一种纤维连续缠绕装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程材料纤维增强技术领域，尤其涉及一种纤维连续缠绕装置。
【背景技术】
[0002]随着材料科技与生产技术的发展，在石油化工、交通运输、农业生产等各个领域，以钢材为代表的的金属型材、管道在使用过程中暴露出易腐蚀氧化，成本高维修保养困难等问题，正逐步为具有比强度高、耐各种恶劣环境、成型周期短生产效率高等优势的增强型复合材料所代替。
[0003]纤维缠绕增强复合管是近年来兴起的一种热塑性复合管道，具有耐腐耐磨、耐低温、导热系数低、挠曲性好可设计性强等优点，同时还具有易于回收利用环境友好等优势。在现有技术中，热塑性纤维增强管材的生产工艺通常是先由挤出机成型管芯，再将覆塑好的纤维束或纤维带缠绕在管芯上，最后挤出包覆外层树脂。如中国发明专利201210502640.3纤维网格带缠绕增强复合管及制备工艺和设备所公开的，首先由基础设备连续挤出管芯，再通过加热箱加热粘结树脂并缠绕纤维带，最后通过牵引，真空喷淋定径箱定径得到复合管材。复合管材的纤维缠绕主要分为两种方式，一种采用模芯带动管芯转动，使纤维缠绕在管芯上，这种方式只能在已固化定长的管芯上实施。第二种方式由缠绕机构带动纤维转动，在管材连续挤出的过程中缠绕纤维，中国发明专利CN201410031425.9 一种钢丝骨架连续缠绕工艺，所公开的纤维缠绕机，其特征在于当钢丝卷剩余一定的量时，玮线缠绕动盘加速缠绕，并在行走机构的驱动下向右运动至钢丝耗尽，此过程对比正常缠绕在相同的时间内向右多缠绕了一段，由此获得一个时间补偿，在管材缠绕收尾段正常运动至左端位置时，玮线缠绕动盘10进行钢丝更换并运动到左端正常缠绕位置，再进行正常缠绕。此外在纤维缠绕增强工艺中，为获得最佳的强度增强效果，通常采用表层缠绕两层方向相反的纤维层，即采用交叉缠绕方法。
[0004]然而，以上技术和缠绕装置通常存在以下问题:1、管芯挤出后为保证足够的缠绕强度，需要经过冷却固化，再缠绕覆塑加热的纤维材料，在涂覆外层材料时又需加热，能耗高；2、由于热塑性塑料流动性差，纤维浸渍不良时，则容易在缠绕和涂覆外层材料的过程中夹杂气泡，截面结合性能差，影响管体强度；3、纤维缠绕装置复杂，纤维牵引阻尼大，能耗大；4、回转盘上的纤维用尽时，需停机补充，影响纤维缠绕的连续性；5、为了实现交叉缠绕，通常使用沿挤出方向设置两套纤维缠绕设备，两处纤维缠绕点间距大，纤维与挤出表面结合性能受影响，能量利用率低。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种纤维连续缠绕装置。不仅克服了现有技术连续缠绕的存在的问题，并能在一台缠绕系统上实现纤维交叉缠绕。
[0006]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0007]一种纤维连续缠绕装置，包括机架、齿轮盘1、设置在机架上的纤维缠绕系统、纤维缠绕系统的驱动系统、纤维缠绕系统的正反转系统、设置在纤维缠绕系统上的纤维捆压紧机构；
[0008]所述驱动系统上设有用于在两个齿轮盘I之间相互切换的齿轮切换机构；
[0009]所述的正反转系统包括:使两个齿轮盘I正向或者反向转动的正反转齿轮组、控制两个齿轮盘I正向或者反向转动的正反转切换机构。
[0010]所述齿轮切换机构通过支架8固定在机架上，包括支架8、电机9、设置在支架8上的切换轴11、切换块5、切换轴11上的A齿轮13 ;切换轴11的两端分别设有轴肩11-1和轴套15 ;切换块5包围A齿轮13的外缘；
[0011]电机9固定在支架8上，电机9的输出轴通过联轴器10连接切换轴11 ;切换轴11的两端通过轴承支撑在支架8上，并通过端盖12、17轴向固定；切换轴11上设置A齿轮13，A齿轮13通过切换轴11上的键14周向固定；A齿轮13的厚度小于两个齿轮盘I之间间隙的宽度，键14的长度大于两个齿轮盘I之间的距离；
[0012]切换块5的内槽口的宽度大于A齿轮13的厚度，切换块5通过螺钉与切换手柄4连接，并能相对切换手柄4转动；螺钉固定在切换手柄4上，切换手柄4的下端通过螺钉连接机架，并能相对机架3转动；拨动切换手柄4，通过切换块5可使A齿轮13在轴肩11-1与轴套15之间轴向移动。
