大型水平轴向连续铺设纤维缠绕的制造方法
【专利摘要】一种大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，动车模具(1)脉动角度偏移，不做旋转运动，天车携缠绕装置(2)做水平轴向往复运动实施缠绕。采用3组轨道分别设置三套动车框架结构的方式：即第一组地面轨道居内，为缠绕机动车模具(1)；第二组天车轨道居中，为水平轴向连续铺设缠绕装置(2)；第三组地面轨道居外，为涂层捆绑紧固装置(3)。三套动车框架结构组成大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机整机设备。本发明提供了一种功能齐全包括输料、铺设、缠绕、混配、致密、捆绑紧固等所有工序均在一个工位完成；具有高性能、高效率、高质量特点的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机。
【专利说明】大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，即水平轴向连续铺设纤维缠绕时的动车模具设计；和纤维库的设置；和纤维浸润水平轴向缠绕的装置；和固液强力混配器结构；和涂层致密器的结构；和涂层的捆绑紧固装置等【技术领域】。
【背景技术】
[0002]国际上一些发达国家正在研发水平轴向纤维铺设技术，用于波音787梦幻飞机以及空客A380机仓。由于无法解决水平轴向纤维铺设固定问题，只好采用铺设一次固化一次的办法。此法很容易造成层间界面，产生结构分离，产品稳定性降低。
[0003]公知技术中，几乎全部是模具工件旋转，进行径向缠绕或交叉缠绕，还未发现模具工件脉动而不旋转，进行水平轴向缠绕的技术和设备。较早的玻璃钢生产制造技术是从意大利引进的。一时间，国内许多厂家纷纷上马生产，虽然解决了当时一些玻璃钢备件的需求。但是，由于其技术设备相对落后，产品质量满足不了设备构件快速更新的要求，且劳动强度大又利润低等许多因素，玻璃钢产业面临衰退。传统的纤维缠绕机模具处于高位，又顺时针径向旋转，给其他部件的布局带来很多麻烦，整套设备显得杂乱无章。在制作玻璃钢夹砂管道时，由于是模具转动，纤维径向缠绕，涂层的紧固一是靠纤维拉紧，一是靠固化液紧固。当模具不动，纤维水平轴向连续铺设缠绕时，特别是涂层处于侧位或下位时，纤维涂层容易脱落。涂层捆绑紧固成为一大难题。曾有人试图采取局部固化的方法，即分段铺设缠绕固化的方法，由于分层断层破坏了工件的强度和物理性能，最后以失败告终。制作玻璃钢夹砂管道从来不采取任何致密措施，至使工件表面不光泽，而且，工件内部的气泡、空洞难以消除，经常出现断层等现象，直接影响工程质量。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种模具不旋转，不做径向缠绕或交叉缠绕；而模具只脉动偏转角度，缠绕设备往复运动做水平轴向缠绕。且功能齐全包括输料、铺设、缠绕、混配、致密、捆绑紧固等所有工序均在一个工位完成的，具有高性能、高效率、高质量特点的大型水平轴向连续铺设缠绕机。故采用以下技术方案:
[0005]动车模具(I)不做旋转运动，由天车携缠绕装置(2)做水平轴向往复运动实施缠绕。采用三组轨道分别设置三套动车框架结构的方式:即第一组地面轨道居内，为缠绕机动车模具(I);第二组天车轨道居中，为水平轴向连续铺设缠绕装置(2);第三组地面轨道居夕卜，为涂层捆绑紧固装置(3)。三套动车框架结构组成大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机整机设备。
[0006]第一组地面轨道(101)的两端分别固定连接链轮箱(102)，其中一个链轮箱上连接电机传动箱(103)，用链条(104)串联两个链轮箱和两个动车的链轮。模具(105)两端连接主轴(106)，分别活动架设在托架(107)上。主轴的一端经万向节(108)连接减速机(109)、电动机(110)。电动机经电缆与控制中心(112)联接。模具(105)为中空圆筒状，两端连接多齿蓖环(111)。
[0007]第二组天车轨道(201)安装在固定的立柱(202)和横梁(203)组成的框架内。轨道下连接天车(204)。几部天车分别连接纤维库(205)、纤维浸润水平轴向连续铺设缠绕装置(206)、固液混配装置(207)、涂层致密器(208)。
