预应力碳纤维筋生产线的制作方法

本发明属于碳纤维筋生产加工技术领域，涉及一种预应力碳纤维筋生产线。

背景技术：

预应力碳纤维筋主要应用在土木工程领域，并且在有些地方可以代替钢筋使用。预应力碳纤维筋是一种土木工程中常用的补强加固材料，主要应用在混凝土构造物的板及梁的补修、补强；壁和板周边的开口处补强；木造建筑物的梁等的补强；桥板、桥墩、桁的补强；隧道、电缆管线的补修、补强。

分散布置的预应力碳纤维筋应材料轻质，单条预拉力小，锚固座轻且简单，无需大型的施工设备，施工难度小，施工速度快，质量控制易；此外，碳纤维板材料的耐久性远远优于钢材，后期养护费用很低。

申请号为201610060981.8的发明专利申请公布了一种分布式碳纤维筋及制备方法。该碳纤维筋的制作方法包括以下步骤：(1)将30-60重量份的环氧树脂、10-20重量份固化剂、30-60重量份的导电粉末、10-20重量份稀释剂在10℃-40℃的常温下搅拌均匀，得到混合物a；(2)将碳纤维顺丝浸润在混合物a中，充分浸透后取出碳纤维；(3)沿碳纤维筋材径向每隔一段距离穿过一个铜套，并用导线引出；(4)将碳纤维筋材放置在模具中在标准条件下养护两天；(5)碳纤维固化完成后拆模，即制成碳纤维传感器。本发明的方法简单，使用方便，具有广阔的应用前景。

上述这种制作方法时间久，需要两天，而且碳纤维筋直径受到铜套模具的限制，生产出来的碳纤维筋不够牢固，容易松散。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种预应力碳纤维筋生产线，该生产线加工成型快，加工的预应力碳纤维筋结构牢固，不容易松散。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种预应力碳纤维筋生产线，包括纱架、浸胶槽、缠绕紧固机构、红外加热机构、牵引机构和剪切机构，其特征在于，所述纱架上设有若干可自由转动的碳纤维纱线筒，浸胶槽与纱架之间设有过线网板，过线网板上开有矩阵分布的过线孔，浸胶槽内设有供碳纤维纱线绕过的导向轮，缠绕紧固机构包括竖直设置的安装板和固定在安装板上的电机和定位筒，所述定位筒内贯穿有聚线筒，电机主轴上设有齿轮，定位筒水平穿过安装板并与安装板焊接固连，定位筒上转动连接有与齿轮啮合的转动盘，转动盘上设有离心轴，离心轴上套设有涤纶纱线筒，红外加热机构包括两个沿着预应力碳纤维筋行进方向依次排列的红外加热烘箱，所述牵引机构为履带式牵引机，剪切机构包括切刀、气缸和两个竖直设置的夹持板，夹持板上开有供预应力碳纤维筋通过的通孔，气缸固定在夹持板上方，气缸的推杆与切刀焊接固连，切刀位于两个夹持板之间。

碳纤维纱线从纱筒放出来后，依次经过过线网板、浸胶槽、缠绕紧固机构、红外加热机构，最后通过剪切机构剪成固定长度的预应力碳纤维筋。浸胶槽里盛有环氧树脂，在加热后能够使碳纤维纱线固化，提高其强度和硬度。电机驱动转动盘转动，涤纶纱线筒将涤纶丝不停地缠绕在碳纤维纱线上，通过涤纶丝的缠绕，将碳纤维纱线缠绕捆紧，拧成一股，那么在烘干过程中就不会出现松散的情况，使碳纤维纱线更加贴合在一起，增加了后期预应力碳纤维筋的牢固度。两个外红加热烘箱的烘干温度设置不一样，第一个温度设置在200-250℃，起到预烘干的目的，第二个温度设置在280-300℃，起到定型的目的。

进一步的，所述纱架的前端设有集线板，集线板上开有若干集线孔。

进一步的，在两个外红加热烘箱之间存在的间隙，间隙中设有支撑转轴。由于预应力碳纤维筋自身的重量，防止其在输送过程中下凹，使预应力碳纤维筋在烘干过程中保持笔直状态。

进一步的，所述浸胶槽两端具有水平设置的延长板，一侧延长板上垂直固定过线网板，另一侧延长板上垂直固定安装板。

进一步的，在所述的缠绕紧固机构与红外加热机构之间设有刮板，刮板上开有供预应力碳纤维筋经过的刮孔，刮孔的孔径比预应力碳纤维筋的直径大1-1.5mm。刚从浸胶槽出来的预应力碳纤维筋会携带多余的环氧树脂液滴，将预应力碳纤维筋上多余的环氧树脂刮除，防止多余的环氧树脂液滴在烘干过程中固化，在预应力碳纤维筋下方形成下垂的硬质突起，这样导致后期不容易刮除。

