[发明专利]一种架空导线用纤维复合绳芯成型工艺与制造设备

权利要求书

1.一种架空导线用纤维复合绳芯的成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a.将碳纤维从可绕轴旋转的纱架集束孔内牵出，进入预热/刻蚀装置中进行预热，同时对碳纤维表面进行刻蚀；

b.将经过步骤a中预热/刻蚀过的碳纤维送入树脂浸渍槽内浸渍，然后使碳纤维分股进入可绕中心轴旋转的单股预成型模具中进行碳纤维芯预成型，预成型的温度设置为90-120℃，然后进入可绕轴旋转的绝缘层包覆模具，在绝缘层包覆模具处用玻璃或者聚酯纤维对外层预成型碳纤维芯进行包覆，内层碳纤维芯不用包覆绝缘层，包覆时两卷或多卷玻璃或聚酯纤维沿着设定的轨道运动，其中浸渍槽内的树脂体系由环氧树脂、固化剂、促进剂和脱模剂组成，各组分的含量为，以其中的环氧树脂质量分数为100份，则固化剂为105-125份，促进剂0.5-2份，脱模剂0.5-3份，通过树脂体系/纤维复合制备得到6根外层芯股和1根内层芯股，再通过加捻工艺，初步制得纤维复合绳芯；

c.将在步骤b中初步得到的纤维复合绳芯引入固化装置中进行固化，通过牵引装置牵引，最后用卷绕装置进行收集。

2.一种实施权利要求1所述纤维复合绳芯成型工艺的制造设备，其特征在于：包括依次连接的纤维纱架(1)、纤维预热/刻蚀装置(2)、树脂浸渍槽(3)、单股预成型模具(4)、绝缘层包覆模具(5)、成型装置(6)、固化装置、牵引装置(10)及卷绕装置(11)，所述固化装置由依次连接的第一固化装置(7)、第二固化装置(8)和第三固化装置(9)组成固化系统，将碳纤维从纤维纱架(1)的集束孔内牵出，然后进入纤维预热/刻蚀装置(2)中进行预热，同时对碳纤维表面进行刻蚀，将经过预热/刻蚀过的碳纤维送入树脂浸渍槽(3)内浸渍，然后使碳纤维分股进入单股预成型模具(4)中进行碳纤维芯预成型，在绝缘层包覆模具(5)处进行包覆，制备得到芯股，再将6根外层芯股和1根内层芯股进行加捻成型，制得纤维复合绳芯，后将纤维复合绳芯依次引入第一固化装置(7)、第二固化装置(8)和第三固化装置(9)中进行固化，用牵引装置牵引(10)，最后用卷绕装置(11)进行收集。

3.根据权利要求2所述绳芯制造设备，其特征在于：所述纤维纱架(1)可绕轴旋转，所述纤维纱架(1)设有集束孔，纤维从集束孔中牵出；所述纤维预热/刻蚀装置(2)使用紫外烘箱，所述烘箱温度设置范围为100-300℃。

4.根据权利要求2所述绳芯制造设备，其特征在于：所述树脂浸渍槽(3)的碳纤维进口和碳纤维出口处设有可旋转的带开孔的转盘，孔直径为1-2mm，转盘的旋转角速度和方向与所述纤维纱架(1)的旋转角速度和方向相同。

5.根据权利要求2所述绳芯制造设备，其特征在于：所述单股预成型模具(4)的长度为10-15cm，其中心模具孔径为2-3mm，外层模具孔径比中心模具孔径小0.1-0.5mm，其旋转角速度和方向与纤维纱架的相同；玻璃或聚酯纤维放置于所述绝缘层包覆模具(5)的轨道处，缠绕时沿着固定轨道运动，运动方向相反，对碳纤维芯进行绝缘层包覆，绝缘层包覆模具外层6个孔(5-3)孔径相同，均为1.5-2.8mm，中心内层孔孔径为2-3mm；对于成型装置，采用聚四氟乙烯制作，其长度为5-10cm，孔径为6-9mm。

6.根据权利要求2所述绳芯制造设备，其特征在于：所述第一固化装置(7)、所述第二固化装置(8)和所述第三固化装置(9)的长度皆为40-70cm，各固化装置所设置的固化温度皆为150-200℃；所述卷绕装置(11)的卷盘直径为纤维复合绳芯直径的50-100倍。