[0008]天车(204)下连接的纤维库(205)为长方体的框架结构，框架中设2_6层隔板(209)。每层隔板的上檐连接一排圆环(210)。
[0009]天车(204)下的纤维浸润水平轴向连续铺设缠绕装置(206)内依次连接篦板(211)、孔板(212)、压辊(213)、导辊(214)、浸润辊(215)、导辊(216)、调节器铺设架(217)。调节器铺设架是由电机(218)传动链轮(211、212)、丝杠(213)再传动调节器铺设架运动。浸润辊(215)的一侧活动连接调节板(222)。
[0010]天车(204)下连接的固液混配装置(207)是在框架体上连接固料槽(223)并计量器(224)，于活动托架(225)上连接固液混合槽(226)和强力混配机构包括电机(227)、链轮(228)、链条(229)、螺杆(230)以及升降机构包括滑轨231、电机232、丝杠233，电机经电缆联接控制中心。
[0011]天车(204)下连接致密器的框架(234)，通过滑柱(235)连接活动架(236)，活动架上的电机丝杠升降机构(237)与框架(234)相连接。其电机与控制中心电缆联接。活动架(236)的中心设置电机丝杠升降机构(238)，其下端连接致密辊(239)，其电机与控制中心电缆联接。又于活动架(236)上呈梯形设置四个滚轮(240)，滚轮连接环形皮带(241)。
[0012]第三组地面轨道(301)的两端分别固定连接链轮箱(302)，其中一个链轮箱上连接电机传动箱(303)，用链条(304)串联所有链轮并带动动车。动车之上垂直连接带有柱塞(305)的滑套(306)，滑套内活动连接立柱(307)，立柱上端连接伸展臂(308)，伸展臂之上连接带有压缩空气管(309’ )的钢梁(309)，在于钢梁上连接多个绳轮臂(310)。压缩空气管(309，)经管路(311)与气泵(312)联接。滑套(306)、伸展臂(308)、绳轮臂(310)经伺服阀(313)及管路与压缩空气管联接。伸展臂(308)、绳轮臂(310)的顶端装有绳轮(314)。设在地面平台上的调节杆(315)连接两个绳轮(314)。绳轮间由绳索(316)缠绕。绳索输出端A、B与模具工件缠绕。
[0013]本发明提供了一种功能齐全包括输料、铺设、缠绕、混配、致密、捆绑紧固等所有工序均在一个工位完成；具备一套工位较低的能够快速移动的地车模具；适合于大型水平轴向连续铺设缠绕的工艺和设备，适合大型水平轴向连续铺设纤维缠绕的制造方法。具有高性能、高效率、高质量的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的整机正视图。
[0015]图2为本发明的第一组地面轨道动车模具正视图。
[0016]图3为本发明的第二组天车轨道水平轴向铺设缠绕装置图。
[0017]图4为本发明的天车纤维库侧视图。
[0018]图5为本发明的纤维浸润水平轴向铺设装置俯视图。
[0019]图6为本发明的固液混配装置正视图。
[0020]图7为本发明的涂层致密器正视图。[0021]图8为本发明的纤维涂层自动捆绑紧固装置正视图。
[0022]图9为本发明的纤维涂层自动捆绑紧固装置侧视图。
【具体实施方式】
[0023]如图1，动车模具I不做旋转运动，天车携缠绕装置2做水平轴向往复运动实施缠绕。采用三组轨道分别设置三套动车框架结构的方式:即第一组地面轨道居内，为缠绕机动车模具1，轨道长100米；第二组天车轨道居中，为水平轴向连续铺设缠绕装置2，轨道长100米；第三组地面轨道居外，为涂层捆绑紧固装置3，轨道长100米。三套动车框架结构组成大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机整机设备。
[0024]如图2，第一组地面轨道101的两端分别固定连接链轮箱102，其中一个链轮箱上连接电机传动箱103，用链条104串联两个链轮箱和两个动车的链轮。模具105两端连接主轴106，分别活动架设在托架107上。主轴的一端经万向节108连接减速机109、电动机110。电动机经电缆与控制中心112联接，按设定程序每铺设缠绕一次模具偏转一定角度。模具105为中空圆筒状，两端连接多齿蓖环111。
