[发明专利]一种多头湿法连续缠绕成型管的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及制造井下管、燃气管、钻井管、海洋管等连续复合管增强层的技术领域，具体地说是一种多头湿法连续缠绕成型管的方法及其装置。

背景技术

目前国内外在制造非金属复合管时，普遍采用的一种工艺是直接缠绕成型的。该工艺分为湿法缠绕和干法缠绕两种。在生产过程中，对已确定复合管的长度尺寸的生产，一般采用湿法往复缠绕，用成型的缠绕设备和控制程序来完成。而对于连续的复合管，即长度数值大，要连续复合管做直线运动，缠绕头做圆周运动的回转式缠绕，这种湿法缠绕就无法实现。连续复合管的长度、纤维集束、浸胶等很多问题都受限，需要攻克和解决。干法缠绕对于连续复合管的缠绕成型，一般采用经过预浸胶处理的预浸纱或带，在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到层位上。但由于预浸纱（或带）是要单独生产和加工的，且长度有限，无法实现长度数值大的连续复合管的生产，同时也无法随时根据产品的需求来改变树脂及纤维的含量。

发明内容

本发明的目的为解决上述技术的不足，提供一种可实现连续复合管做直线运动，缠绕头做圆周运动的回转式缠绕，多束浸过胶的纱式带直接缠绕到连续复合管上的多头湿法连续缠绕成型管的方法及其装置。

本发明所采用的技术方案是：一种多头湿法连续缠绕成型管的方法，连续复合管穿过回旋式缠绕机的中心管做直线运动，挂在回旋式缠绕机上的纤维随回旋式缠绕机转动，其特征在于缠绕工艺是：a、纤维集束：纤维经合纱环聚拢沿圆周均匀分布；b、纤维浸胶：纤维在笼状滚筒周边均匀分布，笼状滚筒旋转，纤维逐步进入胶槽内浸入树脂胶；c、纤维挤胶：浸过胶的纤维经镶嵌有滚针矩形槽的挤胶环挤压出多余的树脂胶，使纤维完全浸润树脂胶；d、纤维缠绕：浸胶均匀完全的纤维经螺旋模缠绕到连续管上，螺旋模能有效控制缠绕角度、宽度、厚度、数量和间隙；e、固化成型：各缠绕层缠绕后，在60℃-80℃的环境中固化，经40min-60min固化成型。

多头湿法连续缠绕成型管的装置，包括回旋式缠绕机，在回旋式缠绕机上有中心管，其特征在于回旋式缠绕机的中部设有笼状滚筒，笼装滚筒的下部设有胶槽，笼状滚筒的后部在回旋式缠绕机上设有合纱环，笼状滚筒的前部在回旋式缠绕机上设有挤胶环，挤胶环上镶嵌可转动的滚针矩形槽，在中心管的前端部设有缠丝头法兰，缠丝头法兰的圆周上设有导纱轮，缠丝头法兰前端设有带矩形螺旋槽的螺旋模。

本发明具有纤维排列平行度好，生产效率高，成本较低等优点，能控制和调整纱式带的缠绕角度、宽度、厚度、数量和间隙，还能根据产品性能需要，随时改变树脂及纤维的比例含量，保证了复合管上缠绕层的结构强度和力学性能。

附图说明

图1是本发明多头湿法连续缠绕成型管装置的结构示意图。

图2是本发明中的螺旋模结构示意图。

图3是本发明中的挤胶环结构示意图。

图中标记：1、纤维，2、合纱环，3、笼状滚筒，4、回旋式缠绕机，5、树脂，6、胶槽，7、挤胶环，8、缠丝头法兰，9、导纱轮，10、螺旋模，11、连续管。

具体实施方式

由图1、2、3所示，一种多头湿法连续缠绕成型管的方法，连续复合管11穿过回旋式缠绕机4的中心管做直线运动，挂在回旋式缠绕机上的纤维随回旋式缠绕机4转动，其缠绕工艺是：a、纤维集束：纤维经合纱环聚拢沿圆周均匀分布，即纤维1选用9600tex的无碱玻璃纤维，回旋式缠绕机4上的纤维1穿过合纱环2；b、纤维浸胶：纤维在笼状滚筒周边均匀分布，笼状滚筒旋转，纤维逐步进入胶槽内浸入树脂胶,即纤维1再穿过笼状滚筒3，纤维1均匀排布在笼状滚筒3的周边，笼状滚筒3随回旋式缠绕机4慢慢转动，纤维1逐渐进入胶槽6内，浸润胶槽6中的树脂胶5；c、纤维挤胶：浸过胶的纤维经挤胶环挤压出多余的树脂胶，使纤维完全浸润树脂胶5，即浸过树脂胶5的纤维1穿过镶嵌有滚针矩形槽的挤胶环7挤压出多余的树脂胶5，使树脂胶5在纤维1上浸润均匀，树脂胶的含量控制在22%-26%；d、纤维缠绕：浸胶均匀完全的纤维经螺旋模缠绕到连续管上，螺旋模能有效控制缠绕角度、宽度、厚度、数量和间隙，浸润树脂胶5均匀的纤维1穿过缠丝头法兰8上的导纱轮9，经螺旋模10缠绕到连续管11上；e、固化成型：各缠绕层缠绕后，在60℃-80℃的环境中固化，经40min-60min固化成型。