專利名稱：立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法，具體用于生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔。
背景技術(shù)：
目前，在鋪設(shè)輸電線路時，復(fù)合材料桿塔相對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土桿塔及鋼結(jié)構(gòu)桿塔，具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐老化、強度高、使用壽命長、維護成本低等一系列優(yōu)點?，F(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備均為臥式設(shè)備，主要是將圓錐狀的模具橫臥布置，在該模具的端頭設(shè)置有掛齒，在模具旁設(shè)置帶浸膠裝置的導(dǎo)紗小車，該導(dǎo)紗小車上設(shè)置有導(dǎo)紗頭，導(dǎo)紗頭靠近模具表面，所述模具在電機的帶動下轉(zhuǎn)動，同時導(dǎo)紗小車在另一電機的帶動下沿與模具軸平行的方向往復(fù)移動，從而將浸膠之后的連續(xù)纖維小角度纏繞布置在模具上。所述浸膠，即浸潰膠體狀的熱固性樹脂。在生產(chǎn)中，當連續(xù)纖維布置到模具端頭時，被模具端頭的掛齒勾住，使連續(xù)纖維可以返回繼續(xù)布置。采用上述生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方法，存在以下問題:
一、模具必須轉(zhuǎn)動，才能防止膠體狀的熱固性樹脂偏聚在模具的下側(cè)、避免生產(chǎn)的復(fù)合材料桿塔整體力學性能分布不均，在臥式模具轉(zhuǎn)動的情況下，上述設(shè)備無法實現(xiàn)大量的連續(xù)纖維浸膠之后均勻地布置在模具的軸截面上，從而使生產(chǎn)出來的復(fù)合材料桿塔中沒有零度纖維(零度纖維即位于桿塔軸截面上的連續(xù)纖維)。所以目前生產(chǎn)的復(fù)合材料桿塔的增強結(jié)構(gòu)均由連續(xù)纖維小角度纏繞構(gòu)成，這種增強結(jié)構(gòu)軸向可拉伸，導(dǎo)致復(fù)合材料桿塔整體的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能低。為了達到桿塔性能要求，必然導(dǎo)致復(fù)合材料桿塔的厚度變大，成本増加。并且由于沒有零度纖維的布置，桿搭的撓度變大，最終導(dǎo)致輸電走廊加寬，占地面積增大,成本增加。ニ、臥式布置的生產(chǎn)設(shè)備，占用廠房面積大，生產(chǎn)投入成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之ー在于提供ー種立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，用以提高復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能。為實現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的技術(shù)方案如下:ー種立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，包括機架(I)和圓錐形的模具(6)，其特征在于:所述模具(6)和機架(I)均與水平面相垂直，并且模具(6)與機架(I)動配合，使模具(6)可以在機架(I)上上下移動；在所述機架(I)上固定有至少兩層支架(7)，在該支架(7)上設(shè)置有過孔和環(huán)形盤(14)，所述過孔和環(huán)形盤
(14)均與模具(6)同軸布置，其中環(huán)形盤(14)與第二電機(9)的輸出軸傳動相連，使環(huán)形盤(14)在第二電機(9)的作用下轉(zhuǎn)動，所述第二電機(9)與支架(7)相互固定；在所述環(huán)形盤(14)上固定有第一導(dǎo)向環(huán)(19)，在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)之間設(shè)置有至少ー層第二導(dǎo)向環(huán)(20)，所述第二導(dǎo)向環(huán)(20)與機架(I)相互固定，所述第一導(dǎo)向環(huán)(19)和第ニ導(dǎo)向環(huán)(20)均與模具(6)同軸布置，在導(dǎo)向環(huán)(19和20)上均環(huán)向分布有導(dǎo)孔，在所述機架(I)上固定有浸膠槽(18)。采用上述結(jié)構(gòu)，當模具向下(或者向上)移動、至少最下層(或者最上層)支架上的環(huán)形盤轉(zhuǎn)動時，第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具軸的方向布置，至少最下層(或者最上層)第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維纏繞定位在模具上，從而使第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維始終布置在模具的軸截面上，并且總有第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維對第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維進行纏繞定位，使產(chǎn)出的復(fù)合材料桿塔的增強結(jié)構(gòu)中包含有零度纖維(即位于復(fù)合材料桿塔軸截面上的連續(xù)纖維)，進而顯著地提高了復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能；這樣通過第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)沿與模具軸相平行的方向布置的連續(xù)纖維，可以便捷地實現(xiàn)這種連續(xù)纖維大量均勻地布置在模具的軸截面上；并且，第ニ導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維在模具端頭通過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊之后，即可沿原方向的反方向布置，使模具端頭不再需要設(shè)置掛齒，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加簡單，生產(chǎn)エ藝更加簡単；再則，模具和機架與水平面相垂直，使生產(chǎn)設(shè)備占用廠房面積小，降低了生產(chǎn)投入成本。