中文名 | 一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備 | 公布號 | CN104743780A |
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申請人 | 中天科技精密材料有限公司、江蘇中天科技股份有限公司 | 發(fā)明人 | 王建衛(wèi)、莊衛(wèi)星、張賢根、趙海倫 |
申請?zhí)?/th> | 2015100224740 | 申請日 | 2015年1月16日 |
公布日 | 2015年7月1日 | 地????址 | 江蘇省南通市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)中天路3號 |
代理機構(gòu) | 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 | 代理人 | 奚勝元 |
Int. Cl. | C03B23/11(2006.01)I | 類????別 | 發(fā)明專利 |
《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》涉及光纖預(yù)制棒制造領(lǐng)域,用該方法為玻璃棒連續(xù)高溫延伸和切割,實現(xiàn)快速延伸、切割冷卻的功能。
截至2015年1月16日,一般的玻璃棒的延伸和切割主要是:玻璃棒上端固定懸掛后,下端固定套牢,玻璃棒上端靜止,下端下移拉伸,拉伸玻璃棒靠玻璃棒下端使用金屬套筒固定向下移動至最底部(一定行程),金屬套筒到達(dá)最底部限位停止,然后開始自然冷卻,冷卻降溫后開始手動從玻璃棒下端依次往上逐節(jié)切割。而這種拉伸和切割方法受玻璃棒總長度的制約,延伸的長度必須在金屬套筒有效行程以內(nèi),且玻璃棒下端固定方式較繁瑣,拆裝耗時較長,同時冷卻時間較長,手動切割玻璃棒不便捷,同時有一定安全隱患。
圖1是《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》的連續(xù)延伸和切割的方法示意圖;
圖2是《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》中自動切割裝置的示意圖。
圖中:1、三爪卡盤,2、金屬吊桿,3、延伸爐,4、玻璃棒,5、彈性鋁片滾輪,6、石墨滾輪,7、長度激光測量儀,8、自動切割裝置,9、冷卻池,10、緩沖海綿,11、三角帶一,12、鋁片滾輪驅(qū)動電機,13、三角帶二,14、石墨滾輪驅(qū)動電機,15、控制器一,16、控制器二,17、控制器三,18、計算機。其中,自動切割裝置8包括伺服旋轉(zhuǎn)電機8-1、伺服進給電機8-12,電機聯(lián)軸器一8-2、電機聯(lián)軸器二8-11、軸承支撐座8-3、傳動軸8-4、切割片8-5、直線導(dǎo)軌8-5滑塊8-9、滾珠絲桿8-10、支撐主體8-8及固定底座8-7。
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方法1:用汽油切割,你把棉線沾上汽油,拉直放到你要切割的玻璃軌跡上點燃,玻璃由于受力不均會沿著這條線裂開,如果玻璃太厚就不一定成功了。(好像是煤油,我記不清了)方法2:切割瓷磚的手砂輪,換上云石片也能...
玻璃刀這里指的是用來切割玻璃的工具。通常玻璃刀用于切割的部分是比玻璃硬度更大的金剛石或者合金材料制成。按照刀頭材料分有天然金剛石玻璃刀,人造金剛石玻璃刀,硬質(zhì)合金玻刀。主要是刀頭部分,也是玻璃刀的關(guān)鍵...
玻璃刀這里指的是用來切割玻璃的工具。通常玻璃刀用于切割的部分是比玻璃硬度更大的金剛石或者合金材料制成。按照刀頭材料分有天然金剛石玻璃刀,人造金剛石玻璃刀,硬質(zhì)合金玻刀。主要是刀頭部分,也是玻璃刀的關(guān)鍵...
