一种输电架空导线用纤维复合绳芯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种输电架空导线用纤维复合绳芯的制备方法，具体步骤如下：1）单根纤维棒的制备：将处于自由松弛状态的纤维从纤维纱架牵出，经过纤维纱架最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置进入预热和除湿，再经过带有预热功能的树脂浸渍槽浸渍，接着进入挤胶模具挤去表面多余的树脂，之后进入成型模具加热固化成型，固化后经过后固化处理装置调整纤维/树脂复合芯的固化度，最后经牵引装置拉伸后收集在卷绕装置上，制成纤维棒；2）纤维复合绳芯成型：将多卷步骤1）中制备的纤维棒从纤维棒用旋转盘上牵出，经过绝缘层纤维用旋转盘包覆绝缘层，包覆好后经过固化装置固化成型，最后收集在绳芯卷绕装置上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，具体步骤如下：1）单根纤维棒的制备：将处于自由松弛状态的纤维从纤维纱架牵出，经过纤维纱架最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置进入预热和除湿，再经过带有预热功能的树脂浸渍槽浸渍，接着进入挤胶模具挤去表面多余的树脂，之后进入成型模具加热固化成型，固化后经过后固化处理装置调整纤维/树脂复合芯的固化度，最后经牵引装置拉伸后收集在卷绕装置上，制成纤维棒；2）纤维复合绳芯成型：将多卷步骤1）中制备的纤维棒从纤维棒用旋转盘上牵出，经过绝缘层纤维用旋转盘包覆绝缘层，包覆好后经过固化装置固化成型，最后收集在绳芯卷绕装置上。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
传统的输电架空导线以钢芯和殷钢芯铝绞线为主，但是这两种架空导线有其自身的缺陷:比重大，电流损耗大，会发生电晕及金属间腐蚀现象，热膨胀系数高，弧垂大等，为了解决这些缺陷，日本及美国研究人员开发出来混杂纤维增强树脂基复合材料来代替钢芯和殷钢芯，这使得复合芯导线具有比重大大降低，弧垂小，电流损耗小等优点，但是在使用时发现其受力不均匀，并对表面缺陷非常敏感，会产生灾难性断裂，存在重大安全隐患。因此为了提高复合芯导线的各方面性能，扩大其使用范围，就需要对复合芯进行改进，混杂纤维增强树脂基复合绳芯是替代复合芯的良好选择，这种绳芯是用多根直径小的纤维棒缠绕而成，使用时能够分散受力，这样就不会导致其受力时发生突然断裂，大大提高了使用的安全性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前输电架空导线用纤维复合绳芯的问题，提供。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是: ，工艺过程包括单根纤维棒的制备和纤维复合绳芯成型，具体步骤如下: O单根纤维棒的制备:将处于自由松弛状态的纤维从纤维纱架牵出，经过纤维纱架最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置进入预热和除湿，再经过带有预热功能的树脂浸溃槽浸溃，接着进入挤胶模具挤去表面多余的树脂，之后进入成型模具加热固化成型，固化后经过后固化处理装置调整纤维/树脂复合芯的固化度，最后经牵引装置拉伸后收集在卷绕装置上，制成纤维棒； 2)纤维复合绳芯成型:将多卷步骤I)中制备的纤维棒从纤维棒用旋转盘上牵出，经过绝缘层纤维用旋转盘包覆绝缘层，包覆好后经过固化装置固化成型，最后收集在绳芯卷绕装置上。进一步地，所述纤维的纤维体积含量为55_70%。进一步地，所述的纤维纱架为不显示张力的纱架。进一步地，所述纤维预热/除湿装置使用红外线加热。进一步地，所述树脂浸溃槽为水浴的浸溃槽，温度设置范围为30-50 0C ;牵引速度为 30-120 cm/minο进一步地，所述成型模具的直径为1-3 mm，长度为40-60 cm，设置两段温度加热，凝胶区130-150 °C，固化区165-185 °C，所述成型模具的直径比挤胶模具的直径小1mm。进一步地，所述后固化处理装置的长度为60-100 cm，温度设置为150-180 °C，通过调节温度来调整纤维/树脂复合芯的固化度，使得纤维棒收集在卷绕装置上时不变形，并保证在步骤2)固化成型后形态保持不变。进一步地，所述纤维棒用旋转盘为圆形转盘，中心放置一卷纤维棒，周围对称放置6卷纤维棒，控制旋转速度使得缠绕的每股纤维棒与轴线的夹角为5-15度。进一步地，所述绝缘层纤维用旋转盘中的绝缘层纤维为聚氨酯的纤维丝、纤维带或纤维布，经浸溃挤胶后缠绕在纤维棒上形成绝缘层，缠绕厚度不小于0.1 _。进一步地，所述固化装置长度为2-5 m，设置温度为170-200 °C。进一步地,所述绳芯卷绕装置的卷绕线速度为30-120 cm/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著地优点: 本专利技术方法简单，工艺过程设置合理，本专利技术生产的复合绳芯具有强度大、比重小、耐高温、热膨胀系数小、韧性好等特点，生产工艺防止了在整体一次成型过程中因其中一根芯堵模而造成整个生产过程终止的情况。