所述機架(I)包括四根立柱(la)、頂架(Ib)和底架(lc)，其中四根立柱(Ia)按矩形布置，立柱(Ia)的上下兩端分別與頂架(Ib)和底架(Ic)固定，使機架的結(jié)構(gòu)簡単，強度高。在所述立柱(Ia)的下端設(shè)置有第一電機(13)，所述第一電機(13)固定在底架(Ic)上，第一電機(13)的輸出軸通過傳動齒輪與螺桿(2)傳動相連，所述螺桿(2)與立柱(Ia)相互平行，螺桿(2)上套有上下兩組螺母(3)，所述螺母(3)與套筒(4)固定，該套筒(4)套在立柱(Ia)上；所述模具(6)的上下兩端分別與上模具架(5)和下模具架(12)相連，上、下模具架(5、12)的周側(cè)與對應(yīng)的套筒(4)固定相連，當?shù)谝浑姍C(13)帶動螺桿(2)旋轉(zhuǎn)時，模具架(5、12)和模具(6)能夠上下移動。這樣模具通過上、下模具架、套筒、螺母、螺桿、傳動齒輪和電機在機架上移動，使設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更加簡單、模具移動更加平穩(wěn)。所述支架(7)有上下兩層，并且上下兩層支架(7)的外緣均與立柱(Ia)固定相連；在每ー層支架(7 )的下方均設(shè)置有四條按矩形分布的懸梁(8 )，所述懸梁(8 )的兩端與對應(yīng)的立柱(Ia)固定相連，所述第二電機(9)固定在相應(yīng)環(huán)形盤(14)下方的懸梁(8)上，使第ニ電機(9)通過該懸梁(8)和立柱(Ia)與支架(7)相互固定。支架設(shè)置上下兩層，使設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)簡単；在支架下方設(shè)置懸梁，不僅可以增加設(shè)備的結(jié)構(gòu)強度，而且，懸梁用于將第二電機與支架相互固定，使第二電機的安裝位置更加合理，避免第二電機直接安裝在支架上干擾環(huán)形盤上的纖維團。所述模具(6)的下端通過模具轉(zhuǎn)架(10)與下模具架(12)相連，所述模具轉(zhuǎn)架(10)的上端與模具(6)的下端固定相連，該模具轉(zhuǎn)架(10)的下端與第三電機(11)的輸出軸傳動相連，使模具轉(zhuǎn)架(10 )在第三電機(11)的作用下轉(zhuǎn)動，所述第三電機(11)固定在下模具架
(12)上。當?shù)谝粚?dǎo)向環(huán)和第二導(dǎo)向環(huán)的內(nèi)側(cè)距離模具表面較遠時，第一導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的纏繞布置的連續(xù)纖維容易使第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的軸向布置的連續(xù)纖維發(fā)生偏移，所以采用上述結(jié)構(gòu)，使模具通過模具轉(zhuǎn)架發(fā)生轉(zhuǎn)動，可以對第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移進行校正，進一歩確保該部分連續(xù)纖維始終被纏繞定位在模具的軸截面上。所述第一導(dǎo)向環(huán)(19)通過第一導(dǎo)桿(15)和第一連桿(16)與環(huán)形盤(14)固定相連，其中第一導(dǎo)桿(15)沿環(huán)形盤(14)的內(nèi)圓周均勻分布，并且第一導(dǎo)桿(15)的下端固定在環(huán)形盤(14)上，第一導(dǎo)桿(15)的上端設(shè)置有導(dǎo)孔，該第一導(dǎo)桿(15)的中部與第一連桿(16)的外端固定相連，所述第一連桿(16)位于第一導(dǎo)桿(15)的內(nèi)側(cè),該第一連桿(16)的內(nèi)端與第一導(dǎo)向環(huán)(19)固定相連。以上結(jié)構(gòu)使第一導(dǎo)向環(huán)的固定結(jié)構(gòu)簡單，第一導(dǎo)向環(huán)通過第一連桿的支撐可以更加靠近模具表面；并且第一導(dǎo)桿上的導(dǎo)孔可以對環(huán)形盤上纖維團引出的連續(xù)纖維進行導(dǎo)向，避免連續(xù)纖維相互干擾。所述第二導(dǎo)向環(huán)(20)有ー層，該第二導(dǎo)向環(huán)(20)通過第二連桿(21)和上層支架
(7)與機架(I)固定相連，其中第二連桿(21)的外端與上層支架(7)過孔的孔壁固定相連，第二連桿(21)的內(nèi)端與第二導(dǎo)向環(huán)(20)固定相連。這樣將第二導(dǎo)向環(huán)設(shè)置ー層，使設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更加簡單，第二導(dǎo)向環(huán)通過第二連桿的支撐可以更加靠近模具表面，使第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置位置更加準確。所述浸膠槽(18)為環(huán)形槽，浸膠槽(18)的數(shù)量有三個，其中兩個浸膠槽(18)固定在支架(7)內(nèi)端的上表面，并且，該兩個浸膠槽(18)位于環(huán)形盤(14)的內(nèi)側(cè)；另ー個浸膠槽(18)固定在上層支架(7)的內(nèi)端下方，這個浸膠槽(18)靠近模具(6)的側(cè)壁通過第三連桿(22)與第二連桿(21)的中部固定相連，并且這個浸膠槽(18)遠離模具(6)的側(cè)壁通過傾斜的第四連桿(24)與上層支架(7)的下表面固定相連；在所述浸膠槽(18)內(nèi)設(shè)置有浸膠導(dǎo)架(17)。這樣將浸膠槽與導(dǎo)向環(huán)一一對應(yīng)設(shè)置，可以避免各個導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維相互干擾。在所述上層支架(7)的下端固定有第二導(dǎo)桿(23)，所述第二導(dǎo)桿(23)環(huán)形分布在對應(yīng)浸膠槽(18)的外圓周側(cè)，第二導(dǎo)桿(23)的上端與上層支架(7)的下表面固定相連，第ニ導(dǎo)桿(23)的下端設(shè)置有導(dǎo)孔。第二導(dǎo)桿下端的導(dǎo)孔，可以對第二導(dǎo)向環(huán)引導(dǎo)的連續(xù)纖維在浸膠之前進行導(dǎo)向。本發(fā)明的目的之ニ在于提供ー種利用以上設(shè)備，生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法。實現(xiàn)本發(fā)明第二個目的技術(shù)方案如下:一種復(fù)合材料桿塔的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
