[发明专利]一种使用纤维预浸加厚带参与的热塑性连续管生产线

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料管材加工设备，特别是一种使用纤维预浸加厚带参与的热塑性连续管生产线。

背景技术

中国专利201410084435“一种纤维预浸带、束混编的热塑性连续管的生产线” 背景技术中指出：现有热塑性连续管生产线由依次排列的前热塑管材挤出机、牵引机、纤维结构层成型机组、热烘箱、后热塑管材挤出机、冷却装置、收卷机组成。热塑管材挤出机为常规设备，前热塑管材挤出机注塑成型挤出塑料管后经过外圆真空定型、再行冷却，其终端挤推出塑料管作为连续管的内层管。

而后内层管进入牵引机，牵引机由电机传动机构带动上下两副履带，履带上的活节块外侧呈梯形槽状，上下活节块梯形槽夹持内层管上下外圆，将其往前推送进入纤维结构层成型机。现有生产线上纤维结构层成型机组是若干台条束缠绕机纵向间隔排列、或是若干台编织机纵向间隔排列、或是若干台扁带缠绕机纵向间隔排列，机种择一使用。

纤维条原材料为预浸塑性树脂的纤维束或纤维扁带，即将若干根纤维丝条并拢后浸入树脂，使之抱团成束或纤维扁带。

常规设备条束缠绕机结构为一个纵立机架中央固定的轴套外圆通过轴承套合一个转盘，转盘与电机传动机构实施传动连接，转盘上环周均布若干个轴承，纱锭座下段轴套合在轴承内圆中，纱锭座上段轴上套合一个附有阻尼力的纱锭套筒，纱锭套筒上套合纤维卷筒；纱锭套筒的作用在于纱锭套筒附有阻尼机构，放线时不会自由放线要有一定的拉力克服阻尼力才放线，以便绷紧拉线。环周均布的若干个纤维卷筒上牵引出若干条纤维丝条向前从对应限位杆绕过后，绕卷在穿过纵立机架中央轴套内孔、并向前行进的内层管外圆上。由于转盘是旋转的、内层管是前行的、纤维丝条是周向间隔的，所以纤维丝条是一根根紧挨呈螺旋线状缠绕在内层管外圆上。条束缠绕机是多台呈纵向间隔排列，内层管过一台条束缠绕机就缠绕一层纤维丝条，相邻的两台条束缠绕机转盘旋向互为反向，所以纤维丝条缠绕层呈正反向多层次缠绕。

常规设备扁带缠绕机与条束缠绕机的区别在于：缠绕机转盘上安装的是2－6个纱锭座，所以转盘上只要环周均布2－6个轴承，将纱锭座的下段轴套合在轴承内圆中，纱锭座上段轴上套合扁带纤维卷筒。扁带纤维卷筒与条束纤维卷筒一样进行放卷供内层管缠绕。扁带缠绕机纱锭座上套合的纤维卷筒是预浸纤维带卷筒，条束缠绕机纱锭座上套合的纤维卷筒是预浸纤维束卷筒。

从终端纤维结构层成型机引出的内层管外圆包裹着纤维丝条层形成的中层包裹管进入热烘箱进行二次热熔，热烘箱由机架、箱形体及内置电热器组成。

从热烘箱引出的已二次热熔的双层管进入后热塑管材挤出机进行外层管注塑。

从后热塑管材挤出机引出的三层成品管再进入冷却装置进行过水槽或水喷淋冷却。

从冷却装置引出的三层成品管被收卷机牵引卷绕在连续管卷筒上。

该专利方案是纤维预浸带、束混编的生产线。从该专利背景技术可归纳出单一的纤维预浸带生产线则由依次排列的前热塑管材挤出机、牵引机、扁带缠绕机组、终端热烘箱、后热塑管材挤出机、冷却装置、收卷机组成。

扁带缠绕机组由若干台依次排列的扁带缠绕机组成。单台扁带缠绕机由纵立机架、转盘、电机传动机构、轴承座、2－6个纱锭座、附有阻尼力的纱锭套筒、纱锭座上段轴上套合的纤维卷筒组成，纤维卷筒上绕卷有纤维预浸带（也称扁带）。

扁带包裹比条束包裹效率高，但包裹的螺旋角较大，螺旋角越大轴向抗拉力也越大，但管内周向承压力便小些，适合轴向抗拉力要求高的工况用。

目前热塑性连续管的中层包裹管管壁一般为2—5mm厚，按力学性能对应的内层管内径50－500mm。其缺陷一是纤维预浸带（也称扁带）厚度0.25－0.3mm，带宽20－160 mm，中层包裹管壁厚5－50 mm，纤维卷筒放出的扁带是常温扁带，如果加厚一倍则扁带刚性加大，卷入行进中的中层包裹管时因刚性加大与管外圆的贴合密实度变小常留有间隙，间隙内存空气，终端的热烘工艺挤不走间隙内存空气，影响成形管力学性能。其缺陷二是中层包裹管太厚，进入成型机组终端的热烘箱时热烘的热量不能到达中层包裹管的内层，中层包裹管熔合度不均。其缺陷三是如果中层包裹管管壁加厚一倍，扁带缠绕机组的机台数也要加大一倍，成本高、生产线拉长占地大。

扁带加厚的好处在于其一是扁带缠绕机组的机台数可成倍缩小，生产成本降低；其二是可生产大口径中层包裹管、热塑性连续管；这就是要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种使用纤维预浸加厚带参与的热塑性连续管生产线。