[实用新型]复合材料多层斜拉缠绕生产线

说明书

本实用新型的部分内容同时申请了发明专利 

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料空腹(如碳纤维、玻璃纤维等)管材的生产设备，尤其是一种复合材料空腹管材的生产线，具体地说是一种复合材料空腹管材多层斜拉缠绕生产线。 

背景技术

众所周知，复合材料拉挤成型技术，50年代诞生，70年代工艺逐步走向标准化、规范化。它是一种制造复合材料生要的方法，具体特征：高比强度，耐腐蚀、尺寸稳定等特点。拉挤复合型材可取代金属及有色金属型材，当前在石化建筑材料、电力、通信、航空体育、军事、交通等工业领域得到广泛应用。 

随着复合材料应用领域广泛及应用场所要求不断提高，场所、条件出现对拉挤型材技术强度要求也提高，如圆管应用在支承立拉塔支架，移动军用天线支柱等方面，往往单向纤维拉挤或者一道纤维拉缠已不能满足抗弯曲、抗扭强度要求，在使用中经常出现横向力学性能低，纵向纤维易龟裂的现象，影响了复合材料管材应用领域的拓展。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的单向拉挤成形的复合材料空腹管材轴向纤维易龟裂和抗扭强度不高，应用范围受限制的问题，发明一种带有斜向缠绕纤维层，能抗御弯曲和扭矩作用的复合材料空腹管材多层斜拉缠绕生产设备。 

本实用新型的技术方案是： 

一种复合材料多层斜拉缠绕生产线，它包括沿芯棒7轴线方向布置的轴向恒张力放丝架1、轴向浸渍槽2、模具加热装置4、牵引机5和切割机6， 轴向浸渍槽2位于轴向恒张力放丝架1和芯棒7之间，牵引机5位于模具加热装置4的出料端一侧，切割机6位于牵引机5的出料端一侧，在牵引机5和模具加热装置4之间安装有使模具加热装置4热固化后的管材进一步后固化的烘箱10，其特征是在浸渍槽2和模具加热装置4之间至少安装有三台双向缠绕机3，在相邻的双向缠绕机3之间的一侧或二侧斜向安装有斜向恒张力放丝架8，在斜向恒张力放丝架8对应的双向缠绕机3之间设有斜向浸渍槽12；每个双向缠绕机3均设有两个由同一个驱动装置驱动的、转向相反的转盘9，双向缠绕机3的两个转盘9上均设有多个斜向缠绕用恒张力放丝架11，斜向缠绕用恒张力放丝架11上的复合材料丝束引出后通过导纱器缠绕在带有纵向纤维的芯棒表面形成斜的缠绕层，从轴向恒张力放丝架1上引出的轴向分布的复合材料丝束上形成轴向连续分布的纤维层；在所述的转盘9的中心设有供芯棒7和复合材料丝束牵引通过的通孔。 

所述的双向缠绕机3中的两个转盘9的规格相同，转速相同，以便在芯棒表面的轴向复合材料丝束表面形成交叉的斜向缠绕加强层。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型通过增加多层横向缠绕层大大增加了复合材料空腹型材的抗横向(垂直于轴线)作用力的能力，同时在缠绕层的作用下，在复合材料的破坏极限范围内不会出现传统的单向纤维空腹管材纵向纤维发生分层破裂的现象，使复合材料管材的抗扭能力得到了空前的提高，从而使得复合材料空腹型材的各项性能可与钢材相比，但比钢材重量轻、综合成本低，不易腐蚀。大大拓展了复合材料管材的应用领域，市场前景广阔。 

本实用新型通过使缠绕机的转盘上安装斜向缠绕层所需的纤维，通过转盘的旋转直接在芯棒表面形成斜向缠绕层，并利用轴向纤维层多余的粘结剂作为斜向缠绕层的粘结剂，不仅大大简化了整个缠绕机构，而且有利于降低粘结剂的用量，降低生产成本。 

本实用新型通过将形成第二层、第三层轴向复合材料纤维层所需的原料斜向安装在双向缠绕机的一侧，不仅供料方便，而且节省了空间，缩短了供料距离，有利于提高产品质量。 

附图说明

图1-1和图1-2是本实用新型的生产线的示意图，图1-1和图1-2从断开处相连表成一个完整的生产线。 

图2-1和图2-2是本实用新型生产线的俯视图，图2-1和图2-2从断开处相连表成一个完整的生产线。 

图3是本实用新型的多层拉缠复合材料管材的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 

实施例一。 

如图1、2所示。 

一种复合材料空复型材多层拉挤缠绕生产方法，它包括以下步骤： 

首先，使多股复合材料纤维(如碳纤维、玻璃纤维等)丝束通过牵引机均速牵引从轴向恒张力放丝架1上引出，经过轴向浸渍槽2浸渍多股丝束沿芯棒7(可为圆形、椭圆形或多边形结构)轴线方向并行布置形成一个与芯棒7外形相一致的、未固化的第一层轴向复合材料层；