本发明专利技术属于机械设备技术领域，涉及一种缠绕成型装置。其包括缠绕机械部分和控制系统两部分，该缠绕机械部分包括置卷装置、张力控制装置和收卷装置，还包括加热装置，所述的加热装置由预加热装置、主加热装置、缠绕小车和红外测温仪组成，所述的预加热装置位于主加热装置之前，在张力控制装置和主加热装置之间，所述的主加热装置位于预加热装置和收卷装置之间。由本装置缠绕得到的热塑性复合管质量轻，强度高，可回收，可替代现有的热固性缠绕管材；另外，该缠绕设备简单，操作简便，缩短了工艺流程，提高了复合管材的生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械设备
，涉及一种缠绕成型装置。
技术介绍
复合材料缠绕是近年来发展最快、最有效的成型方法之一，采用缠绕成型制得的复合材料制品，比强度高、在不同方向上的强度比佳、成本低，因此，缠绕设备的研究开发是一项重要的内容。目前发展较为成熟的是热固性复合材料的缠绕成型，如玻璃钢管材就是采用玻璃纤维增强热固性树脂复合带缠绕成型得到的，玻璃钢管材以其低重量、高强度、耐压、耐腐蚀等特点逐渐取代混凝土和塑料管材，广泛地应用于城市建设中。玻璃钢管材的缠绕设备主要有浸胶装置，缠绕装置，后固化装置，即增强纤维浸溃熔融态的热固性树脂，随后进入缠绕部分进行缠绕，对缠绕好的制品再进行后固化处理，使得树脂充分固化，形成高强度的管状产品。相比于热固性复合材料，连续纤维增强热塑性树脂基复合材料具有很好的机械性能、断裂韧性和高的损伤容限，且成型周期短、利于回收等，这些优异的特点使得热塑性复合材料逐渐替代热固性复合材料，故热塑性复合材料缠绕设备的研究也是时事所趋，热塑性缠绕设备与热固性缠绕设备的不同在于热塑性无须后固化过程，缠绕过程即可实现固化成型。同时热塑性熔融所需温度较热固性高，在缠绕之前对热塑性树脂复合带进行加热，使树脂充分熔融，层与层之间的树脂能更好的粘结在一起，提高管材的强度和耐压力。近年来，热固性复合材料的缠绕设备在国内发展迅速，工艺方面也都较成熟，缠绕得到的制品已经得到广泛应用；但目前热塑性复合材料的缠绕设备国内涉及甚少，主要处于研究阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种连续纤维增强热塑性复合材料缠绕成型装置。利用本专利技术的装置，制得高强度高模量热塑性复合缠绕管材，扩大复合材料管材在城市和建筑的给水、石油、天然气、化工等领域的应用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:本专利技术采用热固性缠绕设备为模版，在其基础上进行改造，得到使用于热塑性缠绕的廉价设备，适用于生产高强高模热塑性管材。一种缠绕成型设备，包括缠绕机械部分和控制系统两部分，该缠绕机械部分包括置卷装置、张力控制装置和收卷装置、还包括加热装置，所述的加热装置由预加热装置、主加热装置、缠绕小车，红外测温仪组成，所述的预加热装置位于主加热装置之前，在张力控制装置和主加热装置之间，所述的主加热装置位于预加热装置和收卷装置之间。所述的缠绕机械部分和控制系统通过连接线连接，所述的连接线优选控制线或/和信号线，所述的缠绕机械部分用于热塑性复合材料缠绕成型。所述的控制系统主要控制缠绕过程中的缠绕速度、缠绕角度以及缠绕方向等，是采用武汉理工设计、德国西门子公司生产的原装802Dsl数控系统。所述的置卷装置包括置卷辊，置卷辊由两个固定的金属圆形滚筒组成，固定宽度的复合带置于两个金属圆形滚筒上，所述的两个金属圆形滚筒上下放置，角度成60度交错(如图5)。所述的张力控制装置包括张力调节器、张力辊和绕丝嘴，所述的张力调节器由金属轴、金属连接件和自动调节张力的方形金属活动框组成。绕丝嘴安装在缠绕小车上，位于主加热装置之前，和张力辊等一起作用可以调控复合带材在进入缠绕中的速度，也可以使带材在缠绕过程中偏移的距离始终是在绕丝嘴的范围之内的。所述的金属活动框的两端连接金属轴，金属轴(通过金属连接件固定在立着的固定板上，金属活动框可以随着转动轴在360°内自由旋转，当复合带通过金属活动框时，金属活动框通过带动复合带旋转的角度来调节复合带所受到的张力大小。所述的张力辊由3个金属滚筒组成，这3个滚筒按照等边三角形三个顶点的位置均匀排列，可以更好的控制复合带在缠绕过程中的张力。所述的置卷装置与张力控制装置相邻。所述的预加热装置为红外加热管，所述的预加热装置4用于提供一个低于复合材料基体树脂玻璃化温度的温度，是进入到加热装置的一个过渡，主要是使复合带具有一定的温度，一则可以加快缠绕速度，二则可以防止加热点处加热时间过长使得树脂基体有所降解。所述的主加热装置靠近收卷装置中缠绕芯模，在加热处上方设有一个红外测温仪来检测该处加热点的温度，主加热装置连接在缠绕小车5上，主加热装置所产生的热量随着缠绕小车的移动而移动，而复合带通过缠绕小车传递到收卷装置上的，故可实现加热和复合带位置的相对静止状态，使经过的预浸带受热相同，从而使得加热这一重要的缠绕过程方便快捷的实现。所述的主加热装置的加热方式为红外加热、热焊枪加热或火焰加热。所述的缠绕小车采用滚珠直线导轨或滚珠丝杠传动。所述的收卷装置包括压辊和缠绕芯模、机头和机尾。所述的机头和机尾连接在缠绕小车上的缠绕小车平台的两端，所述的机头的位置固定，机尾可以沿缠绕小车水平方向移动，可以适应一定范围内缠绕芯模的长度。