动齿轮2.54的连接轴2.55穿过三角支架2.11连接从动皮带轮2.12，连接轴2.55和三角支架2.11之间安装有轴承，通过轴承使得连接轴2.55旋转，从而实现，第一转动齿轮2.53和第二转动齿轮2.54在三角支架2.11的一侧旋转，当第一驱动电机2.51工作，带动主动三角缠绕装置2.1的从动皮带轮2.12旋转的时候，通过皮带环轮2.52和皮带带动第一从动三角缠绕装置2.2的连动皮带轮2.56旋转，带动第一转动齿轮2.53旋转，从而使得啮合连接的第二转动齿轮2.54旋转，然后通过第二转动齿轮2.54的连接轴2.55带动第一从动三角缠绕装置2.2的从动皮带轮2.12旋转和皮带环轮2.52旋转，第一从动三角缠绕装置2.2的第一皮带2.13带动纤维布线盘2.15旋转放线缠绕，依次连动，带动第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4工作，第一缠绕纤维装置2实现缠绕工作。

本实施例中，具体的：如图10-图13所示，第二缠绕纤维装置3包括壳体3.1、壳体3.1内固定连接的横柱3.2、竖柱3.3和第二驱动电机3.4，横柱3.2和竖柱3.3中安装有轴承连接的圆管3.5，横柱3.2、竖柱3.3和第二驱动电机3.4均固定安装在壳体3.1内，圆管3.5与横柱3.2和竖柱3.3通过轴承连接，圆管3.5在第二驱动电机3.4的带动下旋转，经过第一缠绕纤维装置2加工的碳纤维芯体1从圆管3.5穿过，然后再延伸至壳体3.1的外侧，壳体3.1上开设有配合碳纤维芯体1使用的出料孔，圆管3.5的外侧固定连接有第一齿轮3.6和第二齿轮3.7，第二驱动电机3.4的输出轴安装有第三齿轮3.8且第三齿轮3.8啮合连接第一齿轮3.6，圆管3.5的外侧相对安装有连接杆3.9，连接杆3.9的一端均安装有转动的转动轴3.10，转动轴3.10通过轴承连接在连接杆3.9上，转动轴3.10的一端安装有第四齿轮3.11且另一端安装有C型板3.12，第四齿轮3.11啮合连接第二齿轮3.7，C型板3.12内安装有转动的放线轮3.13，第二驱动电机3.4旋转的时候，通过第三齿轮3.8带动啮合连接的第一齿轮3.6旋转，带动圆管3.5旋转，让第二齿轮3.7旋转，使得啮合连接第四齿轮3.11旋转，让转动轴3.10旋转带动C型板3.12旋转，放线轮3.13通过轴承安装在C型板3.12内，放线轮3.13可以旋转放线。

在具体实施的时候，第二缠绕纤维装置3还包括两个辅助轮，两个辅助轮可在壳体3.1内转动，两个辅助轮通过轴承连接在壳体3.1内，经过第一缠绕纤维装置2和第二缠绕纤维装置3加工过的碳纤维芯体1可穿过两个辅助轮之间向下道工序移动。

圆管3.5靠近放线轮3.13的一端安装有树脂加注箱8，树脂加注箱8中开设有配合圆管3.5使用的中心管8.1，树脂加注箱8的内部安装有配合放线轮3.13使用的过线管8.2，过线管8.2和中心管8.1上均开设有树脂出液孔8.3，树脂出液孔8.3内安装有多个的橡胶瓣8.4，放线轮3.13上的S玻璃纤维线通过过线管8.2穿过树脂加注箱8，然后对碳纤维芯体1进行缠绕，碳纤维芯体1穿过中心管8.1，树脂加注箱8在外力带动下旋转，产生离心力，使得树脂加注箱8内的液体从树脂出液孔8.3排出，均匀的涂抹在S玻璃纤维线表面，橡胶瓣8.4可以阻挡液体直接从树脂出液孔8.3流出，只有当树脂加注箱8在外力带动下旋转，液体出现离心力的时候，液体可推动橡胶瓣8.4向外排出。

本实施例中，具体的：如图14和图15所示，缠绕表层装置4包括固定连接在壳体3.1内的隔板4.1、第三驱动电机4.3和转动环4.8，第三驱动电机4.3可通过支架固定连接在壳体3.1或者隔板4.1上，隔板4.1上开设有过线孔4.2，碳纤维芯体1从过线孔4.2穿过，

