专利名称：用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及聚乙烯纤维增强复合材料压制成型，尤其涉及一种用于 聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统和压力控制方法。
背景技术：
超高分子量聚乙烯(ultra high molecular weight polyethylene简称 UH丽PE)纤维也称高强高才莫聚乙烯(high strength high module polyethylene 简称HS匿E)纤维或伸展链(elongation chain polyethylene简称ECPE )聚 乙烯纤维或高性能聚乙烯(high performance polyethylene简称HPPE)纤维 或高模量聚乙烯(high module polyethylene简称HMPE)纤维， 一般是指重均 分子量在(1~6) xl06的聚乙烯纤维，有时重均分子量还会高于此值，这种纤 维在本实用新型中简称为聚乙烯纤维。
聚乙烯纤维是由荷兰的DSM公司首先开发制造的。采用的方法是凝胶纺丝-超倍拉伸法，基本原理是超高分子量聚乙烯在一定的温度下以一定的浓度溶 解在适当的溶剂中，此时聚乙烯分子得以解开缠结，然后此溶液通过喷丝板纺 丝再经过拉伸，聚乙烯分子链进一步得到拉伸，分子链平行排列，规整度很高， 形成高度结晶的聚乙烯纤维。聚乙烯纤维中的聚乙烯分子链高度伸展、取向度 达到95%以上、结晶度达到85%以上。聚乙烯纤维的内部结构决定了其具有优异 的力学性能、耐磨性能和化学稳定性等。因此，聚乙烯纤维一经问世就得到了 世界各国的广泛关注，发展较快。我国的东华大学对此纤维的研究较为深入并
取得了丰硕的研究成果。
聚乙烯纤维增强复合材料成型方法很多，压制成型是的其中常见的一 种。压制成型前按照预先设计的铺层方式将聚乙烯纤维预浸料铺设，然后放 入压机等压制成型设备，在一定的温度和压力下压制聚乙烯纤维预浸料，达 到工艺规定的时间以后，冷却就可以制得聚乙烯纤维增强复合材料。通常在 工艺规定的时间内，需要保持一定的压力以利于聚乙烯纤维增强复合材料的 成型，在这段时间内，希望压力保持恒定。在实际生产过程中，有一个压力泵为成型机提供压力，首先开启压力泵，当聚乙烯纤维增强复合材料压制成 型的成型机压力达到所需的压力时，关闭压力泵进入保持压力的状态。由于 各种原因的影响，在压力泵关闭的情况下，压力会随着时间的推移而下降， 当压力已经低到允许的压力下限时，需要再次开启压力泵为成型机补充压力， 使成型机的压力达到压制成型的所需压力时，再次关闭压力泵，如此反复的 开启和关闭压力泵直至聚乙烯纤维增强复合材料压制成型结束。这样反复的 开启和关闭压力泵将对压力泵的使用寿命有很大的影响，并且耗费电能较多。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成 型的压力保持系统。
本实用新型的另 一个目的是提供用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型 的压力控制方法。
为了达到以上的实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案 一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统，该压力保 持系统为成型机提供压力，包括主压力泵、主压力泵的驱动装置、辅压力泵 和辅压力泵的驱动装置，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大，辅压力泵用 于补充压制成型过程中的损失的压力，主压力泵的输出管路和辅压力泵的输 出管路相互连通。
在压力保持系统的管路上可以才艮据实际的情况需要设置各种不同种类的 阀件。
上述的聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统中，辅压力泵 的功率小于主压力泵的功率，压力泵为成型机提供的压力达到所需的压力时， 可以关闭主压力泵，并且至聚乙烯纤维复合材料压制成型结束都可以不再开 启主压力泵，当成型机的压力下降时，可以间断性的开启辅压力泵为成型机 补充损失的压力或者一直开启辅压力泵为成型机补充损失的压力，从而达到 了对主压力泵的保护。
由于辅压力泵的功率比主压力泵的功率低，所以可以降低成型过程中的 所消耗的电能。优选地，所述压力泵为油增压泵。
优选地，所述主压力泵和辅压力泵固定于同一底座上。 优选地，在压力保持系统的输出的管路上有 一个卸压阀。
优选地，在主压力泵的输出管路上有防止供压流体回流的部件；更优选
地，所述的防止供压流体回流的部件为单向阀。
优选地，主压力泵的功率是辅压力泵的功率的2倍或者2倍以上；更优 选地，主压力泵的功率是辅压力泵的功率的10倍或者10倍以上。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤
1) 开启主压力泵；
2) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭主压力泵；
3) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力下降至所需的压 力的下限时，开启辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大；
4) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭辅压力泵；
重复步骤3 )和4 ) 一次或者一次以上。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤
