连续纤维PE复合压力管生产线的制作方法

本实用新型涉及一种既能够从根本上避免纤维塑料管制作过程中向内坍塌现象的发生，又能使复合后的塑料与预浸树脂的纤维带之间不分层的连续纤维塑料复合压力管的生产线，属复合管生产线制造领域。

背景技术：

近年来，连续纤维复合压力管发展很快，涉及多种复合方法，把经过预浸树脂的纤维带经缠绕包覆在塑实管外表面，然后在预浸树脂的纤维带表面，再包一层塑料，从而形成内外层塑料而中间层预浸树脂的纤维带。树脂的抗位强度为（6-10）MPa，而预浸树脂的纤维带抗拉强度为（600-900）MPa，其意义非凡。经过这样复合，生产同样性能的塑料管，节省塑料达到（30—80）%。由于复合生产线不同，形成不同的工艺路线，使复合后的塑料与预浸树脂的纤维带之间分层，降低产品可靠性，使得这个产品推广不开。可靠性差的原因在于塑料复合预浸树脂的纤维带时，不能使预浸树脂的纤维带本体温度达与塑料一样达到160度以上，低于这个温度，塑料无法融化，预浸树脂的纤维带也无法融化，二者就不能实现有效粘合。不能使预浸树脂的纤维带本体温度达与塑料一样达到160度以上的原因，在于塑料管超过160度以上就开始融化，融化的管道在牵引机的作用下，开始被拉伸，在拉伸的同时，塑料管开始向内坍塌，彻底破坏了内管，生产无法进行。

技术实现要素：

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能够从根本上避免纤维塑料管制作过程中向内坍塌现象的发生，又能使复合后的塑料与预浸树脂的纤维带之间不分层的连续纤维塑料复合压力管的生产线。

设计方案：为了解决被拉伸及塑料管向内坍塌使生产无法继续的问题，为内层塑料管设计了支撑芯模，同时内层塑料管由直接挤出热态塑料缠绕成形，使内层塑料管的温度达到160度以上且不会向内坍塌，为缠绕预浸树脂纤维带粘结提供了温度条件；同时，由于定长生产，管道生产无需牵引机，使热态的塑料实现了缠绕成形，且内芯模定径，连续纤维塑料复合压力管的尺寸稳定，达到使用要求。

1、底架上装移动缠绕平台的设计，是本实用新型的技术特征之一。这样设计的目的在于：一是由于用于成型纤维复合管的成型模具为左右滚轮组定位且由滚轮组驱动模具旋转，而塑料挤出机安装于移动缠绕平台上，当移动缠绕平台滑底架左或右移动时，即可带动塑料挤出机左移或右移，从而使塑料挤出机挤出的塑料带螺旋缠绕在模具上；二是由于复合玻纤管结构是分三层内外塑料PE层中间为预浸树脂纤维带，为使其能够粘合在一起，中间层预浸树脂纤维带必须加热熟透，为此设计一款加热机构，为保证整管能加热，它是由伺服电机带动减速机转动齿轮齿条在直线导轨上作运动，行走时由气缸顶起红外燃烧器加热预浸树脂纤维带，并且为了适应不同规格直径能使用此红外燃烧器，需要调节收缩组件和调节套的高度；三是用于复合玻纤管的预浸树脂纤维带必须保持不凌乱按螺距平整缠绕，因此必须将玻纤带涨紧输送机构安装在缠绕平台上，方能使其随着缠绕平台的移动而自始致终保持保持不凌乱按螺距平整缠绕。

