[发明专利]一种纤维增强复合管的生产设备

说明书

本发明提供了一种纤维增强复合管的生产设备，属于复合管道技术领域。它解决了现有技术中复合管道强度较低的问题。本纤维增强复合管的生产设备包括成型模具，成型模具包括外模套、芯模、与外模套的出口端相连接的定径套以及与定径套的内腔相连通的进气通道，外模套与芯模之间形成有成型腔道，本生产设备还包括外管和能将增强纤维包覆在外管外周壁上的绕线机，外管的尾端由外模套的入口端伸入外模套内，外管的外周壁与外模套的内周壁之间形成与成型腔道正对的环形腔道，外管内还设有与进气通道连通的进气管。本发明能够提升纤维增强复合管的强度，同时保证产品尺寸的稳定性。

技术领域

本发明属于复合管道技术领域，涉及一种纤维增强复合管的生产设备。

背景技术

随着城市的不断扩大建设、以及石油和天然气的不断开采，对运输管道的需求也越来越大。传统的钢制管道耐腐蚀性较差且不易搬运，已无法适应当前的需要。纤维增强复合管道由于其密度小，强度高，具有优异的机械性能，如良好的加工性能及其很好的耐化学稳定性能和耐热性能等，在一些复杂的环境中仍然可以长期稳定使用，因此受到广泛的应用。

现有的纤维增强复合管主要是连续纤维增强复合管，目前连续纤维增强复合管在制造时，常规技术是通过挤出机先挤出管坯，然后再通过缠绕机将增强纤维缠绕在管坯表面，并通过粘结剂粘合，形成增强纤维复合管道。如中国专利文献公开的一种塑料管道成型流水线(申请号：201811640324.6；申请公开号：CN109664479A)。该制造工艺所生产的复合管道要保证制备的管道到达要求的强度，通常需要进行多层缠绕，而由于连续纤维的厚度很小，其直接缠绕在内管表面形成的粘结层很小，同时各层纤维依次缠绕往往也会造成纤维之间接触的区域粘接力有限或者根本没有粘结，导致层间的粘结不结实，对复合管道质量尤其是强度的提高效果有限。

除了连续增强纤维复合管之外，还有通过将将短切纤维混入热熔体中，通过挤出模具共挤形成多层结构的纤维增强复合管。挤出模具中，通常还会设置气体通路将外界的气体引入模具内并与成型管的内部连通，使完成塑形的管道的内部保持一定的压力，避免管道变形。而为了实现外界的气体通入模具内部，常规设计都是在模具的侧壁上开设供气体进入的入口。如中国专利文献公开的一种防鼠硅芯管的共挤模具(申请号：202022849645.6)，在成型芯前侧连接合流芯，使其生产出来的防鼠硅芯管呈三层结构。同时，该模具内进气孔的入口位于模具的侧壁上，使得气体能够进入模具内对完成塑形管道进行支撑避免管道变形。该模具结构无法实现连续纤维复合管的挤出，而只能将短切纤维混入热熔体中，进行多层共挤形成多层结构的纤维增强复合管道，相对于连续纤维增强复合管道而言，其管道性能尤其是抗剪切强度差异较为明显。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种纤维增强复合管的生产设备，本发明解决的技术问题是：提升纤维增强复合管的强度，同时保证产品尺寸的稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种纤维增强复合管的生产设备，包括成型模具，所述成型模具包括外模套、芯模、与外模套的出口端相连接的定径套以及与定径套的内腔相连通的进气通道，所述外模套与芯模之间形成有成型腔道，其特征在于，本生产设备还包括外管和能将增强纤维包覆在外管外周壁上的绕线机，所述外管的尾端由外模套的入口端伸入外模套内，所述外管的外周壁与外模套的内周壁之间形成与成型腔道正对的环形腔道，所述外管内还设有与进气通道连通的进气管。

成型模具内的成型腔道的作用是供熔融料流过，以使成型腔道内形成所需断面形状的管道。在进行管道生产的过程中，通常都需要利用牵引机向前牵拉制造成型的管道，以使管道连续不断地从成型模具内伸出，实现连续生产。本生产设备通过设置外管，在制造时，依靠现有的纤维缠绕装置如绕线机将连续的增强纤维缠绕在外管的外周壁上，此时，由于外管与外模套之间形成了与成型腔道正对的环形腔道，因此在牵引机的作用下，增强纤维会持续不断地经过成型腔道，与成型腔道内的熔融料交汇、复合，最终形成纤维增强复合管从成型模具的出口端伸出，然后依次经过定径套定径、管道冷却设备定型，之后连接牵引机。