一种纤维缠绕玻璃钢管道结构、夹砂层制造方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及纤维缠绕技术领域，公开了一种纤维缠绕玻璃钢管道结构、夹砂层制造方法及装置，该纤维缠绕玻璃钢管道结构，包括：内衬层、结构层和外保护层，所述结构层包括外缠绕层、夹砂层和内缠绕层，所述外缠绕层和所述内缠绕层由树脂胶水浸渍玻璃纤维复合而成，所述夹砂层由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂组成。通过本发明提供的纤维缠绕玻璃钢夹砂管道，增强夹砂层吸附力，增强了管壁层间的结合力和层间强度，提高了柔韧性、拉伸强度和刚度。
【专利说明】
一种纤维缠绕玻璃钢管道结构、夹砂层制造方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及纤维缠绕技术领域，尤其涉及一种纤维缠绕玻璃钢管道结构、夹砂层制造方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前，我国玻璃钢管的生产有三种工艺，即连续制造方法、定长制造方法和离心浇铸工艺。其中定长缠绕管的生产线是半自动化生产设备，产品质量的稳定性主要取决于操作工的熟练程度，生产效率低，而且定长缠绕管的加砂采用的是裹砂工艺，即用玻璃纤维布将石英砂包裹在里边，由于其夹砂层孤立无援，浸润石英砂所用树脂来源是玻璃纤维布在缠绕时，挤处本身浸润树脂传递给石英砂，可见夹砂层的贫胶缺陷是必然的；离心浇铸管的生产线是全自动化生产设备，生产效率高，但是生产成本高，制管所用玻璃纤维全是短切纤维，而且离心浇铸管是将短切玻璃纤维、石英砂和树脂按比例喷到旋转的钢模中制成的，不采用连续玻璃纤维，因此机械性能差，要提高管子的性能，只能通过增加管壁厚度实现，工作压力相同时，三类管子中离心浇铸管壁厚度最大，故而成本也最高，为了降低成本，其树脂添加碳酸钙填料，填料的增加会造成挠曲水平的降低；而连续缠绕玻璃钢管具有三大特点:自动化程度高、产品质量稳定、生产效率高。
[0003]玻璃钢管管壁结构都是分为内衬层、结构层和外保护层三层，所述结构层是由兜砂布缠绕混合后的不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂而成，现有技术的玻璃钢管管壁层间无吸附力，管壁层间结合力较差，层间强度低，柔韧性较差，拉伸强度和刚度均不太理想，另外，由于预先需要进行不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂的预混合，导致工序增加。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种纤维缠绕玻璃钢管道结构、夹砂层制造方法及装置，解决现有技术中玻璃钢管管壁结构强度低，柔韧性较差，拉伸强度和刚度均不太理想的技术问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种纤维缠绕玻璃钢管道结构，包括:内衬层1、结构层2和外保护层3，所述结构层2包括外缠绕层21、夹砂层22和内缠绕层23，所述外缠绕层21和所述内缠绕层23由树脂胶水浸渍玻璃纤维复合而成，所述夹砂层22由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂组成。
[0007]一种夹砂层制造方法，包括:
[0008]将树脂胶水浸润纤维纱；
[0009]将石英砂铺设在树脂胶水浸润的纤维纱上，然后同兜砂布一起缠绕在玻璃钢管基体上。
[0010]一种夹砂层制造装置，包括:浸润装置3、加料装置2和兜砂布卷曲装置1，所述浸润装置3包括穿纱板32、树脂槽34、浸胶压板31和导丝头33，所述加料装置2包括出料口21、箱体22、出料管23和出料阀24，所述兜砂布卷曲装置I包括兜砂布滚辊13、滚压辊11、涨紧轴14和调节阀12，所述出料管23置于所述兜砂布卷曲装置I水平支架的正上方。
[0011]通过本发明提供的一种纤维缠绕玻璃钢管道结构、夹砂层制造方法及装置，该纤维缠绕玻璃钢管道结构，包括:内衬层、结构层和外保护层，所述结构层包括外缠绕层、夹砂层和内缠绕层，所述外缠绕层和所述内缠绕层由树脂胶水浸渍玻璃纤维复合而成，所述夹砂层由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂组成。通过本发明提供的纤维缠绕玻璃钢夹砂管道，增强夹砂层吸附力，增强了管壁层间的结合力和层间强度，提高了柔韧性、拉伸强度和刚度。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本发明实施例中提供的玻璃钢管道的结构示意图；
[0014]图2为本发明实施例中提供的一种夹砂层制造方法的流程图；
[0015]图3为本发明实施例中提供的一种夹砂层制造装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0017]本发明实施例中提供了一种纤维缠绕玻璃钢管道的结构示意图，如图1所示，包括:内衬层1、结构层2和外保护层3，所述结构层2包括外缠绕层21、夹砂层22和内缠绕层23，所述外缠绕层21和所述内缠绕层23由树脂胶水浸渍玻璃纤维复合而成，所述夹砂层22由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂组成。
