用于热塑性预浸带增强管材生产的缠绕机及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于塑料或塑形材料管材的生产设备领域，具体为一种用于热塑性预浸带增强管材生产的缠绕机及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前，塑料板材通常分为单层、三层和五层，单层板材制造设备是由一台单螺杆挤出机、一台平口挤出模具、一套三辊压光机、冷却定型机、牵引机、板材切边机、板材切割机等装置组成的生产线，这种设备制造的单层塑料板材，结构上无网格状纤维增强，三层塑料板生产设备是由一台单螺杆挤出机与二台平口挤出模具或者是二台单螺杆挤出机与二台平口挤出模具、一台单层纤维放卷装置、一套三辊压光机、冷却定型机、牵引机、板材切边机、板材切割机等装置组成的生产线，这种设备制造的三层塑料板材，结构的中间层为网格状增强纤维，上下两层为塑料，由于纤维层置于板材断面的居中位置，在板材受到均布荷载时，起不到抗拉作用，而是随着塑料的拉伸而产生形变，起不到抗弯曲变形的作用。
[0003]市场上五层板材制造设备是由三台挤出机与三台平口挤出模具或者是二台单螺杆挤出机与三台平口挤出模具、一台双层纤维放卷装置、一套三辊压光机、四辊冷却定型机、牵引机、板材切边机与修边机、板材切割机与修边机等装置组成的生产线，这种设备制造的五层塑料板材，从中心至外依次为中心层、次中层、中间层、次外层和外层，其中中间层和上下外层都是塑料层，下面层的次中层都是网格状增强纤维层，这种结构因玻纤网格非整体连续，对成型后的塑料板材起不到增强的作用，达不到模板强度的要求。
[0004]市场上五层板材制造设备另一种增强材料是上下面层的次中层都是玻纤毡，即共有三层塑料和两层纤维，五层塑料板材由于纤维层置于板材断面的上下面层的次中层，但该设备只能保持极短时间内对未成形五层塑料复合板材进行碾压，无法将塑料融入玻纤毡层内，无法形成五层材料融为一体，到不到模板强度的要求。
[0005]无论板材受到的是均布荷载还是集中荷载，受力面的纤维层都能起到抗拉、抗弯曲作用，极大提高板材的弯曲强度与弹性模量，满足了各种用途板材对强度与模量的要求。在实际应用中，板材作为结构受力材料(件)，承担着来自板面的均布荷载、集中荷载等荷载，起到连续梁、简支梁、悬挑梁的类似作用，其断面结构既要起到抗压作用，又要起到抗拉的作用，同时还要有稳定的线膨胀系数等要求。而现有的塑料板材中的塑料层部分尤其是中间层部分的塑料没有经过无机或纤维增强，属于低弹性模量与低惯性矩材料的柔性材料，在外力荷载作用下所产生的压强与拉力以及热胀力共同作用下，现有的塑料板材断面结构中的纯塑料材料抗压强度不够，靠次中层二面玻纤网格布增强的塑料板材抗拉强度不够，其断面结构在外在压力作用下极易产生形变，继而使板材发生弯曲、翘曲、收缩、伸长等变形现象，无法满足建筑模板、建筑墙板、车船用板、家具面板等的使用要求。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的缺陷，提供一种的结构合理、性能优异的塑料管材的生产设备，本发明公开了一种用于热塑性预浸带增强管材生产的缠绕机及其使用方法。
[0007]本发明通过如下技术方案达到发明目的:
一种用于热塑性预浸带增强管材生产的缠绕机，包括预浸带加热缠绕机和牵引机，预浸带加热缠绕机包括正向旋转和反向旋转两种，正向旋转和反向旋转各至少有两台，所有的预浸带加热缠绕机都以中心轴线互相重合设置，其特征是:
预浸带加热缠绕机包括缠绕机支架、旋转圆盘、导电石墨电刷、导电铜套环、电加热器、预浸带压紧辊组、挤压轮、预浸带放卷架、旋转导热管、红外线感应加热圈、红外线加热控制器、驱动电机和旋转导链，
缠绕机支架整体固定在地面上，缠绕机支架与旋转导热管的结合面上套设轴承用以支撑旋转导热管与旋转圆盘；
旋转圆盘设于旋转导热管内层管材前进方向的尾部，旋转圆盘的平面与旋转导热管的轴线垂直，旋转圆盘与旋转导热管的结合面之间焊接固定；
两个铜套环固定在电绝缘板上后再整体固定在旋转圆盘的反面，和旋转圆盘同心设置并同步旋转；
旋转导热管呈卧式从铜套环、缠绕机支架、旋转圆盘穿过，旋转导热管的中心轴线与缠绕机的中心轴线重合，旋转导热管的内径比所生产塑料复合管最大管材外径大100mm，旋转导热管通过轴承套固定在缠绕机支架上，旋转圆盘和旋转导热管以中心轴线重合的方式互相固定，在旋转导热管外部的内层管材前进方向前端的外侧面上套设旋转齿轮，旋转齿轮连接旋转导链与驱动电机，在驱动电机的作用下同步带动旋转导热管与旋转圆盘同心转动；
