一种复合材料烟囱立式生产线的制作方法

本发明属于烟囱生产领域，尤其涉及一种复合材料烟囱立式生产线。

背景技术：

众所周知，烟囱是火电厂的必备设施，现有的烟囱为钢筋水泥结构，并由多段组合而成，其中水泥浇筑在钢筋外面。由于火电厂发电时排出的烟气含有二氧化硫，排到大气中会污染空气。随着社会进步及对环保重视程度的增加，提出对火电厂发电时排出的烟气进行喷水脱硫处理，空气中的二氧化硫在水的作用下变成酸性液体，从而从空气中脱离；然而，由于原来的烟囱为钢筋水泥结构，酸性液体腐蚀水泥后，会露出钢筋，从而进一步腐蚀钢筋，这样就会大幅降低烟囱的结构强度，进而带来严重的安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种复合材料烟囱立式生产线，通过该生产线能生产复合材料烟囱。

本发明的技术方案如下：一种复合材料烟囱立式生产线，其特征在于：包括模具支架(1)和内衬层上料机构，其中模具支架(1)为空心轴，并竖直固定在地面上；所述模具支架(1)外面沿轴向螺旋缠绕有钢带(100)，该钢带可在钢带推动装置的推动下沿模具支架(1)向上移动，且可在钢带循环系统的作用下实现循环，以使模具支架(1)外面一直缠绕有钢带；所述模具支架(1)外面设有一个支撑架(2)，该支撑架固定在地面上，且支撑架(2)下部固设有一个底层旋转平台(2a)；

在底层旋转平台(2a)上设有所述内衬层上料机构和环向布纱机构，其中内衬层上料机构功能是将内衬层缠绕在所述钢带(100)的外面，且环向布纱机构的功能是在内衬层外面缠绕环向纤维，从而形成环向纤维层。

本烟囱立式生产线一般在火电厂现场组装，它工作时钢带(100)沿固定的模具支架(1)螺旋上升，并在钢带(100)外面缠绕内衬层和环形纤维，其中内衬层可以为无纺布或其他材质层，它的主要作用是实现防腐蚀，而环形纤维层是提供结构强度，从而形成复合材料烟囱，且复合材料烟囱的长度跟随钢带(100)的移动不断增大，进而生产出一根整体式的复合材料烟囱。

在本发明中，所述内衬层上料机构包括安装座(3)和安装轴(4)，其中安装座(3)通过高度调整组件安装在所述底层旋转平台(2a)上；所述安装轴(4)为竖直设置的随动轴，该安装轴的下部通过轴承与安装座(3)转动配合，且安装轴(4)的上部固套有一个内衬层上料盘(5)；

所述环向布纱机构包括纱架(6)和环向布纱器(7)，其中纱架(6)放置在所述底层旋转平台(2a)上，该纱架上的纤维穿过所述环向布纱器(7)上的布纱孔后，缠绕在所述内衬层外面。

采用以上结构，本上料机构可以有效地实现内衬层上料和环向纤维的布设，整体结构简单、可靠，易于实施。

1、作为优选设计，所述支撑架(2)中部固设有一个中部平台(2b)，在中部平台上设有加强筋布设机构，该加强筋布设机构作用是将加强筋布在所述环向纤维层外面；所述加强筋布设机构上设有加强筋环形纤维布设机构，该加强筋环形纤维布设机构作用是在加强筋外面缠绕加强筋环形纤维，从而形成加强筋环形纤维层；

所述支撑架(2)上部固设有一个顶部平台(2c)，该顶部平台上设有喷胶机构，该喷胶机构的作用是在所述烟囱外面喷涂胶液，从而在烟囱外面形成一个保护层。

采用上述结构，本发明能可靠地将加强筋布设在环形纤维外面，从而加强烟囱的整体结构强度，而喷胶机构工作时喷涂胶液，进而能够在烟囱外面形成一个保护层，从而优化产品性能。

