CN206644356U - 纤维轴向零度角铺设缠绕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于缠绕机技术领域，公开了一种纤维轴向零度角铺设缠绕机。其主要技术特征为：包括车头箱、车尾架和主轴，在主轴上设有管道模具，主轴与主轴电机相连；在主轴一侧设有缠绕机构，在主轴另一侧设有轴向铺设小车，在管道模具上套有与轴向铺设小车固定的布丝环，在布丝环上沿周向方向均匀设置有多个径向的导丝孔，在管道模具两侧通过轴承固定车头卡丝轮和车尾卡丝轮，在车头卡丝轮和车尾卡丝轮的径向外侧分别设置有车头卡丝环和车尾卡丝环，在轴向铺设小车上设置有切断机构，在布丝环上位于缠绕小车一侧设置有轴向的条形通缝。轴向纤维通过布丝环均匀分布在管道模具周边，移动一次，可以将一层轴向纤维均匀铺设在管道模具外侧，铺设均匀，铺设效率高。

Description

纤维轴向零度角铺设缠绕机

技术领域

本实用新型属于管道缠绕机械技术领域，尤其涉及一种纤维轴向零度角铺设缠绕机。

背景技术

目前玻璃钢管缠绕是利用可沿工作台长度方向往复移动的小车上将浸有树脂的纤维在模具的表面逐层缠绕，在管道结构中，纤维是主要受力的载体，纤维的强度来源于其受拉强度，所以用往复式交叉布置的纤维与轴向总有一定的夹角，导使纤维受拉高强的优点不能充分发挥出来，环向缠绕主要是先沿管道模具的表面进行纤维或纤维织物的环向缠绕、纤维的交叉缠绕即螺旋缠绕。在进行交叉缠绕的过程中，纤维与管道模具的轴向夹角越小，则轴向强度越高，通常最低只能45°，若小于此角度，缠绕时玻璃纤维就容易滑纱，因此造成复合材料产品轴向强度差，若想提高轴向强度，需补充多层交叉缠绕才能增加轴向强度。 由于复合材料管材的轴向强度主要由沿轴向排列的纤维分布来提供，环向缠绕无沿轴向排列的纤维，只能起到增加环向强度的作用，而交叉缠绕的纤维也与轴向呈一定夹角，纤维不能承受直线拉力，不能直接起到增加轴向强度的作用，所以若想达到所需的轴向强度，就需要往复缠绕多层，因而增加产品成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是提供一种结构简单，操作使用方便，定位精确度高，抗干扰能力强，大大提高了玻璃钢管道的耐压强度和抗拉强度的纤维轴向零度角铺设缠绕机。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：包括车头箱和车尾架，所述的车头箱和车尾架之间设有主轴，所述主轴上设有管道模具，所述主轴与主轴电机相连；在所述主轴一侧设有缠绕机构，所述缠绕机构包括第一齿条导轨和与该第一齿条导轨匹配的缠绕小车，所述缠绕小车设置有浸料箱和导丝头，所述缠绕小车通过控制机构控制，其特征在于：在所述主轴另一侧设有纤维轴向零度角铺设机构，所述纤维轴向零度角铺设机构包括第二齿条导轨、位于所述第二齿条导轨上的轴向铺设小车、多个车头固丝环和多个车尾固丝环，所述轴向铺设小车通过所述控制机构控制，在所述管道模具上套有与轴向铺设小车固定的布丝环，在所述布丝环上沿周向方向均匀设置有多个径向的导丝孔，在所述管道模具靠近车头箱一侧的端部通过轴承固定有车头卡丝轮，在所述管道模具靠近车尾架一侧的端部通过轴承固定有车尾卡丝轮，在所述车头卡丝轮和车尾卡丝轮的径向外侧分别设置有车头卡丝环和车尾卡丝环，在所述轴向铺设小车上设置有切断机构，在所述布丝环上位于缠绕小车一侧设置有轴向的条形通缝。