导电石墨电刷通过电刷支架固定在地面上，导电石墨电刷镶嵌在铜槽连接件内并固定在所述的电刷支架上，在铜槽连接件的后部装有弹簧用以调节导电石墨电刷与铜套环接触表面的松紧度，保证导电石墨电刷与铜套环表面紧密接触，铜槽连接件通过电缆线连接电源；
预浸带放卷架设于电加热板的上方且设于旋转圆盘的上方，预浸带放卷架的输送方向与旋转导热管中心轴线之间的夹角在54°?80°，预浸带放卷架内置摩擦片用以调整放卷的松紧度和放卷速度，预浸带放卷架围绕旋转圆盘均匀设置6?10个，热塑性预浸带直接装入预浸带放卷架后，单张从电加热器前经过并被加热至熔融状态，随后熔融状态的热塑性预浸带在旋转圆盘旋转的带动下缠绕至内层管材的外表面在挤压轮的挤压力作用下熔贴在内层管材的外表面上，后续多张热塑性预浸带以同样的单张方式接缝错位逐张叠加缠绕在内层管材的外壁上，
电加热器选用电加热板或电吹风机，
选用电加热板时，每个电加热板通过固定支架设于旋转圆盘下半部靠近内层管材处，每个电加热板用电缆线与导电铜套环固定连接，电加热板采用浇筑铝制作，电加热板的铝浇筑模具上内置铜电阻圈或电阻棒后用熔融的铝液浇筑而成，电加热板的外表面涂覆聚四氟乙烯涂层，确保熔融的热塑性预浸带从电加热板的表面滑过，内置的铜电阻圈外接温度控制器用以调节电加热板的表面温度，电加热板与旋转导热管之间形成54°?80°夹角，每一个旋转圆盘上固定4?16个电加热板及数量相等的固定支架，电加热板的温度控制在150。。?400。。； 选用电吹风机时，电吹风机固定在旋转圆盘下半部靠近内层管材处，每个电吹风机用电缆线与导电铜套环固定连接，电吹风机吹出的热风直接吹向内层管材的外表面与热塑性预浸带缠绕结合面处，将内层管材的外表层塑料与热塑性预浸带同时加热至熔融状态后，熔融的预浸带缠绕到外表层熔融塑料的内层管材的外表面上，在挤压轮的作用下，预浸带与内层管材紧密结合冷却后成为一体。每一个旋转圆盘上固定4?16个电吹风机，根据热塑性预浸带的速度，调节电吹风机的热风温度并控制在200°C?400°C ；
挤压轮固定在旋转圆盘上，与内层管材的外表面呈紧密接触，接触点位于预浸带与内层管材缠绕点上；
预浸带压紧辊组由4?8根压紧辊组成，预浸带压紧辊组固定在电加热器的上表面并与电加热器的长度方向垂直，压紧辊还设于电加热器的两端，在运动的热塑性预浸带的摩擦阻力作用下带动各个压紧辊在电加热器表面自由旋转，各个压紧辊的外表面涂覆聚四氟乙烯涂层，确保熔融的热塑性预浸带从压紧辊的表面滑过；
红外线感应加热圈包括红外线电感应加热铜盘管、控制柜与配电箱,红外线电感应加热铜盘管套在旋转导热管上，红外线电感应加热铜盘管的两端连接红外线加热控制器，通过红外线电感应加热铜盘管加热旋转导热管，旋转导热管受热后将热量传导至通过旋转导热管管内的塑料管，根据预浸带中PO材料不同，红外线电感应加热铜盘管的温度控制在150。。?300。。；
驱动电机和旋转导链设于旋转导热管的最前端，在旋转导热管套设在齿轮上，齿轮外套旋转导链并与驱动电机连接，驱动电机带动旋转导热管旋转，并进而带动旋转圆盘、电加热器、热塑性预浸带、预浸带压紧辊组一起转动，实现边加热、边转动、边缠绕热塑性预浸带的目的，在牵引机的牵引下，缠绕后的预浸带不断的前行。
[0008]所述的用于热塑性预浸带增强管材生产的缠绕机的使用方法，其特征是:
电加热器选用电加热板时:
正转使用时按如下步骤依次实施:
a.闭合红外线加热控制器，使红外线感应加热圈导通，红外线电感应加热盘管通电加热旋转导热管至设定温度，根据热塑性预浸带的材料属性设定温度在150°C?300°C ；
b.闭合导电石墨电刷，使铜套环处于通电状态；
c.开启电加热器加热，根据热塑性预浸带的材料属性调整调整每个电加热器的温度并控制在230°C?350°C，恒温不低于20分钟；
d.在电加热器加热的同时，将多圈热塑性预浸带卷装入预浸带放卷架上；
e.从每圈放好的热塑性预浸带卷中拉出热塑性预浸带，单张覆盖在电加热器上并长出 50mm ；
f.在覆盖有热塑性预浸带的电加热器上由高到低顺序卡上压紧辊后拉直热塑性预浸带;
g.观测到热塑性预浸带内面表面呈熔融状态后，将最靠近旋转圆盘的那根热塑性预浸带牵拉缠绕至内层管材上，启动驱动电机带动旋转导热管旋转并带动导电石墨电刷、旋转圆盘、电加热器和热塑性预浸带一起旋转，使热塑性预浸带自动缠绕于60°C?90°C的内层管材上，牵引机拉