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专利号: 2020115497775
申请人: 安徽杰蓝特新材料有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,包括缠绕管本体(1),所述缠绕管本体(1)包括基层(101),所述基层(101)的外表面设置有螺旋分布的凹陷部位(2)和凸起部位(3),所述凹陷部位(2)和凸起部位(3)之间交错排列,其特征在于,所述基层(101)的内圈通过喷涂装置喷涂有防护层(102),且基层(101)的外圈通过缠绕装置缠绕有增强层(103);

该缠绕装置的使用方法为:将基层(101)放置到第一支架(4)的上侧,随后将基层(101)的一端穿过上胶器(11)、加工台(8)和缠绕器(9),启动丝杆驱动器(6),将三爪气缸板(7)移动至第二支架(5)的一端,然后启动三爪气缸板(7)中的三爪气缸,将基层(101)的一端进行夹持;

在基层(101)与三爪气缸板(7)连接一端的外侧涂抹上粘合胶,将第一碳纤维收纳箱(19)中的碳纤维原料穿过一组张紧辊(18),然后固定在基层(101)外表面一端的凸起部位(3)上侧,启动第一气缸(14),利用第一连接辊(15)将凸起部位(3)上侧的碳纤维原料进行加固,随后将第二碳纤维收纳箱(20)中的碳纤维原料穿过另一组张紧辊(18),然后固定在基层(101)外表面一端的凹陷部位(2)上侧,启动第二气缸(16),利用第二连接辊(17)对凹陷部位(2)上侧的碳纤维原料进行加固;

将粘合胶通过料箱(23)的进料口添加进料箱(23)中,启动加热器(24)对粘合胶进行加热,随后关闭料箱(23)进料口中的阀门,启动第三气缸(26),通过活塞板(27)对料箱(23)内部的粘合胶进行施压,同时启动扇形喷嘴(32),粘合胶通过料环(29)、转动板(30)和连接软管(31)从扇形喷嘴(32)中喷出,并且喷射到基层(101)的外表面上;

启动输出电机(10),输出电机(10)通过齿轮环(13)带动缠绕器(9)进行转动,缠绕器(9)转动通过连接板(22)带动转动套(21)进行转动,同时启动丝杆驱动器(6),丝杆驱动器(6)通过三爪气缸板(7)带动基层(101)水平移动,转动套(21)转动时带动扇形喷嘴(32)同步转动,将粘合剂喷涂到基层(101)的外表面,同时第一碳纤维收纳箱(19)和第二碳纤维收纳箱(20)中的碳纤维原料在第一连接辊(15)和第二气缸(16)的压制下持续缠绕到基层(101)中凸起部位(3)和凹陷部位(2)的外侧;

该喷涂装置的使用方法为:将基层(101)的一端搭设在基台(33)一端的上侧,然后水平推动基层(101),基层(101)移动时其底部触碰到支撑器(39)底端的滚球体(392),滚球体(392)带动支撑器(39)滑动至基层(101)的内部,启动支撑器(39)中的第四气缸(391),第四气缸(391)带动各自的滚球体(392)抵住在基层(101)内部的一侧;

继续推动基层(101)沿着喷涂架(37)移动,启动喷涂架(37)侧面位于基层(101)内部的喷头(38),防护层(102)原料通过进料管(35)、输料管(40)和喷头(38)喷涂到基层(101)的内壁中;

待原料干燥后形成防护层(102),随后将基层(101)沿着凸起部位(3)移动退出喷涂装置。

2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,所述基层(101)包括以下重量份的原料:HDPE70‑80份、滑石粉5‑10份、色母料5‑7份和KH550硅烷偶联剂0.1‑0.3份。

3.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,所述防护层(102)包括以下重量份的原料:乙酸乙酯18‑22份、丙烯酸丁酯12‑15份、轻质碳酸

7‑11份、硬脂酸5‑8份、膨润土3‑7份、滑石粉2‑4份和聚醚改性硅油消泡剂0.1‑0.3份。

4.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,所述增强层(103)包括以下原料:碳纤维98%和2%增溶剂。

