一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备及方法

1.本发明涉及纺织材料工程应用技术领域，更具体的说，尤其涉及一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备及方法。


背景技术：

2.气瓶作为一种高压气体的存储容器，被广泛应用于航空、航天、化工、汽车等领域，相比于金属气瓶，复合材料材料气瓶具有质量轻、刚性好、强度高、寿命长，断裂韧性高，以及防腐蚀的有点，是目前行业重点发展的气瓶种类。
3.目前，复合材料气瓶大部分采用高性能纤维湿法缠绕工艺制备，该工艺在操作过程中存在树脂挥发异味，以及缠绕质量不高的问题。如何设计一种气瓶缠绕工艺用预浸带的生产设备和工艺，是目前复合材料行业发展的重要研究方向。
4.有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备，以解决上述背景技术中提出的问题和不足。
6.为实现上述目的，本发明由以下具体技术手段所达成：
7.一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备，包括：纱架、纱卷、滚轴a-b、滚轴c-d、滚轴e-f、滚轴g-h、放卷轴、离型纸、树枝涂覆机、喷嘴a、喷嘴b、卷绕轴；其特征在于：所述树脂涂覆机的前侧设有喷嘴a，且喷嘴a与树脂涂覆机通过管道连接；所述喷嘴a设在滚轴c-d之间的上方；所述滚轴c-d的左侧方设有放卷轴；所述放卷轴上卷绕有离型纸；所述树脂涂覆机的右侧下方设有喷嘴b，且喷嘴b与树脂涂覆机通过管道连接；所述喷嘴b设在滚轴g-h之间的上方；所述滚轴g-h的左侧下方设有卷绕轴；所述滚轴g-h的左侧上方设有滚轴e-f，且滚轴e-f设在滚轴c-d的下方；所述滚轴e-f的右方设有滚轴a-b，且滚轴a-b设在喷嘴b的前侧上方；所述滚轴a-b的右方设有纱架；所述纱架上安装有纱卷。
8.作为本技术方案的进一步优化，所述纱卷上缠绕有高性能纤维，且高性能纤维的左端向左依次与滚轴a-b、滚轴e-f、滚轴g-h活动连接，且碳纤维的左端与卷绕轴通过卷绕的方式连接。
9.作为本技术方案的进一步优化，所述高性能纤维与喷嘴b活动连接。
10.作为本技术方案的进一步优化，所述离型纸的右端向右依次与滚轴c-d、滚轴e-f、滚轴g-h活动连接，且离型纸的右端与卷绕轴通过卷绕的方式连接。
11.作为本技术方案的进一步优化，所述离型纸与喷嘴a活动连接。
12.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
13.1、本发明通过设置喷嘴a、喷嘴b、滚轴a-b、滚轴c-d、滚轴e-f、滚轴g-h、放卷轴、卷绕轴，便于通过喷嘴与滚轴的配合来实现一边喷涂一边卷绕的缠绕工艺，工艺较为合理，且
可有效的降低树脂异味对车间空气造成的影响，而且一边喷涂一边缠绕的工艺模式，使得碳纤维不易缠绕打结，可有效的提高缠绕质量。
14.2、本发明通过对上述结构的改进，具有缠绕工艺较为合理，可有效降低树脂异味对车间空气的影响，可有效提高缠绕质量的优点，从而有效的解决了现有装置中出现的问题和不足。
附图说明
15.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为本发明的侧视结构示意图；
18.图3为本发明的俯视结构示意图。
19.图中：纱架1、纱卷2、滚轴a-b3、滚轴c-d4、滚轴e-f5、滚轴g-h6、放卷轴7、离型纸8、树枝涂覆机9、喷嘴a10、喷嘴b11、卷绕轴12。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.请参见图1至图3，本发明的具体技术实施方案：