第一歩，模具(6)移動到機架(I)的上端，使最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)正對模具(6)的下端，將一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在各個環(huán)形盤(14)上，將另一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在機架(I)以外的地面或者架體上；
第二步，將所有纖維團的連讀纖維端頭引出，導(dǎo)入浸膠槽(18)內(nèi)，浸潰膠體狀的熱固性樹脂；
第三步，將環(huán)形盤(14)上纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(18)引出，穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)(19)上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具(6)的下端，將另一部分纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(18)引出，穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)(20)上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具(6)的下端；第四步，最下層的環(huán)形盤(14)在對應(yīng)第二電機(9)的帶動下轉(zhuǎn)動，使該環(huán)形盤(14)上的第一導(dǎo)向環(huán)(19)轉(zhuǎn)動，使該第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞，將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具下端；
第五步，模具(6)向下移動，最下層環(huán)形盤(14)在對應(yīng)第二電機(9)的帶動下轉(zhuǎn)動，使最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具(6)螺旋纏繞，使第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具(6)的中心線方向布置，并且最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上；
第六步，當模具(6)移動到模具(6)的上端正對最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)上方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時，該第一導(dǎo)向環(huán)(19)所對應(yīng)的環(huán)形盤(14)停止轉(zhuǎn)動，當模具(6)移動到模具(6)上端正對最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時,模具(6)開始由向下移動改為向上移動；
第七步，模具(6)向上移動，最上層的環(huán)形盤(14)在對應(yīng)第二電機(9)的帶動下轉(zhuǎn)動，使最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具(6)螺旋纏繞，第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具(6)的中心線方向布置，并且最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上；
第八步，當模具(6)移動到模具(6)的下端正對最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)下方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時，該第一導(dǎo)向環(huán)(19)所對應(yīng)的環(huán)形盤(14)停止轉(zhuǎn)動，當模具(6)移動到模具(6)下端正對最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時,模具(6)開始由向上移動改為向下移動；
第九步，反復(fù)重復(fù)第五步至第八步，直至達到工藝要求；
第十步，支架(7)停止移動，所有的環(huán)形盤(14)停止轉(zhuǎn)動，熱固性樹脂固化；
第十一步，切頭尾，脫模。有益效果:本發(fā)明通過將模具和機架與水平面相垂直布置，使模具可以在機架上上下移動，并在機架上設(shè)置至少上下兩層第一導(dǎo)向環(huán)和位于最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)之間的至少一層第二導(dǎo)向環(huán)，并且第一導(dǎo)向環(huán)可以轉(zhuǎn)動，從而提供了一種生產(chǎn)含有零度纖維的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法，顯著提高了復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能，具有構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)容易和生產(chǎn)成本低等特點。


圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A部放大圖。圖3為圖2的B-B剖面圖。 圖4為圖1的C-C剖視圖。圖5為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1:
如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明包括機架1、螺桿2、螺母3、套筒4、上模具架5、模具6、支架7、懸梁8、第二電機9、模具轉(zhuǎn)架10、第三電機11、下模具架12、第一電機13、環(huán)形盤14、第一導(dǎo)桿15、第一連桿16、浸膠導(dǎo)架17、浸膠槽18、第一導(dǎo)向環(huán)19、第二導(dǎo)向環(huán)20、第二連桿21、第三連桿22、第二導(dǎo)桿23和第四連桿24。其中機架I與水平面相垂直布置，所述機架I包括四根矩形立柱la、頂架Ib和底架lc。其中四根立柱Ia按矩形布置，立柱Ia的上下兩端分別與頂架Ib和底架Ic固定。在所述四根立柱Ia的下端各自設(shè)置有第一電機13,所述第一電機13固定在底架Ic上,第一電機13的輸出軸通過兩個相互垂直的傳動齒輪與螺桿2傳動相連。所述螺桿2與立柱Ia相互平行，在螺桿2上套有上下兩組螺母3，所述螺母3各自與套筒4固定相連，所述套筒4套在立柱Ia上。所述模具6呈圓錐形，模具6也與水平面相垂直布置，該模具6的上下兩端分別與上模具架5和下模具架12相連，所述上模具架5和下模具架12的周側(cè)與對應(yīng)的套筒4固定相連。當?shù)谝浑姍C13帶動螺桿2旋轉(zhuǎn)時，套筒4、上模具架5、下模具架12和模具6能夠上下移動，從而使模具6與機架I動配合，使模具6可以在機架I上上下移動。所述模具6的下端通過模具轉(zhuǎn)架10與下模具架12相連，所述模具轉(zhuǎn)架10的上端與模具6的下端固定相連，該模具轉(zhuǎn)架10的下端與第三電機11的輸出軸傳動相連，使模具轉(zhuǎn)架10在第三電機11的作用下轉(zhuǎn)動，所述第三電機11固定在下模具架12上。如圖1、圖2和圖3所示，在所述機架I上設(shè)置有上下兩層支架7，并且上下兩層支架7的外緣均與立柱Ia固定相連。在每一層支架7的下方均設(shè)置有四條按矩形分布的懸梁8，所述懸梁8的兩端與對應(yīng)的立柱Ia固定相連。所述第二電機9固定在相應(yīng)環(huán)形盤14下方的懸梁8上，使第二電機9通過該懸梁8和立柱Ia與支架7相互固定。在所述支架7上設(shè)置有過孔和環(huán)形盤14，所述過孔和環(huán)形盤14均與模具6同軸布置。所述環(huán)形盤14與第二電機9的輸出軸傳動相連，使環(huán)形盤14在第二電機9的作用下轉(zhuǎn)動。在所述環(huán)形盤14上固定有第一導(dǎo)向環(huán)19，所述第一導(dǎo)向環(huán)19通過第一導(dǎo)桿15和第一連桿16與環(huán)形盤14固定相連。其中第一導(dǎo)桿15沿環(huán)形盤14的內(nèi)圓周均勻分布，并且第一導(dǎo)桿15的下端固定在環(huán)形盤14上，第一導(dǎo)桿15的上端設(shè)置有導(dǎo)孔，該第一導(dǎo)桿15的中部與第一連桿16的外端固定相連。所述第一連桿16位于第一導(dǎo)桿15的內(nèi)側(cè),該第一連桿16的內(nèi)端與第一導(dǎo)向環(huán)19固定相連。在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)19之間設(shè)置有一層第二導(dǎo)向環(huán)20，該第二導(dǎo)向環(huán)20通過第二連桿21和上層支架7與機架I相互固定。其中第二連桿21的外端與上層支架7過孔的孔壁固定相連，第二連桿21的內(nèi)端與第二導(dǎo)向環(huán)20固定相連。所述第一導(dǎo)向環(huán)19和第二導(dǎo)向環(huán)20均與模具6同軸布置,在第一導(dǎo)向環(huán)19和第二導(dǎo)向環(huán)20上均環(huán)向分布有導(dǎo)孔。如圖1和圖2所示，在所述機架I上固定有浸膠槽18，所述浸膠槽18為環(huán)形槽，浸膠槽18的數(shù)量有三個。其中兩個浸膠槽18固定在支架7內(nèi)端的上表面，并且，該兩個浸膠槽18位于環(huán)形盤14的內(nèi)側(cè)。另一個浸膠槽18固定在上層支架7的內(nèi)端下方,這個浸膠槽18靠近模具6的側(cè)壁通過第三連桿22與第二連桿21的中部固定相連，并且這個浸膠槽18遠離模具6的側(cè)壁通過傾斜的第四連桿24與上層支架7的下表面固定相連。在所述浸膠槽18內(nèi)設(shè)置有浸膠導(dǎo)架17，所述浸膠導(dǎo)架17由三個固定相連的同軸環(huán)形桿構(gòu)成。在所述上層支架7的下端固定有第二導(dǎo)桿23，所述第二導(dǎo)桿23環(huán)形分布在對應(yīng)浸膠槽18的外圓周側(cè)。第二導(dǎo)桿23的上端與上層支架7的下表面固定相連，第二導(dǎo)桿23的下端設(shè)置有導(dǎo)孔。實施例2:
如圖5所示，在所述機架I上設(shè)置有上下四層支架7，所述上下四層支架7的外緣均與立柱Ia固定相連。所述環(huán)形盤14和第一導(dǎo)向環(huán)19均與支架7—一對應(yīng)設(shè)置。在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)19之間設(shè)置有三層第二導(dǎo)向環(huán)20，所述第二導(dǎo)向環(huán)20與第一導(dǎo)向環(huán)19間隔布置。所述三層第二導(dǎo)向環(huán)20各自通過第二連桿21和上面三層支架7與機架I相互固定。所述浸膠槽18的數(shù)量有七個，其中四個浸膠槽18各自固定在四層支架7內(nèi)端的上表面，另外三個浸膠槽18各自固定在上面三層支架7的內(nèi)端下方,使浸膠槽18與第一導(dǎo)向環(huán)19和第二導(dǎo)向環(huán)20 對應(yīng)設(shè)置。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不作贅述。實施例3:
在所述四根立柱Ia的下端各自設(shè)置有第一電機13,所述第一電機13固定在底架Ic上，該第一電機13的輸出軸通過鏈條和鏈輪與套筒4傳動相連，所述套筒4套在立柱Ia上。所述模具6也與水平面相垂直布置，模具6的上下兩端分別與上模具架5和下模具架12相連，所述上模具架5和下模具架12的周側(cè)與對應(yīng)的套筒4固定相連。當?shù)谝浑姍C13帶動鏈條鏈輪作用時，上模具架5、下模具架12和模具6能夠上下移動，從而使模具6與機架I動配合，使模具6可以在機架I上上下移動。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不作贅述。實施例4:
在所述機架I上設(shè)置液壓傳動裝置，所述模具6通過該液壓傳動裝置在機架I上上下移動。本實施例的其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不作贅述。實施例5:
一種利用實施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?所述設(shè)備生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法:
第一步，模具6移動到機架I的上端,使下層第一導(dǎo)向環(huán)19正對模具6的下端,將一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在各個環(huán)形盤14上，將另一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在機架I以外的地面或者架體上；
第二步，將所有纖維團的連讀纖維端頭引出，導(dǎo)入對應(yīng)的浸膠槽18內(nèi)，浸潰膠體狀的熱固性樹脂。第三步，將環(huán)形盤14上纖維團的連續(xù)纖維端頭從對應(yīng)浸膠槽18引出，穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)19上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具6的下端，將另一部分纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽18引出，穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)20上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具6的下端。 第四步，下層環(huán)形盤14在對應(yīng)第二電機9的帶動下轉(zhuǎn)動，使該環(huán)形盤14上的第一導(dǎo)向環(huán)19轉(zhuǎn)動，使該第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞，將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具下端。第五步，模具6向下移動，下層環(huán)形盤14在對應(yīng)第二電機9的帶動下轉(zhuǎn)動，使下層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具6螺旋纏繞，使第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具6的中心線方向布置，并且下層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具6的軸截面上；上層環(huán)形盤14對應(yīng)的第二電機9可以轉(zhuǎn)動、也可以不轉(zhuǎn)動，當上層環(huán)形盤14對應(yīng)的第二電機9不轉(zhuǎn)動，使上層的環(huán)形盤14對應(yīng)的上層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具6的中心線方向布置時，可以增加復(fù)合材料桿塔中的零度纖維；當上層環(huán)形盤14對應(yīng)的第二電機9轉(zhuǎn)動時，可以使第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置更加準確；本實施例優(yōu)選模具6向下移動時第三電機11運行，使模具6在模具轉(zhuǎn)架10的作用下轉(zhuǎn)動，并且其轉(zhuǎn)動方向與下層環(huán)形盤14的轉(zhuǎn)動方向相適應(yīng)，其轉(zhuǎn)動速度與第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移相適應(yīng)，從而對第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移進行校正，進一步確保第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置在模具6的軸截面上。第六步，當模具6移動到模具6的上端正對上層第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，上層第一導(dǎo)向環(huán)19所對應(yīng)的環(huán)形盤14停止轉(zhuǎn)動，當模具6移動到模具6上端正對下層第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，模具6開始由向下移動改為向上移動。
第七步，模具6向上移動，上層環(huán)形盤14在對應(yīng)第二電機9的帶動下轉(zhuǎn)動，使上層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具6螺旋纏繞，第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具6的中心線方向布置，并且上層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上；下層環(huán)形盤14對應(yīng)的第二電機9可以轉(zhuǎn)動、也可以不轉(zhuǎn)動，當下層環(huán)形盤14對應(yīng)的第二電機9不轉(zhuǎn)動，使下層的環(huán)形盤14對應(yīng)的下層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具6的中心線方向布置時，可以增加復(fù)合材料桿塔中的零度纖維，當下層環(huán)形盤14對應(yīng)的第二電機9轉(zhuǎn)動時，可以使第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置更加準確；本實施例優(yōu)選模具6向上移動時第三電機11運行,使模具6在模具轉(zhuǎn)架10的作用下轉(zhuǎn)動，并且其轉(zhuǎn)動方向與上層環(huán)形盤14的轉(zhuǎn)動方向相適應(yīng)，其轉(zhuǎn)動速度與第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移相適應(yīng)，從而對第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維的偏移進行校正，進一步確保第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維布置在模具6的軸截面上。