一种立式复合材料管道生产线的制作方法

本发明属于管道生产领域，尤其涉及一种立式复合材料管道生产线。

背景技术：

复合材料管道是一种运用广泛的管道，现有的复合材料管道生产线为卧式结构，纤维缠绕在模具轴上，并在纤维外面加有石英砂，且加入石英砂可以有效减小纤维的用量，从而降低复合材料管道的生产成本。

现有卧式复合材料管道生产线主要的缺点是：由于采用卧式结构，所以纤维和石英砂会在重力作用下会偏向模具轴的轴心线下侧，这样就会导致纤维不密实，从而影响管道的结构强度；同时，卧式结构也会导致石英砂的加砂厚度不能太厚，这样就需要更多的纤维才能制得所需厚度的管道，而纤维的成本高，这样就不能有效降低管道的生产成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种立式复合材料管道生产线，欲提高管道的结构强度。

本发明的技术方案如下：一种立式复合材料管道生产线，其特征在于：包括立式机架(1)和牵引装置，其中立式机架(1)上端部与竖直设置的模具轴(2)上端部转动配合，该模具轴可在旋转电机带动下转动；所述立式机架(1)上部设有圆管形成机构，该圆管形成机构可将玻璃钢带缠绕在所述模具轴(2)上，并在模具轴(2)上形成一根持续向下移动的圆管，且该圆管跟随模具轴(2)同步旋转；

所述圆管形成机构下方的立式机架(1)上设有纤维缠绕机构和加热装置(11)，其中纤维缠绕机构将浸润有树脂的纤维缠绕在所述环向纤维外面，加热装置(11)位于该纤维缠绕机构下方，并将缠绕在环向纤维外面的纤维加热固化，从而形成复合材料管道；

所述牵引装置同轴固定在模具轴(2)下端，该牵引装置牵引复合材料管道向下移动；所述牵引装置下方的立式机架(1)上设有一个切割机(12)，这个切割机能够切断通过该切割机处的复合材料管道，且切下的复合材料管道由运输小车承载并运走。

本发明的工作原理为：竖直设置的模具轴在旋转电机带动下转动，并在模具轴外面形成有圆管，该圆管跟随模具轴同步旋转，并在圆管外面缠绕纤维，圆管外面的纤维由加热装置加热固化后形成复合材料管道，且复合材料管道下部通过切割机(12)时被切下一段，切下的复合材料管道由运输小车承载并运走。

采用以上技术方案，本发明将传统的卧式结构调整为现在的立式结构，这样就能防止纤维偏向模具轴的一侧，而此时纤维在重力作用下往竖直设置的模具轴下部落，从而达到压实纤维的作用，进而加强复合材料管道的结构强度。

作为本发明的一个重要优选方案，所述圆管形成机构与纤维缠绕机构之间的立式机架(1)上设有一个石英砂加砂机构，该石英砂加砂机构包括石英砂输送带(4)和转动座(7)，其中：所述石英砂输送带(4)下方竖直设有一个加砂斗(5)，该石英砂输送带将含有树脂的石英砂输送到加砂斗(5)中；所述加砂斗(5)空套在模具轴(2)外面，该加砂斗上设有振动器(6)，而加砂斗(5)外壁与所述转动座(7)上部固定，该转动座与所述立式机架(1)上的支撑座(8)转动配合，且转动座(7)可在驱动组件驱动下与模具轴(2)同步转动，从而将石英砂加到所述圆管外面；所述加砂斗(5)下端同轴设有环向纤维布纱环(9)，该环向纤维布纱环空套在所述模具轴(2)外面，并将环向纤维布在石英砂外面，从而兜住石英砂。

采用上述结构，不仅可以加入石英砂，从而改善复合材料管道的性能，而且石英砂加砂机构与本发明的立式结构有机配合，也能使石英砂加砂密实，从而增大石英砂的加砂厚度，这样就能有效减少纤维的使用量，从而达到降低复合材料管道生产成本的目的。