在本案中，所述加强筋布设机构包括升降平台(8)和升降气缸(14)，其中升降平台(8)通过一组沿模具轴周向设置的丝杆螺母组件与所述中部平台(2b)相连，在升降平台(8)上表面设有一个第一水平转台(9)；所述第一水平转台(9)上方沿模具支架(1)周向设有加强筋布设气缸(10)，该加强筋布设气缸水平设置，且加强筋布设气缸(10)活塞杆内端水平固定有一个用于固定加强筋的加强筋卡块(11)；所述加强筋布设气缸(10)固定在升降块(12)上，该升降块与所述第一水平转台(9)上的竖直导杆(13)滑动配合，并可在所述升降气缸(14)的带动下升降；

所述喷胶机构包括第二水平转台(15)和储胶罐(17)，其中第二水平转台(15)设在所述顶部平台(2c)顶面，该第二水平转台上沿所述模具支架(1)的周向设有一组喷胶机(16)，这些喷胶机(16)由同一个所述储胶罐(17)供胶。

采用上述结构，本发明能可靠、有效地将加强筋布设在环形纤维外面，从而加强烟囱的整体结构强度，而喷胶机构的结构简单、有效，易于实施。当然，在实际制造过程中，也可以采用其他结构设计的加强筋布设机构和喷胶机构，并不仅仅局限于本实施例所述的结构。

为了便于简单、可靠地推动钢带，所述钢带推动装置包括凸轮盘(18)和钢带推动块(23)，其中凸轮盘(18)水平设置，并与所述模具支架(1)同轴设置，而凸轮盘(18)转动支撑在底座(19)上，且与所述底层旋转平台(2a)固定连接；所述凸轮盘(18)底面同轴设有外齿圈(20)，该外齿圈与驱动电机(21)上端的主动齿轮(22)常啮合；所述凸轮盘(18)的上盘面有凸轮型线，该凸轮型线与一组所述钢带推动块(23)相配合，这些钢带推动块(23)沿模具支架(1)周向设置，从而使这些钢带推动块(23)先后升降，进而推动所述钢带(100)沿模具支架(1)的外圆面垂直上升。

本案中所采用的钢带循环系统与传统结构基本相同，所述钢带循环系统包括顶部水平转台(24)和自转架(30)，其中顶部水平转台(24)同轴设在所述模具支架(1)上端，该顶部水平转台的外径与模具支架(1)直径一致；所述顶部水平转台(24)外圆面沿周向设有若干个导向轴承组，每个导向轴承组由一根导向轴和若干导向轴承构成，其中导向轴竖直设置，在导向轴上安装有所述导向轴承；所述顶部水平转台(24)轴心处并排安装有两个钢带夹紧轮(25)，该钢带夹紧轮为驱动轮，且钢带夹紧轮(25)的轴心线水平；

所述模具支架(1)内设有一个倾斜座(26)，在倾斜座上通过丝杆螺母组件和导向杆连接有一个滑动座(27)，该滑动座可沿倾斜座(26)升降；所述滑动座(27)上通过转轴连接有一个转动座(28)，该转轴与所述钢带夹紧轮(25)的轴心线平行，而转动座(28)上并排安装有两个钢带转向轮(29)，该钢带转向轮也与钢带夹紧轮(25)的轴心线平行；

所述自转架(30)水平设置，该自转架两端分别设有两个随动的钢带过渡轮(31)，这些钢带过渡轮(31)的轴心线平行；所述自转架(30)与钢带储存盒(32)均与钢带储存盒驱动装置(33)的转轴固定，该钢带储存盒的钢带收卷轮具有自转功能，并可在上面套装钢带收卷盘，钢带收卷轮转动时能将所述钢带(100)收卷在钢带收卷盘上；