第八步，當模具6移動到模具6的下端正對下層第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，下層第一導(dǎo)向環(huán)19所對應(yīng)的環(huán)形盤14停止轉(zhuǎn)動，當模具6移動到模具6下端正對上層第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，模具6開始由向上移動改為向下移動。第九步，反復(fù)重復(fù)第五步至第八步，直至達到工藝要求；
第十步，支架7停止移動，所有的環(huán)形盤14停止轉(zhuǎn)動，熱固性樹脂固化；
第十一步，切頭尾，脫模。實施例6:
一種利用實施例2所述設(shè)備生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法:
第一步，模具6移動到機架I的上端，使最下層第一導(dǎo)向環(huán)19正對模具6的下端,將一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在各個環(huán)形盤14上，將另一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在機架I以外的地面或者架體上。第二步，將所有纖維團的連讀纖維端頭引出，導(dǎo)入浸膠槽18內(nèi)，浸潰膠體狀的熱固性樹脂。第三步，將環(huán)形盤14上纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽18引出，穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)19上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具6的下端，將另一部分纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽18引出，穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)20上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具6的下端。第四步，最下層的環(huán)形盤14在對應(yīng)第二電機9的帶動下轉(zhuǎn)動，使該環(huán)形盤14上的第一導(dǎo)向環(huán)19轉(zhuǎn)動，使該第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞，將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具6的下端。第五步，模具6向下移動，最下層環(huán)形盤14在對應(yīng)第二電機9的帶動下轉(zhuǎn)動，使最下層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具6螺旋纏繞，使第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具6的中心線方向布置，并且最下層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上；本實施例優(yōu)選其他層環(huán)形盤14與最下層環(huán)形盤14交替反向同速轉(zhuǎn)動，從而使其他中間層環(huán)形盤14對應(yīng)的其他中間層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具6螺旋纏繞，可以使模具受力均衡，產(chǎn)品的雙向抗扭性能一致。第六步，當模具6移動到模具6的上端正對最下層第一導(dǎo)向環(huán)19上方的任一第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，該第一導(dǎo)向環(huán)19所對應(yīng)的環(huán)形盤14停止轉(zhuǎn)動，當模具6移動到模具6上端正對最下層第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，模具6開始由向下移動改為向上移動。
第七步，模具6向上移動，最上層環(huán)形盤14在對應(yīng)第二電機9的帶動下轉(zhuǎn)動，使最上層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具6螺旋纏繞，使第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具6的中心線方向布置，并且最上層第一導(dǎo)向環(huán)19引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)20引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上；本實施例優(yōu)選其他層環(huán)形盤14與最上層環(huán)形盤14交替反向同速轉(zhuǎn)動，可以使模具受力均衡，產(chǎn)品的雙向抗扭性能一致。第八步，當模具6移動到模具6的下端正對最上層第一導(dǎo)向環(huán)19下方的任一第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，該第一導(dǎo)向環(huán)19所對應(yīng)的環(huán)形盤14停止轉(zhuǎn)動，當模具6移動到模具6下端正對最上層第一導(dǎo)向環(huán)19所在高度時，模具6開始由向上移動改為向下移動。第九步，反復(fù)重復(fù)第五步至第八步，直至達到工藝要求。第十步，支架7停止移動，所有的環(huán)形盤14停止轉(zhuǎn)動，熱固性樹脂固化；