2、压轮采用风琴式压轮结构的设计，是本实用新型的技术特征之二。这样设计的目的在于：生产复合管时缠绕塑料内层和外层是靠压轮贴紧料与钢桶模具，使管材内壁光滑和外表层无凹凸现象。而风琴式压轮结构在结构设计上，由伺服电机带动减速机转动齿轮齿条在直线导轨上移动底架作前后运动。塑料层贴到钢桶上压轮移到钢桶模具底面后，气缸开始上升活动架靠轴固定滑动使压紧片紧贴钢桶模具被动旋转，由于压紧片采用聚四氟乙烯称作“不粘涂层”具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂、耐高温的特点，使用温度 -190～250℃，允许骤冷骤热，或冷热交替操作，因而能够满足纤维带本体温度和塑料熔融缠绕温度的需求。其次，为了保证压紧片能被动旋转，在结构设计上使摆臂和铁氟龙片（压紧片）足够间隙，并使摆臂能沿轴C活动，张力靠弹簧确定，能使钢桶模具凸面平滑过渡。

3、冷却定型机构的设计，是本实用新型的技术特征之三。这样设计的目的在于：在缠绕工位在模具上完成缠绕后的产品，由吊机自动吊到冷却工位上，吊机上升到安全位置后，减速电机驱动滚轮摩擦传动产品旋转同时，一是打开承口冷却风机对产品承口进行冷却，二是打开插口冷却风机对产品插口进行冷却，三是打开模具内冷风机且通过风管对模具内进行冷却，当达到系统设定冷却时后，冷却风机停止，减速电机停止旋转，模具停止，冷却完成。

4、模具挂桩、模具支撑器及开模工具的设计，是本实用新型的技术特征之四。这样设计的目的在于：一是模具挂桩的作用在于脱模时挂着模具，防止脱模出模具在履带牵引力作用下被履带拖出；二是模具支撑器的作用在于脱模时管子脱出模具中部后支撑着模具，防止模具坠落；三是开模工具由盘、连杆、套筒构成。连杆焊接盘上，套筒一端的四方孔与连杆连接，套筒另一端六角孔在开模时插入模具上的六角柄上，盘动盘将模具收小及撑圆。

技术方案1：一种连续纤维PE复合压力管生产线，包括电器控制柜、PLC控制器，吊机由二个起吊机构组成，并位于脱模机、冷却定型机、缠绕成型机的上方，实现各工位起吊服务；冷却定型机位于脱模机、缠绕成型机之间，承接缠绕成型机成型的产品转移至此进行定型，脱模机处于冷却定型机后部，是冷却定型机的后道工序，而切削机位于脱模机的侧面，承接由脱模机输出的产品，产品进入切削机后完成成品管的切削。

技术方案2：一种连续纤维PE复合压力管生产线的制作方法，1）PE缠绕与玻纤带缠绕处于相同的平台上，并先后进行同螺距的生产状态；2）缠绕工位与非缠绕工位模具旋转的方向相反；3）模具的承口段辅助长度，大于生产所需长度；4）模具承口一安装下前提预热的红外线加温机构；5）管道的插口段安装有为塑料加温的专用热风加热机；6）模具下方安装有可移动的红外线加热器；7）成型工位的模具限位器在插口端，非成型工位的模具限位器在承口端；8）模具起吊机构由二组伺服控制的升降机起吊；9）二组吊机挂钩上分别安装二组光电开机，确保二组挂钩准确起吊模具；10）模具在成型工位生产前进行预热，预热器在模具的正下方；11）模具预热工位安装有履带式脱模，脱模机的上下履带压紧管材后开始转动，把，把管道由模具上脱下；12）模具进入脱模工位后，模具底部会伸出一根挂桩，挂住模具；13）脱模机端面安装模具支撑器。

本实用新型与背景技术相比，一是玻纤复合压力管彻底解决了管材出现分层导致管材内层腐蚀等安全隐患，玻纤复合压力管重量是市场上同等压力管材的三分之一以下，成本更低廉等优势；二是本申请用模具内冷风机通过风管直对模具端口，进行精准冷却且冷却速度快；三是连续纤维塑料复合压力管定长生产，成形过程无需牵引机；四是内芯模定径，使融化的塑料不会向内坍塌；五是直接搞出融化的塑料在芯模表面成形，无需为塑料进行二次加温；六是有多大的金属芯模，就可以做多大的管子，管道生产无上限。