1) 开启主压力泵和辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大；
2) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭主压力泵和辅压力泵；
3 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力下降至所需的压 力的下限时，开启辅压力泵；
4)当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭辅压力泵；
重复步骤3 )和4 ) 一次或者一次以上。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤1) 开启主压力泵；
2) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭主压力泵；
3) 开启辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大，用辅压力泵补 充损失的压力。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤
1)开启主压力泵和辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大； 2 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力的
上限时，关闭主压力泵，用辅压力泵补充损失的压力。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下
步骤
1)开启主压力泵和辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大；
2 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力的 下限或者接近所需的压力的下限时，关闭主压力泵；
3 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力超过所需的压力的 下限并且小于或者等于所需的压力的上限时，关闭辅压力泵；
4) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力下降至所需的压力 的下限时，开启辅压力泵；
重复步骤3 )和4 ) 一次或者一次以上。
上述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，主压力 泵的功率可以是辅压力泵的功率的2倍或者2倍以上，优选主压力泵的功率 可以是辅压力泵的功率的IO倍或者IO倍以上。
本实用新型提供的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系 统与现有技术相比，可以延长主压力泵的使用寿命，即可以延长现有技术中 为成型机提供压力的压力泵的使用寿命。
本实用新型提供的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方 法与现有技术相比，可以延长主压力泵的使用寿命，即可以延长现有技术中 为成型机提供压力的压力泵的使用寿命。本实用新型提供的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系 统和压力控制方法，特别适用于聚乙烯纤维增强复合材料的压制成型设备和 工艺。
图1是本实用新型实施例所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型 的压力保持系统的工作原理示意图。
图2是现有技术中用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系 统的工作原理示意图。
图3是本实用新型实施例所述的一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制 成型的压力控制方法的流程图。
附图中各标号为101 ——主压力泵，102——单向阀，103——辅压力 泵，104——进油管路，105——回油管路，106——液压缸，107——液压油
々々相。
具体实施方式
本实用新型提供的一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保 持系统，该压力保持系统为压机提供压力，包括主压力泵、主压力泵的驱动 装置、辅压力泵和辅压力泵的驱动装置，主压力泵的功率比辅压力泵的功率 大，主压力泵的输出管路和辅压力泵的输出管路相互连通。
为了更好的使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下 面结合附图和具体实施方式
作进一步详细的说明。
请参见图1,图1是本实用新型所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压 制成型的压力保持系统的 一个实施例的工作原理示意图。
如图l所示，本实用新型提供的实施例具体包括主压力泵101及其驱动 装置，单向阀102,辅压力泵103及其驱动装置，进油管路104，回油管路 105,液压缸106和液压油箱107。主压力泵的驱动装置和辅压力泵的驱动装 置均为电机驱动装置，图1中未示出。也可以根据需要在不同的输油管路上 设置控制阀门，例如在回油管路105上，或者在进油管路104上，或者同时在回油管路105上和进油管路104上设置控制阀门，控制阀门的设置可以参
考各种已有的技术，控制阀门图l中未示出。在油路的输出管路上可以设置 防止流体回流的部件，优选使用单向阀。