第十一步，切頭尾，脫模。盡管以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但本發(fā)明不限于上述具體實施方式
，上述具體實施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，如更改支架的層數(shù)，或者更改模具與機架之間的動配合形式，或者改變導(dǎo)向環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)，或者改變模具的形狀為圓筒形，或者在生產(chǎn)方法中第一步先將模具移動到機架的下端、使最上層第一導(dǎo)向環(huán)正對模具的上端、而后續(xù)步驟中模具先向上移動后向下移動等，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，包括機架(I)和圓錐形的模具(6)，其特征在于:所述模具(6)和機架(I)均與水平面相垂直，并且模具(6)與機架(I)動配合，使模具(6)可以在機架(I)上上下移動；在所述機架(I)上固定有至少兩層支架(7)，在該支架(7)上設(shè)置有過孔和環(huán)形盤(14)，所述過孔和環(huán)形盤(14)均與模具(6)同軸布置，其中環(huán)形盤(14)與第二電機(9)的輸出軸傳動相連，使環(huán)形盤(14)在第二電機(9)的作用下轉(zhuǎn)動，所述第二電機(9)與支架(7)相互固定；在所述環(huán)形盤(14)上固定有第一導(dǎo)向環(huán)(19)，在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)之間設(shè)置有至少ー層第二導(dǎo)向環(huán)(20)，所述第二導(dǎo)向環(huán)(20)與機架(I)相互固定，所述第一導(dǎo)向環(huán)(19)和第二導(dǎo)向環(huán)(20)均與模具(6)同軸布置,在導(dǎo)向環(huán)(19和20)上均環(huán)向分布有導(dǎo)孔，在所述機架(I)上固定有浸膠槽(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述機架(I)包括四根立柱(la)、頂架(Ib)和底架(lc)，其中四根立柱(Ia)按矩形布置，立柱(Ia)的上下兩端分別與頂架(Ib)和底架(Ic)固定；在所述立柱(Ia)的下端設(shè)置有第一電機(13)，所述第一電機(13)固定在底架(Ic)上,第一電機(13)的輸出軸通過傳動齒輪與螺桿(2)傳動相連，所述螺桿(2)與立柱(Ia)相互平行，螺桿(2)上套有上下兩組螺母(3)，所述螺母(3)與套筒(4)固定，該套筒(4)套在立柱(Ia)上；所述模具(6)的上下兩端分別與上模具架(5)和下模具架(12)相連，上、下模具架(5、12)的周側(cè)與對應(yīng)的套筒(4)固定相連，當?shù)讴`電機(13 )帶動螺桿(2 )旋轉(zhuǎn)時，模具架(5、12 )和模具(6 )能夠上下移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述支架(7)有上下兩層，并且上下兩層支架(7)的外緣均與立柱(Ia)固定相連；在每ー層支架(7)的下方均設(shè)置有四條按矩形分布的懸梁(8)，所述懸梁(8)的兩端與對應(yīng)的立柱(Ia)固定相連，所述第二電機(9)固定在相應(yīng)環(huán)形盤(14)下方的懸梁(8)上，使第二電機(9)通過該懸梁(8)和立柱(Ia)與支架(7)相互固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述模具(6)的下端通過模具轉(zhuǎn)架(10)與下模具架(12)相連，所述模具轉(zhuǎn)架(10)的上端與模具(6)的下端固定相連，該模具轉(zhuǎn)架(10)的下端與第三電機(11)的輸出軸傳動相連，使模具轉(zhuǎn)架(10)在第三電機(11)的作用下轉(zhuǎn)動，所述第三電機(11)固定在下模具架(12)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述第一導(dǎo)向環(huán)(19)通過第一導(dǎo)桿(15)和第一連桿(16)與環(huán)形盤(14)固定相連，其中第一導(dǎo)桿(15)沿環(huán)形盤(14)的內(nèi)圓周均勻分布,并且第一導(dǎo)桿(15)的下端固定在環(huán)形盤(14)上,第一導(dǎo)桿(15)的上端設(shè)置有導(dǎo)孔，該第一導(dǎo)桿(15)的中部與第一連桿(16)的外端固定相連，所述第ー連桿(16)位于第一導(dǎo)桿(15)的內(nèi)側(cè),該第一連桿(16)的內(nèi)端與第一導(dǎo)向環(huán)(19)固定相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述第二導(dǎo)向環(huán)(20)有ー層，該第二導(dǎo)向環(huán)(20)通過第二連桿(21)和上層支架(7)與機架(I)固定相連，其中第二連桿(21)的外端與上層支架(7)過孔的孔壁固定相連，第二連桿(21)的內(nèi)端與第ニ導(dǎo)向環(huán)(20)固定相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述浸膠槽(18)為環(huán)形槽，浸膠槽(18)的數(shù)量有三個，其中兩個浸膠槽(18)固定在支架(7)內(nèi)端的上表面，并且，該兩個浸膠槽(18)位于環(huán)形盤(14)的內(nèi)側(cè)；另ー個浸膠槽(18)固定在上層支架(7)的內(nèi)端下方，這個浸膠槽(18)靠近模具(6)的側(cè)壁通過第三連桿(22)與第二連桿(21)的中部固定相連，并且這個浸膠槽(18)遠離模具(6)的側(cè)壁通過傾斜的第四連桿(24)與上層支架(7)的下表面固定相連；在所述浸膠槽(18)內(nèi)設(shè)置有浸膠導(dǎo)架(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的立式復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:在所述上層支架(7)的下端固定有第二導(dǎo)桿(23)，所述第二導(dǎo)桿(23)環(huán)形分布在對應(yīng)浸膠槽(18)的外圓周偵牝第二導(dǎo)桿(23)的上端與上層支架(7)的下表面固定相連，第二導(dǎo)桿(23)的下端設(shè)置有導(dǎo)孔。
