[发明专利]一种生产高性能管材板材等复合材料的设备及方法

权利要求书

1.一种生产高性能管材板材等复合材料的设备，包括预应力热塑性树脂连续纤维预浸线生产设备和拉挤设备，其特征在于:

所述预应力热塑性树脂连续纤维预浸线生产设备为生产预应力热塑性树脂连续纤维预浸线的生产流水线；所述预应力热塑性树脂连续纤维预浸线为单根纤维浸润有热塑性树脂的具有预应力的线状复合材料；生产流水线上依次设有纤维卷筒（101）、张紧装置、挤出机（104）、第一水槽（105）和收集绞盘（106）；

所述拉挤设备包括纱架（201）、预成型装置、热塑模（207）、冷却装置、牵拉机（211）；所述纱架（201）放置有若干由预应力热塑性树脂连续纤维预浸线生产设备生产出的预应力热塑性树脂连续纤维预浸线卷筒；所述预成型装置包括固定在支架上的预成型盘（202）、预成型管（203）和缠绕盘（204）；所述热塑模（207）为对预成型的预应力热塑性树脂连续纤维预浸线加热的模具，模具末端连通有冷却装置；所述冷却装置包括水套（208）、第二水槽（209）和循环水槽（210）；所述水套（208）为内有圆形通孔的冷凝管结构体，用于急速冷却热塑模（207）产出的高温半成型管材；所述第二水槽（209）箱用于对水套（208）产出的管材进行进一步的降温固化定型；所述循环水槽（210）设置在第二水槽（209）下方，用于盛接上方第二水槽（209）渗漏的水；所述牵拉机（211）为履带型牵拉机。

2.根据权利要求1所述的生产高性能管材板材等复合材料的设备，其特征在于：所述张紧装置包括设置在支架上的滚轴（102）和阻尼轴（103）；所述滚轴（102）为设置在阻尼轴（103）下方的可以滚动的轴，所述阻尼轴（103）为固定在滚轴（102）上方不可转动的轴，阻尼轴（103）上包覆有毛毡，毛毡和滚轴（102）紧密贴合，用于对通过其中的纤维束提供较大的摩擦阻力。

3.根据权利要求1所述的生产高性能管材板材等复合材料的设备，其特征在于：所述预成型管（203）开有环槽，环槽上设有缠绕盘（204），缠绕盘（204）通过皮带传动与伺服电机（206）相连，缠绕盘（204）上设有固定环，固定环固定有预应力热塑性树脂连续纤维预浸线卷筒的线头，线头所属的预应力热塑性树脂连续纤维预浸线卷筒设置在缠绕盘（204）对侧，通过缠绕盘的转动对预成型的管材进行环向的纤维缠绕。

4.一种基于权利要求1-3所述的生产高性能管材板材等复合材料的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，启动挤出机（104）和收集绞盘（106），挤出机（104）中添加高溶脂树脂材料，纤维卷筒（101）中的纤维束在收集绞盘（106）的拉动中向前运动，纤维束通过张紧装置的滚轴（102）和阻尼轴（103）之间时被张紧，张紧的纤维束穿过挤出机（104）的喷射口进行喷涂，单根纤维浸润热塑性树脂的纤维束在第一水槽（105）进行冷却，在收集绞盘（106）处盘绕成卷筒；

S2，启动牵拉机（211）、热塑模（207）和伺服电机（206），在纱架（201）上的若干预应力高溶脂树脂纤维线卷筒均匀引出预应力高溶脂树脂纤维线，这些线在牵拉机（211）的牵引下穿过预成型装置形成一个预应力热塑性树脂连续纤维预浸线并排排列的圆筒，缠绕盘（204）在伺服电机带动下不停旋转，将预应力热塑性树脂连续纤维预浸线环向缠绕在预成型的圆筒表面；

S3，缠绕后的预成型圆筒被牵拉进入到热塑模（207）中，预应力热塑性树脂连续纤维预浸线在热塑模（207）中被加热，每条预应力热塑性树脂连续纤维预浸线的热塑性树脂融化粘连在一起，之后通过冷凝管结构的水套（208）急速冷却定型，再经过之后第二水槽（209）的进一步降温固化，被牵拉机构牵拉到切割区域，完成热塑性高性能管材的生产。