所述底层旋转平台(2a)上的钢带储存盒(32)内钢带(100)快用完时，在底层旋转平台(2a)上更换一个存满所述钢带(100)的钢带储存盒(32)，并将钢带(100)的端头搭在所述模具支架(1)外面；当所述底层旋转平台(2a)转动时带动钢带储存盒(32)绕模具支架(1)旋转，从而将带储存盒(32)内的钢带(100)缠绕在模具支架(1)上。

在上述结构中，所述自转架(30)与钢带储存盒(32)均与钢带储存盒驱动装置(33)的转轴固定，该钢带储存盒的钢带收卷轮具有自转功能，并可在上面套装钢带收卷盘，钢带收卷轮转动时能将所述钢带(100)收卷在钢带收卷盘上；当模具支架(1)外面缠绕的钢带(100)快要用完时，将之前已经收卷好的钢带收卷盘放在凸轮盘(18)上，并与模具支架(1)贴合，这样就能使收卷好的钢带收卷盘上的钢带缠绕在模具支架(1)上，从而实现钢带的循环。

有益效果：本发明工作时钢带沿固定的模具轴螺旋上升，并在钢带外面缠绕内衬层和环形纤维，布设加强筋和加强筋环向纤维，这样就能生产出一根结构强度高、耐腐蚀性能好的整体式复合材料烟囱，且本生产线的结构简单、可靠，易于实施，成本低廉。

附图说明

图1为本发明的轴测图。

图2为图1中中部平台的俯视放大图。

图3为图1中底层旋转平台的俯视放大图。

图4为图1中A部分的局部放大图。

图5为图1中B部分的局部放大图。

图6为图1中C部分的局部放大图。

图7为图1中D部分的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1--7所示，一种复合材料烟囱立式生产线，主要由模具支架1、支撑架2、钢带100、钢带推动装置、钢带循环系统、内衬层上料机构、环向布纱机构、加强筋布设机构和加强筋环形纤维布设机构构成。其中，模具支架1为空心轴，并竖直固定在地面上，它的作用是支撑钢带100及生产出的烟囱。

模具支架1外面沿轴向螺旋缠绕有钢带100，该钢带100可在钢带推动装置的推动下沿模具支架1向上移动，且可在钢带循环系统的作用下实现循环，以使模具支架1外面一直缠绕有钢带。模具支架1外面设有一个支撑架2，该支撑架2，固定在地面上，且支撑架2下部固设有一个底层旋转平台2a。

在底层旋转平台2a上设有内衬层上料机构和环向布纱机构，其中内衬层上料机构功能是将内衬层缠绕在钢带100的外面，且环向布纱机构的功能是在内衬层外面缠绕环向纤维，从而形成环向纤维层，进而形成最基本的复合材料烟囱。

如图1、4所示，钢带推动装置的结构与现有结构基本相同，并主要由凸轮盘18、底座19、外齿圈20、驱动电机21、主动齿轮22和钢带推动块23构成。其中，凸轮盘18水平设置，并与模具支架1同轴设置，而凸轮盘18转动支撑在底座19上，且与底层旋转平台2a固定连接。凸轮盘18底面同轴设有外齿圈20，该外齿圈与驱动电机21上端的主动齿轮22常啮合，从而通过驱动电机21带动凸轮盘18转动。

凸轮盘18的上盘面有凸轮型线，该凸轮型线与一组钢带推动块23相配合，这些钢带推动块23沿模具支架1周向设置，从而使这些钢带推动块23先后升降，进而推动钢带100沿模具支架1的外圆面垂直上升。

如图1、4、6、7所示，钢带循环系统基本采用现有结构，并包括顶部水平转台24和自转架30，其中顶部水平转台24同轴设在模具支架1上端，该顶部水平转台24的外径与模具支架1直径一致。顶部水平转台24外圆面沿周向设有若干个导向轴承组，每个导向轴承组由一根导向轴和若干导向轴承构成，其中导向轴竖直设置，在导向轴上安装有导向轴承，导向轴承的作用是对到达模具轴上端的钢带导向，尽量使这里的钢带不扭曲变形。顶部水平转台24的轴心处并排安装有两个钢带夹紧轮25，该钢带夹紧轮25为驱动轮，自带有动力，且钢带夹紧轮25的轴心线水平，钢带通过这两个钢带夹紧轮25。