2021年6月24日,《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》獲得第二十二屆中國專利銀獎。
參照附圖1,一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備包括傳動電機10、三爪卡盤1、金屬吊桿2、延伸爐3、玻璃棒4、彈性鋁片滾輪5、石墨滾輪6、長度激光測量儀7、自動切割裝置8、冷卻池9、三角帶一11、鋁片滾輪驅(qū)動電機12、三角帶二13、石墨滾輪驅(qū)動電機14、控制器一15、控制器二16和控制器三17;三爪卡盤1安裝在傳動電機10輸出軸上,金屬吊桿2固定安裝在三爪卡盤1,玻璃棒4套入金屬吊桿2,金屬吊桿2下部安裝有延伸爐3,在延伸爐3下部裝有彈性鋁片滾輪5和石墨滾輪6,驅(qū)動彈性鋁片滾輪5和石墨滾輪6的有三角帶一11、鋁片滾輪驅(qū)動電機12、三角帶二13、石墨滾輪驅(qū)動電機14,在冷卻池9上部裝有長度激光測量儀7和自動切割裝置8,測量和切割動作都是通過控制器一15、控制器二16和控制器三17完成的。
長度激光測量儀7通過信號線與控制器三17相連,控制器三17通過控制信號線與自動切割裝置8相連,長度激光測量儀7通過信號線向控制器三17傳遞信號,控制器三17通過控制信號線傳遞控制信號給自動切割裝置8執(zhí)行切割動作。
所述的鋁片滾輪表面安裝石墨塊,內(nèi)置氣彈簧,防止延伸初期過程中牽引對玻璃棒的過大擠壓。所述的自動切割裝置8包括伺服旋轉(zhuǎn)電機8-1、伺服進給電機8-12,電機聯(lián)軸器一8-2、電機聯(lián)軸器二8-11、軸承支撐座8-3、傳動軸8-4、切割片8-5、直線導(dǎo)軌8-5、滑塊8-9、滾珠絲桿8-10、支撐主體8-8及固定底座8-7。
一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備配套有計算機18,計算機采用市售工業(yè)控制計算機。
所述的長度激光測量儀7采用市售LK-G5000基恩士高精度位移傳感測量儀。所述的控制器一15、控制器二16和控制器三17采用市售PLC可編程控制器。所述的控制器一15、控制器二16和控制器三17通過控制信號線與配套計算機18相連,通過計算機18進行系統(tǒng)控制。所述的延伸和切割不受棒長和棒徑的大小限止,為連續(xù)執(zhí)行。所述的一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,通過彈性鋁片滾輪傳遞的向下牽引力,再通過石墨滾輪進行校正修復(fù),也起到輔助牽引的作用。所述的一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,玻璃棒底端到達(dá)激光測量儀處開始計算長度,滿足設(shè)定長度時,自動切割裝置執(zhí)行切割,在1~2秒內(nèi)完成切割動作,切割完成的玻璃棒掉入冷卻池冷卻,起到了快速冷卻的效果,玻璃棒溫度降低后,可取出棒。
一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法步驟如下:
1、將金屬吊桿2安裝在卡盤1固定,玻璃棒4套入金屬吊桿2內(nèi)懸掛;
2、啟動三爪卡盤1旋轉(zhuǎn)按鈕,同時下移三爪卡盤1至玻璃棒2下底部卡入彈性鋁片滾輪5開口處;
3、啟動延伸爐3運行加熱按鈕,玻璃棒2開始延伸;
4、同時啟動鋁片滾輪驅(qū)動電機12旋轉(zhuǎn)按鈕,控制器一15通過控制信號線控制鋁片滾輪驅(qū)動電機12旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)通過三角帶一11帶動彈性鋁片滾輪5旋轉(zhuǎn),玻璃棒4開始下拉,逐漸玻璃棒4下端進入石墨滾輪6,控制器二16過控制信號線控制石墨滾輪驅(qū)動電機14旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)通過三角帶二13帶動石墨滾輪6旋轉(zhuǎn),進行延伸校正及輔助牽引,玻璃棒4持續(xù)向下延伸;
