专利名称：湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃钢加砂管道的制作装置及其方法，特别是涉及一种湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置及其方法。
背景技术：
玻璃钢加砂管道是一种复合材料管，其是在两层缠绕而成的玻璃丝层中间加入具有一定厚度且可增加玻璃钢管道强度和耐火性能的石英砂与树脂的混合层而制成。目前，普通玻璃钢管道都是在上缠绕机上利用干式加砂法制作的，即先在玻璃钢管道模具上制成玻璃丝内衬层之后，由传送带将干石英砂平铺在旋转的管道上部，同时用一层布带将砂裹住，并在布的外面淋上树脂。在此过程中，由于树脂完全是靠其本身的流动性来渗透到石英砂中，因而往往会出现树脂未渗透或渗透不均匀的问题，从而影响产品的质量；而且由于用这种加砂方法只能一次达到5～8mm的加砂厚度，而若要达到设计厚度就必须进行多次加砂操作，因而工作效率较低；另外，加砂时还存在严重的扬尘现象，不仅污染环境，而且影响操作工人的身体健康；尤其是加砂过程中树脂的加入量无法计量，往往会造成树脂过量，这时就需要操作工将多余的树脂刮掉，因而造成严重浪费。此外，由于对玻璃钢管道的直径要求越来越大，有的甚至要求达到4m以上，而普通上缠绕机是在管道上部加砂，所以一般厂房都不能满足要求；另外，操作工高空作业还会给人身安全带来隐患，因此这种上缠绕机根本无法完成大型玻璃钢管道的制作。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种计量准确、石英砂和树脂混合均匀、加砂厚度大、设备高度和制造成本低、无粉尘污染、操作安全且可满足大型玻璃钢管道制作要求的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置。
本发明的另一个目的在于提供一种湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作方法。
为了达到上述目的，本发明提供的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置主要由工作台、行走小车、缠绕系统、加砂系统、模具和模具支撑架组成；所述的工作台固定在地面；工作台之上设有可在由位于其一侧且由电机驱动的链条带动下沿工作台长度方向移动的行走小车；缠绕系统和加砂系统的部分装置则固定在行走小车上；而两端由模具支撑架支撑且可在电机的驱动下进行旋转的模具与工作台相距一定距离设置且其轴向与工作台的长度方向相平行。
所述的缠绕系统主要由纱架、张力板、浸胶槽、浸胶辊、导丝器、固化剂罐、流量计、树脂槽、树脂泵和混合器组成；纱架和张力板固定在工作台远离模具一侧的地面上，而浸胶槽、浸胶辊和导丝器则设置在行走小车上；贮存在固化剂罐中的固化剂在压缩空气的作用下沿管路经流量计计量后输送到混合器；贮存在树脂罐中且已加入促进剂的树脂由树脂泵输送到混合器，并在该混合器中与固化剂进行混合以供缠绕或加砂用；依次通过纱架、张力板的玻璃丝经与浸有由混合器提供给浸胶槽然后附着在置于浸胶槽内且可在浸胶槽内旋转的浸胶辊上已混合好的树脂后进入导丝器进行梳导，最后引入朝工作台方向旋转的模具下部切线方向而在模具的表面进行缠绕而制成内衬层或表面层。
所述的加砂系统主要由固化剂罐、流量计、树脂槽、树脂泵、混合器、搅拌器、砂斗、纱布轴和张紧装置、溜槽及压辊组成；设在行走小车上方的搅拌器可将来自其上部砂斗内的石英砂和上述来自混合器中已混合好的树脂充分混合；与工作台的长度方向相垂直且固定在行走小车上及搅拌器下方的溜槽内穿过一层其一端缠绕在玻璃钢管道模具上而另一端从装在溜槽前端的纱布轴和张紧装置上的纱布卷放出的纱布带；而设置在溜槽末端且与模具相辊压的压辊则可将由纱布带连同其上从搅拌器挤出并经设在溜槽两壁上的刮板刮平的湿砂条一起沿模具的下部切线方向挤压在模具外已缠绕完的内衬层上。
所述的溜槽前端还设有可上下调节位于溜槽末端的压辊与玻璃钢管道模具间压力的正反扣丝杠。
本发明提供的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作方法是按照下列顺序步骤进行的(1)将固化剂与已加入促进剂的树脂混合均匀；(2)将浸有上述混合后树脂的玻璃丝从玻璃钢管道模具下部的切线方向缠绕在模具的表面而制成内衬层；(3)将上述混合后树脂与石英砂混合均匀而制成湿砂；(4)将湿砂平铺在纱布带上，并将载有湿砂层的纱布带从玻璃钢管道模具下部的切线方向缠绕在模具表面已制好的内衬层上而制成加砂层；(5)最后将浸有混合后树脂的玻璃丝从玻璃钢管道模具下部的切线方向缠绕在模具表面已制好的加砂层上而制成表面层。
