一种用于生产改性玻璃钢内衬复合管的成型设备制造技术

一种生产改性玻璃钢内衬复合管的成型设备，其特征是由柜式结构的组合体（１），牵引机（２），胀芯模具（３）、固化箱组成。上述组合体（１）由覆膜机（４）、置料机（５）、浸浆机（６）、预成型机（７）和成型机（８）构成。覆膜机（４）上装有胀芯模具传动轴（９）、薄膜传动轴（１０）、覆膜过渡轴（１１）；置料机（５）内装有玻纤毡、玻纤布传动轴（１２）；浸浆机（６）内装有浸浆槽（１３），复合材料带一次限位装置（１４）、挤浆轴（１５）；预成型机（７）内装有复合材料带二次限位装置（１６）；成型机（８）上装有上下、左右冷模组成的复合材料带三次限位装置（１７）、芯轴（１８）。在置料机、浸浆机、预成型机不同立面开限位孔，通过三次限位装置使复合材料带形成“瓶”式走势，利用牵引机（２）上牵引杆（１９）和胀芯模具（３）上的对接锁死机构（２０），将表面包裹了薄膜并绑上了经过三次限位形成筒状且浸有树脂的复合材料带的胀芯模具锁死，通过牵引机拉入基本管且与管两端对齐。管端固定工装（２１）后，对胀芯模具（３）充气，使筒状复合材料带（２１）紧贴在管内壁形成密接，送入固化箱加温固化，定型后将胀芯模具（３）放气取出。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产改性玻璃钢内衬复合管的成型设备
  本技术涉及的是一种用于生产适用于输送流体介质或类似场合的改性玻璃钢内衬复合管的成型设备。
技术介绍
  美国于上个世纪六十年代开发了玻璃钢内衬复合管技术，它以杰出的防腐性能和奇长的使用寿命轰动了石油界。在油田注水井工程领域掀起了一次技术革命。其技术特征是在普通钢管(可称之为基本管)内设计有防护性能的相应衬管，在基本管与衬管之间的环缝中，设置粘接填充层。我国专家建议引进此项技术，而美国只搞合资不转让技术，致使引进技术不能实现。为了攻克这项技术，本人详细分析了考察资料，请教了有关专家，并结合我国油田的实际情况，进行了两年多的研制攻关，于1998年5月研制成功了新一代改性玻璃钢内称复合管。实现了对美国玻璃钢内衬管性能上的超越，填补了国内空白。其基本技术特征在于：完全实现了基本管与内衬管的一次性密接，使内衬管在基本管上一次成型变为可能。并在1999年成功开发了此套用于生产改性玻璃钢内衬复合管的成型设备，使改性玻璃钢内衬复合管技术由实验室阶段、试样阶段、试样放大阶段正式走向了大规模成品生产阶段，将科研技术直接转化为生产力。
技术实现思路
  本技术的专利技术目的是设计一种切实可行、简易合理、实用性和可操作性都很强的改性玻璃钢内衬复合管的成型设备，完全符合改性玻璃钢内衬复合管的技术特征和改性玻璃钢内衬复合管的技术要求，并符合实际应用当中对输送管道的各种标准工艺要求。因此本技术必须充分满足以下几个条件，才-->能被认为是合理可行的：第一：满足核心要求。即改性玻璃钢内衬复合管的基本技术特征。改性玻璃钢内衬复合管的基本特征是：采用玻璃纤维布、玻璃纤维毡用乙烯基树脂浸润后复合制成改型玻璃钢作为内衬；改型玻璃钢在复合过程中使用特制专用设备上的胀芯模具直接挤压胀贴在基本管的内壁上。所采用的玻璃纤维布是封边的玻璃纤维布；玻璃纤维毡是含有帛丝的玻璃纤维毡。因此成型设备所要解决的核心问题必须围绕复合材料带(浸润过树脂后的玻璃纤维布、玻璃纤维毡)和胀芯模具展开。(一、)关于复合材料带的问题。1)改性玻璃钢内衬复合管采用玻璃纤维布(可称为玻纤布)和玻璃纤维毡(可称为玻纤毡)为基本的内衬材料带，这两种基本材料质地柔软，呈带状。而改性玻璃钢内衬复合管的基本技术特征要求：成品管须保证衬管与基本管端面配合紧密、平齐、无缝隙。也就是说，玻纤布、玻纤毡在浸润树脂之后形成的复合材料带在进入基本管之前，必须形成规则的筒状体，不能出现层间偏移、褶皱和层间错缝现象，否则即可带来缩径、鼓包、气泡、裂缝等可见缺陷，无法达到管道输送流质对改性玻璃钢内衬复合管的工艺要求。成型设备必须以合理的方法满足以上因素的制约。2)玻纤布和玻纤毡的浸浆饱满度、均匀度问题。树脂是一种呈粘稠状的易固化的流体，玻纤布在浸润了树脂之后，必然存在一个吸附饱和度的问题，当玻纤布达到吸附饱和度之后，如果悬空运动，必然使挂附在表面的树脂出现垂泪现象，所以必须设计相应的装置刮去复合材料带表面多余的树脂，一方面节约原材料，-->更重要的是应防止由于复合材料带吸附的树脂不均匀而造成最终成型的内衬管出现管径变化及表面不光滑等现象。同时，这也约束了复合材料带最终如何呈现圆筒状的实现思路。按照常理考虑，使复合材料带在水平牵引力带动下同基本管体横截面完全保持平行运动，直接贴附在胀芯模具表面即可保证复合材料带规则筒状体的形成，但由于原材料特性的限制，这种思路不可行的。