24.一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备，包括：纱架1、纱卷2、滚轴 a-b3、滚轴c-d4、滚轴e-f5、滚轴g-h6、放卷轴7、离型纸8、树枝涂覆机9、喷嘴 a10、喷嘴b11、卷绕轴12；树脂涂覆机9的前侧设有喷嘴a10，且喷嘴a10与树脂涂覆机9通过管道连接；喷嘴a10设在滚轴c-d4之间的上方；滚轴c-d4的左侧方设有放卷轴7；放卷轴7上卷绕有离型纸8；树脂涂覆机9的右侧下方设有喷嘴b11，且喷嘴b11 与树脂涂覆机9通过管道连接；喷嘴b11设在滚轴g-h6之间的上方；滚轴g-h6的左侧下方设有卷绕轴12；滚轴g-h6的左侧上方设有滚轴e-f5，且滚轴e-f5设在滚轴c-d4 的下方；滚轴e-f5的右方设有滚轴a-b3，且滚轴a-b3设在喷嘴b11的前侧上方；滚轴a-b3 的右方设有纱架1；纱架1上安装有纱卷2。
25.具体的，请参阅图1与图2，纱卷2上缠绕有高性能纤维，且高性能纤维的左端向左依次与滚轴a-b3、滚轴e-f5、滚轴g-h6活动连接，且碳纤维的左端与卷绕轴12通过卷绕的方式连接，滚轴e-f5与滚轴g-h6均为电加热滚轴，用于树脂的固化。
26.具体的，请参阅图1，高性能纤维与喷嘴b11活动连接，喷嘴b11向高性能纤维表面喷涂树脂。
27.具体的，请参阅图1，离型纸8的右端向右依次与滚轴c-d4、滚轴e-f5、滚轴g-h6 活动连接，且离型纸8的右端与卷绕轴12通过卷绕的方式连接。
28.具体的，请参阅图1，离型纸8与喷嘴a10活动连接，喷嘴a10向离型纸8表面喷涂树脂。
29.一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备的操作方法：包括有以下步骤：
30.步骤(1)将纱卷2放于纱架1上；
31.步骤(2)纱卷2上缠绕的高性能纤维(如碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维)通过滚轴a-b3进入滚轴e-f5区域；
32.步骤(3)离型纸8放置在放卷轴7上，离型纸8通过滚轴a-b3进入树脂涂覆区域；
33.步骤(4)调配好的树脂(如热塑性树脂和热固性树脂)，放置在树脂涂覆机8中；
34.步骤(5)树脂通过树脂膜涂覆机9的管道进入喷嘴a10；
35.步骤(6)树脂通过喷嘴a10均匀涂覆在离型纸8上表面；
36.步骤(7)离型纸8涂覆树脂后与高性能纤维在滚轴e-f5区域复合；
37.步骤(8)喷嘴b11将树脂膜涂覆在高性能纤维的另外一面(没有与离型纸8复合的一面)；
38.步骤(9)经过滚轴e-f5后，高性能纤维的一面是纯的树脂膜，另外一面是树脂和离型纸8。
39.步骤(10)高性能纤维和离型纸8、树脂通过滚轴e-f5的张力和压力和一定的温度复合后，经滚轴g-h6卷绕到卷绕轴12上，可以用于气瓶和其他复合材料产品的缠绕工艺。
40.综上所述：该一种用于复合材料气瓶缠绕工艺的预浸带制备设备，通过设置喷嘴a、喷嘴b、滚轴a-b、滚轴c-d、滚轴e-f、滚轴g-h、放卷轴、卷绕轴，便于通过喷嘴与滚轴的配合来实现一边喷涂一边卷绕的缠绕工艺，工艺较为合理，且可有效的降低树脂异味对车间空气造成的影响，而且一边喷涂一边缠绕的工艺模式，使得碳纤维不易缠绕打结，可有效的提高缠绕质量；本发明通过对上述结构的改进，具有缠绕工艺较为合理，可有效降低树脂异味对车间空气的影响，可有效提高缠绕质量的优点，从而有效的解决了现有装置中出现的问题和不足。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。