5、玻璃棒4下底部移動至長度激光測量儀7處,長度激光測量儀7開始計算長度,再下移至一段長度后滿足設(shè)定值后,信號通過信號線傳輸給控制器三17,控制器三17再通過另外控制信號線向自動切割裝置8的伺服旋轉(zhuǎn)電機和伺服進給電機傳遞信號執(zhí)行切割動作,旋轉(zhuǎn)切割片向前移動將玻璃4棒割斷;
6、自動切割裝置8執(zhí)行時間在1~2秒內(nèi)完成,切割速度為30毫米/秒被切割的玻璃棒4緩緩掉入冷卻池中冷卻,冷卻水溫控制在20~25攝氏度,取出擦干,進入下一道工序。
《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》涉及光纖預(yù)制棒制造領(lǐng)域,用該方法為玻璃棒連續(xù)高溫延伸和切割,實現(xiàn)快速延伸、切割冷卻的功能,解決玻璃棒延伸總長度不受限制和快速測量切割棒長及完成快速切割玻璃棒。
《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》目的是針對專利背景要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)提供一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備,解決了玻璃棒延伸總長度不受限制和快速測量切割棒長及完成快速切割玻璃棒,有效的解決了大徑玻璃棒延伸的問題,減少了操作時間,省去設(shè)備多余運行機構(gòu),降低設(shè)備成本,提高了延伸玻璃棒的質(zhì)量和產(chǎn)量。
《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》采取以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備包括傳動電機、三爪卡盤、金屬吊桿、延伸爐、玻璃棒、彈性鋁片滾輪、石墨滾輪、長度激光測量儀、自動切割裝置、冷卻池、三角帶一、鋁片滾輪驅(qū)動電機、三角帶二、石墨滾輪驅(qū)動電機、控制器一、控制器二和控制器三;冷卻池裝有冷卻水,水溫控制在20~25攝氏度,冷卻池內(nèi)底部和周圍壁板上裝有緩沖海綿;三爪卡盤安裝在傳動電機輸出軸上,金屬吊桿固定安裝在三爪卡盤,玻璃棒套入金屬吊桿,金屬吊桿下部安裝有延伸爐,在延伸爐下部裝有旋轉(zhuǎn)的彈性鋁片滾輪和石墨滾輪,帶動玻璃棒下降延伸,控制器一通過控制信號線控制彈性鋁片滾輪旋轉(zhuǎn),控制器二通過控制信號線控制石墨滾輪旋轉(zhuǎn),在冷卻池上部裝有長度激光測量儀和自動切割裝置,長度激光測量儀通過信號線與控制器三相連,控制器三通過控制信號線與自動切割裝置相連,長度激光測量儀通過信號線向控制器三傳遞信號,控制器三通過控制信號線傳遞控制信號給自動切割裝置執(zhí)行切割動作。
所述的鋁片滾輪表面安裝石墨塊,內(nèi)置氣彈簧,防止延伸初期過程中牽引對玻璃棒的過大擠壓。
所述的自動切割裝置包括伺服旋轉(zhuǎn)電機、伺服進給電機,電機聯(lián)軸器一、電機聯(lián)軸器二、軸承支撐座、傳動軸、切割片、直線導(dǎo)軌滑塊、滾珠絲桿、支撐主體及固定底座。
一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備配套有計算機,計算機采用市售工業(yè)控制計算機。
控制器控制器一、控制器二和控制器三采用市售PLC可編程控制器。
所述的控制器一、控制器二和控制器三通過控制信號線與配套計算機相連,通過計算機進行系統(tǒng)控制。
一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法步驟如下:
(1)將金屬吊桿安裝在卡盤固定,玻璃棒套入金屬吊桿內(nèi)懸掛;
(2)啟動三爪卡盤旋轉(zhuǎn)按鈕,同時下移三爪卡盤至玻璃棒下底部卡入彈性鋁片滾輪開口處;
(3)啟動延伸爐運行加熱按鈕,玻璃棒開始延伸;