隔板4.1上轴承安装有四组的连动轴4.4，连动轴4.4的两端分别安装有第一皮带轮4.5和摩擦轮4.6，摩擦轮4.6的表面开设转动环槽4.7，第三驱动电机4.3的输出轴固定连接第一皮带轮4.5，四个第一皮带轮4.5之间通过皮带连接，转动环4.8安装在四个摩擦轮4.6的转动环槽4.7内且四个的摩擦轮4.6通过转动环槽4.7带动转动环4.8旋转，转动环4.8远离的第一皮带轮4.5的一侧安装有第一表层缠绕盘4.9和第二表层缠绕盘4.10，当第三驱动电机4.3工作，带动第一皮带轮4.5旋转，通过皮带带动多个第一皮带轮4.5旋转，带动连动轴4.4在隔板4.1中旋转，带动四个的摩擦轮4.6旋转，通过摩擦力，带动转动环4.8旋转，在具体实施的时候，可以在转动环4.8的外侧安装几个辅助轮，辅助轮可通过轴承安装在隔板4.1的一侧，进行辅助旋转，带动第一表层缠绕盘4.9和第二表层缠绕盘4.10旋转缠绕，第一表层缠绕盘4.9和第二表层缠绕盘4.10上的原材料为玻璃纤维层，第二表层缠绕盘4.10的长度大于第一表层缠绕盘4.9的长度，可达到第二表层缠绕盘4.10上的玻璃纤维层包裹住第一表层缠绕盘4.9的玻璃纤维层，可提高碳纤维芯体1的紧实度。

本发明的工作原理：

牵引机6拉动碳纤维芯体1移动经过第一缠绕纤维装置2、第二缠绕纤维装置3与缠绕表层装置4加工成为半成品，在经过拉齐模具7挤注成形和烘干模块5进行烘干成型，当碳纤维芯体1经过第一缠绕纤维装置2的时候，通过主动三角缠绕装置2.1、第一从动三角缠绕装置2.2、第二从动三角缠绕装置2.3和第三从动三角缠绕装置2.4对碳纤维芯体1进行三角缠绕S玻璃纤维线，同时并进行树脂的涂抹，经过第二缠绕纤维装置3的二次缠绕，再次对碳纤维芯体1进行限位缠绕和树脂的涂抹，再经过缠绕表层装置4对缠绕好纤维的碳纤维芯体1进行玻璃纤维层缠绕，在通过拉齐模具7挤注成形和烘干模块5进行烘干成型，得到成品的碳纤维连续抽油杆。

实验测试：

下面是对本申请的抽油杆进行测试，选取3根本申请制作的抽油杆，测试结果如下：

1)剪切强度达到95MPa；拉伸弹性模量≥150GPa；

2)对抽油杆的疲劳性能进行测试，最小拉力65KN，最大拉力125KN，拉力变化频率100Hz，次数1千万次；

3)碳纤维连续抽油杆杆体性能。

经过试验，碳纤维连续抽油杆的最大载荷前后相差符合范围内，本专利的设备可以提高碳纤维芯体紧实度同时有效缓解了钢制杆的杆管偏磨、断脱问题，具有节能降耗的优势，适用于抽油机井举升工艺技术。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，全文中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，包括碳纤维芯体（1），其特征在于，所述碳纤维芯体（1）上安装有第一缠绕纤维装置（2）、第二缠绕纤维装置（3）、缠绕表层装置（4）、拉齐模具（7）、烘干模块（5）和牵引机（6）；

所述第一缠绕纤维装置（2）包括呈三角形缠绕的主动三角缠绕装置（2.1）、第一从动三角缠绕装置（2.2）、第二从动三角缠绕装置（2.3）和第三从动三角缠绕装置（2.4），所述主动三角缠绕装置（2.1）、第一从动三角缠绕装置（2.2）、第二从动三角缠绕装置（2.3）和第三从动三角缠绕装置（2.4）之间安装有驱动工作的传动装置（2.5），所述主动三角缠绕装置（2.1）和第二从动三角缠绕装置（2.3）的缠绕方向一致，所述第一从动三角缠绕装置（2.2）和第三从动三角缠绕装置（2.4）的缠绕方向一致，所述主动三角缠绕装置（2.1）、第一从动三角缠绕装置（2.2）、第二从动三角缠绕装置（2.3）和第三从动三角缠绕装置（2.4）上均安装有涂抹树脂在纤维表面的树脂加注桶（2.6）；

所述主动三角缠绕装置（2.1）、第一从动三角缠绕装置（2.2）、第二从动三角缠绕装置（2.3）和第三从动三角缠绕装置（2.4）均包括三角支架（2.11）和三角支架（2.11）一侧安装三组可转动的从动皮带轮（2.12），三组所述从动皮带轮（2.12）的外侧安装有连动的第一皮带（2.13），所述第一皮带（2.13）的外侧安装有连接块（2.14），所述连接块（2.14）的另一侧安装有可转动的纤维布线盘（2.15）；