作为本案的优化方案，所述圆管形成机构包括安装平台(13)、玻璃钢带斜面推动套(16)和环形增强纤维布纱环(50)，其中安装平台(13)固设在所述立式机架(1)上，该安装平台顶面设有第一玻璃钢带上料组件和第二玻璃钢带上料组件，这两个上料组件的结构相等，且第二玻璃钢上料组件位于第一玻璃钢上料组件内侧；所述第二玻璃钢上料组件由上料盘(14)和上料轴(15)构成，其中上料盘(14)空套在上料轴(15)上部的竖直段，该上料轴的下部与所述安装平台(13)固定，且第二玻璃钢带上料组件中的上料盘(14)低于第一玻璃钢带上料组件中的上料盘(14)；所述第二玻璃钢带上料组件内侧设有布胶杆(10)，该布胶杆竖直固定在所述安装平台(13)上；

所述玻璃钢带斜面推动套(16)空套在所述模具轴(2)上部，该玻璃钢带斜面推动套上端与所述立式机架(1)上端固定，且玻璃钢带斜面推动套(16)的下端为斜面，该斜面在同一根螺旋线上，并能向下推动所述玻璃钢带，且使玻璃钢带螺旋形缠绕在所述模具轴(2)外面；所述玻璃钢带斜面推动套(16)下方竖直设有一个玻璃钢带压轮(17)，该玻璃钢带压轮为随动轮，并通过安装架(18)安装在所述安装平台(13)上表面，且玻璃钢带压轮(17)能压紧模具轴(2)外面缠绕的螺旋形玻璃钢带；

所述环形增强纤维布纱环(50)设在安装平台(13)下表面，该环形增强纤维布纱环可将浸润有树脂的环形增强纤维缠绕在所述螺旋形玻璃钢带外面，从而形成所述圆管。

采用以上结构设计，圆管形成机构可以有效地形成圆管，以便纤维附着在圆管外面，且本圆管形成机构的结构简单，可靠性高，且容易实施。当然，在具体实施过程中，还可以采用其他结构形式的圆管形成机构，并不仅仅局限于本实施例所述的结构。

在本案中，所述牵引装置为内牵引装置，并包括支撑管(19)和旋转主轴(28)，其中支撑管(19)同轴固设在所述模具轴(2)下端，该支撑管沿周向设有一组轴向条形孔，每个轴向条形孔中设有一根牵引链条(20)，该牵引链条每个链节的外表面设有一个牵引胶块(21)；每根所述牵引链条(20)设在主动链轮(22)和从动链轮(23)之间，该主动链轮与对应变速器(24)输出轴上的输出链轮啮合，该变速器输入轴上的输入锥齿轮(25)与竖直短轴(26)下端的锥齿轮(27)常啮合，竖直短轴(26)固设在所述旋转主轴(28)下端，而旋转主轴(28)同轴设在所述模具轴(2)的中心孔内，并可跟随模具轴(2)同步转动。

采用以上结构，本实施例中的牵引装置采用内牵引方式进行牵引，从而能有效、可靠地带动管道向下移动。当然，在具体实施过程中，还可以采用其他结构形式的牵引装置，如外牵引装置，并不局限于本实施例所述的结构。

在本案中，所述纤维缠绕机构为交叉缠绕机构，并沿所述模具轴(2)周向设置，且包括纤维缠绕头(29)和丝杆螺母组件，其中纤维缠绕头(29)上有纤维过孔；所述纤维缠绕头(29)与竖直导杆(30)滑动配合，该竖直导杆固定在安装座(31)上，而安装座与所述立式机架(1)固定，且纤维缠绕头(29)通过所述丝杆螺母组件与安装座(31)相连，并可在丝杆螺母组件作用下升降。

采用以上结构，可以实现交叉缠绕，且纤维缠绕机构的结构简单，易于实施，可靠性高。

有益效果：本发明将传统的卧式结构调整为现在的立式结构，这样就能防止纤维偏向模具轴的一侧，这样就能加强复合材料管道的结构强度；且本发明的立式结构与石英砂加砂机构有机配合，也能使石英砂加砂密实，从而增大石英砂的加砂厚度，这样就能有效减少纤维的使用量，从而达到降低复合材料管道生产成本的目的，进而有效克服现有卧式复合材料管道生产线的缺陷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、2所示，一种立式复合材料管道生产线，主要由立式机架1、模具轴2、圆管形成机构、纤维缠绕机构和石英砂加砂机构构成。其中，立式机架1的上端部与竖直设置的模具轴2上端部转动配合，该模具轴2可在旋转电机带动下转动。立式机架1上部设有圆管形成机构，该圆管形成机构可将玻璃钢带缠绕在模具轴2上，并在模具轴2上形成一根持续向下移动的圆管，且该圆管跟随模具轴2同步旋转。

