專利名稱：連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管道纏繞機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于連續(xù)纏繞工藝條件下制造玻璃纖維增強(qiáng)塑料濕法夾砂管道系統(tǒng)及制造工藝。
背景技術(shù)：
目前國際上生產(chǎn)玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管道，主要有三種成型工藝:定長纏繞工藝、連續(xù)纏繞工藝及離心澆鑄工藝:
I)定長纏繞工藝是在長度一定的管模上，采用螺旋纏繞和/或環(huán)向纏繞工藝在管模長度內(nèi)由內(nèi)至外逐層制造管材的一種生產(chǎn)方法。2)離心澆鑄工藝是用喂料機(jī)把玻璃纖維、樹脂、石英砂等按一定要求澆鑄到旋轉(zhuǎn)著的模具內(nèi)，固化后形成管材的一種生產(chǎn)方法。3)連續(xù)纏繞工藝是在連續(xù)輸出的模具上，把樹脂、連續(xù)纖維、短切纖維和石英砂按一定要求采用環(huán)向纏繞方法連續(xù)鋪層，并經(jīng)固化后切割成一不定期長度的管材產(chǎn)品的一種生產(chǎn)方法。目前國內(nèi)市場中占據(jù)主導(dǎo)地位的是定長纏繞法生產(chǎn)玻璃鋼管道，它的主要特點(diǎn)是投資成本低，周轉(zhuǎn)快，但同時存在著自動化程度不高、生產(chǎn)效率低、環(huán)境影響大的弊端。連續(xù)纏繞生產(chǎn)線具有自動化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)境影響因素小的綜合優(yōu)點(diǎn)，但同時存在著投資成本高、產(chǎn)品成本居高不下的特點(diǎn)。目前國際上生產(chǎn)連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的廠家主要有沙特阿拉伯AMIANTITTE公司及意大利VEM公司，國內(nèi)連續(xù)纏繞生產(chǎn)線尚處于仿制階段并未成熟。90年代初期我國河南引進(jìn)了一條連續(xù)纏繞生產(chǎn)線，2008年上海耀華玻璃鋼有限公司從VEM公司引進(jìn)了一條連續(xù)纏繞生產(chǎn)線，由于遇到成本瓶頸市場局面一直未曾打開。不管沙特阿拉伯AMIANTITTE公司及意大利VEM公司成本居高的主要原因是采用干法夾砂生產(chǎn)玻璃鋼管道，這種直接往纖維上噴膠后再噴砂的方法使砂漿層的樹脂含量處于25-30%的高位從而影響到了管道的整體成本，同時由于是開放式夾砂方法，造成砂塵飛揚(yáng)同時有害氣體對環(huán)境造成影響。濕法夾砂技術(shù)是通過石英砂級配料與樹脂預(yù)混后通過上砂裝置實現(xiàn)砂漿層包覆纏繞的工藝，它的特點(diǎn)是樹脂砂漿層混合均勻、密實，在相對密閉的空間的完成預(yù)混，環(huán)境影響因素小同時砂漿層的樹脂含量可下降到12%-15%之間。由于連續(xù)纏繞生產(chǎn)工藝的特殊性，國內(nèi)目前運(yùn)用于定長纏繞工藝上的濕法并不能適用于連續(xù)纏繞生產(chǎn)線，對此本專利發(fā)明人通過攻關(guān)研制出了一整套濕法夾砂系統(tǒng)，并在生產(chǎn)過程中取得了良好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種成本低，效率高的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)及制造工藝，并且質(zhì)量穩(wěn)定，成品性能佳，環(huán)境影響因素小。
為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，一組由編程控制器控制的雙螺桿砂漿混合輸送裝置的出口與砂斗連接，砂斗與刮板擠出裝置連接，刮板擠出裝置擠出的樹脂砂漿通過出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)后落在帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置上，帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置與旋轉(zhuǎn)模具連接，旋轉(zhuǎn)模具旋轉(zhuǎn)同時帶動帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置的樹脂砂漿層完成玻璃纖維增強(qiáng)塑料濕法夾砂管道的連續(xù)纏繞生產(chǎn)。