一种缠绕固化装置的制作方法

本实用新型属于纤维缠绕技术领域，更具体地，涉及一种缠绕固化装置，该缠绕固化装置可应用于纤维缠绕制品(尤其是竹缠绕制品)的成型与制备。

背景技术：

竹缠绕制品是采用绿色环保的竹材料利用缠绕技术制成的产品，如竹缠绕复合管、竹缠绕储罐、竹缠绕电杆、竹缠绕料仓、竹缠绕烟囱、竹缠绕管廊等(可参见例如，中国专利文献CN105546230A、CN101571213A、CN202327397U、CN 104033724A等)，其径向由内至外一般包括内衬层、增强层和外防护层，内衬层一般由浸有树脂的织物缠绕制成，增强层一般由粘附有树脂的竹篾缠绕制成，外防护层一般是喷涂一层耐腐蚀、防辐射材料。

随着竹缠绕技术的不断发展，其在铁路交通领域也得到了应用，例如采用竹材料并利用缠绕技术直接成形长度达26m的车厢，该竹缠绕车厢与铝合金型材车厢相比，具体整体重量轻，抗拉强度高，缓冲能力强，保温抗冻性能好等优点。在上述车厢制备时需要实现将竹材料缠绕成车厢的形状，并进一步的固化、脱模。

纤维缠绕固化装置及其相关配件是纤维缠绕工艺中的关键部件，以模芯为例，模芯通常与制品的内腔形状一致，通常在制品固化后被脱出。现有技术中的缠绕竹缠绕复合管及玻璃纤维管为例，通常是先进行缠绕，再将缠绕后得到的预制品转移并利用外部环境的高温进行固化处理。

然而进一步的研究表明，由于竹缠绕车厢为大型竹缠绕制品，长度达到几十米，相比以往小型的竹缠绕制品，其具有成品整体尺寸长、重量大的特点，因此采用现有的缠绕模具进行利用外部环境的固化处理时(如利用外部的发热管加热固化等)，存在热量散失较多，效率低等缺陷；并且，由于固化是在缠绕完成后转移到专用固化炉内进行加热固化的，空间受限，尤其对于大型产品(如竹缠绕车厢等)固化困难，成本高。而另一方面，尽管现有技术中也存在由模芯内部进行加热的方式(如利用蒸汽加热等)，但考虑到大型产品其模芯对应的尺寸大，对模具制造要求高，管路密封性要求高，相对成本高。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种缠绕固化装置，其中通过对其关键组件的结构、内部构造及其设置方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决纤维制品缠绕固化需要转移的问题，并且本实用新型中的缠绕固化装置是采用内部加热固化为主(外部加热辅助固化)，热量散失少、加热固化效率高，尤其适用于大型竹缠绕制品(如竹缠绕车厢等)。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种缠绕固化装置，其特征在于，包括芯模(1)，所述芯模(1)具有与待缠绕制品内腔形状相匹配的外壁、以及位于该芯模中心线上的芯轴；其中，所述芯轴为中空管，该中空管的一端为进风口(2)，用于与热风机相连接，所述热风机用于向该芯轴送风从而对缠绕制品进行固化；所述中空管的另一端密封，并用于与旋转机构插接；

所述中空管的管壁上分布有若干出风口(4)，所述外壁通过两端处设置的两个端面形成芯模内腔空间，所述出风口(4)用于将经由所述进风口(2)输入的风送入所述芯模内腔空间中；

此外，该芯模(1)还设置有回风口(3)，所述回风口(3)位于与所述进风口(2)相对的所述芯轴的另一端，所述回风口(3)用于将所述芯模内腔中的气体通过回风管(6)输出到所述芯模的外部。

作为本实用新型的进一步优选，所述回风管(6)与所述热风机相连，经由该回风管(6)输出的风通过该热风机加热后重新送入所述进风口(2)。

作为本实用新型的进一步优选，所述进风口(2)包括进风管，所述回风管(6)与该进风管位于所述芯模(1)的同一端，并且嵌套设置。

作为本实用新型的进一步优选，所述出风口(4)均匀分布在所述中空管靠近所述进风口(2)的一端上。

作为本实用新型的进一步优选，所述缠绕固化装置还包括位于所述芯模(1)外部的外置加热组件(5)，该外置加热组件用于对缠绕制品进行加热辅助固化。

作为本实用新型的进一步优选，与所述芯模中心线相垂直的所述外壁的截面，是由若干弧线段或直线段组成形成闭合的形状；相邻的两个所述弧线段相切，或者相邻的两个所述直线段通过弧线平滑过渡。

作为本实用新型的进一步优选，所述热风机为电热风机或燃气热风机。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于采用具有特定内部构造的模芯芯轴，可连续的进行纤维缠绕处理与后续固化处理，无需转移，有效简化了纤维缠绕制品的制备步骤，并且本实用新型通过对该模芯内部的热风循环方式进行改进，可实现热风在芯模内腔内的循环，从而实现芯模内腔温度的统一。此外，本实用新型中的热风循环系统热效率高，节约能源，整机噪音小、运转平稳。

本实用新型中的缠绕固化装置，以热风机内部进风加热固化为主，可选择性的利用外部加热来辅助，模具两端封闭，热风在模具内部通过出风管和回风管循环，可实现缠绕的同时加热固化，无需转移，节省生产时间，并避免热量散失。本实用新型通过对该缠绕固化装置内的风循环方式进行改进，在特定位置设置进风口、出风口、以及回风口，可有效实现风在缠绕固化装置内的循环。

