043、固定在底盘1043上中轴1041、穿设在中轴1041上的转动托盘1045以及设于底座1043和转动托盘1045之间的推力轴承1044，本实施例中底盘上设有螺栓孔1042，底盘1043通过螺栓可拆卸固定在纱架上；浸胶装置2包括水浴加热箱204以及设于水浴加热箱204中的浸胶槽202，水浴加热箱204中具有模糊PID温度控制的电阻式加热器203，水浴加热箱204的前端和后端均设有穿纱板201，穿纱板的穿纱孔与纱架上送纱的孔洞一一对应；成型装置3包括预成型模具301、二次成型模具303以及设于预成型模具301和二次成型模具303之间的预加热箱302，预加热箱302采用模糊PID温度控制，预加热箱箱体带有可连接排气管的通风口 3021，通风口处设有电子风扇，预加热箱箱体的进口处和出口处分别设置刮胶板3023，刮胶板3025的内侧均设有斜向下延伸的导流板3023，导流板3023的下方设有废胶收集槽3024。预加热箱302的加热系统3022采用模糊PID温度控制，能够精确控制预热温度，预热使液态热固性树脂的流动性达到最大，多余的液态热固性树脂被刮胶板3025刮去，并沿着导流板3023滴入废胶收集槽3024，挥发的有机气体经通风口 3021集中处理，避免了废胶和废气的污染，二次成型模具303包括挤压模具、通过轴承与挤压模具同轴线转动配合的转盘3032、用于驱动转盘3032转动的调频电机、设于该转盘3032上的校力轴以及绕线轴3031，挤压模具包括外模具3035和设于外模具3035中的芯部模具3036，转盘3032上沿二次挤压孔周向方向设置多个校力轴安装孔3036，每个校力轴安装孔3036均带有刻度，校力轴通过校力轴安装孔3036设于转盘3032上；加热固化装置4为采用两个模糊PID温度控制的加热箱401、402，加热箱箱体带有可连接排气管的通风口、刮胶板、导流板和废胶收集槽，且通风口带有电子风扇；长度控制装置5包括带有长度刻度的托槽701、设于该托槽701中且具有压敏开关的滑块702以及将滑块固定在设定位置的固定机构，本实施例中，固定机构为磁铁(图中未显示)，可以方便的将滑块移动到设定位置并利用磁铁的磁力进行固定；压敏开关为成型装置、加热固化装置、牵引装置以及蜂鸣器共同的电源开关。
本实施例中，纤维束被纱架送出时，经过压纱滚轴与穿纱孔，纤维束均处于张紧状态，避免了不同纤维束间的打结与摩擦，使不同的纤维束能够共同浸胶，纱架上设置滚轴机构用于安置钢绞线盘，使得钢绞线和纤维束在一个纱架上放出，一致性好，且不用另外设置钢绞线放线架，节约了空间和成本，成盘的钢绞线比较沉重，本方案通过巧妙滚轴机构，轻松将钢绞线连续送出，利于复合型FRP筋的连续生产，之后纤维束和钢绞线进入带有模糊PID温度控制的水浴加热浸胶槽，由于浸胶槽中热固性树脂被浸胶装置精确地加热并恒定在预设温度，使热固性树脂保持较好的流动性，纤维束浸胶充分、均匀且挂胶较少，提高了复合型FRP筋的纤维含量，降低了复合型FRP筋力学性能的标准差，提升了复合型FRP筋产品的质量，浸胶后的纤维束经过预成型模具，挤去多余的液态热固性树脂后，进入预热箱预热，预热箱的温度控制在液态树脂发生聚合反应的临界温度，此过程中，部分热固性树脂在加热过程中下滴，进一步减少纤维束中热固性树脂的含量，且经过预热热固性树脂流动性降低且具有可塑性，然后经过二次成型模具的二次拉挤缠绕成型，大大提高了纤维束在热固性树脂中分布的均匀性，且由于二次拉挤缠绕后的复合型FRP筋进入加热固化装置后即可快速加热固化，显著地缓解了液态树脂向底部流动引起的纤维与树脂分布不均，改善了复合型FRP筋的力学性能和表面形式，同时，转盘上设置有多个校力轴安装孔，校力轴安装孔上设有安装刻度，可通过调整校力轴的安装位置与校力轴的安装角度精确地控制肋深，使复合型FRP筋的表面形式均匀一致；加热固化后的复合型FRP筋通过切割装置且在托槽中前进至预设长度后，触碰到带有压敏开关的滑块，成型装置、加热固化装置以及牵引装置均被切断电源，同时蜂鸣器发出蜂鸣声提醒操作员切割并取出已经达到预定长度的复合型FRP筋，这种设计避免了 FRP筋受到过多的烘烤，也有利于提高生产的连续性和安全性。复合型FRP筋制备设备防止了液态热固性树脂在加热固化装置中的固化并堆积，能够高效率高质量地生产预定长度的复合型FRP筋。