附图说明

图1是连续纤维PE复合压力管生产线的俯视结构示意图。

图2是图1的立体结构示意图。

图3是图1中缠绕设备的主视结构示意图。

图4是图3的俯视结构示意图。

图5是图3的侧视结构示意图。其中图3-图5中，6料仓，7塑料挤出机，8承口承接台，9模具，10加温器，11插口承接台，12底架，13玻纤加温箱，14波纹管放卷机，15板模具，16火焰喷枪，17缠绕平台，18预浸树脂纤维带，19承口，20插口限位器，21压轮，22融化塑料带，23插口热风机。

图6是仿形加热器的结构示意图。

图7是图6的立体结构示意图。其中图6和图7中，37红外燃烧器，38调节套，39气缸，40减速机，41伺服电机，42直线导轨，43收缩组件，44齿条。

图8是玻纤带涨紧输送机构的结构示意图。

图9是图8中涨紧结构示意图。

图10是图8中棘轮单向结构示意图。

图11是图10立体结构示意图。其中图8-图11中，45固定架，46过渡架，47棘轮过渡架，48汇总过渡架，49过渡架轮，50涨紧组件，51气涨轴，52固定盘，73盘，74轴盘，75刹车片，76压块，77压簧，78座，79六角螺母，80推力球轴承，81螺钉A，82螺钉B，83螺钉C，84包胶轮，85轮，86座A，87轴D，88座B，89轴E，90轴承座，91轴F，92棘轮，93固定块，94支架B，95星型把手，96扭簧，97螺钉D。

图12是风琴式压轮结构的示意图。其中，24直线导轨25齿条，26减速机，27伺服电机，28移动底架，29气缸，30活动架，31轴A，32弹簧，33轴B，34轴C，35摆臂36.压紧片（聚四氟乙烯）。

图13是冷却定型机构的示意图。

图14是履带式脱模机的主视结构示意图。

图15是图14的俯视结构示意图。

图16是拖管架的主视结构示意图。

图17是模具挂桩的主视结构示意图。

图18是模具支撑器结构示意图。

图19是开模工具结构示意图。

图20是产品切削机的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1-3。

参照附图3-12。连续纤维塑料复合压力管缠绕设备，底架12上装移动缠绕平台17，缠绕平台前端装有玻纤加温箱13用于存放预浸树脂纤维带18，在缠绕平台17后端摆放有料仓6，塑料挤出机7安装于底架12中部料仓6前面，塑料挤出机7出料口安装专用流道进行分流，上流道端面安装板模具15，板模具15正下方安装的是压轮21，板模具15侧面是火焰喷枪16并且是在塑料挤出机7出料口专用流道边上，压轮21后面安装波纹管放卷机14，承口承接台8侧面平行于底架12安装于底架12侧面，插口承接台11平行于承口承接台8和垂直于底架12，并且承口承接台8和插口承接台11在自动吊机3下方，模具9是在承口承接台两滚轮8和插口承接台11两滚轮中间夹住旋转，端面由插口限位器20安装于插口承接台11 滚轮支座上，用于顶住旋转模具9，插口承接台11底面支架内安装插口热风机23用于融化塑料带22防止插口塑料表面硬化，形成生产复合压力管专用缠绕机。