其附加技术特征为：

所述条形通缝的轴向两端为“八”字型；

在所述布丝环的轴向两侧分别设置有压丝机构，所述压丝机构通过升降机构与所述布丝环连接，所述压丝机构为两个半圆形压丝半环；

所述布丝环包括布丝上环和布丝下环，所述布丝上环和布丝下环通过连接销活动连接，在所述布丝上环和布丝下环之间设置有闭合机构；

在所述车头卡丝轮侧面设置有匀丝环，所述匀丝环包括环体和位于该环体周边的匀丝齿。

本实用新型所提供的纤维轴向零度角铺设缠绕机与现有技术相比，具有以下优点：

其一，由于包括车头箱和车尾架，所述的车头箱和车尾架之间设有主轴，所述主轴上设有管道模具，所述主轴与主轴电机相连；在所述主轴一侧设有缠绕机构，所述缠绕机构包括第一齿条导轨和与该第一齿条导轨匹配的缠绕小车，所述缠绕小车设置有浸料箱和导丝头，所述缠绕小车通过控制机构控制，在所述主轴另一侧设有纤维轴向零度角铺设机构，所述纤维轴向零度角铺设机构包括第二齿条导轨、位于所述第二齿条导轨上的轴向铺设小车、多个车头固丝环和多个车尾固丝环，所述轴向铺设小车通过所述控制机构控制，在所述管道模具上套有与轴向铺设小车固定的布丝环，在所述布丝环上沿周向方向均匀设置有多个径向的导丝孔，在所述管道模具靠近车头箱一侧的端部通过轴承固定有车头卡丝轮，在所述管道模具靠近车尾架一侧的端部通过轴承固定有车尾卡丝轮，在所述车头卡丝轮和车尾卡丝轮的径向外侧分别设置有车头卡丝环和车尾卡丝环，在所述轴向铺设小车上设置有切断机构，在所述布丝环上位于缠绕小车一侧设置有轴向的条形通缝，将轴向铺设小车沿第二齿条导轨移至车头箱一侧，将各个轴向纤维穿过布丝环的导丝孔后，均匀布置在车头卡丝轮周边，并将车头卡丝环固定在车头卡丝轮外侧，将缠绕小车沿第一齿条导轨滑动至车头箱一侧，将环向纤维固定在管道模具上；转动主轴的同时，将缠绕小车向车尾架一端移动，直至缠绕小车移动到管道模具上设定的位置；在缠绕时，环向纤维上的树脂数量通过导丝头控制，主轴停止转动，将轴向铺设小车沿第二齿条导轨向车尾架一侧移动，在位于车头箱一侧的轴向纤维径向外侧套上车头固丝环，车头固丝环将轴向纤维固定在管道模具上，车头固丝环位于环向纤维端部的轴向外侧，在轴向铺设小车的布丝环遇到从导丝头到管道模具的横向连续纤维时，横向连续纤维从布丝环上的条形通缝穿过，待布丝环移至管道模具外侧，在位于车尾架一侧的轴向纤维的径向外侧套上车尾固丝环，车尾固丝环将轴向纤维固定在管道模具上，车尾固丝环位于环向纤维端部的轴向外侧；继续移动轴向铺设小车，将轴向纤维拉到车尾卡丝轮外侧，在车尾卡丝轮上套上车尾卡丝环，轴向纤维被卡住在车尾卡丝轮上；用切断机构将车尾卡丝轮和车尾固丝环之间的轴向纤维切断；同时，将车头卡丝环从车头卡丝轮上取下备用，位于车头卡丝环和车头卡丝轮之间的轴向纤维端部脱出；转动主轴，在主轴转动的同时，将缠绕小车向车头箱一侧移动，环向纤维缠绕至车头固丝环内侧；主轴停止转动，将轴向铺设小车沿第二齿条导轨向车头箱一侧移动，在位于车尾架一侧的轴向纤维径向外侧套上新的车尾固丝环，轴向纤维被新的车尾固丝环固定在管道模具上，新的车尾固丝环位于环向纤维端部的轴向外侧，在轴向铺设小车布丝环遇到从导丝头到管道模具的横向连续纤维时，横向连续纤维从布丝环上的条形通缝穿过，待布丝环移至管道模具外侧后，在位于车头箱一侧轴向纤维的径向外侧套上新的车头固丝环，车头固丝环将轴向纤维固定在管道模具上，新的车头固丝环位于环向纤维端部的轴向外侧；继续向外侧移动轴向铺设小车，将轴向纤维拉到车头卡丝轮外侧后，在车头卡丝轮上套上车头卡丝环，轴向纤维被车头卡丝轮和车头卡丝环卡住；用切断机构将车头卡丝轮和车头固丝环之间的轴向纤维切断；然后，将车尾卡丝环从车尾卡丝轮上取下备用；循环上述步骤，直至环向纤维和轴向纤维的层数达到设计要求；将管道模具和管道从车头箱上取出，将布丝环从管道上脱出，将管道模具上的所有的车头固丝环和车尾固丝环全部取下，将管道从管道模具上取下，修剪，在原有环向缠绕的基础上增加了轴向零度角铺设纤维，纤维是主要受力的载体，纤维的强度来源于其受拉强度，沿最佳方向布置增强材料，在保持管道环向强度不变的情况下，大大增加了管道的轴向强度，可以充分发挥纤维强度和模量的性能优势，能按复合材料制品的载荷需要，高效率制成高结构高强度制品的；而且，轴向纤维通过布丝环均匀分布在管道模具周边，移动一次，可以将一层轴向纤维均匀铺设在管道模具外侧，铺设均匀，铺设效率高。