所述雙螺桿砂漿混合輸送裝置通過鎖緊裝置固定在支架上，由絲桿升降機(jī)構(gòu)實現(xiàn)高度方向的調(diào)整。所述刮板擠出裝置內(nèi)設(shè)一組葉片刮板，通過變頻電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)軸上的葉片刮板旋轉(zhuǎn)，使樹脂砂漿實現(xiàn)二級混合。所述出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置安裝在刮板擠出裝置的出砂口，其絲桿帶動前行走板做橫向移動，前行走板后設(shè)置出砂厚度調(diào)節(jié)板，出砂厚度調(diào)節(jié)板通過滑動銷與前行走板完成聯(lián)動，在前行走板水平方向移動時，出砂厚度調(diào)節(jié)板按比例沿上下方向移動。所述前行走板上開設(shè)有二道滑槽。所述出砂厚度調(diào)節(jié)板為L型板。所述帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置，其振動托板通過多組拉簧與橋架相連，在振動托板與旋轉(zhuǎn)模具銜接處設(shè)置過渡托板，過渡托板與旋轉(zhuǎn)模具之間的開口及距離由拉桿調(diào)節(jié)，振動頻率由變頻電機(jī)調(diào)節(jié)。所述帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置帶有一組兜紗布張力調(diào)節(jié)裝置。所述濕法夾砂系統(tǒng)置于工作平臺上，工作平臺高度由油缸調(diào)節(jié)，工作平臺沿軌道作直線方向移動。所述旋轉(zhuǎn)模具上方的工作平臺上設(shè)置一組連續(xù)無捻纖維切碎裝置，切碎的無捻纖維落入帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置的輸送帶上與樹脂砂漿層分層混合。所述旋轉(zhuǎn)模具上方設(shè)置有多組輾壓輥。一種連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)的制造工藝，包括以下的步驟:
⑴預(yù)先混合好的級配石英砂和填充劑通過氣力輸送裝置吹送到分配管；再通過一組由編程控制器控制的伺服電機(jī)驅(qū)動級配砂輸送螺桿經(jīng)漏管輸送到砂漿輸送螺桿；預(yù)促進(jìn)樹脂與固化劑分別由樹脂計量泵與固化劑計量泵輸送至靜態(tài)混合器，混合好的樹脂通過管道送至砂漿輸送螺桿；
⑵根據(jù)夾砂量的多少由微機(jī)控制由單螺桿或雙螺桿工作，同時出砂量的多少亦可通過微機(jī)與編程控制器控制，樹脂砂漿由砂漿輸送螺桿輸送至砂斗；
⑶通過變頻電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)軸上的葉片刮板旋轉(zhuǎn)，使樹脂砂漿實現(xiàn)二級混合，同時將樹脂砂漿從刮板擠出裝置的出砂口擠出；
⑷出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置對砂層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(5)橋架振動，使樹脂砂漿層的進(jìn)一步密實；
(6)兜紗布輸送樹脂砂漿層；
(7)—組連續(xù)無捻纖維切碎裝置切碎無捻纖維，落在兜紗布上的樹脂砂漿層上；
⑶模具旋轉(zhuǎn)同時樹脂砂漿層通過兜紗布完成纏繞鋪設(shè)；
⑶固化;(10)脫膜、切割成管材產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)越功效在于:
1)成本低，可行性強(qiáng)，效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，成品性能佳，環(huán)境影響因素小；
2)管道夾砂層樹脂含量從25-30%下降至12-15%，使管道整體成本大幅度下降；
3)構(gòu)成樹脂砂漿層的所有原材料實現(xiàn)計量輸出，提高了制品質(zhì)量穩(wěn)定性；
4)通過多級混合輔之以振動輸送，使石英砂與樹脂實現(xiàn)良好結(jié)合的同時增加了夾砂層密實度從而提高了管道剛度；
5)夾砂層中加入短切纖維進(jìn)一步提高了夾砂層的強(qiáng)度及抗變形能力；
6)產(chǎn)品厚度均勻，性能穩(wěn)定；
