[发明专利]一种连续缠绕玻璃钢加筋管制备方法

说明书

本发明公开了一种连续缠绕玻璃钢加筋管制备方法，该方法包括根据设计内压及刚度要求计算连续管（1）的本体铺层、加强筋（4）的尺寸和分布，合理分布加强筋缠绕材料（2），联动加强筋缠绕平台（3）与连续管生产设备，最终得到连续缠绕加筋管（5）。本发明采用加筋的方式代替传统的夹砂工艺，减少连续管管体的缠绕厚度，提高管道本体的浸润速度和生产速度，解决传统生产工艺所面临的分层问题及传统设备平台缠绕下料的平台宽度不足问题，缩短内外纤维缠绕层的宽度，在有限的设备空间内可以生产更高刚度更大厚度的连续缠绕管。

技术领域

本发明专利涉及一种加强筋管的制备工艺，具体涉及一种连续缠绕玻璃钢加强筋管的生产制作工艺。

背景技术

玻璃钢管道连续缠绕生产技术是国内新兴的一项工艺技术，其依靠独有的生产设备可以实现连续不停歇的生产，并且产品性能、生产稳定性和生产效率都优于定长缠绕技术。

连续缠绕成型工艺是在一个由凸轮盘推动钢带或其他方式推动模具连续运转形成一个前后循环运转的管材缠绕内芯模，然后将树脂、表面毡、连续纤维、短切纤维和/或石英砂等原材料按照一定比例要求采用环向缠绕、切割下料等方法进行连续铺层，从而实现连续不断的完成管道缠绕、复合、加砂、增强、固化等工艺过程直至切割成一定长度管材的一种成型方式。这种连续缠绕的生产方式在成型过程中将短切纱、连续纤维、树脂和石英砂等填料或增强材料通过下料的方式供料，经过层层堆叠之后再进行高温固化，故而称其为准三维结构。

由于钢带式推进系统的原理是每前进一个钢带，模具旋转一周，从而完成一次下料，直至层层堆叠到设计厚度。这种的层层堆叠的缠绕方式就会面临着一个新的问题，即当连续管道因为高刚度而要求设计厚度较厚时，材料堆叠的层数就会变多，这种做法会导致下料量太多而浸润不良，尤其是在生产制作高刚度的管道时尤为明显。当出现纤维浸润不良的时候，管道就会出现分层、炸裂等质量问题。所以，一般传统的制造工艺都是避免生产制造高刚度的连续管道或者是采用新的生产工艺方法去解决这个问题。

发明内容

发明目的：开发一种新的连续缠绕管道，采用加筋的方式代替传统的夹砂工艺，减少连续管管体的缠绕厚度，提高管道本体的浸润速度和生产速度，解决传统生产工艺所面临的分层问题；产品多元化，满足不同客户的不同需求；解决传统设备平台缠绕下料所面临的平台宽度不足的问题，缩短内外纤维缠绕层的宽度，在有限的设备空间内可以生产更高刚度更大厚度的连续缠绕管，扩大连续缠绕管的应用范围和市场；而且还有利于国内玻璃钢行业的技术创新，推动了连续缠绕技术的推广和应用，填补了国内外连续缠绕技术方面的一项空白。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种连续缠绕玻璃钢加筋管制备方法，其包括以下步骤：

A、根据连续纤维和短切纤维缠绕下的铺层极限环向拉伸强度和极限轴向拉伸强度，迭代计算出设计内压下的连续管的本体铺层数；

B、根据步骤A连续管的本体铺层数，得到连续管的本体的刚度，然后由刚度设计值减去连续管的本体刚度后，得到需求的加强筋刚度，然后根据中性轴理论，迭代计算出加强筋的尺寸和分布间距；

C、将加强筋的缠绕材料通过纱梳进行分配和布置，使缠绕纱在纱梳上的分布宽度不超过加强筋（4）的宽度，并根据缠绕纱在纱梳上的分布宽度计算出缠绕纱的纱股数；例如，当加强筋的宽度是100mm时，那么缠绕纱的纱梳分布宽度应不超过100mm，由此反推出缠绕纱的纱股数。（缠绕纱的纱梳宽度与纱股数一般成比例，我公司常用为4mm间距，即25股缠绕纱的纱梳分布宽度为100mm）。

D、在加强筋缠绕平台与连续管生产设备之间加装PLC控制器进行联动，当需要缠绕加强筋时，打开联动开关，将连续管生产设备的速度信号传递至加强筋缠绕平台，实现二者之间的推进速度同步；当加强筋缠绕完成后，断开联动开关；