圆管形成机构包括安装平台13、玻璃钢带斜面推动套16和环形增强纤维布纱环50，其中安装平台13固设在立式机架1上，该安装平台13的顶面设有第一玻璃钢带上料组件和第二玻璃钢带上料组件，这两个上料组件的结构相等，且第二玻璃钢上料组件位于第一玻璃钢上料组件内侧。第二玻璃钢上料组件由上料盘14和上料轴15构成，其中上料盘14空套在上料轴15上部的竖直段，该上料轴15的下部与安装平台13固定，且第二玻璃钢带上料组件中的上料盘14低于第一玻璃钢带上料组件中的上料盘14。在第二玻璃钢带上料组件的内侧设有布胶杆10，该布胶杆10竖直固定在安装平台13上。

玻璃钢带斜面推动套16空套在模具轴2上部，该玻璃钢带斜面推动套16的上端与立式机架1上端固定。玻璃钢带斜面推动套16的下端为斜面，该斜面在同一根螺旋线上，并能向下推动玻璃钢带，且使玻璃钢带螺旋形缠绕在模具轴2外面。玻璃钢带斜面推动套16下方竖直设有一个玻璃钢带压轮17，该玻璃钢带压轮17为随动轮，并通过安装架18安装在安装平台13上表面，且玻璃钢带压轮17能压紧模具轴2外面缠绕的螺旋形玻璃钢带。环形增强纤维布纱环50设在安装平台13的下表面，该环形增强纤维布纱环50可将浸润有树脂的环形增强纤维缠绕在螺旋形玻璃钢带外面，从而形成圆管。

如图1所示，圆管形成机构下方的立式机架1上设有纤维缠绕机构和加热装置11，其中纤维缠绕机构将浸润有树脂的纤维缠绕在环向纤维外面，加热装置11位于该纤维缠绕机构下方，并将缠绕在环向纤维外面的纤维加热固化，从而形成复合材料管道。

纤维缠绕机构为交叉缠绕机构，并沿模具轴2周向设置，且包括纤维缠绕头29和丝杆螺母组件，其中纤维缠绕头29上有纤维过孔；纤维缠绕头29与竖直导杆30滑动配合，该竖直导杆固定在安装座31上，而安装座与立式机架1固定，且纤维缠绕头29通过丝杆螺母组件与安装座31相连，并可在丝杆螺母组件作用下升降。

如图1所示，圆管形成机构与纤维缠绕机构之间的立式机架1上设有一个石英砂加砂机构，该石英砂加砂机构包括石英砂输送带4和转动座7，其中：石英砂输送带4下方竖直设有一个加砂斗5，该石英砂输送带4将含有树脂的石英砂输送到加砂斗5中。加砂斗5空套在模具轴2外面，该加砂斗5上设有振动器6，在本案中，振动器6设在加砂斗5的外壁上。加砂斗5外壁与转动座7上部固定，该转动座7与立式机架1上的支撑座8转动配合，且转动座7可在驱动组件驱动下与模具轴2同步转动，从而将石英砂加到圆管外面。加砂斗5下端同轴设有环向纤维布纱环9，该环向纤维布纱环9空套在模具轴2的外面，并将环向纤维布在石英砂外面，从而兜住石英砂。

从图1可以看出，牵引装置同轴固定在模具轴2的下端，该牵引装置牵引复合材料管道向下移动。牵引装置下方的立式机架1上设有一个切割机12，这个切割机12能够切断通过该切割机处的复合材料管道，且切下的复合材料管道由运输小车承载并及时运走。

在本案中，牵引装置为内牵引装置，并包括支撑管19和旋转主轴28，其中支撑管19同轴固设在模具轴2下端，该支撑管沿周向设有一组轴向条形孔，每个轴向条形孔中设有一根牵引链条20，该牵引链条每个链节的外表面设有一个牵引胶块21。每根牵引链条20设在主动链轮22和从动链轮23之间，该主动链轮与对应变速器24输出轴上的输出链轮啮合，该变速器输入轴上的输入锥齿轮25与竖直短轴26下端的锥齿轮27常啮合。竖直短轴26固设在旋转主轴28下端，而旋转主轴28同轴设在模具轴2的中心孔内，并可跟随模具轴2同步转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。