[实用新型]一种生产高性能管材板材复合材料的设备

说明书

本实用新型涉及管材板材复合材料生产设备技术领域，特别涉及一种生产高性能管材板材复合材料的设备，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；生产线上依次设有纤维卷筒、张紧装置、挤出机、第一水槽和收集绞盘。本实用新型的优点在于，纤维是连续性的，且预先加了应力，工作时能在没有应变或应变很小的情况下就能变生应力，充分发挥产品力学性能；用拉挤工艺生产热塑性塑料和纤维复合材料，在生产过程中对原料施加挤压力，使塑料与纤维结合更紧密，使产品更密实，产品力学性能更优良。

（一）技术领域

本实用新型涉及管材板材等复合材料生产设备技术领域，特别涉及一种利用热塑性树脂和连续纤维并运用拉挤工艺生产高性能管材板材等复合材料的设备。

（二）背景技术

目前，对于热塑性树脂生产管材板材等复合材料的方法，一般是采用真空定径生产线，真空定径机对接挤出机，通过真空定径套对挤出机挤出的熔融热塑性材料进行冷却固化，这样制作出来的热塑性材质管材板材等复合材料的环刚度较低，抗爆破能力等力学性能相对较低，利用添加短切纤维增加材料力学性能的方法，由于纤维不连续，无法充分发挥纤维的力学性能，因此效果也有限；

对于热固性材料制作管材板材等复合材料的方法，一般是采用拉挤成型的工艺，是指玻璃纤维粗纱或其他织物在外力牵引下，经过浸胶、挤压成型、加热固化来生产的方法，在生产中加入的连续纤维，是导致热固性材料管材板材等复合材料的抗压能力高于没有纤维加入的热塑性管材板材等复合材料的性能的重要原因之一。但是，这种拉挤工艺目前只适用于热固性材料进行加工成型，对于加热变软的热塑性树脂材质还无法适用。

对此，需要发明一种设备及工艺方法，在热塑性管材板材等复合材料的生产过程中加入连续纤维束，以提升热塑性材料的力学性能。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术中热塑性管材板材等复合材料力学性能较低的不足，提供了一种利用热塑性树脂和连续纤维并运用拉挤工艺生产高性能管材板材等复合材料的设备。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

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；生产线上依次设有纤维卷筒、张紧装置、挤出机、第一水槽和收集绞盘；

所述拉挤设备包括纱架、预成型装置、热塑模、冷却装置、牵拉机；所述纱架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、预成型管和缠绕盘；所述热塑模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、第二水槽和循环水槽；所述水套为内有圆形通孔的冷凝管结构体，用于急速冷却热塑模产出的高温半成型管材；所述第二水槽箱用于对水套产出的管材进行进一步的降温固化定型；所述循环水槽设置在第二水槽下方，用于盛接上方第二水槽渗漏的水；所述牵拉机为履带型牵拉机。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述张紧装置包括设置在支架上的滚轴和阻尼轴；所述滚轴为设置在阻尼轴下方的可以滚动的轴，所述阻尼轴为固定在滚轴上方不可转动的轴，阻尼轴上包覆有毛毡，毛毡和滚轴紧密贴合，用于对通过其中的连续纤维束提供较大的摩擦阻力。

所述预成型管开有环槽，环槽上设有缠绕盘，缠绕盘通过皮带传动与伺服电机相连，缠绕盘上设有固定环，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对侧，通过缠绕盘的转动对预成型的管材进行环向的纤维束缠绕。