聚合物筋表面加工装置及编织方法制造方法及图纸

本申请涉及复合材料加工技术领域，尤其是涉及一种聚合物筋表面加工装置及编织方法，聚合物筋表面加工装置包括：固定构件，固定构件设置有芯杆；转动机构，转动机构上设置有多个纱轮；芯杆，芯杆设置于固定构件，芯杆朝向转动机构延伸，转动机构能够相对芯杆旋转；每一纱轮上均缠绕有纤维束，多个纱轮上的纤维束逐一地缠绕至芯杆以在芯杆表面形成编织层。本申请提供的聚合物筋表面加工装置，能够在芯杆的表面形成编织层，以使得芯杆具有凹凸状的表面，从而加强与混凝土的粘结性，而且能够确保编织层的密实度以及与芯杆之间的牢固程度。层的密实度以及与芯杆之间的牢固程度。层的密实度以及与芯杆之间的牢固程度。

【技术实现步骤摘要】
聚合物筋表面加工装置及编织方法


[0001]本申请涉及复合材料加工
，尤其是涉及一种聚合物筋表面加工装置及编织方法。

技术介绍

[0002]目前，纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)筋是由连续纤维增强树脂基体形成的一种轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳和非磁化的新型材料。
[0003]为了提高FRP筋与混凝土的粘结性能，常采用以下几种措施对FRP筋表面进行加工：(1)采用机械法直接对FRP筋表面进行加工；(2)用牵引链在FRP筋表面压制波纹，使其表面呈螺纹或压痕状；(3)让FRP筋通过具有凹凸内表面的模头，形成凹凸；(4)在FRP筋表面覆以粒状物(粘砂)或短纤维。用拉挤工艺形成的FRP筋表面通常是通过缠绕工艺形成的带肋表面，通过大量试验研究，发现该表面下的FRP筋破坏时，裂缝很容易沿着纤维缠绕方向进行扩散，导致FRP筋的横向模量大幅度降低，此外，此表面与混凝土粘结性能较差，FRP筋容易从混凝土中拔出，不能有效发挥FRP筋的优势，而对FRP筋表面进行加工处理也因对FRP筋产生一定程度的损伤。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种聚合物筋表面加工装置及编织方法，以在一定程度上解决现有技术中存在的在对FRP筋表面进行加工时，容易对筋表面或筋下表面造成不同程度的损伤的技术问题。
[0005]本申请提供了一种聚合物筋表面加工装置，包括：固定构件，所述固定构件设置有芯杆；
[0006]转动机构，所述转动机构上设置有多个纱轮；
[0007]芯杆，所述芯杆设置于所述固定构件，所述芯杆朝向所述转动机构延伸，所述转动机构能够相对所述芯杆旋转；
[0008]每一所述纱轮上均缠绕有纤维束，多个所述纱轮上的所述纤维束逐一地缠绕至所述芯杆以在所述芯杆表面形成编织层。
[0009]在上述技术方案中，进一步地，所述转动机构包括：
[0010]第一转动构件，所述第一转动构件可转动地设置于所述固定构件；所述第一转动构件设置有多个所述纱轮；
[0011]第二转动构件，所述第二转动构件可转动地设置于所述固定构件，所述第二转动构件另外设置有多个所述纱轮；
[0012]驱动件，所述驱动件设置于所述固定构件，所述驱动件与所述第一转动构件和所述第二转动构件连接，用于驱动所述第一转动构件和所述第二转动构件旋转。
[0013]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一转动构件和所述第二转动构件的旋转方向相反；
[0014]所述第一转动构件和所述第二转动构件的角速度相同。
[0015]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一转动构件包括：第一转轮，所述第一转轮上等间距设置有多个所述纱轮；
[0016]第一环形导轨，所述第一环形导轨与所述第一转轮连接；
[0017]第一轴承，所述第一轴承设置于所述第一转轮，所述第一轴承与所述固定构件转动连接；
[0018]所述第二转动构件包括：第二转轮，所述第二转轮上等间距设置有多个所述纱轮；
[0019]第二环形导轨，所述第二环形导轨与所述第二转轮连接；
[0020]第二轴承，所述第二轴承设置于所述第二转轮，所述第二轴承与所述固定构件转动连接。
[0021]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一环形导轨包括同心设置的第一内环和第一外环，所述第一内环和所述第一外环通过多个第一限位挡杆连接，相邻的两个所述第一限位挡杆之间形成第一限位区间，所述第一转轮上的所述纱轮释放的所述纤维束穿过所述第一限位区间；
[0022]所述第二环形导轨包括同心设置的第二内环和第二外环，所述第二外环的直径小于所述第一内环的直径；所述第二内环和所述第二外环通过多个第二限位挡杆连接，相邻的两个所述第二限位挡杆之间形成第二限位区间，所述第二转轮上的所述纱轮释放的所述纤维束穿过所述第二限位区间。
[0023]在上述任一技术方案中，进一步地，所述固定构件包括：
[0024]固定座；
[0025]固定筒，所述设置于所述固定座；