9.ー種利用權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述設(shè)備生產(chǎn)復(fù)合材料桿塔的方法，其特征在于包括以下步驟: 第一歩，模具(6)移動到機架(I)的上端，使最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)正對模具(6)的下端，將一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在各個環(huán)形盤(14)上，將另一部分連續(xù)纖維的纖維團放置在機架(I)以外的地面或者架體上； 第二步，將所有纖維團的連讀纖維端頭引出，導(dǎo)入浸膠槽(18)內(nèi)，浸潰膠體狀的熱固性樹脂； 第三步，將環(huán)形盤(14)上纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(18)引出，穿過對應(yīng)第一導(dǎo)向環(huán)(19)上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具(6)的下端，將另一部分纖維團的連續(xù)纖維端頭從浸膠槽(18)引出，穿過對應(yīng)第二導(dǎo)向環(huán)(20)上的導(dǎo)孔，并人工固定在模具(6)的下端；第四步，最下層的環(huán)形盤(14)在對應(yīng)第二電機(9)的帶動下轉(zhuǎn)動，使該環(huán)形盤(14)上的第一導(dǎo)向環(huán)(19)轉(zhuǎn)動，使該第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維環(huán)向纏繞，將其他連續(xù)纖維的端頭鎖緊在模具下端； 第五步，模具(6)向下移動，最下層環(huán)形盤(14)在對應(yīng)第二電機(9)的帶動下轉(zhuǎn)動，使最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具(6)螺旋纏繞，使第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具(6)的中心線方向布置，并且最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上； 第六步，當模具(6)移動到模具(6)的上端正對最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)上方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時，該第一導(dǎo)向環(huán)(19)所對應(yīng)的環(huán)形盤(14)停止轉(zhuǎn)動，當模具(6)移動到模具(6)上端正對最下層第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時,模具(6)開始由向下移動改為向上移動； 第七步，模具(6)向上移動，最上層的環(huán)形盤(14)在對應(yīng)第二電機(9)的帶動下轉(zhuǎn)動，使最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維繞模具(6)螺旋纏繞，第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維沿模具(6)的中心線方向布置，并且最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)引導(dǎo)的連續(xù)纖維將第二導(dǎo)向環(huán)(20)引導(dǎo)的連續(xù)纖維鎖緊定位在模具的軸截面上； 第八步，當模具(6)移動到模具(6)的下端正對最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)下方的任一第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時，該第一導(dǎo)向環(huán)(19)所對應(yīng)的環(huán)形盤(14)停止轉(zhuǎn)動，當模具(6)移動到模具(6)下端正對最上層第一導(dǎo)向環(huán)(19)所在高度時,模具(6)開始由向上移動改為向下移動； 第九步，反復(fù)重復(fù)第五步至第八步，直至達到エ藝要求； 第十步，支架(7)停止移動， 所有的環(huán)形盤(14)停止轉(zhuǎn)動，熱固性樹脂固化； 第十一步，切頭尾，脫摸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備，包括均與水平面相垂直的模具和機架，所述模具可以在機架上上下移動，在機架上固定有至少兩層支架，在該支架上設(shè)置有與模具同軸的過孔和環(huán)形盤，其中環(huán)形盤可以在第二電機的作用下轉(zhuǎn)動，在所述環(huán)形盤上固定有第一導(dǎo)向環(huán)，在最上層與最下層第一導(dǎo)向環(huán)之間設(shè)置有至少一層第二導(dǎo)向環(huán)，所述第二導(dǎo)向環(huán)與機架相互固定，所有導(dǎo)向環(huán)均與模具同軸布置，在各導(dǎo)向環(huán)上均環(huán)向分布有導(dǎo)孔，在所述機架上固定有浸膠槽。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，提供了一種生產(chǎn)含有零度纖維的復(fù)合材料桿塔生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)方法，顯著提高了復(fù)合材料桿塔的軸向抗拉伸性能和抗彎曲性能，具有構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)容易和生產(chǎn)成本低等特點。
文檔編號B29L31/06GK103112176SQ20131005514
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者李長城, 李強, 李峰, 楊俊然, 王德春 申請人:李長城