[0019]在本发明的其他实施例中与上述实施例不同的是，所述固定机构还可以为夹具、顶丝或固定螺栓等。
[0020]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.复合型FRP筋制备设备，其特征在于:包括送纱装置、浸胶装置、成型装置、加热固化装置、牵引装置、切割装置和长度控制装置； 所述送纱装置包括纱架、设于纱架上的纱滚、设于纱架端部的多个压纱滚轴以及设于纱架上的用于放置钢绞线盘的滚轴机构，所述滚轴机构包括可拆卸固定在所述纱架上的底盘、固定在所述底盘上中轴、穿设在所述中轴上的转动托盘以及设于所述底座和所述转动托盘之间的推力轴承； 所述浸胶装置包括水浴加热箱以及设于所述水浴加热箱中的浸胶槽，所述水浴加热箱中具有模糊PID温度控制的电阻式加热器，所述水浴加热箱的前端和后端均设有穿纱板，穿纱板的穿纱孔与纱架上送纱的孔洞一一对应； 所述成型装置包括预成型模具、二次成型模具以及设于所述预成型模具和所述二次成型模具之间的预加热箱，所述二次成型模具包括挤压模具、通过轴承与所述挤压模具同轴线转动配合的转盘、用于驱动转盘转动的调频电机、设于该转盘上的校力轴以及绕线轴，所述转盘上沿二次挤压孔周向方向设置多个校力轴安装孔，每个所述校力轴安装孔均带有刻度，所述校力轴通过校力轴安装孔设于所述转盘上； 所述加热固化装置为采用模糊PID温度控制的加热箱，加热箱箱体带有可连接排气管的通风口、刮胶板、导流板和废胶收集槽，且通风口带有电子风扇； 所述长度控制装置包括带有长度刻度的托槽、设于该托槽中且具有压敏开关的滑块以及将滑块固定在设定位置的固定机构，所述压敏开关为所述成型装置、加热固化装置、牵引装置以及蜂鸣器共同的电源开关。2.根据权利要求1所述的复合型FRP筋制备设备，其特征在于:所述预加热箱的加热系统采用模糊PID温度控制，预加热箱箱体带有可连接排气管的通风口，所述通风口处设有电子风扇，所述预加热箱箱体的进口处和出口处分别设置刮胶板，所述刮胶板的内侧均设有斜向下延伸的导流板，所述导流板的下方设有废胶收集槽。3.根据权利要求1或2所述的复合型FRP筋制备设备，其特征在于:所述固定机构为磁铁。
【专利摘要】本发明提供复合型FRP筋制备设备，包括送纱装置、浸胶装置、成型装置、加热固化装置、牵引装置、切割装置和长度控制装置。本发明相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，复合型FRP筋制备设备的送纱装置中设置压纱滚轴与穿纱孔，使纤维束均处于张紧状态，避免了不同纤维束间的打结与摩擦，浸胶装置使得纤维束浸胶充分、均匀且挂胶较少，提高了复合型FRP筋的纤维含量，降低了复合型FRP筋力学性能的标准差，成型装置大大提高了纤维束在热固性树脂中分布的均匀性，加热固化装置使固化温度稳定且易于生产，长度控制装置的蜂鸣器能够提醒操作员切割，避免了FRP筋受到过多的烘烤，也有利于提高生产的连续性和安全性。
【IPC分类】B29C70/52
【公开号】CN105415712
【申请号】CN201510959863
【发明人】高丹盈, 房栋
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月21日