(4)同時啟動鋁片滾輪驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)按鈕,控制器一通過控制信號線控制鋁片滾輪驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)通過三角帶一帶動彈性鋁片滾輪旋轉(zhuǎn),玻璃棒開始下拉,逐漸玻璃棒下端進入石墨滾輪,控制器二過控制信號線控制石墨滾輪驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)通過三角帶二帶動石墨滾輪旋轉(zhuǎn),進行延伸校正及輔助牽引,玻璃棒持續(xù)向下延伸;
(5)玻璃棒下底部移動至長度激光測量儀處,長度激光測量儀開始計算長度,再下移至一段長度后滿足設(shè)定值后,信號通過控制信號線傳輸給控制器三,控制器三再通過另外控制信號線向自動切割裝置的伺服旋轉(zhuǎn)電機和伺服進給電機傳遞信號執(zhí)行切割動作,旋轉(zhuǎn)切割片向前移動將玻璃棒割斷;
(6)自動切割裝置執(zhí)行時間在1~2秒內(nèi)完成,切割速度為28~30毫米/秒,被切割的玻璃棒緩緩掉入冷卻池中冷卻,冷卻水溫控制在20~25攝氏度,取出擦干,進入下一道工序。
一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,通過彈性鋁片滾輪傳遞的向下牽引力,將高溫中玻璃棒不斷向下拉伸,再通過下方的石墨滾輪進行校正修復(fù),同時也起輔助牽引的作用,玻璃棒底端到達(dá)長度激光測量儀處開始計算長度,滿足設(shè)定長度時,自動切割裝置執(zhí)行切割,在兩秒內(nèi)完成切割動作,切割完成的玻璃棒掉入冷卻池冷卻,起到了保護作用和快速冷卻的效果,玻璃棒溫度降低后,可取出棒。這樣可以連續(xù)添加玻璃棒進行延伸、切割、冷卻、儲存,不受玻璃棒總長度的影響和冷卻時間、切換工作時間的影響。
《一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法及其設(shè)備》利用彈性鋁片滾輪的牽引力連續(xù)不斷地拉伸的特點,彈性滾動鋁片的線速度和玻璃棒延伸下降的速度一致,彈性滾動鋁片轉(zhuǎn)動的線速度也要隨延伸爐內(nèi)玻璃棒的棒徑變化而變化,要求鋁片滾輪轉(zhuǎn)根據(jù)不同時刻更變速度;同時這種方式取代了局限的底部抓取式的固定,解決了延伸長度受限的缺陷和人工手動切割的安全隱患,提供一種穩(wěn)定、有效的延伸和切割的方法。該發(fā)明涉及光纖預(yù)制棒制造領(lǐng)域,通過連續(xù)拉動玻璃棒延伸,設(shè)定長度自動切割,達(dá)到無限制長度的玻璃棒延伸的效果。
1、一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:包括傳動電機、三爪卡盤、金屬吊桿、延伸爐、玻璃棒、彈性鋁片滾輪、石墨滾輪、長度激光測量儀、自動切割裝置、冷卻池、三角帶一、鋁片滾輪驅(qū)動電機、三角帶二、石墨滾輪驅(qū)動電機、控制器一、控制器二和控制器三;冷卻池裝有冷卻水,水溫控制在20~25攝氏度,冷卻池內(nèi)底部和周圍壁板上裝有緩沖海綿;三爪卡盤安裝在傳動電機輸出軸上,金屬吊桿固定安裝在三爪卡盤,玻璃棒套入金屬吊桿,金屬吊桿下部安裝有延伸爐,在延伸爐下部裝有旋轉(zhuǎn)的彈性鋁片滾輪和石墨滾輪,帶動玻璃棒下降延伸,控制器一通過控制信號線控制彈性鋁片滾輪旋轉(zhuǎn),控制器二通過控制信號線控制石墨滾輪旋轉(zhuǎn),在冷卻池上部裝有長度激光測量儀和自動切割裝置,長度激光測量儀通過信號線與控制器三相連,控制器三通過控制信號線與自動切割裝置相連;長度激光測量儀通過信號線向控制器三傳遞信號,控制器三通過控制信號線傳遞控制信號給自動切割裝置執(zhí)行切割動作。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:所述的鋁片滾輪表面安裝石墨塊,內(nèi)置氣彈簧,防止延伸初期過程中牽引對玻璃棒的過大擠壓。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:所述的自動切割裝置包括伺服旋轉(zhuǎn)電機、伺服進給電機,電機聯(lián)軸器一、電機聯(lián)軸器二、軸承支撐座、傳動軸、切割片、直線導(dǎo)軌滑塊、滾珠絲桿、支撐主體及固定底座。