连续缠绕玻璃钢管生产线制造技术

本实用新型专利技术公开一种连续缠绕玻璃钢管生产线，其包括底座和主龙门大立架、安装在底座上的钢带模具支撑及循环推进系统、3D打印布料系统、加热固化监控系统以及同步切割修整系统。本实用新型专利技术可以实现连续纤维、短切纤维、颗粒增强材料、树脂按照设计要求相互完美分布，制品壁厚结构浑然一体，管壁似均质材料一样致密，制品的综合性能优，强度高，解决了一般层合板复合材料层间剪切强度低，易于分层，抗冲击性能差，壁厚截面不具备水密封性能等缺点，保障管壁的材料质量；同时使钢带实现完整循环，相邻圈钢带之间紧密排列，稳定性好，大大提高了连续缠绕的生产效率和生产质量。

Continuous winding glass fiber reinforced plastic pipe production line

The utility model discloses a continuous winding pipe production line, which comprises a base and the main Longmen Dali frame, which is mounted on a steel mold support and propulsion system, circulation system, 3D printing cloth heating monitoring system and synchronous cutting and trimming system. The utility model can realize the continuous fiber, short fiber, particle reinforced material and resin according to the design requirements of mutual perfect distribution, the wall thickness of pipe wall structure like homogeneous materials all blend into one harmonious whole, as dense, superior performance, high strength products, solve the general composite laminates interlaminar shear strength is low, easy to layer, anti the impact of poor performance, the wall thickness section does not have the water sealing performance and other shortcomings, guarantee the wall material quality; at the same time to achieve a complete cycle of the steel strip, the strip between the adjacent ring tightly arranged, good stability, greatly improves the efficiency and quality of production continued even wound.

【技术实现步骤摘要】
连续缠绕玻璃钢管生产线
本技术属于玻璃钢管连续缠绕生产
，具体涉及一种连续缠绕玻璃钢管生产线。
技术介绍
目前，我国玻璃钢管的生产有三种工艺，即连续缠绕工艺、定长缠绕工艺和离心浇铸工艺，在生产玻璃钢管时，复合材料通常是层合板材料，特别是纤维增强塑料，层间强度是薄弱环节，如果在铺层中引入用作功能或造价改善的颗粒增强材料如石英砂、碳化硅、石墨等，更容易出现层间薄弱现象，上述问题可以通过引入一定数量（质量含量不小于3%），长度在50mm左右的短切纤维，使其均匀分布在各个层间可以显著改善层间强度，颗粒增强材料如果可以与短切纤维均匀分布，也可以显著提高颗粒增强层的性能。一般可以采用的方法是将短切纤维与颗粒增强材料预先混合再与树脂混合，但由于短切纤维蓬松且易于缠结，当质量含量大于1%时就很难与颗粒增强材料预先混合，而且即使强制混合后也不能有效与树脂浸润，均匀分布。而短切纤维在与连续纤维叠加时，通常采用短切纤维逐层喷射和连续纤维缠绕工艺交替的方法，不能实现短切纤维与连续纤维均匀薄层（各层厚度小于1mm）交替均匀分布的目的。