其后果是不但造成模具表面附着大量的树脂带来额外的清除工作，而且一定会带来复合材料带在基本管中的行走过程中，由于管壁的摩擦出现堆积、褶皱和错缝的问题。二)关于胀芯模具的问题：1)胀芯模具在改性玻璃钢内衬复合管的成型过程中起到两点作用：1>：将复合材料带的末端捆绑在胀芯模具的接头部位，利用胀芯模具接头部位和牵引机杆上的对接锁死机构将复合材料带拉入基本管内，并与基本管两端对齐2>：利用胀芯模具充气后良好的膨胀性能将复合材料带直接挤压胀贴在基本管的内壁。但是在试样中发现两个问题：一、胀芯模具和复合材料带直接接触，会使胀芯模具表面沾染大量树脂；二、胀芯模具表面的光滑度不足以使内衬管成型后达到内壁光滑的要求。所以在成型过程中必须在胀芯模具的表面包裹一层均匀光滑的薄膜，一方面保护胀芯模具，另一方面增强成型管内壁的光滑效果。而且成型设备的设计还须实现胀芯模具的良好定位，使胀芯模具、牵引机杆、复合材料带的几何中心轴线完全重合，这样才可完全保证复合材料带在进入基本管体后不偏移、错位。-->第二：满足技术要求。改性玻璃钢内衬复合管的技术要求在于：1)衬管与基本管端面配合紧密、平齐、无缝隙。2)内衬管内壁平整、光滑，无鼓包、无气泡、无裂缝、无划痕等可见缺陷。第三：满足标准工艺要求。即满足各种通过管道输送的流体介质甚至是恶劣的流体介质环境下(如油田注水井)对输送管道的要求。包括：1)生产的改性玻璃钢内衬复合管的内径要很小，不影响正常注水井或输送管道的测试工作；2)输送流体介质性能好，管道内壁光滑。第四：满足大规模生产需要，生产效率高，运作成本低，简易合理，有较强的实用性和可操作性。本技术是这样实现的：采用柜式结构的组合体为主体框架，此组合体由覆膜机、置料机、浸浆机、预成型机和成型机构成；以牵引平稳、可调速的链式传动牵引机为主动力设备；以耐高温、耐老化、伸缩性很好的橡胶配合正反接头作为胀芯模具；以固化箱为加热固化设备。覆膜机上装有胀芯模具传动轴、薄膜传动轴、覆膜过渡轴；置料机内装有玻纤毡、玻纤布传动轴；浸浆机内装有浸浆槽，复合材料带的一次限位装置、挤浆轴；预成型机内装有芯轴、复合材料带的二次限位装置；成型机上装有上下、左右冷模组成的复合材料带的三次限位装置；过渡轴在置料机，浸浆机、预成型机上。一、对于复合材料带：受“瓶”式成型原理的启发，较薄的带状材料经过直径同-->其宽度相当的“瓶口”约束之后会变成横截面为半圆的几何形体。如果采用四条材料带分别按照同“瓶脖”锥台的纵截面和横截面平行的路线行进，那么它们在经过“瓶口”后就会依照垂直面的互补原则整合为一个规则的筒状体。依据此原理，材料带采用上下左右四个层面的布局方式，在成型设备上设计三次限位装置，使复合材料带按照“瓶状”结构的走势逐级收缩，趋势由发散到集中，形状由带状变为规则筒状体。一次限位装置安装在浆槽内，所起的作用是使玻纤毡、玻纤布产生向下位移，完全浸润在浆槽内，达到浸浆饱满的效果；挤浆轴安装在浆槽末端的表面，它有两个作用，第一：利用两个固定滚轴的挤压，除去复合材料带表面过多的树脂，达到浸浆均匀的效果。第二：使复合材料带在通过滚轴时受到同牵引力相反的摩擦力作用，产生均匀的表面张力，紧绷为平面，避免褶皱、错缝现象的发生。二次限位装置安装在预成型机内，它所起的作用是对复合材料带进行“瓶脖“限制，使复合材料带逐渐向芯轴末端的几何中心点靠近，形成锥台式立体框架。三次限位装置安装在成型机的上，由上下、左右冷模组成。上下冷模位于左右冷模的前面位置。上下冷模是一个在左右立面中心开圆孔的长方体经过水平面剖切形成的模具，可以拆装；左右冷模是一个在左右立面中心开椭圆孔的长方体经过垂直面剖切形成的模具。上下冷模所起的作用是将两条玻纤毡材料带进行水平面的“瓶口”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种生产改性玻璃钢内衬复合管的成型设备，其特征是由柜式结构的组合体(1)，牵引机(2)，胀芯模具(3)、固化箱组成。上述组合体(1)由覆膜机(4)、置料机(5)、浸浆机(6)、预成型机(7)和成型机(8)构成。覆膜机(4)上装有胀芯模具传动轴(9)、薄膜传动轴(10)、覆膜过渡轴(11)；置料机(5)内装有玻纤毡、玻纤布传动轴(12)；浸浆机(6)内装有浸浆槽(13)，复合材料带一次限位装置(14)、挤浆轴(15)；预成型机(7)内装有复合材料带二次限位装置(16)；成型机(8)上装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小兵，
申请(专利权)人：魏小兵，
类型：实用新型
国别省市：