其二，由于所述条形通缝的轴向两端为“八”字型，使得环向纤维更加方便通过条形通缝。

其三，由于在所述布丝环的轴向两侧分别设置有压丝机构，所述压丝机构通过升降机构与所述布丝环连接，所述压丝机构为两个半圆形压丝半环；在铺设轴向纤维时，主轴停止转动，将轴向铺设小车沿第二齿条导轨向车头箱一侧移动，在位于车尾架一侧的轴向纤维径向外侧套上新的车尾固丝环，轴向纤维被新的车尾固丝环固定在管道模具上，新的车尾固丝环位于环向纤维端部的轴向外侧，在布丝环移动时，将前方的压丝机构抬高，使其移开管道模具，将后方的压丝机构压紧在轴向纤维外侧，随着布丝环移动，将轴向纤维压在环向纤维外侧，并与环向纤维上的树脂紧密粘接，在轴向铺设小车布丝环遇到从导丝头到管道模具的横向连续纤维时，横向连续纤维从布丝环上的条形通缝穿过，待布丝环移至管道模具外侧后，在位于车头箱一侧轴向纤维的径向外侧套上新的车头固丝环，车头固丝环将轴向纤维固定在管道模具上，新的车头固丝环位于环向纤维端部的轴向外侧，此时，将位于后方的压丝机构抬高，使后方的压丝机构脱离管道模具。

其四，由于所述布丝环包括布丝上环和布丝下环，所述布丝上环和布丝下环通过连接销活动连接，在所述布丝上环和布丝下环之间设置有闭合机构，在缠绕完成时，将布丝环打开，将主轴从车尾架上取出，将管道从管道模具上取下，修剪，使用更加方便。