同时现有生产线的钢带模具系统无法实现循环缠绕利用，影响连续缠绕加工的生产效率和生产质量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种连续缠绕玻璃钢管生产线，它能够实现连续纤维、短切纤维、颗粒增强材料、树脂按设计要求相互完美分布，近似无层堆积，增量制造，而且短切纤维和颗粒增强材料在制品壁厚中达到了随机空间分布的状态，能均匀添加到壁厚中的每一个小的层间，颗粒增强材料（石英砂）、短切纤维、环向缠绕连续纤维交织在一起，并与树脂充分浸润，制品壁厚结构浑然一体，管壁似3D打印成型的材料一样致密，制品的综合性能优，强度高，特别是解决了一般层合板复合材料层间剪切强度低，易于分层，抗冲击性能差，壁厚截面不具备水密封性能等缺点，保障管壁的材料质量；同时使钢带实现完整循环，相邻圈钢带之间紧密排列，稳定性好，大大提高了连续缠绕的生产效率和生产质量。本技术所采用的技术方案是：一种连续缠绕玻璃钢管生产线，其包括底座和主龙门大立架、安装在底座上的钢带模具支撑及循环推进系统、3D打印布料系统、加热固化监控系统、制品液压支撑平台及防扭装置以及同步切割修整系统；所述钢带模具支撑及循环推进系统包括且呈水平设置的主轴、沿轴向套设在该主轴上的多个支撑圆盘、架在所述支撑圆盘外缘且与所述主轴平行设置的一圈铝梁以及可在所述铝梁上轴向滑动的钢带，所述主轴的首端设置有床头箱组件和托轮架组件，所述主轴上设置有凸轮盘，所述主轴的内部空心并设置有供钢带贯穿通过的芯轴，所述芯轴的末端突出所述主轴的末端，且突出所述主轴末端的芯轴上设置有尾端导向盘，所述尾端导向盘上设置有尾端导向支架，所述芯轴首端出口位置处设置有与之配合的张紧盘组件，所述凸轮盘靠近所述铝梁的侧面呈螺旋上升的螺旋面，且该凸轮盘螺旋上升的螺旋面为旋转360度高度变化为单个钢带的宽度，每根铝梁或间隔一根铝梁在靠近所述凸轮盘一侧设置有推动所述钢带前进的轴向推进器；所述3D打印布料系统包括设置在主龙门大立架一侧与所述钢带模具支撑及循环推进系统配合的聚酯薄膜架，该聚酯薄膜架上设置有缠绕在所述钢带表面的聚酯薄膜，位于所述钢带模具支撑及循环推进系统上方的主龙门大立架上设置有与所述钢带模具支撑及循环推进系统配合的一号短切机、二号短切机以及落砂机，所述钢带模具支撑及循环推进系统的正上方设置有与设置在主龙门大立架上的树脂泵送系统相接的树脂淋洒槽，所述主龙门大立架与所述聚酯薄膜架相对的一侧设置有纱架以及与之配合的导纱装置；所述加热固化监控系统包括固化间，所述固化间内设置有用于感应加热钢带的感应加热器和加热制品的远红外加热装置以及用于监测制品的固化放热曲线并沿固化间轴向布置的多个测温探头；所述同步切割修整系统包括同步切割底座以及可在该同步切割底座上前后轴向滑动的滑台，所述同步切割底座与所述滑台之间通过轴向丝杆螺母结构滑动连接，所述滑台的左右两端分别设置有可在该滑台上左右径向滑动的切割滑座和修整滑座，所述滑台与所述切割滑座和修整滑座之间通过径向丝杆螺母结构滑动连接，所述切割滑座和所述修整滑座上分别通过微调丝杆螺母结构滑动连接有切割机构和修整机构，所述切割机构和所述修整机构分别位于待加工玻璃钢管道的左右两侧。作为优选，所述尾端导向盘与所述芯轴同轴设置，所述尾端导向支架包括沿圆周方向均匀分布的多根导向侧架，所述导向侧架的一端与所述尾端导向盘固定且它们所围成的圆与所述尾端导向盘同轴，所述导向侧架的一端连接设置导向圆环，且所述导向侧架在所述尾端导向盘上所围成圆的直径大于所述导向圆环的直径。作为优选，所述张紧盘组件包括横向连接杆以及设置在该横向连接杆自由端的半圆张紧盘，所述半圆张紧盘内部为供所述钢带贯穿的半圆形通道。作为优选，所述轴向推进器包括固定设置在所述铝梁上的滑道以及与上述滑道凸凹配合滑动的推进滑座，所述推进滑座外侧设置有推进座，所述推进座靠近所述凸轮盘的一端设置有与所述凸轮盘滚动接触配合的滚珠轴承，所述推进座的另一端设置有与所述钢带接触配合的顶推头。作为优选，所述推进座靠近所述凸轮盘的一端设置有供所述滚珠轴承横向贯穿转动配合的轴承孔，所述滚珠轴承穿过上述轴承孔后由防脱螺母定位；所述推进座远离所述凸轮盘的一端开设有顶推孔，所述顶推头下部设置有滑动配合在上述顶推孔内的顶推杆，所述顶推孔内部设置有与所述顶推杆配合且防止所述顶推杆脱出的限位头；所述推进座与所述顶推头之间设置有碟形弹簧。作为优选，所述树脂泵送系统、一号短切机、二号短切机以及落砂机均由微机控制；所述纱架上的连续纤维通过其前端的导纱装置按照设计的根数的宽度沿轴向布置缠绕在所述循环钢带上。