[发明专利]一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法

权利要求书

1.一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、压力容器内胆外表面处理：先采用常规清洗剂对被缠绕压力容器内胆(1)的外表面进行清洗，再采用毛刷将预先配制好的胶粘剂均匀涂覆在清洗后的压力容器内胆(1)外表面上，且涂覆厚度为1mm～3mm，涂覆完成后自然放置10min～30min；

步骤二、干纱缠绕成型：采用缠绕机将纤维干纱按照纵向缠绕与环向缠绕交替进行的缠绕方式在压力容器内胆(1)的外表面上进行缠绕，直至缠绕厚度达到设计要求为止，获得由纤维干纱缠绕而成的纤维干纱缠绕成型体(2)；在由纵向缠绕转换至环向缠绕或者由环向缠绕转换至纵向缠绕过程中，通过缠绕机的控制主机对缠绕机机头进行自动控制，实现在不割断纤维干纱的条件下将纤维干纱的缠绕方向相应由纵向缠绕方向逐渐自动转换为环向缠绕方向或者由环向缠绕方向逐渐自动转换为纵向缠绕方向，以实现纵向缠绕层与环向缠绕层之间的连续过渡；

步骤三、干纱缠绕成型体端口防松散捆扎处理：人工对纤维干纱缠绕成型体(2)的端口部进行防松散捆扎固定，以保持纤维干纱缠绕成型体(2)的整体性，所述端口部捆扎固定的位置与压力容器内胆(1)的端口靠近其筒段的部位相对应；

步骤四、干纱缠绕成型体表层防护层喷涂成型处理：采用喷涂设备将预先配制好的胶粘剂均匀喷涂在所述纤维干纱缠绕成型体(2)的外表面上，其喷涂厚度为5mm～15mm；

步骤一和步骤四中所述的胶粘剂为常规使用的复合材料用常温固化型胶粘剂；

步骤五、室温放置：喷涂结束后，室温放置1h～3h直至喷涂在纤维干纱缠绕成型体(2)外表面上的胶粘剂完全固化，并将纤维干纱缠绕成型体(2)包埋固结为一体。

2.按照权利要求1所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤二中所述的纵向缠绕层与环向缠绕层之间的连续过渡过程中，纤维干纱缠绕方向的调整通过缠绕机机头牵引控制纤维干纱缠绕角的调整来实现，且控制主机对缠绕机机头进行牵引控制，所述纤维干纱的缠绕角为所缠绕纤维干纱的走向与压力容器内胆(1)轴向之间的夹角，纵向缠绕时所述纤维干纱的缠绕角度为±28°～±30°，而环向缠绕时所述纤维干纱的缠绕角度为90°。

3.按照权利要求2所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤二中所述的由纵向缠绕方式逐渐过渡至环向缠绕方式时，通过缠绕机机头带动不割断的纤维干纱逆向过渡运行至压力容器内胆(1)的筒段与其端口的交界处后，将纤维缠绕方向直接转换至环向缠绕方向，所述逆向为与纵向缠绕过程收尾时的纤维缠绕方向相反的方向。

4.按照权利要求3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤二中所述的由环向缠绕方式逐渐过渡至纵向缠绕方式时，通过缠绕机机头逆向牵引将纤维干纱的缠绕角度由90°渐变至±28°～±30°。

5.按照权利要求1、2或3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤二中所述的干纱缠绕成型之前，先根据所缠绕压力容器内胆的结构、尺寸和需成型制品的性能及重量的要求，并结合缠绕所用纤维干纱的本体性能，人工设计出干纱缠绕成型过程中的缠绕成型工艺参数并将设计出的缠绕成型工艺参数输入至缠绕机的控制主机内，上述缠绕成型工艺参数包括需缠绕干纱缠绕成型体(2)纵向缠绕与环向缠绕的层数和纵向缠绕的缠绕角度；实际缠绕过程中，所述控制主机根据所输入的缠绕成型工艺参数且通过内部预先编制的控制程序对缠绕机机头进行自动控制对所述缠绕机机头的缠绕方向、缠绕速度和缠绕时间进行相应控制。

6.按照权利要求1、2或3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤一中所述的常规清洗剂为乙醇、丙酮或乙酸乙酯溶剂。

7.按照权利要求1、2或3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤二中所述的纤维为碳纤维、芳纶纤维、PB0纤维或超高分子量聚乙烯纤维。

8.按照权利要求1、2或3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤一和步骤四中所述的胶粘剂为聚氨酯树脂、环氧树脂或不饱和聚酯胶粘剂。

9.按照权利要求1、2或3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤三中所述端口部捆扎固定的位置与压力容器内胆(1)的端口与其筒段之间的连接部分一致。

10.按照权利要求1、2或3所述的一种用于压力容器的干纱缠绕成型方法，其特征在于：步骤二中所述的由纵向缠绕方式逐渐过渡至环向缠绕方式的缠绕过渡过程和由环向缠绕方式逐渐过渡至纵向缠绕方式的缠绕过渡过程中，以手工辅助的方式对纤维干纱的缠绕方向逐渐进行转换实现平缓过渡以避免发生滑纱。