处于机头和机尾之间的缠绕芯模上缠绕出来的制品为缠绕结构。所述的压辊由金属圆形的滚筒组成，安装在缠绕小车上的，随复合带的运动而运动，与复合带相对静止。所述的压辊的圆形滚筒可自由移动滚筒，便于随着缠绕制品厚度的增加而自动调节压辊的位置；所述的缠绕芯模对刚刚进行加热熔融的复合带进行压辊定型，直接在缠绕芯模上通过压辊和缠绕张力的作用，挤出复合带层与层之间的孔隙，固化形成密实的缠绕结构。所述的缠绕芯模为球形、管形或环形。所述的缠绕芯模包括滚筒和芯模。所述的滚筒的材质为金属或塑料管材，所述的金属为钢制品，优选打磨好的钢制品；所述的塑料可以为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。金属管材可通过脱模机脱模，塑料管材则无须脱模，直接缠绕到管材做多层复合管材。所述的芯模的材质为金属，优选钢。所述的复合带由连续纤维增强热塑性树脂形成，复合带的宽度在0.5 3cm。本专利技术的有益效果在于:该缠绕设备填补了国内企业对于连续纤维增强热塑性树脂复合带缠绕成型的空白，扩大了热塑性管材的应用范围，缠绕得到的热塑性复合管质量轻，强度高，可回收，可替代现有的热固性缠绕管材如玻璃钢制品等，实现绿色环保的理念；另外，该缠绕设备简单，操作简便，缩短了工艺流程，提高了复合管材的生产效率；本专利技术的缠绕设备的张力控制系统可自动调节张力；本专利技术的缠绕设备所采用的加热装置和复合带一起运动，使得经过的预浸带受热都是相同的。附图说明图1是本专利技术实施例中缠绕设备的俯视图。图2是本专利技术实施例中缠绕设备机械部分的整体图。图3是本专利技术实施例中缠绕机的总体结构示意图。 图4是本专利技术实施例中张力调节器结构示意图。图5为本专利技术实施例中置卷装置示意图。附图标记:I置卷辊，2张力调节器，3张力辊，4预加热装置，5缠绕小车，6绕丝嘴，7主加热装置， 8红外测温仪，9压辊，10缠绕芯模，11复合带，12缠绕结构，13缠绕小车平台，14机头，15机尾，16控制系统，17金属轴，18金属连接件，19金属活动框，20缠绕机械部分，21置卷装置， 22张力控制装置，23加热装置， 24收卷装置。具体实施例方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1:一种用于热塑性复合带缠绕的装置如附图和图2所示，包括缠绕机械部分20和控制系统16两部分，该缠绕机械部分20包括置卷装置21、张力控制装置22、和收卷装置24、还包括加热装置23，加热装置23由预加热装置4、主加热装置7、缠绕小车5，红外测温仪8组成，预加热装置4位于主加热装置7之前，在张力控制装置22和主加热装置7之间，主加热装置7位于预加热装置4和收卷装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种缠绕成型设备，包括缠绕机械部分(20)和控制系统(16)两部分，该缠绕机械部分(20)包括置卷装置(21)、张力控制装置(22)和收卷装置(24)，其特征在于：还包括加热装置(23)，所述的加热装置(23)由预加热装置(4)、主加热装置(7)、缠绕小车(5)和红外测温仪(8)组成，所述的预加热装置(4)位于主加热装置(7)之前，在张力控制装置(22)和主加热装置(7)之间，所述的主加热装置(7)位于预加热装置(4)和收卷装置(24)之间。
【技术特征摘要】
1.一种缠绕成型设备，包括缠绕机械部分(20)和控制系统(16)两部分，该缠绕机械部分(20)包括置卷装置(21)、张力控制装置(22)和收卷装置(24)，其特征在于:还包括加热装置(23)，所述的加热装置(23)由预加热装置(4)、主加热装置(7)、缠绕小车(5)和红外测温仪(8)组成，所述的预加热装置(4)位于主加热装置(7)之前，在张力控制装置(22)和主加热装置(7)之间，所述的主加热装置(7)位于预加热装置(4)和收卷装置(24)之间。2.根据权利要求1所述的缠绕成型设备，其特征在于:所述的缠绕机械部分(20)和控制系统(16)通过连接线连接，所述的连接线为控制线或/和信号线； 或所述的置卷装置(21)包括置卷辊(I)，所述的置卷辊(I)由两个固定的金属圆形滚筒组成，固定宽度的复合带(11)置于两个金属圆形滚筒上，所述的两个金属圆形滚筒上下放置，角度成60度交错； 或所述的张力控制装置(22)包括张力调节器(2)、张力辊(3)和绕丝嘴￠)，所述的张力调节器(2)由金属轴(17)、金属连接件(18)和自动调节张力的方形金属活动框(19)组成。3.根据权利要求2所述的缠绕成型设备，其特征在于:所述的绕丝嘴(6)安装在缠绕小车(5)上，位于主加热装置(7)之前； 或所述的金属活动框(19)的两端连接金属轴(17)，金属轴(17)通过金属连接件(18)固定在立着的固定板上，金属活动框(19)随着转动轴(17)在360°内自由旋转； 或所述的张力辊(3)由3个金属滚筒组成，这3个滚筒按照等...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓丽莉，解廷秀，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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