CN105437571A - 一种玻璃钢筒体制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玻璃钢管筒装备技术领域，具体的将公开了一种玻璃钢筒体制备装置，其结构包括由程序缠绕机头、缠绕机尾和能够固定于两者间的玻璃钢筒体模具构成的机架，套入所述机架的能够在所述程序缠绕机头和缠绕机尾间来回移动的纤维铺放小车机构；构成该纤维铺放小车机构的结构包括套入所述玻璃钢筒体模具的车架、与之固定连接的纤维铺设机构和设置于该闭合性纤维铺放头两侧的纤维归拢机构。该装置能够实现0-90度连续纤维铺放、缠绕满足各种受力玻璃钢筒体的玻璃钢筒体制备。

Description

一种玻璃钢筒体制备装置
技术领域
本发明涉及一种玻璃钢筒体制备装置，属于玻璃钢管筒装备技术领域。
背景技术
玻璃钢FRP即纤维增强复合材料，玻璃钢产品广泛用于化工、防腐、食品酿造、特殊场合受力杆件等领域。玻璃钢管道类产品均是采用缠绕纤维、树脂固化所得。其中增强纤维方向都是通过缠绕机实现大角度缠绕，交叉缠绕或环向缠绕，再有就是缠绕单向布满足轴向纤维要求，单向布有优点就是生产设备方法简单，直接采用现有设备缠绕到筒体模具上面然后环向缠绕压实即可；这种由通过缠绕构成的玻璃钢管用于卧式使用。而相对于轴向竖立使用的诸如做受力杆用的玻璃钢筒管来讲其存在着径向的剪切力较差的缺陷；而提高其径向剪切力就必须增加缠绕厚度实现，即极大地提高了其生产成本。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能够实现0-90度连续纤维铺放、缠绕满足各种受力玻璃钢筒体的玻璃钢筒体制备装置。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：包括
由程序缠绕机头、缠绕机尾和能够固定于两者间的玻璃钢筒体模具构成的机架，
套入所述机架的能够在所述程序缠绕机头和缠绕机尾间来回移动的纤维铺放小车机构；构成该纤维铺放小车机构的结构包括套入所述玻璃钢筒体模具的车架、与之固定连接的纤维铺设机构和设置于该闭合性纤维铺放头两侧的纤维归拢机构。
构成上述一种玻璃钢筒体制备装置的附加技术特征还包括：
——在所述机架的侧部设置有能够实现在所述玻璃钢筒体模具缠绕玻璃纤维的纤维缠绕机构；
——在构成所述机架的程序缠绕机头和缠绕机尾处分别设置有与其相对固定的设置有中心轴的筒体构成的铺放纤维压紧套，该中心轴用于所述玻璃钢筒体模具的固定；
——所述的铺放纤维压紧套的长度不小于所述纤维铺放小车机构的宽度；
——所述的铺放纤维压紧套与所述玻璃钢筒体模具间设定有间距；
——在构成所述纤维铺放小车机构的车架的一侧或两侧设置有通过动力机构带动其绕所述玻璃钢筒体模具转动的转动盘和设置于该转动盘上的至少一个纤维辊构成的单根纤维缠绕压紧机构；
——构成所述单根纤维缠绕压紧机构的转动盘通过设置于所述车架侧部的限位辅助轮支撑；
——在所述转动盘上设置有单根纤维导向架；
——所述的纤维铺放机构为周圈设置有纤维孔的闭合性纤维铺放头构成，对应的所述纤维归拢机构为闭合的纤维归拢圈；
——所述的纤维铺放机构为由设置有纤维孔的与所述玻璃钢筒体模具圆周匹配的弧形纤维铺放头构成；对应的所述纤维归拢机构为纤维归拢弧形板。
本发明所提供的一种玻璃钢筒体制备装置与现有技术相比，具有以下优点：其一，该装置能够实现制备玻璃钢筒体的轴向纤维0度-90度任意方向纤维铺放和缠绕，以满足各种力学要求的玻璃钢筒体产品，尤其可以实现多层零度方向纤维铺放，适合玻璃钢灯杆、烟囱、烟道等玻璃钢筒体力学要求，有效降低玻璃钢筒体厚度，增加了其径向的剪切强度，能够满足竖杆的需要；其二，由于在构成该装置的结构中，设置有单根纤维缠绕压紧机构，因此可以大大提高轴线铺设的纤维的均匀度，有利于所制备的玻璃钢筒体性能的提高。