本发明提供的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置及其方法是在玻璃钢管道下部的切线方向进行缠绕和加砂，这样不仅可使设备降低一个管径的高度，而且还可以省却相应的配套设备和投资；由于本发明采用湿式加砂法，因而无粉尘污染，而且不会影响操作工人的身体健康；另外，由于降低了操作工的工作高度，从而消除了不安全隐患；特别是固化剂与树脂混合前经过了精确的计量，这样可以保证加入量的准确；此外，加砂的厚度可在5～20mm的范围内进行调节，因此可比已有技术提高工作效率2.5～4倍。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置及其方法进行详细说明。
图1为本发明湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置主要结构俯视图。
图2为本发明湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置中固化剂和树脂管路系统示意图。
图3为沿图1中A-A向剖视图。
图4为本发明湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置主要结构侧视图。
图5为本发明湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置中调节压辊压力装置结构示意图。
具体实施例方式
如图1～图5所示，本发明提供的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置主要由工作台1、行走小车2、缠绕系统3、加砂系统4、模具5和模具支撑架6组成；所述的工作台1固定在地面；工作台1之上设有可在由位于其一侧且由电机驱动的链条带动下沿工作台1长度方向移动的行走小车2；缠绕系统3和加砂系统4的部分装置则固定在行走小车2上；而两端由模具支撑架6支撑且可在电机的驱动下进行旋转的模具5与工作台1相距一定距离设置且其轴向与工作台1的长度方向相平行。行走小车2的速度与模具旋转速度间的配合是由电脑控制台25来完成的。缠绕系统3主要由纱架20、张力板21、浸胶槽22、浸胶辊23、导丝器24、固化剂罐7、流量计8、树脂槽9、树脂泵10和混合器11组成。纱架20和张力板21固定在工作台1远离模具5一侧的地面上，而浸胶槽22、浸胶辊23和导丝器24则设置在行走小车2上；贮存在固化剂罐7中的固化剂在压缩空气的作用下沿管路经流量计8计量后输送到混合器11；贮存在树脂罐9中且已加入促进剂的树脂由树脂泵10输送到混合器11，并在该混合器11中与固化剂进行混合以供缠绕或加砂用；缠绕管道内衬层时，将依次通过纱架20、张力板21的玻璃丝经与浸有由混合器11提供给浸胶槽22然后附着在置于浸胶槽22内且可在浸胶槽22内旋转的浸胶辊23上已混合好的树脂后进入导丝器24进行梳导，最后引入朝工作台1方向旋转的模具5下部切线方向而在模具5的表面逐层进行缠绕，当缠绕达到管道所要求的内衬层厚度时开始制作加砂层。加砂系统4主要由固化剂罐7、流量计8、树脂槽9、树脂泵10、混合器11、搅拌器12、砂斗13、纱布轴和张紧装置14、溜槽15和压辊16组成；设在行走小车2上方的搅拌器12可将来自其上部砂斗13内的石英砂和上述来自混合器11已混合好的树脂充分混合，玻璃钢管道的固化时间长短是由固化剂与树脂的配比来决定的；与工作台1的长度方向相垂直且固定在行走小车2上及搅拌器12下方的溜槽15内穿过一层其一端缠绕在玻璃钢管道模具5上而另一端从装在溜槽15前端的纱布轴和张紧装置14上的纱布卷17放出的纱布带；而设置在溜槽15末端且与模具5相辊压的压辊16则可将由纱布带连同其上从搅拌器12挤出并经设在溜槽15两壁上的刮板18刮平的湿砂条一起沿模具5的下部切线方向挤压在朝工作台1方向旋转的模具5外已缠绕完的内衬层上。湿砂条的厚度是由刮板18上下进行调节，其可在5～20mm的范围内变化，这样直径3.6～4m的管道只需加砂两次就可完成设计厚度。压辊16的作用是将湿砂层压实，以提高管道的耐久性和强度，其与玻璃钢管道模具5间的压力是由设置在溜槽15前端的正反扣丝杠19来进行调节的。当达到管道加砂层所需厚度时，再重复上述内衬层的制备工艺而在加砂层外缠绕上表面层，达到表面层厚度要求并脱模后就可制成不同管径的玻璃钢管道。另外，本发明中的固化剂是经过流量计计量后再与树脂和石英砂进行混合，而树脂和加砂量都是由阀门来控制的，这样既可保证石英砂中的树脂含量，又可连续挤出砂条，所以其工作效率很高。
权利要求