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:所述的控制器一、控制器二和控制器三通過控制信號線與配套計算機相連。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:所述的延伸和切割不受棒長和棒徑的大小限止,為連續(xù)執(zhí)行。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:通過彈性鋁片滾輪傳遞的向下牽引力,再通過石墨滾輪進行校正修復(fù),也起到輔助牽引的作用。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的設(shè)備,其特征在于:玻璃棒底端到達(dá)激光測量儀處開始計算長度,滿足設(shè)定長度時,自動切割裝置執(zhí)行切割,在1~2秒內(nèi)完成切割動作,切割完成的玻璃棒掉入冷卻池冷卻,起到了快速冷卻的效果,玻璃棒溫度降低后,可取出棒。
8、一種連續(xù)高溫延伸和不間斷切割玻璃棒的方法,其特征在于:包括如下步驟:
(1)將金屬吊桿安裝在卡盤固定,玻璃棒套入金屬吊桿內(nèi)懸掛;
(2)啟動三爪卡盤旋轉(zhuǎn)按鈕,同時下移三爪卡盤至玻璃棒下底部卡入彈性鋁片滾輪開口處;
(3)啟動延伸爐運行加熱按鈕,玻璃棒開始延伸;
(4)同時啟動鋁片滾輪驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)按鈕,控制器一通過控制信號線控制鋁片滾輪驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)通過三角帶一帶動彈性鋁片滾輪旋轉(zhuǎn),玻璃棒開始下拉,逐漸玻璃棒下端進入石墨滾輪,控制器二過控制信號線控制石墨滾輪驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)通過三角帶二帶動石墨滾輪旋轉(zhuǎn),進行延伸校正及輔助牽引,玻璃棒持續(xù)向下延伸;
(5)玻璃棒下底部移動至長度激光測量儀處,長度激光測量儀開始計算長度,再下移至一段長度后滿足設(shè)定值后,信號通過控制信號線傳輸給控制器三,控制器三再通過另外控制信號線向自動切割裝置的伺服旋轉(zhuǎn)電機和伺服進給電機傳遞信號執(zhí)行切割動作,旋轉(zhuǎn)切割片向前移動將玻璃棒割斷;
(6)自動切割裝置執(zhí)行時間在1~2秒內(nèi)完成,切割速度為28~30毫米/秒,被切割的玻璃棒緩緩掉入冷卻池中冷卻,冷卻水溫控制在20~25攝氏度,取出擦干,進入下一道工序。
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激光切割玻璃解決方案 加工有機玻璃的激光機切割速度快、 精度高,定位準(zhǔn)確。 可生產(chǎn)工藝禮品、面板鏡片機箱、模型玩具、廣告燈箱招牌 展示用品、包裝盒等。①切割效果好:切口不用火拋,非常 光滑、光亮,沒有鋸齒紋,可一次性切割壓克力厚度 20mm②激光管質(zhì)量好、壽命長:國產(chǎn)機中最好的激光管, 不但性能穩(wěn)定,壽命也很長 (約 8~14 個月 ),功率 85W,包 用半年③整機性能卓越:可每天 24 小時連續(xù)不停機工作, 臺灣原裝導(dǎo)軌,精確耐用④切割速度快:如用于切割 3mm 厚度的壓克力板材 激光應(yīng)用于切割和焊接薄金屬板 已有 30 年了,通過聚焦光束局部地加熱材料。這種方法靈 活性好,經(jīng)濟效益高,在很多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩。其實 玻璃有比金屬更低的熱傳導(dǎo),所以激光應(yīng)該可以順理成章地 應(yīng)用于玻璃的切割。事實上,一些公司早在 70 年代即開始 發(fā)展成套系統(tǒng),當(dāng)時使用的是千瓦輸出功率水平的 CO2 激
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評分: 4.4