[0018]其中，所述夹砂层还可以由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂、长切玻璃纤维和/或短切玻璃纤维或组成。
[0019]本发明实施例中采用了改进的石英砂添加技术，石英砂的添加是为了增加管壁厚度，提高管刚度，它处于管壁的结构层2，通过树脂胶水浸润的石英砂拥有更好的粘合力和吸附力，柔韧度和刚度也会更强，再利用兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂组成夹砂层，结构简单实用。
[0020]通过在夹砂层中加入长切玻璃纤维和/或短切玻璃纤维，短一方面增强管道轴向强度，另一方面起着管壁层间联系的作用。玻璃钢管是层合结构，层间结合非常重要，短切玻璃纤维吸附树脂能力强，是层间结合的最佳介面，中间的夹砂层因短切玻璃纤维各向同性的联系作用，层间结合非常牢固，又通过长切玻璃纤维增加了结构韧性。
[0021]以图1中所示的纤维缠绕玻璃钢夹砂管道中夹砂层22的制造过程为例，本发明实施例中提供了一种夹砂层制造方法，如图2所示，包括:
[0022]步骤201、将树脂胶水浸润纤维纱；
[0023]步骤202、将石英砂铺设在树脂胶水浸润的纤维纱上，然后同兜砂布一起缠绕在玻璃钢管基体上。
[0024]为了进一步增强层间吸附力，增强管道轴向强度，在步骤201之前，还可以包括:
[0025]将石英砂与长切玻璃纤维和/或短切玻璃纤维进行混合。
[0026]为例便于生产如图1所示的本发明实施例中提供了一种纤维缠绕玻璃钢夹砂管道的结构示意图，本发明实施例中提供了一种夹砂层制造装置，如图3所示，为本发明实施例中提供的一种夹砂层制造装置的结构示意图，包括:浸润装置3、加料装置2和兜砂布卷曲装置1，所述浸润装置3包括穿纱板32、树脂槽34、浸胶压板31和导丝头33，所述加料装置2包括出料口 21、箱体22、出料管23和出料阀24，所述兜砂布卷曲装置I包括兜砂布滚辊13、滚压辊11、涨紧轴14和调节阀12，所述出料管23置于所述兜砂布卷曲装置I水平支架的正上方。
[0027]其中，所述出料阀24为可绕轴转动的挡板，可通过出料阀24控制出料管23石英砂流出速度，进而控制石英砂的厚度。所述出料管(23)处连接一漏斗，石英砂经过该漏斗(漏斗的宽度可根据纤维纱的宽度进行调整)可均匀铺洒至兜砂布上，实现石英砂均匀铺洒，或者，可将出料管(23)的开口设置为扁平状，长度与兜砂布宽度相同(开口的宽度可根据纤维纱的宽度进行调整)，这样也能实现石英砂均匀铺洒。
[0028]实际应用中，玻璃纱从玻璃纱架上进入穿纱板32，并进入树脂槽34中，在浸胶压板31的压制下，浸润树脂胶水，通过导丝头33进入兜砂布卷曲装置1，涨紧轴14将兜砂布卷至玻璃纱之下，依托树脂胶水连合在一起，上方的出料管23不断落下石英砂，经过滚压辊11将石英砂、玻璃纱和兜砂布牢固的压制在一起，由于树脂胶水的浸润作用，增加了彼此的吸附力和联系。进而增强了夹砂层的韧性和刚度。
[0029]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对【背景技术】做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0030]以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种纤维缠绕玻璃钢管道结构，包括:内衬层(I)、结构层(2)和外保护层(3)，其特征在于，所述结构层(2)包括外缠绕层(21)、夹砂层(22)和内缠绕层(23)，所述外缠绕层(21)和所述内缠绕层(23)由树脂胶水浸渍玻璃纤维复合而成，所述夹砂层(22)由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂组成。2.根据权利要求1所述的纤维缠绕玻璃钢管道结构，其特征在于，所述夹砂层还可以由兜砂布和纤维纱缠绕树脂胶水浸润的石英砂、长切玻璃纤维和/或短切玻璃纤维或组成。3.一种夹砂层制造方法，其特征在于，包括: 将树脂胶水浸润纤维纱； 将石英砂铺设在树脂胶水浸润的纤维纱上，然后同兜砂布一起缠绕在玻璃钢管基体上。4.根据权利要求1所述的纤维缠绕玻璃钢夹砂管道工艺，其特征在于，所述将树脂胶水浸润纤维纱的步骤之前，还可以包括: 将石英砂与长切玻璃纤维和/或短切玻璃纤维进行混合。5.一种夹砂层制造装置，其特征在于，包括:浸润装置(3)、加料装置(2)和兜砂布卷曲装置(I)，所述浸润装置(3)包括穿纱板(32)、树脂槽(34)、浸胶压板(31)和导丝头(33)，所述加料装置(2)包括出料口(21)、箱体(22)、出料管(23)和出料阀(24)，所述兜砂布卷曲装置(I)包括兜砂布滚辊(13)、滚压辊(11)、涨紧轴(14)和调节阀(12)，所述出料管(23)置于所述兜砂布卷曲装置(I)水平支架的正上方。6.根据权利要求5所述的夹砂层制造装置，其特征在于，所述出料阀(24)为可绕轴转动的挡板。7.根据权利要求5所述的夹砂层制造装置，其特征在于，所述出料管(23)处连接一漏斗。
【文档编号】B29C70/32GK105889652SQ201510016354
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】罗智
【申请人】贵州龙宸实业有限公司