一種纖維樹脂浸漬及預(yù)成型裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)適用于電纜制造領(lǐng)域，提供了一種纖維樹脂浸漬及預(yù)成型裝置，包括樹脂浸漬槽、擠膠和預(yù)成型裝置以及至少三個導(dǎo)紗板；所述擠膠和預(yù)成型裝置呈直角彎頭狀，其一端連接所述樹脂浸漬槽的底部，另一端連接固化成型模具；所述三個導(dǎo)紗板中的過渡導(dǎo)紗板安置于樹脂浸漬槽的邊沿部分，并傾向樹脂浸漬槽一側(cè)，中間導(dǎo)紗板水平安置于樹脂浸漬槽上部，底端導(dǎo)紗板水平置于樹脂浸漬槽的底部。本實用新型專利技術(shù)通過特殊設(shè)計的樹脂浸漬槽和預(yù)成型擠膠裝置，可以原位實現(xiàn)多余樹脂的擠出和利用，解決了多余樹脂導(dǎo)致的復(fù)合芯顏色和質(zhì)量不均勻難題，并使得纖維浸漬充分、阻力小，可以實現(xiàn)較高的拉擠速度。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

一種纖維樹脂浸漬及預(yù)成型裝置
本技術(shù)屬于電纜制造領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置。
技術(shù)介紹
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，電力需求不斷增長，現(xiàn)有的輸電線路已不堪承受傳輸容量快速擴充的需求。由于過量負荷造成的停電、斷電事故時有發(fā)生，電力傳輸已成為我國乃至全世界電力工業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前，高壓架空輸電線路普遍使用鋼芯鋁絞線(ACSR， Aluminum Conductor Steel Reinforced), ACSR存在鋼絲材料引起的磁損和熱效應(yīng),加之自身重量較大、熱膨脹系數(shù)較高和金屬材料具有的蠕變現(xiàn)象，在溫度升高時，導(dǎo)致弧垂迅速增大，大大降低導(dǎo)線運行的安全性和可靠性，嚴重時會造成短路和人身傷亡，這是導(dǎo)致的停電、斷電事故頻繁發(fā)生的主要原因。因此，各國的相關(guān)科技人員一直在努力探索新型輸電導(dǎo)線，包括耐熱鋁合金導(dǎo)線、殷鋼芯或鋁包殷鋼芯導(dǎo)線以及碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線等。自上個世紀90年代開始，美國的科技人員即開始研究用復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)導(dǎo)線的鋼芯，以降低導(dǎo)線弧垂和提高運行溫度，實現(xiàn)迅速擴容和提高管網(wǎng)安全性的目的。到目前為止，具有代表性的是美國CTC公司開發(fā)的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線(ACCC)。與傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線 (ACSR)相比，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有重量輕、強度大、高載流、低線損、耐腐蝕、低弧垂等優(yōu)點。ACCC導(dǎo)線使用的增強芯是用連續(xù)碳纖維和玻璃纖維增強的耐高溫?zé)峁绦詷渲鶑?fù)合材料，在制備過程中，需要使用專門設(shè)計的耐高溫樹脂體系，普遍使用水平放置的開放式浸膠系統(tǒng)，需要復(fù)雜的浸潰、擠膠、預(yù)成型和回流樹脂的收集、混合等環(huán)節(jié)，經(jīng)預(yù)成型或成型模具擠壓回流樹脂數(shù)量較多，難以與主體樹脂均勻混合，從而導(dǎo)致復(fù)合芯顏色和質(zhì)量不均勻，這些問題的存在影響了復(fù)合芯導(dǎo)線的應(yīng)用和發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置，旨在解決現(xiàn)有混雜纖維復(fù)合芯在制備過程中，工藝環(huán)節(jié)較多，經(jīng)預(yù)成型或成型模具擠壓回流樹脂數(shù)量較大， 難以與主體樹脂均勻混合，從而導(dǎo)致復(fù)合芯顏色和質(zhì)量不均勻的問題。