进一步的，在所述的刮板上开有若干条竖直向下的导流槽，导流槽的下方出口连接集料斗。刮板刮下来的环氧树脂液滴沿着导流槽向下流入到集料斗中，集料斗收集满后进行集中处理，避免浪费，而且还能保持地面整洁。

与现有技术相比，本预应力碳纤维筋生产线具有以下优点：

1.通过涤纶丝缠绕在碳纤维纱线外围，使碳纤维纱线能捆

紧，拧成一股，不会出现松散的情况；

2.加工时间短，成型快，缠绕、烘干、剪切同时进行；

3.适用广，可加工各种直径大小的预应力碳纤维筋，

附图说明

图1是纱架、浸胶槽和缠绕紧固机构的结构示意图。

图2是红外加热机构、牵引机构和剪切机构的结构示意图。

图3是纱架的正视图。

图4是刮板的结构示意图。

图5是过线网板的结构示意图。

图中，1、纱架；2、浸胶槽；3、碳纤维纱线筒；4、过线网板；5、过线孔；6、导向轮；7、安装板；8、电机；9、定位筒；10、聚线筒；11、齿轮；12、转动盘；13、离心轴；14、涤纶纱线筒；15、红外加热烘箱；16、履带式牵引机；17、切刀；18、气缸；19、夹持板；20、通孔；21、集线板；22、集线孔；23、支撑转轴；24、延长板；25、刮板；26、刮孔；27、导流槽；28、集料斗。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-5所示，本预应力碳纤维筋生产线包括纱架1、浸胶槽2、缠绕紧固机构、红外加热机构、牵引机构和剪切机构。

所述纱架1上设有若干可自由转动的碳纤维纱线筒3，所述纱架1的前端设有集线板21，集线板21上开有若干集线孔22。

浸胶槽2与纱架1之间设有过线网板4，过线网板4上开有矩阵分布的过线孔5，浸胶槽2内设有供碳纤维纱线绕过的导向轮6。所述浸胶槽2两端具有水平设置的延长板24，一侧延长板24上垂直固定过线网板4，另一侧延长板24上垂直固定安装板7。

缠绕紧固机构包括竖直设置的安装板7和固定在安装板7上的电机8和定位筒9，所述定位筒9内贯穿有聚线筒10，电机8主轴上设有齿轮11，定位筒9水平穿过安装板7并与安装板7焊接固连，定位筒9上转动连接有与齿轮11啮合的转动盘12，转动盘12上设有离心轴13，离心轴13上套设有涤纶纱线筒14。

在所述的缠绕紧固机构与红外加热机构之间设有刮板25，刮板25上开有供预应力碳纤维筋经过的刮孔26，刮孔26的孔径比预应力碳纤维筋的直径大1-1.5mm。刚从浸胶槽2出来的预应力碳纤维筋会携带多余的环氧树脂液滴，将预应力碳纤维筋上多余的环氧树脂刮除，防止多余的环氧树脂液滴在烘干过程中固化，在预应力碳纤维筋下方形成下垂的硬质突起，这样导致后期不容易刮除。

在所述的刮板25上开有若干条竖直向下的导流槽27，导流槽27的下方出口连接集料斗28。刮板25刮下来的环氧树脂液滴沿着导流槽27向下流入到集料斗28中，集料斗28收集满后进行集中处理，避免浪费，而且还能保持地面整洁。

红外加热机构包括两个沿着预应力碳纤维筋行进方向依次排列的红外加热烘箱15，所述牵引机构为履带式牵引机16。在两个外红加热烘箱之间存在的间隙，间隙中设有支撑转轴23。由于预应力碳纤维筋自身的重量，防止其在输送过程中下凹，使预应力碳纤维筋在烘干过程中保持笔直状态。

剪切机构包括切刀17、气缸18和两个竖直设置的夹持板19，夹持板19上开有供预应力碳纤维筋通过的通孔20，气缸18固定在夹持板19上方，气缸18的推杆与切刀17焊接固连，切刀17位于两个夹持板19之间。预应力碳纤维筋被牵引机构推着穿过通孔20，向前通过一定距离后气缸18控制切刀17向下快速切断预应力碳纤维筋。

碳纤维纱线从纱筒放出来后，依次经过过线网板4、浸胶槽2、缠绕紧固机构、红外加热机构，最后通过剪切机构剪成固定长度的预应力碳纤维筋。浸胶槽2里盛有环氧树脂，在加热后能够使碳纤维纱线固化，提高其强度和硬度。电机8驱动转动盘12转动，涤纶纱线筒14将涤纶丝不停地缠绕在碳纤维纱线上，通过涤纶丝的缠绕，将碳纤维纱线缠绕捆紧，拧成一股，那么在烘干过程中就不会出现松散的情况，使碳纤维纱线更加贴合在一起，增加了后期预应力碳纤维筋的牢固度。两个外红加热烘箱的烘干温度设置不一样，第一个温度设置在200-250℃，起到预烘干的目的，第二个温度设置在280-300℃，起到定型的目的。