[實(shí)用新型]一種熱塑性纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管的生產(chǎn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320799796.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN203818520U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;徐龍彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): B29C47/00
• 分類號(hào): B29C47/00;B29C47/02;B29C47/08;B29B11/00;B29L23/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工和材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱塑性纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管的生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的塑料管因其強(qiáng)度低，使得管材只能應(yīng)用于低壓管道領(lǐng)域，同時(shí)需要較大的壁厚，成本較高，這一劣勢(shì)在大口徑管道上體現(xiàn)的更加明顯。因此，增強(qiáng)塑料管（簡(jiǎn)稱RTP管）應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)有的增強(qiáng)塑料復(fù)合管主要是鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管。

現(xiàn)有的鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管生產(chǎn)設(shè)備，主要包括內(nèi)管擠出成型裝置、左旋鋼絲纏繞機(jī)、加熱裝置、右旋鋼絲纏繞機(jī)、粘結(jié)劑擠出機(jī)、外管擠出成型裝置。鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管及其生產(chǎn)工藝設(shè)備存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是：鋼絲層與塑料內(nèi)外管粘結(jié)強(qiáng)度差，在長(zhǎng)期使用中因熱脹冷縮及交變載荷作用下會(huì)造成分層，大大降低產(chǎn)品性能和使用效果，甚至報(bào)廢。

連續(xù)纖維增強(qiáng)的熱塑性復(fù)合材料具備非常高的強(qiáng)度及與內(nèi)外管相同的基質(zhì)兩大優(yōu)勢(shì)，使其用做增強(qiáng)塑料復(fù)合管的增強(qiáng)材料具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因此開發(fā)一款適合該產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備及工藝非常緊迫。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種熱塑性纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管的生產(chǎn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種熱塑性纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，該設(shè)備包括從左到右依次設(shè)置的內(nèi)管擠出模塊、增強(qiáng)層纏繞模塊、外管擠出模塊和切割模塊，其中內(nèi)管擠出模塊用于擠出塑料內(nèi)管，增強(qiáng)層纏繞模塊用于將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞復(fù)合在內(nèi)管上形成增強(qiáng)層，外管擠出模塊用于擠出外管并復(fù)合到增強(qiáng)層表面。

所述的內(nèi)管擠出模塊包括從左到右依次排列的內(nèi)管擠出機(jī)、真空定徑槽、噴淋冷卻槽、履帶牽引機(jī)。

所述的增強(qiáng)層纏繞模塊包括的加熱裝置和連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置為2組或2組以上；其中加熱裝置和連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置間隔排列。

所述的增強(qiáng)層纏繞模塊包括從左到右依次排列的第一加熱裝置、第一連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置、第二加熱裝置和第二連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置。

所述的外管擠出模塊包括從左到右依次排列的加熱裝置、外管擠出機(jī)、真空定徑槽、噴淋冷卻槽、履帶牽引機(jī)。

所述的切割模塊包括復(fù)合切割機(jī)。

所述加熱裝置的加熱方式選自熱風(fēng)箱、紅外線加熱器、高頻感應(yīng)加熱器或者電阻絲加熱器中的一種或者一種以上，優(yōu)選紅外線加熱器。

所述的加熱裝置內(nèi)壁設(shè)置有測(cè)溫儀。

所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置包括底座、伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)機(jī)架，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)架中心部位設(shè)有供內(nèi)管通過的通孔，通孔通過軸承與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)架上安裝有放卷盤、導(dǎo)向輥和張力調(diào)節(jié)裝置，放卷盤上導(dǎo)出的帶狀連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料依次通過導(dǎo)向輥和張力調(diào)節(jié)裝置導(dǎo)至內(nèi)管的表面，伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架旋轉(zhuǎn)使帶狀連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞到內(nèi)管上。

優(yōu)選的，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)架上設(shè)有1～6個(gè)放卷盤和與之配套的導(dǎo)向輥及張力調(diào)節(jié)裝置，從而在一個(gè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置上實(shí)現(xiàn)同時(shí)多個(gè)放卷盤同時(shí)放卷纏繞，提升纏繞效率。

所述的伺服電機(jī)可以控制旋轉(zhuǎn)機(jī)架左旋轉(zhuǎn)或者右旋轉(zhuǎn)。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置上可以分別同時(shí)設(shè)置1～6個(gè)放卷盤。

一種利用上述設(shè)備生產(chǎn)熱塑性纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

（1）經(jīng)擠出機(jī)擠出內(nèi)管，通過履帶牽引機(jī)牽引，內(nèi)管通過真空定徑槽定徑和噴淋水冷卻槽冷卻定型；

（2）冷卻定型后的內(nèi)管經(jīng)過加熱裝置加熱，經(jīng)過連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞到內(nèi)管表面，再經(jīng)過加熱裝置加熱，經(jīng)過連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞到管材表面，經(jīng)過上述加熱和纏繞在內(nèi)管外面制得增強(qiáng)層；

（3）步驟（2）中制得的帶有增強(qiáng)層的管材經(jīng)過加熱裝置加熱，然后通過外管擠出機(jī)模頭，在增強(qiáng)層外包覆一層塑料外管，然后通過真空定徑槽定徑和噴淋水冷卻槽冷卻定型，最后牽引、切割，得到熱塑性纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管。

步驟（1）中所述的內(nèi)管的外徑為80～400mm；

步驟（2）中所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料纏繞裝置上卷盤放置的數(shù)量為1～6個(gè)；纏繞過程中的纏繞角度為55°～75°；增強(qiáng)層的厚度為0.5～5mm。

步驟（2）中所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的寬度d=（π×D×cosα）/n；其中D表示內(nèi)管外徑，n表示纏繞滿一層需要的纏繞裝置上設(shè)置放卷盤數(shù)量。