本技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的一種纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置，所述裝置包括樹脂浸潰槽、擠膠和預(yù)成型裝置以及至少三個導(dǎo)紗板；所述擠膠和預(yù)成型裝置呈直角彎頭狀，其一端連接所述樹脂浸潰槽的底部，另一端連接固化成型模具；所述三個導(dǎo)紗板中的過渡導(dǎo)紗板安置于樹脂浸潰槽的邊沿部分，并傾向樹脂浸潰槽一側(cè)，中間導(dǎo)紗板水平安置于樹脂浸潰槽上部，底端導(dǎo)紗板水平置于樹脂浸潰槽的底部。所述樹脂浸潰槽的底部夾角為45° 75°。所述樹脂浸潰槽的底部夾角為50° 70°。所述擠膠和預(yù)成型裝置內(nèi)以及三個導(dǎo)紗板上均分別設(shè)置有供復(fù)合芯表層纖維通過的通道和供復(fù)合芯芯部纖維通過的通道，這兩種通道呈同心圓分布。所述擠膠和預(yù)成型裝置的纖維入口端與纖維出口端對應(yīng)部分通道面積的比值為 1.1 I I. 4: 1，所述擠膠和預(yù)成型裝置的通道形狀和截面積在整個通道中是均勻變化的，出口端總的截面積與固化成型模具的入口端面積之比為1.05: I I. 15: I。所述底端導(dǎo)紗板的有效纖維通道面積略大于所述擠膠和預(yù)成型裝置纖維入口端對應(yīng)的通道面積。所述過渡導(dǎo)紗板與水平面呈30° 90°的夾角。本技術(shù)的突出優(yōu)點是本技術(shù)通過特殊設(shè)計的樹脂浸潰槽和預(yù)成型擠膠裝置，可以原位實現(xiàn)多余樹脂的擠出和利用，解決了多余樹脂導(dǎo)致的復(fù)合芯顏色和質(zhì)量不均勻難題，并使得纖維浸潰充分、阻力小，可以實現(xiàn)較高的拉擠速度。附圖說明圖I是本技術(shù)提供的纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置應(yīng)用于復(fù)合芯生產(chǎn)線的示意圖；圖2是本技術(shù)提供的纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置的構(gòu)造示意圖；圖3、4、5為導(dǎo)紗板的孔型結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本技術(shù)提供的纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置中預(yù)成型部分的構(gòu)造示意圖。具體實施方式為了使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本技術(shù)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。本技術(shù)提供的纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置包含一樹脂浸潰槽和一直角彎頭狀擠膠和預(yù)成型裝置，集成了樹脂浸潰、預(yù)成型和擠膠環(huán)節(jié)，省卻了傳統(tǒng)的預(yù)成型、多余樹脂的收集和混合裝置，使得整套設(shè)備更緊湊，而且大大提高了擠膠的效率和多余樹脂的利用率。圖I示出了本技術(shù)提供的纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置應(yīng)用于復(fù)合芯生產(chǎn)線的使用狀態(tài)，復(fù)合芯的生產(chǎn)流程大致如下不同類型的纖維，從紗架I經(jīng)過預(yù)熱/除濕裝置 2去除纖維束內(nèi)吸附的水分并使纖維具有一定的初始溫度，然后經(jīng)過導(dǎo)紗板上的特定通道進入樹脂浸潰槽3浸潰樹脂，浸潰樹脂的纖維經(jīng)擠膠和預(yù)成型裝置擠出多余樹脂并形成預(yù)先設(shè)計的截面形狀，再經(jīng)固化成型模具4進一步擠出多余樹脂并固化成型，此后，經(jīng)后固化裝置5、牽引裝置6和卷繞裝置7依次處理后即得到混雜纖維增強的復(fù)合芯。