5.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,该缠绕装置包括水平放置的第一支架(4)和第二支架(5),所述第一支架(4)和第二支架(5)之间放置有加工台(8),所述第二支架(5)的内部安装有丝杆驱动器(6),所述丝杆驱动器(6)的外侧安装有三爪气缸板(7),所述加工台(8)的一侧安装有缠绕器(9),且加工台(8)的另一侧安装有上胶器(11),所述加工台(8)的前表面固定连接有输出电机(10);

所述缠绕器(9)的外表面转动连接有转环(12),所述转环(12)的一侧与加工台(8)固定连接,所述缠绕器(9)外表面靠近转环(12)的一侧固定连接有齿轮环(13),所述输出电机(10)的输出端通过齿轮与齿轮环(13)啮合连接,所述缠绕器(9)内部的顶端固定连接有第一气缸(14),且缠绕器(9)内部的底端固定连接有第二气缸(16),所述缠绕器(9)内部靠近第一气缸(14)和第二气缸(16)的一侧均固定连接有张紧辊(18),且缠绕器(9)外表面的一侧固定连接有第一碳纤维收纳箱(19),所述缠绕器(9)外表面的另一侧固定连接有第二碳纤维收纳箱(20)。

6.根据权利要求5所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,所述第一气缸(14)的输出端固定连接有第一连接辊(15),所述第二气缸(16)的输出端固定连接有第二连接辊(17),所述第一连接辊(15)包括第一转辊(151),所述第一转辊(151)的外表面开设有圆弧槽(152),所述第二连接辊(17)包括第二转辊(171),所述第二转辊(171)的侧面固定连接有凸起块(172)。

7.根据权利要求5所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,所述上胶器(11)的内部固定连接有中空板(28),且上胶器(11)内部靠近中空板(28)的一侧转动连接有转动套(21),所述转动套(21)内部的一侧螺接有若干个连接板(22),所述连接板(22)的一端延伸至转动套(21)的外侧,且连接板(22)的一端与缠绕器(9)的内壁螺接,所述上胶器(11)的上表面固定连接有料箱(23),所述料箱(23)的内部安装有加热器(24),且料箱(23)的上表面固定连接有加固架(25),所述加固架(25)内部的顶端固定连接有第三气缸(26),所述第三气缸(26)的输出端延伸至料箱(23)的内部且固定连接有活塞板(27),所述上胶器(11)内部靠近中空板(28)的一侧固定连接有料环(29),所述料环(29)的顶端与料箱(23)的出料口连通,且料环(29)的一侧滑动连接有转动板(30),所述转动套(21)的内部固定连接有若干个扇形喷嘴(32),所述扇形喷嘴(32)与转动板(30)之间固定连接有连接软管(31),所述转动板(30)的两端与料环(29)和连接软管(31)连通。

8.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,该喷涂装置包括基台(33),所述基台(33)上表面的一端固定连接有固定板(34),所述固定板(34)的一侧固定连接有进料管(35),且固定板(34)的另一侧固定连接有固定块(36),所述固定块(36)的一侧转动连接有喷涂架(37),所述喷涂架(37)的外表面固定连接有若干个螺旋分布的喷头(38),且喷涂架(37)的一端固定连接有支撑器(39),所述喷涂架(37)的内部安装有输料管(40),所述输料管(40)一端开设有与进料管(35)连通的进料口,且输料管(40)的侧面开设有若干个与喷头(38)连通的出料口。

9.根据权利要求8所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管,其特征在于,所述支撑器(39)的侧面固定连接有若干个第四气缸(391),所述第四气缸(391)的一端均滚动连接有滚球体(392)。

10.一种根据权利要求1‑9任一项所述的连续碳纤维缠绕复合增强中空壁缠绕管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:通过挤出机加工出基层(101)的A部分和B部分;

步骤二:将A部分和B部分缠绕复合成型得到基层(101);

步骤三:通过缠绕装置将增强层(103)缠绕至基层(101)的外侧;

步骤四:通过喷涂装置将乙酸乙酯、丙烯酸丁酯、轻质碳酸、硬脂酸、膨润土、滑石粉和聚醚改性硅油消泡剂的混合物喷涂到基层(101)的内壁上,待干燥后形成防护层(102)。