7)生產(chǎn)效率大幅度提升，相對于傳統(tǒng)的定長纏繞生產(chǎn)線日產(chǎn)量提高6-8倍； 8)環(huán)境影響因素小，徹底摒棄了原來連續(xù)纏繞生產(chǎn)線干法夾砂所帶來的粉塵影響，進(jìn)一步提升了連續(xù)纏繞生產(chǎn)線綜合競爭優(yōu)勢。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)正視 圖2是刮板擠出裝置和砂層厚度調(diào)節(jié)裝置側(cè)視 圖3是旋轉(zhuǎn)葉片刮板示意 圖4是出砂厚度調(diào)節(jié)板正視 圖5是雙螺桿砂漿混合輸送裝置正視 圖6是雙螺桿砂漿混合輸送裝置側(cè)視 圖7是兜紗布張力調(diào)節(jié)裝置俯視 圖8是本發(fā)明的制造工藝流程 圖中標(biāo)號說明
I一砂漿輸送螺桿；2 —分配管；
3一伺服電機(jī)；4 一級配砂輸送螺桿；
5一鎖緊裝置；6 —靜態(tài)混合器；
7—工作平臺；8—油缸；
9 一軌道；10 —刮板擠出裝置；
II一振動橋架輸砂裝置；12 —變頻電機(jī)；
13 —拉簧；14 一拉桿；
15 —過渡托板；16 —旋轉(zhuǎn)模具；
17 一輾壓輥；18 —連續(xù)無捻纖維切碎裝置；
19 一短切纖維；20 —樹脂砂衆(zhòng)；
21 —兜紗布張力調(diào)節(jié)裝置；22 —兜紗布；
23 —連續(xù)纏繞機(jī)上工作平臺；24 —砂斗；
25—固定銷；26—變頻電機(jī)；
27 一前行走板；28 —滑槽；
29—出砂厚度調(diào)節(jié)板；30 —絲桿；
31 一葉片刮板；32 —旋轉(zhuǎn)軸；33 一漏管；34 — 5 紗布卷；
35 一后張力棍；36 —展平棍；
37 一樹脂計量泵；38 —固化劑計量泵；
39 一振動托板；40 —前張力棍；
41 一絲桿升降機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式請參閱附圖所示，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，一組由編程控制器控制的雙螺桿砂漿混合輸送裝置的出口與砂斗24連接，砂斗24與刮板擠出裝置10連接，刮板擠出裝置10擠出的樹脂砂漿通過出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)后落在帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置11上，帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置11與旋轉(zhuǎn)模具16連接，旋轉(zhuǎn)模具16旋轉(zhuǎn)同時帶動帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置11的樹脂砂漿層完成玻璃纖維增強(qiáng)塑料濕法夾砂管道的連續(xù)纏繞生產(chǎn)。由雙螺桿砂漿混合輸送裝置輸送的樹脂砂漿20落入砂斗24，刮板擠出裝置10擠出的樹脂砂漿通過出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)厚度調(diào)節(jié)后落在兜紗布22上，兜紗布22由振動橋架輸砂裝置11托底，振動橋架輸砂裝置11與架設(shè)在夾砂工作平臺7上，模具16旋轉(zhuǎn)同時拖動經(jīng)張力調(diào)節(jié)裝置21實現(xiàn)張力控制的兜紗布22同步纏繞。兜紗布張力調(diào)節(jié)裝置21也固定在夾砂工作平臺7上并與振動橋架輸砂裝置11保持軸線方面一致，連續(xù)纏繞機(jī)上工作平臺23上設(shè)置一組連續(xù)無捻纖維切碎裝置18。從而構(gòu)成了連續(xù)纏繞生產(chǎn)線濕法夾砂設(shè)備的主體部分。如圖2和圖3所示，砂斗24通過固定銷25與刮板擠出裝置10連接。刮板擠出裝置10內(nèi)設(shè)一組葉片刮板31，通過變頻電機(jī)26帶動旋轉(zhuǎn)軸32上的葉片刮板31旋轉(zhuǎn)，使樹脂砂漿實現(xiàn)二級混合同時在此過程中將樹脂砂漿從出砂口擠出。如圖3和圖4所示，出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置由絲桿30帶動前行走板27做橫向移動，出砂厚度調(diào)節(jié)板29通過滑動銷與前行走板27完成聯(lián)動，在前行走板27水平方向移動時，出砂厚度調(diào)節(jié)板29按比例沿上下方向移動。