其五，由于在所述车头卡丝轮侧面设置有匀丝环，所述匀丝环包括环体和位于该环体周边的匀丝齿，轴向纤维分布更加均匀，使用更加方便。

附图说明

图1为本实用新型纤维轴向零度角铺设缠绕机的结构示意图；

图2为布丝环的结构示意图；

图3为切断机构的结构示意图

图4为带有压丝机构的布丝环的结构示意图；

图5为图4中带有压丝机构的管道模具侧面的结构示意图；

图6为匀丝环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型纤维轴向零度角铺设缠绕机的结构和使用原理做进一步详细说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型纤维轴向零度角铺设缠绕机的结构示意图，本实用新型纤维轴向零度角铺设缠绕机包括车头箱1和车尾架2，车头箱1和车尾架2之间设有主轴10，主轴10上设有管道模具4，主轴10与主轴电机13相连；在主轴10的一侧设有缠绕机构6，缠绕机构6包括第一齿条导轨60和与该第一齿条导轨60匹配的缠绕小车61，缠绕小车61设置有浸料箱62和导丝头63，缠绕小车61通过控制机构8控制，在主轴10的另一侧设有纤维轴向零度角铺设机构7，纤维轴向零度角铺设机构7包括第二齿条导轨70、位于所述第二齿条导轨70上的轴向铺设小车71、多个车头固丝环72和多个车尾固丝环73，轴向铺设小车71通过控制机构8控制，在管道模具4上套有与轴向铺设小车71固定的布丝环74，在布丝环74上沿周向方向均匀设置有多个径向的导丝孔75，在管道模具4靠近车头箱1一侧的端部通过轴承固定有车头卡丝轮76，在管道模具4靠近车尾架一侧的端部通过轴承固定有车尾卡丝轮77，在车头卡丝轮76和车尾卡丝轮77的径向外侧分别设置有车头卡丝环78和车尾卡丝环79。在轴向铺设小车71上设置有切断机构11，在布丝环74上位于缠绕小车61一侧设置有轴向的条形通缝741。将轴向铺设小车71沿第二齿条导轨70移至车头箱1一侧，将各个轴向纤维穿过布丝环74的导丝孔75后，均匀布置在车头卡丝轮76周边，并将车头卡丝环78固定在车头卡丝轮76外侧，将缠绕小车61沿第一齿条导轨60滑动至车头箱2一侧，将环向纤维固定在管道模具4上；转动主轴10的同时，将缠绕小车61向车尾架2一端移动，直至缠绕小车61移动到管道模具4上设定的位置；主轴10停止转动，将轴向铺设小车71沿第二齿条导轨70向车尾架2一侧移动，在位于车头箱1一侧的轴向纤维径向外侧套上车头固丝环72，车头固丝环72将轴向纤维固定在管道模具4上，车头固丝环72位于环向纤维端部的轴向外侧，在轴向铺设小车71的布丝环74遇到从导丝头到管道模具4的横向连续纤维时，横向连续纤维从布丝环74上的条形通缝741穿过，待布丝环74移至管道模具外侧，在位于车尾架2一侧的轴向纤维的径向外侧套上车尾固丝环73，车尾固丝环73将轴向纤维固定在管道模具4上，车尾固丝环73位于环向纤维端部的轴向外侧；继续移动轴向铺设小车71，将轴向纤维拉到车尾卡丝轮77外侧，在车尾卡丝轮77上套上车尾卡丝环79，轴向纤维被卡住在车尾卡丝轮77上；用切断机构11将车尾卡丝轮77和车尾固丝环73之间的轴向纤维切断；同时，将车头卡丝环78从车头卡丝轮76上取下备用，位于车头卡丝环78和车头卡丝轮76之间的轴向纤维端部脱出； 转动主轴10，在主轴10转动的同时，将缠绕小车61向车头箱1一侧移动，环向纤维缠绕至车头固丝环72内侧；主轴4停止转动，将轴向铺设小车71沿第二齿条导轨70向车头箱1一侧移动，在位于车尾架2一侧的轴向纤维径向外侧套上新的车尾固丝环73，轴向纤维被新的车尾固丝环73固定在管道模具上，新的车尾固丝环73位于环向纤维端部的轴向外侧，在轴向铺设小车71的布丝环74遇到从导丝头63到管道模具4的横向连续纤维时，横向连续纤维从布丝环上的条形通缝741穿过，待布丝环74移至管道模具4外侧后，在位于车头箱1一侧轴向纤维的径向外侧套上新的车头固丝环72，车头固丝环72将轴向纤维固定在管道模具4上，新的车头固丝环72位于环向纤维端部的轴向外侧；继续向外侧移动轴向铺设小车71，将轴向纤维拉到车头卡丝轮76外侧后，在车头卡丝轮上套上车头卡丝环78，轴向纤维被车头卡丝轮76和车头卡丝环78卡住；用切断机构11将车头卡丝轮76和车头固丝环72之间的轴向纤维切断；然后，将车尾卡丝环79从车尾卡丝轮77上取下备用；循环上述步骤，直至环向纤维和轴向纤维的层数达到设计要求；将管道模具4和管道从车头箱1上取出，将布丝环74从管道上脱出，将管道模具上的所有的车头固丝环72和车尾固丝环73全部取下，将管道从管道模具上取下，修剪，在原有环向缠绕的基础上增加了轴向零度角铺设纤维，纤维是主要受力的载体，纤维的强度来源于其受拉强度，沿最佳方向布置增强材料，在保持管道环向强度不变的情况下，大大增加了管道的轴向强度，可以充分发挥纤维强度和模量的性能优势，能按复合材料制品的载荷需要，高效率制成高结构高强度制品的。而且，轴向纤维通过布丝环均匀分布在管道模具周边，移动一次，可以将一层轴向纤维均匀铺设在管道模具外侧，铺设均匀，铺设效率高。

