[发明专利]复合型FRP筋制备设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维增强聚合物（FRP）筋的制备设备，尤其是一种土木工程用复合型FRP筋制备设备。

背景技术

目前，钢筋混凝土结构已经成为结构工程中最重要的结构形式，被广泛应用于建筑工程、桥梁和交通工程、水利和海港工程、地下和特殊结构工程。但是，大量的工程结构均处于恶劣环境中，使钢筋易发生锈蚀，导致钢筋混凝土结构出现耐久性问题，影响其功能的发挥和使用寿命。纤维增强聚合物（FiberReinforcedPolymer，简称FRP）筋具有轻质高强、耐腐蚀、低松弛和抗疲劳性能好等优点，以FRP筋作为纵筋、腹筋或预应力筋用于混凝土结构中，能提高混凝土结构的耐久性，具有良好的经济和社会效益。

FRP筋属于各向异性材料，其抗剪强度远小于抗拉强度、应力-应变关系缺少类似钢筋的屈服段。为改善FRP筋的缺陷，国内外已进行了相关研究，现有的观点是在FRP材料内部添加钢材或将不同类型的纤维混杂，形成复合型的FRP筋。但现有的FRP筋制备设备存在许多亟待解决的问题，例如，生产的FRP筋力学性能和表面形态变化较大，质量不稳定；液态树脂滴落在加热管中固化并堆积，影响生产过程；缺乏生产预定长度FRP筋的控制技术；不便于生产复合型FRP筋等。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种科学的技术解决方案。

发明内容

技术人员经过大量的分析，得到引起上述问题的成因：不同的纤维束在送纱中均处于不同的松弛状态，导致不同纤维之间易发生打结摩擦，造成生产复合型FRP筋存在困难；浸胶槽中的液态树脂温度较低且不恒定，引起浸胶过程中纤维束的挂胶过多且不均匀；经模具拉挤后，缠绕成肋时校力轴的角度不确定，引起表面肋深的不确定；在加热固化过程中，FRP筋自开始受热至树脂失去流动性的时间较长，重力引起液态树脂向下聚集、滴下。因此，保持纤维束的张力、稳定校力轴的安装位置和角度、使浸胶槽中的热固性树脂的流动性保持在较高的水平且保持恒定、缩短FRP筋成型自开始受热至树脂失去流动性的时间为解决问题的关键。

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种复合型FRP筋制备设备。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：复合型FRP筋制备设备，包括送纱装置、浸胶装置、成型装置、加热固化装置、牵引装置、切割装置和长度控制装置；

所述送纱装置包括纱架、设于纱架上的纱滚、设于纱架端部的多个压纱滚轴以及设于纱架上的用于放置钢绞线盘的滚轴机构，所述滚轴机构包括可拆卸固定在所述纱架上的底盘、固定在所述底盘上中轴、穿设在所述中轴上的转动托盘以及设于所述底座和所述转动托盘之间的推力轴承；

所述浸胶装置包括水浴加热箱以及设于所述水浴加热箱中的浸胶槽，所述水浴加热箱中具有模糊PID温度控制的电阻式加热器，所述水浴加热箱的前端和后端均设有穿纱板，穿纱板的穿纱孔与纱架上送纱的孔洞一一对应；

所述成型装置包括预成型模具、二次成型模具以及设于所述预成型模具和所述二次成型模具之间的预加热箱，所述二次成型模具包括挤压模具、通过轴承与所述挤压模具同轴线转动配合的转盘、用于驱动转盘转动的调频电机、设于该转盘上的校力轴以及绕线轴，所述转盘上沿二次挤压孔周向方向设置多个校力轴安装孔，每个所述校力轴安装孔均带有刻度，所述校力轴通过校力轴安装孔设于所述转盘上；

所述加热固化装置为采用模糊PID温度控制的加热箱，加热箱箱体带有可连接排气管的通风口、刮胶板、导流板和废胶收集槽，所述通风口处设有电子风扇；

所述长度控制装置包括带有长度刻度的托槽、设于该托槽中且具有压敏开关的滑块以及将滑块固定在设定位置的固定机构，所述压敏开关为所述成型装置、加热固化装置、牵引装置以及蜂鸣器共同的电源开关。

优选的，所述预加热箱的加热系统采用模糊PID温度控制，预加热箱箱体带有可连接排气管的通风口，所述通风口处设有电子风扇，所述预加热箱箱体的进口处和出口处分别设置刮胶板，所述刮胶板的内侧均设有斜向下延伸的导流板，所述导流板的下方设有废胶收集槽。

优选的，所述固定机构为磁铁。