出砂厚度調(diào)節(jié)板29為一 L型板，寬度可調(diào)，實現(xiàn)不同層數(shù)夾砂的要求。如圖5和圖6所示，雙螺桿砂漿混合輸送裝置由砂漿輸送螺桿1、分配管2、伺服電機(jī)3、級配砂輸送螺桿4、鎖緊裝置5、靜態(tài)混合器6構(gòu)成，固定在支架上，同時可由絲桿升降機(jī)構(gòu)41實現(xiàn)高度方向的調(diào)整。靜態(tài)混合器6至與纏繞機(jī)上工作平臺。通過靜態(tài)混合器6混合好的樹脂通過管道送至砂漿輸送螺桿I，樹脂砂漿通過高速旋轉(zhuǎn)的螺桿實現(xiàn)一級預(yù)混輸送。如圖7所示，兜紗布張力調(diào)節(jié)裝置由后張力輥35、展平輥36、前張力輥40等構(gòu)成，通過連桿裝置固定在夾砂工作平臺7上，使所有輥能在圓周方向做擺臂轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)兜紗布22的張力調(diào)節(jié)。如圖8所示，本發(fā)明還提供了一種連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)的制造工藝，包括以下的步驟:
⑴預(yù)先混合好的級配石英砂和填充劑通過氣力輸送裝置吹 送到分配管；再通過一組由編程控制器控制的伺服電機(jī)驅(qū)動級配砂輸送螺桿經(jīng)漏管輸送到砂漿輸送螺桿；預(yù)促進(jìn)樹脂與固化劑分別由樹脂計量泵與固化劑計量泵輸送至靜態(tài)混合器，混合好的樹脂通過管道送至砂漿輸送螺桿；
⑵根據(jù)夾砂量的多少由微機(jī)控制由單螺桿或雙螺桿工作，同時出砂量的多少亦可通過微機(jī)與編程控制器控制，樹脂砂漿由砂漿輸送螺桿輸送至砂斗；
⑶通過變頻電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)軸上的葉片刮板旋轉(zhuǎn)，使樹脂砂漿實現(xiàn)二級混合，同時將樹脂砂漿從刮板擠出裝置的出砂口擠出；
⑷出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置對砂層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(5)橋架振動，使樹脂砂漿層的進(jìn)一步密實；
(6)兜紗布輸送樹脂砂漿層；
(7)—組連續(xù)無捻纖維切碎裝置切碎無捻纖維，落在兜紗布上的樹脂砂漿層上；
⑶模具旋轉(zhuǎn)同時樹脂砂漿層通過兜紗布完成纏繞鋪設(shè)；
⑶固化;
(10)脫膜、切割成管材產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:一組由編程控制器控制的雙螺桿砂漿混合輸送裝置的出口與砂斗連接，砂斗與刮板擠出裝置連接，刮板擠出裝置擠出的樹脂砂漿通過出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)后落在帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置上，帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置與旋轉(zhuǎn)模具連接，旋轉(zhuǎn)模具旋轉(zhuǎn)同時帶動帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置的樹脂砂漿層完成玻璃纖維增強(qiáng)塑料濕法夾砂管道的連續(xù)纏繞生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述雙螺桿砂漿混合輸送裝置通過鎖緊裝置固定在支架上，由絲桿升降機(jī)構(gòu)實現(xiàn)高度方向的調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述刮板擠出裝置內(nèi)設(shè)一組葉片刮板，通過變頻電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)軸上的葉片刮板旋轉(zhuǎn)，使樹脂砂漿實現(xiàn)二級混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置安裝在刮板擠出裝置的出砂口，其絲桿帶動前行走板做橫向移動，前行走板后設(shè)置出砂厚度調(diào)節(jié)板，出砂厚度調(diào)節(jié)板通過滑動銷與前行走板完成聯(lián)