[0026]所述驱动件设置于所述固定筒，所述第一轴承和所述第二轴承分别与所述固定筒转动连接。
[0027]在上述任一技术方案中，进一步地，所述聚合物筋表面加工装置还包括挤压模具，所述挤压模具穿设于所述固定筒内；
[0028]所述挤压模具设置有第一卡接部，所述固定筒的内壁设置有与所述第一卡接部适配的第二卡接部；
[0029]所述挤压模具具有入纱口和挤纱口，所述入纱口与所述挤纱口之间形成挤压通道。
[0030]在上述任一技术方案中，进一步地，所述聚合物筋表面加工装置还包括第一浸胶池和第二浸胶池，所述第一浸胶池、所述固定构件和所述第二浸胶池顺次排布；用于形成所述芯杆的基底构件顺次经过所述第一浸胶池、所述挤压模具后形成所述芯杆，形成有所述编织层的所述芯杆穿过所述第二浸胶池；
[0031]所述第一浸胶池和所述第二浸胶池分别形成有进口和出口，所述进口和所述出口均设置有封闭连接件。
[0032]本申请还提供了一种编织方法，包括上述任一技术方案所述的聚合物筋表面加工装置，因而，具有该聚合物筋表面加工装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
[0033]所述编织方法包括以下步骤：
[0034]S1、制备芯杆；
[0035]S2、确定编织参数，包括：设定芯杆的牵引速度v；确定纱轮轴线到转动机构的枢转中心的距离R；确定单个纤维束在芯杆上的肋间距D；
[0036]S3、按照纤维束在芯杆上的预设分布方式将纱轮安置于旋转机构上，按照确定好的编织参数执行编织操作；
[0037]S4、对形成有编织层的芯杆进行浸胶处理；
[0038]S5、对浸胶处理后的芯杆进行固化、切割。
[0039]在上述任一技术方案中，进一步地，各编织参数之间具有以下关系：
[0040]转动机构的角速度
[0041]每一个肋间距D内纤维束的根数
[0042]纤维束相对芯杆的编织角度为
[0043]与现有技术相比，本申请的有益效果为：
[0044]本申请提供的聚合物筋表面加工装置包括：固定构件，固定构件设置有芯杆；转动机构，转动机构上设置有多个纱轮；芯杆，芯杆设置于固定构件，芯杆朝向转动机构延伸，转动机构能够相对芯杆旋转；每一纱轮上均缠绕有纤维束，多个纱轮上的纤维束逐一地缠绕至芯杆以在芯杆表面形成编织层。
[0045]本申请提供的聚合物筋表面加工装置，能够在芯杆的表面形成编织层，以使得芯杆具有凹凸状的表面，从而加强与混凝土的粘结性，而且能够确保编织层的密实度以及与芯杆之间的牢固程度。
[0046]本申请提供的编织方法，适用于上述所述的聚合物筋表面加工装置，因而，通过本聚合物筋表面加工装置结合本编织方法，能够在制备好的芯杆上编织出凹凸结构，从而加强芯杆的结构强度、延性等，还能够加强与混凝土粘结力。
附图说明
[0047]为了更清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物筋表面加工装置，其特征在于，包括：固定构件，所述固定构件设置有芯杆；转动机构，所述转动机构上设置有多个纱轮；芯杆，所述芯杆设置于所述固定构件，所述芯杆朝向所述转动机构延伸，所述转动机构能够相对所述芯杆旋转；每一所述纱轮上均缠绕有纤维束，多个所述纱轮上的所述纤维束逐一地缠绕至所述芯杆以在所述芯杆表面形成编织层。2.根据权利要求1所述的聚合物筋表面加工装置，其特征在于，所述转动机构包括：第一转动构件，所述第一转动构件可转动地设置于所述固定构件；所述第一转动构件设置有多个所述纱轮；第二转动构件，所述第二转动构件可转动地设置于所述固定构件，所述第二转动构件另外设置有多个所述纱轮；驱动件，所述驱动件设置于所述固定构件，所述驱动件与所述第一转动构件和所述第二转动构件连接，用于驱动所述第一转动构件和所述第二转动构件旋转。3.根据权利要求2所述的聚合物筋表面加工装置，其特征在于，所述第一转动构件和所述第二转动构件的旋转方向相反；所述第一转动构件和所述第二转动构件的角速度相同。4.根据权利要求2所述的聚合物筋表面加工装置，其特征在于，所述第一转动构件包括：第一转轮，所述第一转轮上等间距设置有多个所述纱轮；第一环形导轨，所述第一环形导轨与所述第一转轮连接；第一轴承，所述第一轴承设置于所述第一转轮，所述第一轴承与所述固定构件转动连接；所述第二转动构件包括：第二转轮，所述第二转轮上等间距设置有多个所述纱轮；第二环形导轨，所述第二环形导轨与所述第二转轮连接；第二轴承，所述第二轴承设置于所述第二转轮，所述第二轴承与所述固定构件转动连接。5.根据权利要求4所述的聚合物筋表面加工装置，其特征在于，所述第一环形导轨包括同心设置的第一内环和第一外环，所述第一内环和所述第一外环通过多个第一限位挡杆连接，相邻的两个所述第一限位挡杆之间形成第一限位区间，所述第一转轮上的所述纱轮释放的所述纤维束穿过所述第一限位区间；所述第二环形导轨包括同心设置的第二内环和第二外环，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丹盈，薛程程，张涛，杨林，庞育阳，房栋，谷志强，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：