附图说明
图1：为本发明提供的玻璃钢筒体制备装置的结构示意图；
图2：为构成该装置纤维铺放小车机构的结构示意图；
图3：为利用上述装置逐束纤维铺时的结构示意图；
图4：为逐束纤维铺放时小车机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的一种玻璃钢筒体制备装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。
如图1、2所示，为本发明所提供的一种玻璃钢筒体制备装置的结构示意图。构成该装置的结构包括：由设置有控制程序机构15并设定有动力机构10的程序缠绕机头4、缠绕机尾5和能够固定于两者间的玻璃钢筒体模具2构成的机架，其中在上述程序缠绕机头和缠绕机尾处分别设置有与其相对固定的设置有中心轴16的筒体17构成用于玻璃钢筒体模具2固定的铺放纤维压紧套3；在上述机架的玻璃钢筒体模具2和铺放纤维压紧套3上套有能够在其间来回移动的纤维铺放小车机构1；并且构成该纤维铺放小车机构的结构包括套入玻璃钢筒体模具的车架14、与之固定连接的周圈设置有纤维孔111的闭合性纤维铺放头11和设置于该闭合性纤维铺放头11两侧的纤维归拢环12。
其工作原理为：利用上述装置能够实现全员周玻璃纤维的铺放和单根或若干根轴向纤维的铺放。其中
当要制备的玻璃钢筒体的直径较小时，一般利用玻璃钢筒体模具上全圆周铺放玻璃纤维更加简便，其原理为：纤维铺放小车机构1在程序缠绕机头4和缠绕机尾5间沿自己导轨7行走，则设置于闭合性纤维铺放头11纤维孔111中的或浸有树脂的纤维18则在纤维归拢环12的归拢作用下周圈铺在玻璃钢筒体模具2上；然后纤维铺放小车机构1在程序缠绕机头4和缠绕机尾5间沿自己导轨7回程行走，则设置于闭合性纤维铺放头11纤维孔111中的或浸有树脂的纤维18则在另一个纤维归拢环12的归拢作用下周圈铺在玻璃钢筒体模具2上，形成第二层玻璃纤维层；重复上述，则可以形成由轴向纤维构成的玻璃钢筒体。
当要制备的玻璃钢筒体的直径较大时，既可以利用上述利用玻璃钢筒体模具上全圆周铺放玻璃纤维的工序制备，也可以利用在玻璃钢筒体模具上一束或定宽度纤维逐步铺放的工序来完成；其原理如图3、4所示：纤维铺放小车机构1在程序缠绕机头4和缠绕机尾5间沿自己导轨7行走，将穿入弧形纤维铺放头（或闭合性纤维铺放头）11纤维孔111中的或浸有树脂的纤维9则在纤维归拢弧形板（或环）121的归拢作用下铺在玻璃钢筒体模具2上；然后由控制程序机构15和动力机构10带动程序缠绕机头转动一定角度，纤维铺放小车机构1在程序缠绕机头4和缠绕机尾5间沿自己导轨7回程行走，则设置于纤维铺放头11纤维孔111中的或浸有树脂的纤维9则在另一个纤维归拢弧形板121的归拢作用下铺在玻璃钢筒体模具2上，形成第二个玻璃纤维股；重复上述，则可以形成由轴向纤维构成的玻璃钢筒体。
当然在上述无论是周圈铺设还是单根铺设玻璃纤维，通过控制程序机构15和动力机构10带动玻璃钢筒体模具2的转动，能够实现0度-90度任意方向纤维铺放和缠绕，以满足各种力学要求的玻璃钢筒体产品。
在构成上述玻璃钢筒体制备装置的结构中，
——在上述机架的侧部设置有沿其轨道8移动的纤维缠绕机构6；即通过该机构能够实现在玻璃钢筒体模具上缠绕玻璃纤维61，以进一步提高所制备的玻璃钢筒体的功能；
——在构成机架的程序缠绕机头和缠绕机尾处分别设置铺放纤维压紧套3，其长度不小于纤维铺放小车机构的宽度，即主要用于方便纤维铺放小车机构的停靠，并使得能够实现玻璃钢筒体模具纤维的全铺设；其次在铺放纤维压紧套3与玻璃钢筒体模具间设定有间距19，用于铺设的每层或最后一层玻璃纤维的切断；