本实用新型中的缠绕固化装置加装方便，本实用新型中的热风机可根据情况选用电或燃气；温度及升温时间可控，可针对不同产品设置不同加热温度及升温时间。本实用新型尤其可适用于大型缠绕产品的缠绕固化，如大口径管道，管廊及车体类筒体缠绕件等。

附图说明

图1是本实用新型缠绕固化装置的整体立体示意图；

图2是本实用新型缠绕固化装置的剖面示意图；

图3是本实用新型缠绕固化装置中外置加热组件示意图；

图4是本实用新型缠绕固化装置的局部立体示意图；

图5是本实用新型缠绕固化装置的芯轴剖面示意图；

图6是本实用新型缠绕固化装置的芯轴立体示意图；

图7是本实用新型缠绕固化装置的风体循环示意图。

图中各附图标记的含义如下：1为缠绕模具(如芯模)，2为进风口，3为回风口，4为出风口，5为外置加热组件，6为回风管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

以竹缠绕车厢为例，如图1、图2所示，本实用新型中的缠绕固化装置，包括芯模1，芯模1具有与待缠绕制品(即竹缠绕车厢)内腔形状相匹配的外壁、以及位于该芯模中心线上的芯轴；其中，芯轴为中空管，该中空管的一端为进风口2，用于与热风机相连接，热风机用于向该芯轴送风从而对缠绕制品进行固化；中空管的另一端密封，并用于与旋转机构插接；

中空管的管壁上分布有若干出风口4(出风口4可在中空管靠近进风口2的一端上均匀分布)，外壁通过两端处设置的两个端面形成芯模内腔空间，出风口4用于将经由进风口2输入的热风送入芯模内腔空间中；

该芯模1还设置有回风口3，回风口3位于与进风口2相对的芯轴的另一端(即芯轴远离进风口2的一端)，回风口3用于将芯模内腔中的气体通过回风管6输出到芯模的外部。

优选的，回风管6与热风机相连(回风口3与热风机间接相连)，该回风管6输出的风可通过该热风机加热后重新送入进风口2。

优选的，进风口2包括进风管，回风管6与该进风管位于芯模1的同一端，并且嵌套设置(例如，可以将进风管与回风管6同心设置，即回风管内套有进风管，进风管为小芯轴，回风管为大芯轴，且两管同心)。

如图1、图3所示，该缠绕固化装置还可包括位于芯模1外部的外置加热组件5，该外置加热组件用于对缠绕制品进行加热辅助固化。

如图2所示，与芯模中心线相垂直的外壁的截面，是由若干弧线段或直线段组成形成闭合的形状；相邻的两个弧线段相切，或者相邻的两个直线段通过弧线平滑过渡。以竹缠绕车厢为例，出于减小空气阻力考虑，车厢的内腔为腰部鼓形，相应的，本发明所采用的芯模其外壁也为鼓形(如图2所示)；为方便竹缠绕工艺及保证四面缠绕均匀、紧实，四面为圆弧过渡，整体呈现鼓状，从而实现整体平滑过渡，也便于纤维的缠绕。由于缠绕时需确保模具及产品的中心与模具中心轴一致，因此该模芯的外壁为上下、左右对称分布(如图2所示)。

此外，本实用新型中的热风机可以为电热风机或燃气热风机。

上述缠绕固化装置是在特定位置设置进风口、出风口、以及回风口，可有效实现风在缠绕固化装置内的循环。通过热风机向该缠绕固化装置中的进风口输入热风(如温度高于室温30℃的气体，具体温度可根据实际固化的要求灵活调整)，热风则通过该缠绕固化装置芯轴管壁上分布的出风口输送到芯模内腔空间中，通过热交换可对芯模上缠绕的制品实现由中心向外部的加热固化；热交换后的风的温度会有所下降，变成冷风，这些冷风可通过回风口输出到回风管6，从而输出到芯模的外部。另外，经由回风口3输出的风可被收集至热风机、经热风机加热后重新送入进风口2，由此实现风体的外部循环。总体来说，即，热风在模具内腔循环，冷风由回风口经模具芯轴回到热风机内加热再循环。进风管与回风管也根据设计需要置于不同的两端，径向均匀分布，并合理设计配比进风量与回风量，达到良好的热循环效果。芯模两端，进风管对应的端面密闭，密封面截止出风管接口(该端位置附近的支撑管的两端不密封，其中一端用于与热风机相连，另一端用于与出风口相连通)；而用于与旋转机构相连的一端，端面也密闭(另外该端位置附近的支撑管端口也被完全密封)。

本实用新型尤其可适用于大型缠绕产品的缠绕固化，如大口径管道，管廊及车体类筒体缠绕件等，待缠绕固化制品的内腔直径可达数米。利用本实用新型中的缠绕固化装置，既可以边缠绕边固化，也可以在缠绕处理完毕后再进行固化处理。本发明中的热风机可以采用根据实际需求而定制的风炉。

本实用新型中的缠绕固化装置加装方便，本实用新型中的热风机可根据情况选用电或燃气；温度及升温时间可控，可针对不同产品设置不同加热温度及升温时间。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。