摘要:本發(fā)明提供一種玻璃纖維耐高溫電纜及其制備方法,所述電纜包括玻璃纖維芯體和包裹玻璃纖維芯體外周的護套,所述玻璃纖維芯體由若干束玻璃纖維材料和銅絲鉸合而成,所述護套包括圍繞包裹在玻璃纖維芯體外周的絕緣層和圍繞包裹在所述絕緣層外周的耐磨層,所述的耐磨層由聚酰胺樹脂、玻璃纖維和其它助劑和填料組成。
《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》涉及一種防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置,特別涉及一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法。
附圖1是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的連續(xù)抽油桿的截面結(jié)構(gòu)圖;
附圖2是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的制備裝置的流程示意圖;
附圖3是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的注射拉擠工藝中注射模具的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖4是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的纏繞拉擠工藝中纏繞機的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖5是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的編織拉擠工藝中編織機的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖6是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的熱塑性樹脂噴涂工藝中噴涂設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖7是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的噴涂設(shè)備的噴嘴部分的剖視圖;
附圖8是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的噴涂設(shè)備的噴嘴部分的M-M結(jié)構(gòu)圖;
上圖中:放絲架1、預(yù)處理加熱爐2、纏繞機或編織機3,注射機,5、注射模具4、模具冷卻裝置6、拉擠模具7、模具加熱裝置8、控制部分9、后固化加熱爐10、牽引裝置11、熱固性樹脂噴涂設(shè)備12、冷卻裝置13、卷繞裝置14;內(nèi)層縱向纖維A,纏繞層或編織層B,外層縱向纖維C,熱固性耐磨層D;控制系統(tǒng)3a,伺服電機3b,減速機3c,雙軸換向系統(tǒng)3d,纏繞纖維放置盤3e,張緊裝置3f,纖維放置軸3g,纏繞分軸驅(qū)動系統(tǒng)3h,纏繞軸換向系統(tǒng)3i;注膠嘴4.1、真空嘴4.2、樹脂基體膠液4.3;樹脂泵12a、靜態(tài)混料器12b、過濾板12c、樹脂腔12d、過濾器12e,噴嘴12f,加熱器12g、樹脂流道12h、噴射孔板12i、抽油桿桿體12j。
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《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的目的提供一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法,是在纖維增強樹脂基體復(fù)合材料桿體的外表面的一段或幾段覆有一層熱固性耐磨層,使用纏繞 拉擠工藝,或編織 拉擠工藝,不僅賦予了抽油桿優(yōu)異的耐腐蝕和耐偏磨性能,而且具有極好的彎曲性能和徑向、軸向抗壓性能,且抗磨性提高30%,耐溫性最高達(dá)190℃。