主压力泵101的进油管直接插入液压油箱107中，并且进油管的管口没 入油中，主压力泵101的上部与进油管路104连通。辅压力泵103的进油管 也直接插入液压油箱107中，并且进油管的管口没入油中，辅压力泵的上部 与进油管路104连通。主压力泵的功率为IO千瓦，辅压力泵的功率为1千瓦。 在进油管路104上设置两个单向阀102,如图1中所示位置，两个单向阀分 别管控主压力泵和辅压力泵的油路。单向阔只允许从主压力泵101或者辅压 力泵103来的油通过，而不允许相反的方向的油通过。进油管3各104与液压 缸106连通，然后通过回油管路105回到液压油箱107。
进油管优选可以选择金属类的管件、无机非金属的管件或者不溶于油的 有机材料或者复合材料等。
所述的液压油箱为长方体，也可以根据需要选择圓柱体、中空球体或者 半球体、正方体、椭球体等形状。
所述油优选使用导热油。在此压力保持系统处于工作状态时，油在大部 分情况下是处于循环状态，并且会随着时间的进行，油温升高，所以优选使 用热传导性良好的导热油，可以使得油及时散热，油温保持稳定。导热油或 称为传热油、或者称为热载体油等，优选能够满足GB/T4016-83的规定导热 油。当然也可以选择其他类的油，例如煤油、柴油等，也可以选择使用其他 类的流体，例如水、空气等。
主压力泵101的上部与进油管路104连通可以通过螺紋连接等形式，并 且配以柔性材料以阻止油的泄漏，优选使用耐油橡胶等作为内衬件。耐油橡 胶优选使用硅橡胶和乙丙橡胶。并且在本实用新型其他的连接部件中，如果 连接部件能够接触到油，也优选使用上述的橡胶等柔性材料作为内衬件。
所述单向阀是指流体只能沿一个方向流通，另一方向不能通过的阀。单 向阀也称为止回阀、逆止阀，单向阀按结构划分，可分为升降式单向阀、旋 启式单向阀和蝶式单向阀三种。本实用新型中可以使用的单向阀可以选用其 中的任意一种。本实用新型中也可以采用单向阀以外的其他阀件，选用的原则是能够起到截止流体的作用。
下面结合本实施例说明本实用新型的工作原理。
首先将聚乙烯纤维预浸料按照预先设定的铺层方式将其放入成型机两个 模板之间，然后启动主压力泵101的电机驱动装置以带动主压力泵101使得 成型机的两个模板合在一起，并且达到所需要的压力，然后关闭主压力泵， 随着时间的推移，由于各种漏油等其他因素的存在，压力会随着时间的推移 而逐渐下降，从而超出所需压力所允许的操作误差范围，当成型机压力超出 所需压力所允许的操作误差范围之后，需要补充损失的压力，因此开启辅压
力泵103的电机驱动装置，使得辅压力泵103开始工作，补充压机损失的压 力，达到所需压力后，关闭辅压力泵103。如果成型机再下降，那么重新开 启辅压力泵103，直到压制成型工艺要求的时间。本文中提及开启压力泵也 相当于开启压力泵的驱动装置，带动压力泵开始工作。
在引入辅压力泵103及其驱动装置之后，主压力泵101及其驱动装置在 完成第一次为成型机提供压力之后，直至达到压制成型工艺所要求的时间之 间都不需要再开启。因而可以延长主压力泵101及其驱动装置的使用寿命， 并且由于辅压力泵103及其驱动装置的功率小于主压力泵，所以可以达到节 省电能消耗的作用。
在此成型过程中也可以对成型积4莫才反加热。加热的方式优选4吏用电加热。 为了能更好的实施本实用新型，本实用新型还提供一些改进的方法和措施。
所述主压力泵101和辅压力泵103可以固定于同一底座上。固定于同一 底座上，可以节省较多的空间。
在压力保持系统的输出的管路上可以有一个卸压阀。此卸压阀的存在，
主要是为了避免操作失误或者其他的原因引起压力过高，而损坏设备。如果 有卸压阀的存在，当管路上的压力超出设定的压力值时，卸压阀即进行工作，
将压力卸掉，并且如果其上设置一个报警装置，也可以起到报警提示操作人 员的作用。
主压力泵101的功率优选的是辅压力泵103的功率的2倍或者2倍以上， 更优选的是10倍或者IO倍以上。成型机的压力在成型过程中压力的下降较慢，所以可以选用比主压力泵101的功率小的很多的辅压力泵103。
另外本实用新型在使用过程中可以选用以下几种常见的方法来进行聚乙
烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制。具体为
请参见图3,图3所示为一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的 压力控制方法的示意图，具体包括如下步骤
1 )开启主压力泵；
2) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭主压力泵；
3) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力下降至所需的压 力的下限时，开启辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大；
4) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭辅压力泵；
重复步骤3 )和4 ) 一次或者一次以上。
重复步骤3)和4) 一次或者一次以上的意思是指，在对成型机完全卸 压之前，执行步骤3)和4)的次数为一次或者一次以上。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤
1) 开启主压力泵和辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大；
2) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭主压力泵和辅压力泵；
3) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力下降至所需的压 力的下限时，开启辅压力泵；
4) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力 的上限时，关闭辅压力泵；
重复步骤3 )和4 ) 一次或者一次以上。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤
1) 开启主压力泵；
2) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力的上限时，关闭主压力泵；
3) 开启辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大，用辅压力泵补 充损失的压力。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下 步骤
1)开启主压力泵和辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大； 2 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力的
上限时，关闭主压力泵，用辅压力泵补充损失的压力。
一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，包括如下
步骤
1)开启主压力泵和辅压力泵，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大；
2 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力达到所需的压力的 下限或者接近所需的压力的下限时，关闭主压力泵；
3 )当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力超过所需的压力的 下限并且小于或者等于所需的压力的上限时，关闭辅压力泵；
4) 当聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的成型机压力下降至所需的压力 的下限时，开启辅压力泵；
重复步骤3)和4)一次或者一次以上。比较可知利用此压力控制方法， 可以使得主压力泵更加节省开启的时间和次数，因此也更加有利于保护主压 力泵以延长其使用寿命。
通过主压力泵和辅压力泵的开闭时间的调整还可以组合出 一些压力控制 的方法，这里不再——赘述。
上述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力控制方法，主压力 泵的功率可以是辅压力泵的功率的2倍或者2倍以上，优选主压力泵的功率 可以是辅压力泵的功率的10倍或者10倍以上。
本实用新型提供的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系 统和压力控制方法与现有技术相比，可以延长主压力泵的使用寿命，即可以 延长现有技术中为成型机提供压力的压力泵的使用寿命。
本实用新型提供的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统和压力控制方法，特别适用于聚乙烯纤维增强复合材料的压制成型设备和 工艺。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干 改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统，该压力保持系统为成型机提供压力，其特征在于，包括主压力泵、主压力泵的驱动装置、辅压力泵和辅压力泵的驱动装置，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大，主压力泵的输出管路和辅压力泵的输出管路相互连通。
2、 根据权利要求1所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力 保持系统，其特征在于，所述压力泵为油增压泵。
3、 根据权利要求1所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力 保持系统，其特征在于，在输出的管路上有一个卸压阀。
4、 根据权利要求1 ~ 3中任意一项所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压 制成型的压力保持系统，其特征在于，所述的主压力泵的输出管路上有防止供 压流体回流的部件。
5、 根据权利要求1 ~ 3中任意一项所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压 制成型的压力保持系统，其特征在于，主压力泵的功率是辅压力泵的功率的 IO倍或者IO倍以上。
6、 根据权利要求4所述的用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力 保持系统，其特征在于，主压力泵的功率是辅压力泵的功率的IO倍或者10倍 以上。
专利摘要本实用新型公开一种用于聚乙烯纤维增强复合材料压制成型的压力保持系统，该压力保持系统为成型机提供压力，包括主压力泵、主压力泵的驱动装置、辅压力泵和辅压力泵的驱动装置，主压力泵的功率比辅压力泵的功率大，主压力泵的输出管路和辅压力泵的输出管路相互连通。利用此压力保持系统可以延长主压力泵的使用寿命，即可以延长现有技术中为成型机提供压力的压力泵的使用寿命。
文档编号B29K223/00GK201224177SQ20082011644
公开日2009年4月22日 申请日期2008年6月11日 优先权日2008年6月11日
发明者周成程 申请人:宁波荣溢化纤科技有限公司