[0025]如图3，第二组天车轨道201安装在固定的立柱202和横梁203组成的框架内。轨道下连接天车204。几部天车分别连接纤维库205、纤维浸润水平轴向连续铺设缠绕机构206、固液混配装置207、涂层致密器208。
[0026]天车204下连接的纤维库205为长方体的框架结构，框架中设2-6层隔板209。每层隔板的上檐连接一排圆环210。
[0027]天车204下连接的浸润槽206纤维输入端连接上位的篦板211、下位的孔板212，再依次连接压辊213、导辊214、浸润辊215、导辊216，至浸润槽206的另一端连接调节器铺设架217。是由电机218传动链轮219、220、丝杠221传动调节器铺设架运动。浸润辊215的一侧活动连接调节板222。
[0028]天车204下连接的固液混配装置207是在框架体上连接固料槽223并计量器224，于活动托架225上连接固液混合槽226和强力混配机构包括电机227、链轮228、链条229、螺杆230以及升降机构包括滑轨231、电机232、丝杠233，电机227、232经电缆联接控制中心。
[0029]天车204下连接致密器的框架234，通过滑柱235连接活动架236，活动架上的电机丝杆升降机构237与框架234相连接。其电机与控制中心电缆联接。活动架236的中心设置电机丝杠升降机构238，其下端连接致密辊239，其电机与控制中心电缆联接。又于活动架236上呈梯形设置四个滚轮240，滚轮连接环形皮带241。
[0030]如图4，天车204下连接的纤维库205为长方体的框架结构，框架中设四层隔板209，隔板上放置纤维料。每层隔板的上檐连接一排330个圆环210。
[0031]如图5，天车204下连接的浸润槽206纤维输入端连接上位的篦板211、下位的孔板212，再依次连接压辊213、导辊i214、浸润辊215、导辊ii216，至浸润槽206的另一端连接调节器铺设架217。调节器铺设架217是由电机218传动链轮219、220、丝杠221，传动调节器铺设架217运动。浸润辊215的一侧活动连接调节板222，其间隙在0.25mm内自由调节。
[0032]如图6，天车204下连接的固液混配装置207是在框架体上连接固料槽223并计量器224，于活动托架225上连接固液混合槽226和强力混配机构包括电机227、链轮228、链条229、螺杆230以及升降机构包括滑轨231、电机232、丝杠233，电机227、232经电缆联接控制中心。
[0033]如图7，天车204下连接致密器的框架234，通过滑柱235连接活动架236，活动架上的电机丝杆升降机构237与框架234相连接。其电机与控制中心电缆联接。活动架236的中心设置两个电机丝杠升降机构238，其下端连接致密辊239，其电机与控制中心电缆联接。又于活动架236上呈梯形设置四个滚轮240，滚轮连接环形皮带241。致密时皮带接触涂层，致密辊239下压，可致密60%。
[0034]如图8，第三组地面轨道301的两端分别固定连接链轮箱302，其中一个链轮箱上连接电机传动箱303，用链条304串联所有链轮并带动动车，动车之上垂直连接带有柱塞305的滑套306，滑套内活动连接立柱307，立柱可升降调节。立柱上端连接伸展臂308，伸展臂可伸缩调节。伸展臂之上串联带有压缩空气管309’的钢梁309，在于钢梁上连接多个绳轮臂310，绳轮臂可伸缩调节。压缩空气管经管路311与气泵312联接。滑套306、伸展臂308、绳轮臂310经伺服阀313及管路与压缩空气管联接。伸展臂、绳轮臂的顶端各装有一个绳轮(314)。设在地面平台上的调节杆连接两个绳轮。绳轮间由绳索(316)缠绕。绳索输出端A、B与模具工件缠绕。
【权利要求】
1.一种大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，由动车模具、纤维库、纤维缠绕装置、固液混配器、涂层致密器和涂层捆绑紧固装置组成，其特征在于:动车模具(I)只作脉动角度偏移，不作旋转运动，天车携缠绕装置(2)作水平轴向往复运动实施缠绕，即采用三组轨道分别设置三套动车框架结构的方式:第一组地面轨道居内，为缠绕机动车模具(I);第二组天车轨道居中，为水平轴向连续铺设缠绕装置(2);第三组地面轨道居外，为涂层捆绑紧固装置(3)，三套动车框架结构组成大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机整机设备。