一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿,在纖維增強樹脂基體復(fù)合材料桿體的外表面的一段或幾段覆有一層熱固性耐磨層(D),所述的熱固性耐磨層(D)為聚氨酯、氟碳涂層、改性環(huán)氧樹脂、乙烯基脂樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂中的一種制成,熱固性耐磨層(D)的厚度為0.5~10毫米,所述的纖維增強樹脂基體復(fù)合材料桿體采用的纖維為玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維的一種或多種制成,采用多層復(fù)合纏繞與拉擠或者編織與拉擠的制造工藝,由內(nèi)到外依次是內(nèi)層縱向纖維(A),纏繞層或編織層(B),外層縱向纖維(C),所有纏繞層、編織層和縱向纖維均為碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維中的一種,采用的樹脂基體為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或乙烯基酯樹脂的一種,制成的桿體的連續(xù)長度為0~5000米。
《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》提到的一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿的制備裝置,包括放絲架(1)、預(yù)熱系統(tǒng)(2)、纏繞機或編織機(3)、注射機(5)、注射模具(4)、模具冷卻裝置(6)、拉擠模具(7)、模具加熱裝置(8)、控制部分(9)、后固化加熱爐(10)、牽引裝置(11)、卷繞裝置(14)組成注射拉擠成型設(shè)備,在注射模具(4)的底部裝有一或兩個注膠嘴(4.1),頂部裝有一或兩個真空嘴(4.2),真空嘴(4.2)外接真空管,真空管與真空罐連接;所述的注射機(3)通過底部的注膠嘴(4.1)向注射模具內(nèi)部注入樹脂基體膠液(4.3);在內(nèi)層縱向纖維(A)與外層縱向纖維(C)之間使用編織機或纏繞機(2)編織一層增強的纏繞層或編織層(B),注射拉擠成型設(shè)備的牽引裝置(11)和卷繞裝置(14)之間設(shè)置有一臺熱固性樹脂噴涂設(shè)備(12)和固化裝置(13),利用熱固性樹脂噴涂設(shè)備(12)在成型抽油桿體的一段或幾段的表面附著一層熱固性耐磨層,然后經(jīng)過固化裝置(13)固化,形成纖維增強復(fù)合材料防偏磨連續(xù)抽油桿;所述的熱固性樹脂噴涂設(shè)備(12)包括樹脂泵(12a)、靜態(tài)混料器(12b)、過濾板(12c)、樹脂腔(12d)、過濾器(12e)、噴嘴(12f)、加熱器(12g),樹脂泵(12a)的輸出端連接到靜態(tài)混料器(12b),靜態(tài)混料器(12b)的下端通過過濾板(12c)與樹脂腔(12d)連通,靜態(tài)混料器(12b)的外部設(shè)有加熱器(12g),過濾板(12c)的下端設(shè)有噴嘴(12f),所述的樹脂腔(12d)的兩側(cè)設(shè)有過濾器(12e)。
上述的噴嘴(12f)由樹脂流道(12h)和噴射孔板(12i)組成,所述的樹脂流道(12h)采用360度螺旋結(jié)構(gòu),噴射孔板(12i)采用錐度星形噴孔結(jié)構(gòu)。
上述的纏繞機包括控制系統(tǒng)(3a),伺服電機(3b),減速機(3c),雙軸換向系統(tǒng)(3d),纏繞纖維放置盤(3e),張緊裝置(3f),纖維放置軸(3g),伺服電機(3b)通過減速機(3c)連接雙軸換向系統(tǒng)(3d),雙軸換向系統(tǒng)(3d)的兩端分別連接纏繞纖維放置盤(3e),纏繞纖維放置盤(3e)的外側(cè)通過張緊裝置(3f)連接纖維放置軸(3g)。