1.一种湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置，其特征在于所述的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置主要由工作台(1)、行走小车(2)、缠绕系统(3)、加砂系统(4)、模具(5)和模具支撑架(6)组成；所述的工作台(1)固定在地面；工作台(1)之上设有可在由位于其一侧且由电机驱动的链条带动下沿工作台(1)长度方向移动的行走小车(2)；缠绕系统(3)和加砂系统(4)的部分装置则固定在行走小车(2)上；而两端由模具支撑架(6)支撑且可在电机的驱动下进行旋转的模具(5)与工作台(1)相距一定距离设置且其轴向与工作台(1)的长度方向相平行。
2.根据权利要求1所述的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置，其特征在于所述的缠绕系统(3)主要由纱架(20)、张力板(21)、浸胶槽(22)、浸胶辊(23)、导丝器(24)、固化剂罐(7)、流量计(8)、树脂槽(9)、树脂泵(10)和混合器(11)组成；所述的纱架(20)和张力板(21)固定在工作台(1)远离模具(5)一侧的地面上，而浸胶槽(22)、浸胶辊(23)和导丝器(24)则设置在行走小车(2)上；贮存在固化剂罐(7)中的固化剂在压缩空气的作用下沿管路经流量计(8)计量后输送到混合器(11)；贮存在树脂罐(9)中且已加入促进剂的树脂由树脂泵(10)输送到混合器(11)，并在该混合器(11)中与固化剂进行混合以供缠绕或加砂用；依次通过纱架(20)、张力板(21)的玻璃丝经与浸有由混合器(11)提供给浸胶槽(22)然后附着在置于浸胶槽(22)内且可在浸胶槽(22)内旋转的浸胶辊(23)上已混合好的树脂后进入导丝器(24)进行梳导，最后引入朝工作台(1)方向旋转的模具(5)下部切线方向而在模具(5)的表面进行缠绕而制成内衬层或表面层。
3.根据权利要求1所述的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置，其特征在于所述的加砂系统(4)主要由固化剂罐(7)、流量计(8)、树脂槽(9)、树脂泵(10)、混合器(11)、搅拌器(12)、砂斗(13)、纱布轴和张紧装置(14)、溜槽(15)和压辊(16)组成；设在行走小车(2)上方的搅拌器(12)可将来自其上部砂斗(13)内的石英砂和上述来自混合器(11)中已混合好的树脂充分混合；与工作台(1)的长度方向相垂直且固定在行走小车(2)上及搅拌器(12)下方的溜槽(15)内穿过一层其一端缠绕在玻璃钢管道模具(5)上而另一端从装在溜槽(15)前端的纱布轴和张紧装置(14)上的纱布卷(17)放出的纱布带；而设置在溜槽(15)末端且与模具(5)相辊压的压辊(16)则可将由纱布带连同其上从搅拌器(12)挤出并经设在溜槽(15)两壁上的刮板(18)刮平的湿砂条一起沿模具(5)的下部切线方向挤压在模具(5)外已缠绕完的内衬层上。
4.根据权利要求3所述的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置，其特征在于所述的溜槽(15)前端还设有可上下调节位于溜槽(15)末端的压辊(16)与玻璃钢管道模具(5)间压力的正反扣丝杠(19)。
5.一种湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作方法，其特征在于所述的湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作方法是按照下列顺序步骤进行的(1)将固化剂与已加入促进剂的树脂混合均匀；(2)将浸有上述混合后树脂的玻璃丝从玻璃钢管道模具下部的切线方向缠绕在模具的表面而制成内衬层；(3)将上述混合后树脂与石英砂混合均匀而制成湿砂；(4)将湿砂平铺在纱布带上，并将载有湿砂层的纱布带从玻璃钢管道模具下部的切线方向缠绕在模具表面己制好的内衬层上而制成加砂层；(5)最后将浸有混合后树脂的玻璃丝从玻璃钢管道模具下部的切线方向缠绕在模具表面已制好的加砂层上而制成表面层。
全文摘要
一种湿式加砂下缠绕玻璃钢管道的制作装置及其方法。装置主要由工作台、行走小车、缠绕系统、加砂系统、模具和模具支撑架组成；工作台固定在地面；工作台上设有行走小车；缠绕系统和加砂系统的部分装置则固定在行走小车上；而两端由模具支撑架支撑且可在电机的驱动下进行旋转的模具与工作台相距一定距离设置且其轴向与工作台的长度方向相平行。本发明是在玻璃钢管道下部切线方向进行缠绕和加砂，不仅可降低设备高度，而且可节省投资；由于采用湿式加砂法，因而无粉尘污染，而且不会影响操作工的健康；另外，由于降低了工作高度，从而消除了不安全隐患；特别是固化剂与树脂加入量准确，此外，加砂厚度可进行调节，因此可提高工作效率。
文档编号B29C53/00GK1522847SQ0310469
公开日2004年8月25日 申请日期2003年2月21日 优先权日2003年2月21日
发明者王序杰, 王维东, 吕植本 申请人:天津天联复合材料有限公司