2.根据权利要求1所述的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:地面轨道(101)的两端分别固定连接链轮箱(102)，其中一个链轮箱上连接电机传动箱(103)，用链条(104)串联两个链轮箱和两个动车的链轮，模具(105)两端连接主轴(106)，分别活动架设在托架(107)上，主轴的一端经万向节(108)连接减速机(109)、电动机(110)，电动机经电缆与控制中心(112)联接，模具(105)为中空圆筒状，两端连接多齿蓖环(111)。
3.根据权利要求1所述的大型水平`轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:天车轨道(201)安装在固定的立柱(202)和横梁(203)组成的框架内，轨道下连接天车(204)，天车分别连接纤维库(205)、纤维浸润水平轴向连续铺设缠绕机构(206)、固液混配装置(207)、涂层致密器(208)。
4.根据权利要求1所述的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:天车(204)下连接的纤维库(205)为长方体的框架结构，框架中设26层隔板(209)，每层隔板的上檐连接一排圆环(210)。
5.根据权利要求1所述的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:天车(204)下连接浸润槽(206)，在其纤维输入端依次连接篦板(211)、孔板(212)、压辊(213)、导辊(214)、浸润辊(215)、导辊(216)和调节器铺设架(217)，调节器铺设架(217)是由电机(218)传动链轮(219、220)、丝杠(221)传动调节器铺设架(217)运动，浸润辊(215)的一侧活动连接调节板(222)。
6.根据权利要求1所述的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:天车(204)下连接的固液混配装置(207)是在框架体上连接固料槽(223)并计量器(224)，于活动托架(225)上连接固液混合槽(226)和强力混配机构包括电机(227)、链轮(228)、链条(229)、螺杆(230)以及升降机构包括滑轨231、电机232、丝杠233，电机经电缆联接控制中心。
7.根据权利要求1所述的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:天车(204)下连接致密器(208)的框架(234)，通过滑柱(235)连接活动架(236)，活动架上的电机丝杆升降机构(237)与框架(234)相连接，其电机与控制中心电缆联接，活动架(236)的中心设置电机丝杠升降机构(238)，其下端连接致密辊(239)，其电机与控制中心电缆联接，又于活动架(236)上呈梯形设置四个滚轮(240)，滚轮连接环形皮带(241)。
8.根据权利要求1所述的大型水平轴向连续铺设纤维缠绕机，其特征在于:地面轨道(301)的两端分别固定连接链轮箱(302)，其中一个链轮箱上连接电机传动箱(303)，用链条(304)串联所有链轮并带动动车，动车之上垂直连接带有柱塞(305)的滑套(306)，滑套内活动连接立柱(307)，立柱上端连接伸展臂(308)，伸展臂之上串联带有压缩空气管(309’)的钢梁(309)，在于钢梁上连接多个绳轮臂(310)，压缩空气管(309’)经管路(311)与气泵(312)联接，滑套(306)、伸展臂(308)、绳轮臂(310)经伺服阀(313)及管路与压缩空气管联接，伸展臂(308)、绳轮臂(310)的顶端装有绳轮(314)，设在地面平台上的调节杆(315)连接两个绳轮(314)，绳轮间由绳索(316)缠绕，绳索输出端A、B与模具工件缠绕。
【文档编号】B29C70/34GK103507276SQ201210212984
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】李晓 申请人:李晓