動，在前行走板水平方向移動時，出砂厚度調(diào)節(jié)板按比例沿上下方向移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述前行走板上開設(shè)有二道滑槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置，其振動托板通過多組拉簧與橋架相連，在振動托板與旋轉(zhuǎn)模具銜接處設(shè)置過渡托板，過渡托板與旋轉(zhuǎn)模具之間的開口及距離由拉桿調(diào)節(jié)，振動頻率由變頻電機(jī)調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置帶有一組兜紗布張力調(diào)節(jié)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述濕法夾砂系統(tǒng)置于工作平臺上，工作平臺高度由油缸調(diào)節(jié)，工作平臺沿軌道作直線方向移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)模具上方的工作平臺上設(shè)置一組連續(xù)無捻纖維切碎裝置，切碎的無捻纖維落入帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置的輸送帶上與樹脂砂漿層分層混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)模具上方設(shè)置有多組輾壓輥。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)的制造工藝，包括以下的步驟: ⑴預(yù)先混合好的級配石英砂和填充劑通過氣力輸送裝置吹送分配管，再通過一組由編程控制器控制的伺服電機(jī)驅(qū)動級配砂輸送螺桿經(jīng)漏管輸送到砂漿輸送螺桿；預(yù)促進(jìn)樹脂與固化劑輸送至靜態(tài)混合器，混合好的樹脂通過管道送至砂漿輸送螺桿； ⑵根據(jù)夾砂量的多少由微機(jī)控制由單螺桿或雙螺桿工作，同時出砂量的多少亦可通過微機(jī)與編程控制器控制，樹脂砂漿由砂漿輸送螺桿輸送至砂斗； ⑶通過變頻電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)軸上的葉片刮板旋轉(zhuǎn)，使樹脂砂漿實現(xiàn)二級混合，同時將樹脂砂漿從刮板擠出裝置的出砂口擠出；⑷出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置對砂層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；(5)橋架振動，使樹脂砂漿層的進(jìn)一步密實；(6)兜紗布輸送樹脂砂漿層；(7)—組連續(xù)無捻纖維切碎裝置切碎無捻纖維，落在兜紗布上的樹脂砂漿層上；⑶模具旋轉(zhuǎn)同時樹脂砂漿層通過兜紗布完成纏繞鋪設(shè)；⑶固化;(10)脫膜、切割成管材產(chǎn)品。 ·
全文摘要
本發(fā)明公開一種連續(xù)纏繞生產(chǎn)線的濕法夾砂系統(tǒng)，一組由編程控制器控制的雙螺桿砂漿混合輸送裝置的出口與砂斗連接，砂斗與刮板擠出裝置連接，刮板擠出裝置擠出的樹脂砂漿通過出砂厚度的比例調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)后落在帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置上，帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置與旋轉(zhuǎn)模具連接，旋轉(zhuǎn)模具旋轉(zhuǎn)同時帶動帶多級振動裝置的振動橋架輸砂裝置的樹脂砂漿層完成玻璃纖維增強(qiáng)塑料濕法夾砂管道的連續(xù)纏繞生產(chǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是成本低，可行性強(qiáng)，效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，成品性能佳，環(huán)境影響因素小。
文檔編號B29C70/32GK103192535SQ20131015445
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者朱文國, 俞桂華, 張鴻杰, 陳長春, 趙泉國 申請人:上海耀華玻璃鋼有限公司