所述专用流道就是用实心钢材加工成中空实壁管道及内壁表面抛光处理。

所述板模具15是用外形呈长方形模具实心钢加工成内壁中空结构为鸭嘴型吐料及内壁表面抛光处理。

所述玻纤加温箱13就是玻纤带盘装于箱体内，箱体里有加热管具有加温保温的功效。

所述压轮为风琴式压轮结构，由压紧片36、摆臂35、轴34、弹簧32、轴B33构成；压紧片36位于摆臂35头部的凹槽内，多组安装有压紧片36的摆臂35的由轴孔依次穿在轴34上且构成风琴式压轮琴面，轴34、轴33固定在支架A上且轴B33位于轴34下方，弹簧32一端固定在轴B33上，弹簧32的另一端与摆臂35下部的凹槽成卡接弹压配合。摆臂35的前部为缺口式环形凹槽，环形凹槽内装有压紧片36，摆臂35的底部中间开有用于卡接弹簧32的凹槽，弹簧32一端与位于摆臂底部凹槽卡接，弹簧32的另一端插入轴B33的弹簧轴孔内且采用螺钉定位，摆臂35的尾部开有轴孔用于安装轴34且实现转动及定位。风琴式压轮琴面安装在活动架30端部，活动架30另一端有轴孔且由轴31穿入安装在移动底架28顶部，活动架30中部安装有气缸29、形成气缸驱动的风琴式压轮升降机构，实现柔性辊压，当被辊压的物体不平时，风琴式压轮琴面中的单个摆臂在弹簧32的支撑下自动弹性偏转，实现不平的表面被完全辊压。

玻纤带涨紧输送结构由涨紧组件50里盘73与气涨轴 51镶键用螺钉C83固定连接一起转动，于轴盘74用螺钉A81固定，刹车片75内孔穿于轴盘74上贴紧平面，压块76内孔同穿于轴盘74上贴紧刹车片75，小螺钉孔穿螺钉B82固定平面上，压簧77内孔穿于轴盘74上端面贴紧压块76凹槽内，座78凹槽内面紧贴压簧77，孔同样穿于轴盘74上，推力球轴承80平面紧贴座78平面内孔穿于轴盘74上，轴盘74端面螺纹需要并上六角螺母79平面贴平推力球轴承80，压簧77松紧来控制整盘预浸树脂纤维带18涨紧力度，预浸树脂纤维带18通过渡架轮49到汇总过渡架48里由棘轮过渡架47控制单向输送由包胶轮84和轮85重合是通过旋转星型把手95把座A86和轴D87向下压紧，包胶轮84是穿于轴D87上，座A86是安装于轴D87端面上，星型把手95螺纹穿于轴E89螺纹孔内，轴E89同时穿于座B88上，座B88固定于支架B94上才能够使包胶轮84和轮85重合压紧，轮85是穿于轴F91上两端面同时有配轴承座90,固定于支架B94上，同时轴F91 正面穿棘轮92固定于轴F91上，螺钉D97穿上固定块93内孔和扭簧96固定于支架B94上，使固定块93平面和棘轮92平面水平，能使扭簧96用弹力把固定块送入棘轮槽内，来确保棘轮92能单向旋转，始终处于涨紧状态防止预浸树脂纤维带18凌乱，来组成的玻纤带涨紧输送机构。

参照附图13。连续纤维PE复合压力管生产线用冷却定型机构，左右冷却定型工位中的滚轮组133由减速电机132驱动，缠绕在模具上产品125位于左右冷却定型工位的滚轮组133间，左右承口冷却风机128和129的出风口直对产品插口126和承口127，模具内冷风机130通过风管131直对模具端口。产品在缠绕工位缠绕在模具上形成产品125，产品由吊机自动吊到左右冷却工位上，吊机上升到安全位置后，减速电机132驱动滚轮组133摩擦传动模具和产品125旋转，此时PLC控制器指令承口冷却风机129对产品承口127进行冷却、指令插口冷却风机128对产品插口126进行冷却、指令模具内冷风机130通过风管131对模具内进行冷却，当冷却时间达到设定的冷却时间后，冷却风机停止工作，减速电机132停止旋转，模具停止，冷却完成。