所述传动装置（2.5）包括固定连接主动三角缠绕装置（2.1）内三角支架（2.11）的第一驱动电机（2.51），所述第一驱动电机（2.51）的输出轴连接从动皮带轮（2.12）且通过轴承连接三角支架（2.11），所述传动装置（2.5）还包括设置在第一从动三角缠绕装置（2.2）、第二从动三角缠绕装置（2.3）和主动三角缠绕装置（2.1）中从动皮带轮（2.12）一侧的皮带环轮（2.52），所述第一从动三角缠绕装置（2.2）、第二从动三角缠绕装置（2.3）和第三从动三角缠绕装置（2.4）上均安装可转动的第一转动齿轮（2.53）和啮合第一转动齿轮（2.53）的第二转动齿轮（2.54），所述第一转动齿轮（2.53）和第二转动齿轮（2.54）的一侧安装有连接轴（2.55），所述第一转动齿轮（2.53）的连接轴（2.55）外侧安装有连动皮带轮（2.56）且连动皮带轮（2.56）通过皮带和皮带环轮（2.52）连接，所述第二转动齿轮（2.54）的连接轴（2.55）穿过三角支架（2.11）连接从动皮带轮（2.12）且连接轴（2.55）和三角支架（2.11）之间安装有轴承；

所述第二缠绕纤维装置（3）包括壳体（3.1）、壳体（3.1）内固定连接的横柱（3.2）、竖柱（3.3）和第二驱动电机（3.4），所述横柱（3.2）和竖柱（3.3）中安装有轴承连接的圆管（3.5），所述圆管（3.5）的外侧固定连接有第一齿轮（3.6）和第二齿轮（3.7），所述第二驱动电机（3.4）的输出轴安装有第三齿轮（3.8）且第三齿轮（3.8）啮合连接第一齿轮（3.6），所述圆管（3.5）的外侧相对安装有连接杆（3.9），所述连接杆（3.9）的一端均安装有转动的转动轴（3.10），所述转动轴（3.10）的一端安装有第四齿轮（3.11）且另一端安装有C型板（3.12），所述第四齿轮（3.11）啮合连接第二齿轮（3.7），所述C型板（3.12）内安装有转动的放线轮（3.13）。

2.根据权利要求1所述提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，其特征在于：所述三角支架（2.11）靠近纤维布线盘（2.15）的一侧内部开设有路线槽（2.16），所述路线槽（2.16）的截面为L型结构，所述纤维布线盘（2.15）靠近三角支架（2.11）的一端安装有限位杆（2.17）且限位杆（2.17）轴承连接连接块（2.14），所述限位杆（2.17）的外侧安装有滚动轮（2.18）且滚动轮（2.18）可在路线槽（2.16）内滚动。

3.根据权利要求1所述提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，其特征在于：所述纤维布线盘（2.15）远离三角支架（2.11）的一端安装有两组转动的导向轮（2.19），所述树脂加注桶（2.6）安装在纤维布线盘（2.15）上且出口位于两个导向轮（2.19）之间的纤维上方。

4.根据权利要求1所述提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，其特征在于：所述圆管（3.5）靠近放线轮（3.13）的一端安装有树脂加注箱（8），所述树脂加注箱（8）中开设有配合圆管（3.5）使用的中心管（8.1），所述树脂加注箱（8）的内部安装有配合放线轮（3.13）使用的过线管（8.2），所述过线管（8.2）和中心管（8.1）上均开设有树脂出液孔（8.3），所述树脂出液孔（8.3）内安装有多个的橡胶瓣（8.4）。

5.根据权利要求1所述提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，其特征在于：所述缠绕表层装置（4）包括固定连接在壳体（3.1）内的隔板（4.1）、第三驱动电机（4.3）和转动环（4.8），所述隔板（4.1）上开设有过线孔（4.2），所述隔板（4.1）上轴承安装有四组的连动轴（4.4），所述连动轴（4.4）的两端分别安装有第一皮带轮（4.5）和摩擦轮（4.6），所述摩擦轮（4.6）的表面开设转动环槽（4.7），所述第三驱动电机（4.3）的输出轴固定连接第一皮带轮（4.5），四个所述第一皮带轮（4.5）之间通过皮带连接，所述转动环（4.8）安装在四个摩擦轮（4.6）的转动环槽（4.7）内且四个的摩擦轮（4.6）通过转动环槽（4.7）带动转动环（4.8）旋转，所述转动环（4.8）远离的第一皮带轮（4.5）的一侧安装有第一表层缠绕盘（4.9）和第二表层缠绕盘（4.10），所述第二表层缠绕盘（4.10）的长度大于第一表层缠绕盘（4.9）的长度。

6.根据权利要求1所述提高碳纤维芯体紧实度的碳纤维连续抽油杆生产设备，其特征在于：所述牵引机（6）拉动碳纤维芯体（1）移动经过第一缠绕纤维装置（2）、第二缠绕纤维装置（3）与缠绕表层装置（4）加工成为半成品，在经过所述拉齐模具（7）挤注成形和烘干模块（5）进行烘干成型。