作为优选，所述主龙门大立架上设置有与所述钢带模具结构配合的气动压滚装置和完成辊。作为优选，所述轴向丝杆螺母结构包括转动设置在所述同步切割底座上的轴向滚珠丝杆以及设置在所述滑台底面并与上述轴向滚珠丝杆螺纹配合的螺纹滑套，所述同步切割底座上还设置有驱动所述轴向滚珠丝杆转动并跟踪连续缠绕玻璃钢管生产线主轴转速的轴向驱动电机；所述轴向丝杆螺母结构位于所述同步切割底座的中部，所述同步切割底座的左右两端还设置有轴向直线滑轨，所述滑台底面左右两侧分别设置有与上述轴向直线滑轨滑动配合的直线滑套。作为优选，所述径向丝杆螺母结构包括转动设置在所述滑台上的径向滚珠丝杆以及设置在所述切割滑座和所述修整滑座上并与上述径向滚珠丝杆螺纹配合的螺纹滑道，所述滑台上设置有用于驱动所述径向滚珠丝杆转动的调节手轮；所述微调丝杆螺母结构包括转动设置在所述切割滑座和所述修整滑座上的微调滚珠丝杆以及设置在所述切割机构和所述修整机构上并与上述微调滚珠丝杆螺纹配合的滑动螺母，所述切割滑座和所述修整滑座上分别设置有驱动所述微调滚珠丝杆转动的微调驱动电机。作为优选，所述钢带模具支撑及循环推进系统出钢带模具处设置有一号制品液压支撑平台和设置在该平台上的防扭装置，该防扭装置包括驱动滑轮座以及设置在该驱动滑轮座上的驱动胶轮和伺服电机，所述驱动胶轮与玻璃钢管制品接触，所述伺服电机跟踪生产线主轴转速，并驱动位于其一侧的减速机转动，驱动所述驱动胶轮转动的胶轮主轴上安装有单向离合轴承，所述减速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续缠绕玻璃钢管生产线，其包括底座（11）和主龙门大立架（21）、安装在底座（11）上的钢带模具支撑及循环推进系统（1）、3D打印布料系统、加热固化监控系统（6）以及同步切割修整系统（5）；所述钢带模具支撑及循环推进系统（1）包括且呈水平设置的主轴（13）、沿轴向套设在该主轴（13）上的多个支撑圆盘（14）、架在所述支撑圆盘（14）外缘且与所述主轴（13）平行设置的一圈铝梁（15）以及可在所述铝梁（15）上轴向滑动的钢带（16），所述主轴（13）的首端设置有床头箱组件（131）和托轮架组件（132），所述主轴（13）上设置有凸轮盘（133），所述主轴（13）的内部空心并设置有供钢带（16）贯穿通过的芯轴（17），所述芯轴（17）的末端突出所述主轴（13）的末端，且突出所述主轴（13）末端的芯轴（17）上设置有尾端导向盘（171），所述尾端导向盘（171）上设置有尾端导向支架，所述芯轴（17）首端出口位置处设置有与之配合的张紧盘组件（18），所述凸轮盘（133）靠近所述铝梁（15）的侧面呈螺旋上升的螺旋面，且该凸轮盘（133）螺旋上升的螺旋面为旋转360度高度变化为单个钢带（16）的宽度，每根铝梁（15）或间隔一根铝梁（15）在靠近所述凸轮盘（133）一侧设置有推动所述钢带（16）前进的轴向推进器（4）；所述3D打印布料系统包括设置在主龙门大立架（21）一侧与所述钢带（16）模具循环推进系统（1）配合的聚酯薄膜架（23），该聚酯薄膜架（23）上设置有缠绕在所述钢带（16）表面的聚酯薄膜，位于所述钢带（16）模具循环推进系统（1）上方的主龙门大立架（21）上设置有与所述钢带（16）模具循环推进系统（1）配合的一号短切机（24）、二号短切机（25）以及落砂机（26），所述钢带（16）模具循环推进系统（1）的正上方设置有与设置在主龙门大立架（21）上的树脂泵送系统相接的树脂淋洒槽（27），所述主龙门大立架（21）与所述聚酯薄膜架（23）相对的一侧设置有纱架（28）以及与之配合的导纱装置；所述加热固化监控系统（6）包括固化间（61），所述固化间（61）内设置有用于感应加热钢带（16）的感应加热器（63）和加热制品的远红外加热装置（62）以及用于监测制品的固化放热曲线并沿固化间（61）轴向布置的多个测温探头（64）；所述同步切割修整系统（5）包括同步切割底座（51）以及可在该同步切割底座（51）上前后轴向滑动的滑台（52），所述同步切割底座（51）与所述滑台（52）之间通过轴向丝杆螺母结构滑动连接，所述滑台（52）的左右两端分别设置有可在该滑台（52）上左右径向滑动的切割滑座（53）和修整滑座（54），所述滑台（52）与所述切割滑座（53）和修整滑座（54）之间通过径向丝杆螺母结构滑动连接，所述切割滑座（53）和所述修整滑座（54）上分别通过微调丝杆螺母结构滑动连接有切割机构（55）和修整机构（56），所述切割机构（55）和所述修整机构（56）分别位于待加工玻璃钢管道的左右两侧。...