上述的編織機包括控制系統(tǒng)(3a)、伺服電機(3b)、減速機(3c)、張緊裝置(3f)、纖維放置軸(3g)、纏繞分軸驅(qū)動系統(tǒng)(3h)、纏繞軸換向系統(tǒng)(3i),伺服電機(3b)通過減速機(3c)連接纏繞分軸驅(qū)動系統(tǒng)(3h),纏繞分軸驅(qū)動系統(tǒng)(3h)與纏繞軸換向系統(tǒng)(3i)連接,纏繞軸換向系統(tǒng)(3i)外側(cè)通過張緊裝置(3f)連接纖維放置軸(3g)。
《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》提到的一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿的制作方法,包括以下步驟制成:
(a)從放絲架(1)引出多束纖維,在牽引裝置(11)的牽引下經(jīng)過注射模具(5),注射模具(5)內(nèi)充滿注射機(4)注入的樹脂基體膠液(4.3),樹脂基體為環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂或聚氨酯樹脂;
(b)在內(nèi)層縱向纖維(A)與外層縱向纖維(C)之間使用編織機或纏繞機(2)編織一層增強的纏繞層或編織層(B),其中,通過纏繞機(3)纏繞一層或多層0.1~2毫米厚度,纏繞角度為15~85°的纏繞層;或者使用編織機(3)在內(nèi)層縱向纖維(A)與外層縱向纖維(C)之間,纏繞一層或多層厚度為0.1~2毫米,交叉角度為15~85°的編織層;
(b)經(jīng)注射模具(4)內(nèi)膠液浸漬的纖維束再經(jīng)過拉擠模具(7)固化成型,拉擠模具(7)的入口處設(shè)有模具冷卻裝置(6),用于降低模具入口溫度,避免模具溫度傳導(dǎo)至注射模具(5);在拉擠模具(7)周圍、模具冷卻裝置(6)的后面,分布有模具加熱裝置(8),在2~4段加熱,固化溫度在95~180℃之間,呈梯度升溫方式,拉擠速度在0.08~1.5米/分鐘之間,拉擠出復(fù)合材料桿體;拉擠出的復(fù)合材料桿體進入后固化加熱爐(9)進行熱應(yīng)力處理及后固化,后固化結(jié)束,通過牽引裝置(11);
(c)在注射拉擠設(shè)備的牽引裝置(11)和卷繞裝置(14)之間,設(shè)置一臺套熱固性樹脂噴涂設(shè)備裝置(12)和固化裝置(13),利用塑料擠出裝置(12)在成型抽油桿體上的一段或幾段的表面附著一層熱固性耐磨層,然后經(jīng)過固化裝置(13);經(jīng)充分固化后,利用卷繞裝置(11)將其卷繞在直徑為1.5米~3.5米的圓盤上。
《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的有益效果是:該發(fā)明的抽油桿,在纖維增強復(fù)合材料連續(xù)抽油桿拉擠工藝基礎(chǔ)上增加了纏繞層或者編織層,增加了徑向強度和軸向抗壓強度,提高了彎曲性能,降低了彎曲直徑;表面噴涂的連續(xù)一段或斷續(xù)幾段熱固性耐磨層,賦予了抽油桿優(yōu)異的耐腐蝕和耐偏磨性能,與2014年之前的熱塑耐磨層相比提高30%,而且耐溫性更好,最高能達(dá)到190℃;
另外,采用專用的噴涂設(shè)備,不同于普通的噴涂設(shè)備,這種注射噴涂設(shè)備所噴涂的樹脂經(jīng)計量泵精確計量,保證噴涂厚度的一致性;靜態(tài)混料器的應(yīng)用可以保證樹脂的充分混合,對制品性能的一致性起到關(guān)鍵作用;恒溫裝置保證噴涂樹脂的性狀保持一致;噴嘴經(jīng)特殊設(shè)計,可以保證桿體周圍涂層的厚度一致;兩端過濾裝置的設(shè)計既能保證過濾掉多余樹脂,又可保證噴涂涂層的厚度;
還有《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》提供的制備方法,采用纏繞拉擠、編織拉擠、注射拉擠和熱固性樹脂噴涂固化組合成型工藝,可以大幅提高纖維增強復(fù)合材料連續(xù)抽油桿桿體生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性,配合專用的噴涂裝置,保證了熱固性樹脂耐磨層在抽油桿桿體表面的位置分布滿足設(shè)計需求,耐磨層與桿體的結(jié)合在線完成,生產(chǎn)效率高,結(jié)合強度大,避免了分層、脫落現(xiàn)象的發(fā)生。