——为了每一层铺设的纤维的固定，在构成纤维铺放小车机构1的车架14的一侧（最好是两侧）设置有通过动力机构带动其绕玻璃钢筒体模具转动的转动盘134和设置于该转动盘上的一个（最好是3个）纤维辊138构成的单根纤维缠绕压紧机构13；其中转动盘134通过设置于车架14侧部的最好是三个均匀设置的并通过动力机构137带动其转动的限位辅助轮135支撑；在转动盘134上设置有单根纤维导向架133；使用时动力机构带动一个限位辅助轮135转动，同时带动转动盘134转动，则固定于该转动盘上的纤维辊138通过导向架133将纤维131轴线缠绕于所铺设于玻璃钢筒体模具的轴线纤维层20上。

Claims (10)

1.一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：包括
由程序缠绕机头、缠绕机尾和能够固定于两者间的玻璃钢筒体模具2构成的机架，
套入所述机架的能够在所述程序缠绕机头和缠绕机尾间来回移动的纤维铺放小车机构；构成该纤维铺放小车机构的结构包括套入所述玻璃钢筒体模具的车架、与之固定连接的纤维铺设机构和设置于该闭合性纤维铺放头两侧的纤维归拢机构。
2.如权利要求1所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：在所述机架的侧部设置有能够实现在所述玻璃钢筒体模具缠绕玻璃纤维的纤维缠绕机构。
3.如权利要求1所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：在构成所述机架的程序缠绕机头和缠绕机尾处分别设置有与其相对固定的设置有中心轴的筒体构成的铺放纤维压紧套，该中心轴用于所述玻璃钢筒体模具的固定。
4.如权利要求3所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：所述的铺放纤维压紧套的长度不小于所述纤维铺放小车机构的宽度。
5.如权利要求3所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：所述的铺放纤维压紧套与所述玻璃钢筒体模具间设定有间距。
6.如权利要求1所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：在构成所述纤维铺放小车机构的车架的一侧或两侧设置有通过动力机构带动其绕所述玻璃钢筒体模具转动的转动盘和设置于该转动盘上的至少一个纤维辊构成的单根纤维缠绕压紧机构。
7.如权利要求6所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：构成所述单根纤维缠绕压紧机构的转动盘通过设置于所述车架侧部的限位辅助轮支撑。
8.如权利要求7所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：在所述转动盘上设置有单根纤维导向架。
9.如权利要求1所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：所述的纤维铺放机构为周圈设置有纤维孔的闭合性纤维铺放头构成，对应的所述纤维归拢机构为闭合的纤维归拢圈。
10.如权利要求1所述的一种玻璃钢筒体制备装置，其特征在于：所述的纤维铺放机构为由设置有纤维孔的与所述玻璃钢筒体模具圆周匹配的弧形纤维铺放头构成；对应的所述纤维归拢机构为纤维归拢弧形板。
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