[0013]所述正反转齿轮组，包括正反转系统支架18、正反转手柄21、导轨19、A齿轮轴25、B齿轮轴26、轴29 ;A齿轮轴25、B齿轮轴26、轴29的轴向与纤维缠绕系统的回转轴线平行；正反转系统支架18设在导轨19上；
[0014]A齿轮轴25、B齿轮轴26和轴29通过轴承支撑在正反转系统支架18上，两端通过正反转系统端盖23固定；A齿轮轴25和B齿轮轴26上分别设有D齿轮25_1和E齿轮26-1，C齿轮27和键28设置在轴29上，轴承30设在轴29上，轴承30和C齿轮27通过两侧的轴肩和轴套轴向固定齿轮24套设在轴承30上，并通过内凸缘24-1和盖圈32轴向固定，盖圈32通过了螺钉固定在B齿轮24侧面；
[0015]B齿轮24的厚度小于两个齿轮盘I之间的间隙齿轮24与E齿轮26_1啮合，E齿轮26-1与D齿轮25-1啮合，D齿轮25_1与C齿轮27啮合；B齿轮24和C齿轮27，D齿轮25-1和E齿轮26-1的齿数相同。
[0016]正反转手柄21通过螺钉与机架连接，并能相对机架转动，固定螺钉22通过正反转手柄21上的槽孔21-1与正反转手柄21滑块连接；槽孔21-1的高度能够使B齿轮24、C齿轮27与两侧的齿轮盘I从啮合状态向右移动到完全脱离。
[0017]两个齿轮盘I的内壁均设有V型凸缘1-1，通过多个V型槽轴承的V型槽支撑，使齿轮盘I在机架3上轴向固定；多根轴杆46均布固定在机架3上，轴杆46的轴线平行所构成的圆与齿轮盘I同轴形槽轴承45通过轴杆46固定在机架3上，并通过两侧轴套47轴向固定，轴套47通过紧定螺钉48轴向固定。
[0018]纤维缠绕系统通过齿轮盘I轴向固定在机架3上，回转盘2通过螺钉固定在齿轮盘I上，回转盘2的外径小于齿轮盘I外齿的齿根圆直径；多个纤维捆压紧机构径向分布在回转盘2上。
[0019]纤维捆压紧机构包括纤维固定板34、压杆38、连杆39、连杆支座41 ;连杆支座41固定在纤维固定板34上，连杆39与连杆支座41销接，压杆38与连杆39销接，连杆支座41上设有扭簧42，连杆39上设有滑块43，扭簧42的一个力臂紧靠在滑块43上；滑块43可以在连杆39上滑动，再通过螺钉44固定，扭簧42的弹力使压杆38靠紧纤维捆37 ;通过调节滑块43，改变扭簧42相对连杆39力臂的长度，用以压杆38压紧纤维捆37的压紧力度；
[0020]纤维缠绕系统还包括内设有导向端子40的导向漏斗33、纤维固定杆36、纤维捆37 ;导向漏斗33固定在纤维固定板34的下端；
[0021]纤维捆37通过纤维固定杆36固定在纤维固定板34的上端，纤维固定杆36 —端设有用于固定纤维捆37的圆台，另一端穿过纤维固定板34并利用螺母(碟形)35固定，纤维捆37在纤维固定杆36上固定不发生转动。
[0022]导向端子40上设有通孔，导向端子40的一端设有过度锥面，另一端设有内六角沉孔，并依靠内六角沉孔拧入导向漏斗33。
[0023]纤维固定杆36的轴线与导向漏斗33的中轴线重合，并垂直于齿轮盘I的轴向；
[0024]或者纤维固定杆36的轴线与导向漏斗33的轴线重合，并与齿轮盘I的径向处于同一平面，每两套纤维缠绕系统上纤维固定杆36的轴线在机架3的轴线上相交于同一个点。
[0025]采用上述纤维连续缠绕装置缠绕纤维的方法如下:
[0026]首先将纤维捆37装在两套纤维缠绕系统内每根纤维固定杆36上，将压杆38压住纤维捆37，从纤维捆37上引出纤维并通过导向漏斗33，穿过导向端子40的内孔；
[0027]将纤维缠绕系统设置在连续挤出设备52的挤出口模53处，并使缠绕系统的轴心与挤出方向重合；将切换手柄4拨向左侧，使A齿轮13与左侧的齿轮盘I的外齿啮合，并拨动正反转手柄21，使B齿轮24移动到两个齿轮盘I之间；
[0028]连续挤出开始后，将每个导向端子40所引出的纤维缠绕在挤出表面，并启动电机9，电机9通过A齿轮13带动左侧的纤维缠绕系统转动，使纤维从纤维捆37上匀速引出，均匀地缠绕在挤出表面上；
[0029]管材的表面缠上纤维后，进入管材真空定径装置54进行真空定径，在定径过程中，纤维与管材表面结合部位的空气被排除；
[0030]由左侧纤维缠绕系统上的纤维消耗完毕时，将切换手柄4拨向右侧，使A齿轮13脱离与左侧的齿轮盘I的啮合，并与右侧的齿轮盘I啮合，驱动