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术单根纤维棒的制备设备组成结构示意图。图2为本专利技术纤维复合绳芯成型设备组成结构示意图。图3为本专利技术复合绳芯产品结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的补充说明。实施例1 如图1、2所示，，包括以下步骤: 1)将处于自由松弛状态的4束东丽生产的12k T700碳纤维(纤维体积含量约60%)从纤维纱架I牵出，经过纤维纱架I最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置2，该纤维预热/除湿装置2使用红外线加热； 2)纤维经预热/除湿后进入可水浴的树脂浸溃槽3，水浴温度设置范围为30°C;牵引速度为 50 cm/min ； 3)纤维浸溃后进入挤胶模具4(直径为3 mm)挤掉部分树脂，再进入成型模具5，成型模具5的直径为2 mm，长度为50 cm，设置两段温度加热，凝胶区135 0C,固化区175 0C ； 4)纤维/树脂复合芯固化后进入后固化装置6，其长度为70cm，温度设置为170 0C ； 5)将卷绕装置8收集的纤维棒放置于纤维棒用旋转盘9上，纤维棒用旋转盘9为圆形转盘，中心放置一卷纤维棒，周围对称放置6卷纤维棒，控制旋转速度使得缠绕的每股纤维棒与轴线的夹角为10度；牵出后经过绝缘层纤维用旋转盘10，绝缘层纤维为玻璃纤维，经浸溃挤胶后缠绕在纤维棒上形成绝缘层，其缠绕厚度为0.1 mm ; 6)绝缘层包覆好后经过固化装置11，其长度为3m长，设置温度为180 °C，以保证复合芯的进一步充分固化，形成的产品如图3所示，经绳芯卷绕装置12收集，卷绕线速度为70cm/minο实施例2 如图1、2所示，，包括以下步骤: 1)将处于自由松弛状态的I束东丽生产的12k T700碳纤维(纤维体积含量约60%)从纤维纱架I牵出，经过纤维纱架I最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置2，该纤维预热/除湿装置2使用红外线加热； 2)纤维经预热/除湿后进入可水浴的树脂浸溃槽3，水浴温度设置范围为30°C;牵引速度为 80 cm/min ； 3)纤维浸溃后进入挤胶模具4(直径为2 mm)挤掉部分树脂，再进入成型模具5，成型模具5的直径为I mm，长度为40 cm，设置两段温度加热，凝胶区135 0C,固化区180 0C ； 4)纤维/树脂复合芯固化后进入后固化装置6，其长度为60cm，温度设置为160 0C ； 5)将卷绕装置8收集的纤维棒放置于纤维棒用旋转盘9上，纤维棒用旋转盘9为圆形转盘，中心放置一卷纤维棒，周围对称放置6卷纤维棒，控制旋转速度使得缠绕的每股纤维棒与轴线的夹角为10度；牵出后经过绝缘层纤维用旋转盘10，绝缘层纤维为玻璃纤维，经浸溃挤胶后缠绕在纤维棒上形成绝缘层，其缠绕厚度为0.1 mm ; 6)绝缘层包覆好后经过固化装置11，其长度为2m长，设置温度为170 °C，以保证复合芯的进一步充分固化，形成的产品经绳芯卷绕装置12收集，卷绕线速度为90 cm/min。实施例3 如图1、2所示，，包括以下步骤: 1)将处于自由松弛状态的9束东丽生产的12k T700碳纤维(纤维体积含量约60%)从纤维纱架I牵出，经过纤维纱架I最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置2，该纤维预热/除湿装置2使用红外线加热； 2)纤维经预热/除湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电架空导线用纤维复合绳芯的制备方法，工艺过程包括单根纤维棒的制备和纤维复合绳芯成型，其特征在于，具体步骤如下：1）单根纤维棒的制备：将处于自由松弛状态的纤维从纤维纱架（1）牵出，经过纤维纱架（1）最右端中部开设的导纱孔进入纤维预热/除湿装置（2）进入预热和除湿，再经过带有预热功能的树脂浸渍槽（3）浸渍，接着进入挤胶模具（4）挤去表面多余的树脂，之后进入成型模具（5）加热固化成型，固化后经过后固化处理装置（6）调整纤维/树脂复合芯的固化度，最后经牵引装置（7）拉伸后收集在卷绕装置（8）上，制成纤维棒；2）纤维复合绳芯成型：将多卷步骤1）中制备的纤维棒从纤维棒用旋转盘（9）上牵出，经过绝缘层纤维用旋转盘（10）包覆绝缘层，包覆好后经过固化装置（11）固化成型，最后收集在绳芯卷绕装置（12）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱军，周正伟，白瑞成，孙晋良，戚景赞，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31