模具支架1内设有一个倾斜座26，在倾斜座26上通过丝杆螺母组件和导向杆连接有一个滑动座27，该滑动座可沿倾斜座26升降。滑动座27上通过转轴连接有一个转动座28，该转轴与钢带夹紧轮25的轴心线平行。转动座28上并排安装有两个钢带转向轮29，该钢带转向轮29也与钢带夹紧轮25的轴心线平行，钢带会通过这两个钢带转向轮29之间的间隙。

自转架30水平设置，该自转架30的两端分别设有两个钢带过渡轮31，该钢带过渡轮31为随动轮，且这些钢带过渡轮31的轴心线平行。自转架30与钢带储存盒32均与钢带储存盒驱动装置33的转轴固定，该钢带储存盒的钢带收卷轮具有自转功能，并可在上面套装钢带收卷盘，钢带收卷轮转动时能将钢带100收卷在钢带收卷盘上。需要说明的是，上述结构中钢带储存盒驱动装置33的转轴带动钢带储存盒32与自转架30一起转动，并与两个钢带转向轮29相配合，能使扭曲变形的钢带恢复成平直状态，并由钢带储存盒32收卷到钢带收卷盘上。

所述底层旋转平台2a上的钢带储存盒32内钢带100快用完时，在底层旋转平台2a上更换一个存满所述钢带100的钢带储存盒32，并将钢带100的端头搭在所述模具支架1外面；当所述底层旋转平台2a转动时带动钢带储存盒32绕模具支架1旋转，从而将带储存盒32内的钢带100缠绕在模具支架1上。

如图1、4所示，内衬层上料机构包括安装座3和安装轴4，其中安装座3通过高度调整组件安装在底层旋转平台2a上。安装轴4为竖直设置的随动轴，该安装轴的下部通过轴承与安装座3转动配合，且安装轴4的上部固套有一个内衬层上料盘5。使用时，在内衬层上料盘5上套装一个内衬层料盘，从而将内衬层料盘上的内衬层缠绕到钢带外面。

环向布纱机构包括纱架6和环向布纱器7，其中纱架6放置在底层旋转平台2a上，该纱架上的纤维穿过环向布纱器7上的布纱孔后，缠绕在内衬层外面。

如图1、5、6所示，支撑架2中部固设有一个中部平台2b，在中部平台上设有加强筋布设机构，该加强筋布设机构作用是将加强筋布在环向纤维层外面；加强筋布设机构上设有加强筋环形纤维布设机构，该加强筋环形纤维布设机构作用是在加强筋外面缠绕加强筋环形纤维，从而形成加强筋环形纤维层。

在本案中，加强筋布设机构包括升降平台8和升降气缸14，其中升降平台8通过一组沿模具轴周向设置的丝杆螺母组件与中部平台2b相连，在升降平台8上表面设有一个第一水平转台9；第一水平转台9上方沿模具支架1周向设有加强筋布设气缸10，该加强筋布设气缸水平设置，且加强筋布设气缸10活塞杆内端水平固定有一个用于固定加强筋的加强筋卡块11。加强筋布设气缸10固定在升降块12上，该升降块与第一水平转台9上的竖直导杆13滑动配合，并可在升降气缸14的带动下升降。

支撑架2上部固设有一个顶部平台2c，该顶部平台上设有喷胶机构，该喷胶机构的作用是在加强筋环形纤维层外面喷涂胶液。喷胶机构包括第二水平转台15和储胶罐17，其中第二水平转台15设在顶部平台2c顶面，该第二水平转台上沿模具支架1的周向设有一组喷胶机16，这些喷胶机16由同一个储胶罐17供胶。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。