参照附图14--19。脱模机机构由左安装架205、右安装架206、支撑轮207、支撑轮208、减速电机209、减速电机210、正牙螺母211、反牙螺母212、减速电机213、齿轮214、齿条215、拖管底架216、底架217、压紧气缸218、气缸139、脱模架144、下履带137、上履带138、模具挂桩135、开模工具134、减速电机140、正反牙丝杆204、支撑轮141、支撑轮142、模具支撑器136、拖管架143构成。

左安装架205安装于地面，支撑轮141、支撑轮142安装在左安装架205上，减速电机140安装在左安装架205，正反牙丝杆204与减速电机140连接，正反牙丝杆204的正牙和反牙分别与正牙螺母211、反牙螺母212连接形成双向开合机构，正牙螺母211固定在支撑轮141上，反牙螺母212固定在支撑轮142上，右安装架206安装于地面，支撑轮207、支撑轮208安装在右安装架206上；模具挂桩135固定右安装架206上。

底架217固定在地面，气缸139、脱模架144固定在底架217上，下履带137、上履带138、模具支撑器136安装在脱模架144上，减速电机209安装在上履带138，减速电机210安装在下履带137，压紧气缸218安装在脱模架144上。

拖管底架216固定在地面，齿条215固定在拖管底架216上，拖管架143安装在拖管底架216上，减速电机213固定在拖管底架216上，齿轮214固定在减速电机213的输出轴上。形成齿轮齿条传动拖管机构。

参照附图20。产品切削：模具脱模完成后，拖管架自动将脱下来的管材162送到切削位置。插口切削机157前移动到涨紧模具155套入管材162的插口内涨紧管材。插口切削机157继续前移动将管材162移动到顶着承口模具156上，涨紧模具155旋转带动管材162旋转。插口切削刀具158自动进刀完成插口切削，切削完成插口切削刀具158自动复位，切削过程中切屑用废料回收器159回收。承口切削刀具160自动进刀完成承口切削，切削完成承口切削刀具160自动复位，切削过程中切屑用废料回收器161回收。插口切削机157后移动管材162脱开承口模具156一定距离后，涨紧模具155松开，管材162停止，插口切削机157继续后移动复位。切削完成。

所述模具支撑器136由板510、固定座511、支撑座512、横板513、直线轴承514、导轴515、气缸516构成；固定座511固定在板510上，两个直线轴承514、气缸516固定在固定座511上，导轴515穿过直线轴承514与横板513连接作导向防止摆动，横板513与气缸516活塞杆连接，支撑座512固定在横板513上，在气缸516的作用可伸出与缩回，模具支撑器136的作用在于脱模时管子脱出模具中部后支撑着模具，防止模具坠落。所述脱模机2中的开模工具134由盘521、连杆522、套筒523构成；连杆522焊接在盘521上，套筒523一端的四方孔与连杆522连接，套筒523另一端六角孔在开模时插入模具上的六角柄上，转动盘521将模具收小撑圆。

实施例2：在实施例1的基出上，一种履带式脱模机的脱模方法，模具和产品在冷却工位冷却定型后，由吊机自动吊到脱模工位上，吊机上升到安全位置后，脱模机由气缸139将脱模架144推进，下履带137上升到设定位置，上履带138下压在管材表面，压力保持，模具挂桩135上升将模具挂着，用开模工具134将模具收拢，减速电机140传动正反牙丝杆204带动支撑轮141和支撑轮142撑开，让管材脱出模具空间，下履带137和上履带138开始旋转，将管材脱出，当管材脱出超过模具支撑器136时，模具支撑器136顶起，将模具支撑着，管材脱出超过履带牵引机后，下履带137和上履带138停止旋转，上履带138上升复位，下履带137下降复位，拖管架143移动将管材完全拖出工位，减速电机140传动正反牙丝杆带动支撑轮141和支撑轮142复位，模具支撑器136下降，模具挂桩135下降复位，气缸139将脱模架144拉回复位，用开模工具134将模具撑圆复位，脱模完成。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本实用新型的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。