上述纖維樹脂浸潰及預(yù)成型裝置的構(gòu)造如圖2所示。在本技術(shù)中，所述樹脂浸潰槽3的底部夾角Θ為45° 75°，優(yōu)選50° 70°。所述擠膠和預(yù)成型裝置11的一端連接樹脂浸潰槽3的底部，另一端連接固化成型模具4。所述樹脂浸潰槽3包含有3個導(dǎo)紗板(當然也可放置更多的導(dǎo)紗板)，用于使復(fù)合芯的表層纖維和芯部纖維分別按照不同的預(yù)定通道行進，避免纖維在浸潰過程中發(fā)生纏繞，并最終集束形成接近最終設(shè)計纖維分布的斷面形狀，其中，過渡導(dǎo)紗板8安置于樹脂浸潰槽3的邊沿部分，傾向浸潰槽一側(cè)，與水平面呈30° 90°的夾角，過渡導(dǎo)紗板8的作用是將經(jīng)過預(yù)熱/除濕裝置2的纖維順暢的導(dǎo)入樹脂浸潰槽3，并使不同纖維走各自通道，中間導(dǎo)紗板9水平安置于樹脂浸潰槽3上部， 可以置于樹脂中也可以置于樹脂外，底端導(dǎo)紗板10則水平放置于樹脂浸潰槽3的底部，底端導(dǎo)紗板10的作用是對經(jīng)中間導(dǎo)紗板9的纖維進行進一步的集束，使之更接近最終復(fù)合芯的截面形狀，底端導(dǎo)紗板10的有效纖維通道面積略大于擠膠和預(yù)成型裝置11入口端對應(yīng)的通道面積。圖3、4、5分別示出了過渡導(dǎo)紗板8、中間導(dǎo)紗板9、底端導(dǎo)紗板10的孔型結(jié)構(gòu)，過渡導(dǎo)紗板8和中間導(dǎo)紗板9的結(jié)構(gòu)和型式相同，但尺寸可以有所不同，其中，圖3中的15、 圖4中的17以及圖5中的19均是復(fù)合芯表層纖維的通道，即圖2中的纖維13通過這些通道，并最終形成復(fù)合芯的表層部分，圖3中的16、圖4中的18以及圖5中的20則是復(fù)合芯芯部纖維的通道，即圖2中的纖維14通過這些通道，并最終形成復(fù)合芯的芯部，穿紗時應(yīng)注意將各導(dǎo)紗板的通孔對應(yīng)起來，避免纖維交叉和纏繞，確保每束纖維走各自通道。上述樹脂浸潰槽3外還設(shè)置有水浴加熱裝置12，其預(yù)熱溫度范圍為30°C 80°C， 優(yōu)選400C 60°C，材質(zhì)可以采用不銹鋼。圖6示出了所述擠膠和預(yù)成型裝置11的構(gòu)造，其中，21是該裝置入口端的俯視圖， 22是其剖面圖，23是其出口端側(cè)視圖，24是復(fù)合芯表層纖維的通道，25是復(fù)合芯芯部纖維的通道。該裝置的入口端與出口端對應(yīng)部分通道面積的比值為(I. I 1.4): 1，通道形狀和截面積在整個通道中是均勻變化的，出口端總的截面積與固化成型模具4的入口端面積之比為(I. 05 I. 15) : 1，這樣設(shè)計的目的是使纖維分布逐漸逼近設(shè)計形狀并逐漸擠出多余樹脂，被擠出的樹脂會被連續(xù)走行的纖維及時消耗達到一個平衡狀態(tài)，既減少了傳統(tǒng)的擠膠、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種纖維樹脂浸漬及預(yù)成型裝置，其特征在于，所述裝置包括樹脂浸漬槽、擠膠和預(yù)成型裝置以及至少三個導(dǎo)紗板；所述擠膠和預(yù)成型裝置呈直角彎頭狀，其一端連接所述樹脂浸漬槽的底部，另一端連接固化成型模具；所述三個導(dǎo)紗板中的過渡導(dǎo)紗板安置于樹脂浸漬槽的邊沿部分，并傾向樹脂浸漬槽一側(cè)，中間導(dǎo)紗板水平安置于樹脂浸漬槽上部，底端導(dǎo)紗板水平置于樹脂浸漬槽的底部。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：戚景贊，林松，李愛軍，白瑞成，胡凱，懿萌，馬紅喆，馮謙，
申請(專利權(quán))人：戚景贊，
類型：實用新型
國別省市：