条形通缝741的轴向两端为“八”字型，使得环向纤维更加方便通过条形通缝741；

如图4和图5所示，在布丝环74的轴向两侧分别设置有压丝机构9，压丝机构9通过升降机构91与布丝环74连接，压丝机构9为两个半圆形压丝半环92；在铺设轴向纤维时，主轴10停止转动，布丝环移动时，将前方的压丝机构9抬高，使其移开管道模具4，将后方的压丝机构9压紧在轴向纤维外侧，随着布丝环74移动，将轴向纤维压在环向纤维外侧，并与环向纤维上的树脂紧密粘接，在轴向铺设小车71布丝环遇到从导丝头63到管道模具4的横向连续纤维时，横向连续纤维从布丝环74上的条形通缝741穿过，待布丝环74移至管道模具外侧后，在位于车头箱一侧轴向纤维的径向外侧套上新的车头固丝环72，车头固丝环72将轴向纤维固定在管道模具上，此时，将位于后方的压丝机构9抬高，使后方的压丝机构9脱离管道模具。

如图2所示，布丝环74包括布丝上环742和布丝下环743，布丝上环742和布丝下环743通过连接销744活动连接，在布丝上环和布丝下环之间设置有闭合机构745，在缠绕完成时，将布丝环74打开，将主轴从车尾架上取出，将管道从管道模具上取下，修剪，使用更加方便。

如图4和图6所示，在车头卡丝轮76侧面设置有匀丝环5，匀丝环5包括环体51和位于该环体周边的匀丝齿52，轴向纤维分布更加均匀，环体51包括上环体511和下环体512，使用更加方便。

本实用新型的保护范围不仅仅局限于上述实施例，只要结构与本实用新型纤维轴向零度角铺设缠绕机的结构相同，就落在本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.纤维轴向零度角铺设缠绕机，其特征在于：包括车头箱和车尾架，所述的车头箱和车尾架之间设有主轴，所述主轴上设有管道模具，所述主轴与主轴电机相连；在所述主轴一侧设有缠绕机构，所述缠绕机构包括第一齿条导轨和与该第一齿条导轨匹配的缠绕小车，所述缠绕小车设置有浸料箱和导丝头，所述缠绕小车通过控制机构控制，其特征在于：在所述主轴另一侧设有纤维轴向零度角铺设机构，所述纤维轴向零度角铺设机构包括第二齿条导轨、位于所述第二齿条导轨上的轴向铺设小车、多个车头固丝环和多个车尾固丝环，所述轴向铺设小车通过所述控制机构控制，在所述管道模具上套有与轴向铺设小车固定的布丝环，在所述布丝环上沿周向方向均匀设置有多个径向的导丝孔，在所述管道模具靠近车头箱一侧的端部通过轴承固定有车头卡丝轮，在所述管道模具靠近车尾架一侧的端部通过轴承固定有车尾卡丝轮，在所述车头卡丝轮和车尾卡丝轮的径向外侧分别设置有车头卡丝环和车尾卡丝环，在所述轴向铺设小车上设置有切断机构，在所述布丝环上位于缠绕小车一侧设置有轴向的条形通缝。

2.根据权利要求1所述的纤维轴向零度角铺设缠绕机，其特征在于：所述条形通缝的轴向两端为“八”字型。

3.根据权利要求1所述的纤维轴向零度角铺设缠绕机，其特征在于：在所述布丝环的轴向两侧分别设置有压丝机构，所述压丝机构通过升降机构与所述布丝环连接，所述压丝机构为两个半圆形压丝半环。

4.根据权利要求1所述的纤维轴向零度角铺设缠绕机，其特征在于：所述布丝环包括布丝上环和布丝下环，所述布丝上环和布丝下环通过连接销活动连接，在所述布丝上环和布丝下环之间设置有闭合机构。

5.根据权利要求1所述的纤维轴向零度角铺设缠绕机，其特征在于：在所述车头卡丝轮侧面设置有匀丝环，所述匀丝环包括环体和位于该环体周边的匀丝齿。