【技术特征摘要】
1.一种连续缠绕玻璃钢管生产线，其包括底座（11）和主龙门大立架（21）、安装在底座（11）上的钢带模具支撑及循环推进系统（1）、3D打印布料系统、加热固化监控系统（6）以及同步切割修整系统（5）；所述钢带模具支撑及循环推进系统（1）包括且呈水平设置的主轴（13）、沿轴向套设在该主轴（13）上的多个支撑圆盘（14）、架在所述支撑圆盘（14）外缘且与所述主轴（13）平行设置的一圈铝梁（15）以及可在所述铝梁（15）上轴向滑动的钢带（16），所述主轴（13）的首端设置有床头箱组件（131）和托轮架组件（132），所述主轴（13）上设置有凸轮盘（133），所述主轴（13）的内部空心并设置有供钢带（16）贯穿通过的芯轴（17），所述芯轴（17）的末端突出所述主轴（13）的末端，且突出所述主轴（13）末端的芯轴（17）上设置有尾端导向盘（171），所述尾端导向盘（171）上设置有尾端导向支架，所述芯轴（17）首端出口位置处设置有与之配合的张紧盘组件（18），所述凸轮盘（133）靠近所述铝梁（15）的侧面呈螺旋上升的螺旋面，且该凸轮盘（133）螺旋上升的螺旋面为旋转360度高度变化为单个钢带（16）的宽度，每根铝梁（15）或间隔一根铝梁（15）在靠近所述凸轮盘（133）一侧设置有推动所述钢带（16）前进的轴向推进器（4）；所述3D打印布料系统包括设置在主龙门大立架（21）一侧与所述钢带（16）模具循环推进系统（1）配合的聚酯薄膜架（23），该聚酯薄膜架（23）上设置有缠绕在所述钢带（16）表面的聚酯薄膜，位于所述钢带（16）模具循环推进系统（1）上方的主龙门大立架（21）上设置有与所述钢带（16）模具循环推进系统（1）配合的一号短切机（24）、二号短切机（25）以及落砂机（26），所述钢带（16）模具循环推进系统（1）的正上方设置有与设置在主龙门大立架（21）上的树脂泵送系统相接的树脂淋洒槽（27），所述主龙门大立架（21）与所述聚酯薄膜架（23）相对的一侧设置有纱架（28）以及与之配合的导纱装置；所述加热固化监控系统（6）包括固化间（61），所述固化间（61）内设置有用于感应加热钢带（16）的感应加热器（63）和加热制品的远红外加热装置（62）以及用于监测制品的固化放热曲线并沿固化间（61）轴向布置的多个测温探头（64）；所述同步切割修整系统（5）包括同步切割底座（51）以及可在该同步切割底座（51）上前后轴向滑动的滑台（52），所述同步切割底座（51）与所述滑台（52）之间通过轴向丝杆螺母结构滑动连接，所述滑台（52）的左右两端分别设置有可在该滑台（52）上左右径向滑动的切割滑座（53）和修整滑座（54），所述滑台（52）与所述切割滑座（53）和修整滑座（54）之间通过径向丝杆螺母结构滑动连接，所述切割滑座（53）和所述修整滑座（54）上分别通过微调丝杆螺母结构滑动连接有切割机构（55）和修整机构（56），所述切割机构（55）和所述修整机构（56）分别位于待加工玻璃钢管道的左右两侧。2.根据权利要求1所述的连续缠绕玻璃钢管生产线，其特征在于：所述尾端导向盘（171）与所述芯轴（17）同轴设置，所述尾端导向支架包括沿圆周方向均匀分布的多根导向侧架（172），所述导向侧架（172）的一端与所述尾端导向盘（171）固定且它们所围成的圆与所述尾端导向盘（171）同轴，所述导向侧架（172）的一端连接设置导向圆环（173），且所述导向侧架（172）在所述尾端导向盘（171）上所围成圆的直径大于所述导向圆环（173）的直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文露，王磊，连小勇，傅锐南，郭文真，刘一峰，
申请(专利权)人：福建路通复合材料技术研究院有限公司，福建路通管业科技股份有限公司，福建安东实业有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35