湿法加砂制作玻璃钢夹砂管道的方法及设备.pdf

一种湿法加砂制作玻璃钢夹砂管道的方法及设备，是在喷胶喷砂、予浸浸润铺砂的基础上，改进为湿法加砂工艺和相关装置集成组合的缠绕机主机。其工艺是：分目贮砂、多级配计量出砂、树脂固化剂强力混配、喷淋、旋转混砂、调整砂层、兜砂布托底输送、低位底入反向缠绕、干燥、退模、到成品的工艺流程。主要工序是在密闭腔体中、在与环境空气完全隔离的条件下进行。从旋转配砂开始及兜砂布托底输送至缠绕工序之间，砂粒全方位呈被溶液包裹状态。主机的超低平台(1)连接大行车(2)、立柱(3)、横梁(4)、固定贮砂罐(5)；经传动机构(6)、吊架(7)、在贮砂罐下依次连接波纹管(8)、出砂装置(9)、混配装置(10)、混合器(11)、调节板(27)、整平辊(12)连接在大行车上。操作过程是在密闭与环境空气隔离条件下进行，无气泡进入，粘合力强，提高了密度和弹性模量。

1.  一种湿法加砂制作玻璃钢夹砂管道的方法及设备，是喷胶喷砂法予浸浸润铺砂法的改进，由此湿法加砂工艺而产生了缠绕机主机，其特征在于：
湿法加砂工艺流程为：分目贮砂——多级配计量出砂——树脂固化剂强力混配——喷淋——旋转混砂——调整砂层——兜砂布托底输送——低位底入反向缠绕——干燥——退模——成品，
为上述湿法加砂工艺而制备的贮砂罐(5)、多级配计量出砂装置(9)、树脂固化剂混配装置(10)、湿法加砂混合器(11)、砂层厚度调节板(27)、下撑加压整平辊(12)、超低位平台(1)等集成组合为湿法加砂玻璃钢夹砂管道缠绕机主机。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
从贮砂开始至调整砂层工序之间，所有工序的操作都是在密闭腔体中、在与环境空气完全隔离的条件下进行。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
从旋转混砂工序开始，经调整砂层厚度、兜砂布托底输送至低位底入反向缠绕工序之间，砂粒呈全方位被按比例调配的树脂固化剂溶液包裹状态。

4.  根据权利要求1所述的方法及设备，其特征在于：
贮砂罐(5)内分目贮砂，用隔板(13)分隔为若干仓室(13′)，每个仓室独立连接1个出砂咀(14)，可设1～12个出砂咀，出砂咀中设置抽板式的上盲板(15)和下孔板(16)，孔板开有1～30mm通长槽(17)，利用更换不同槽宽孔板的方式测量砂流量千克/分。

5.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
多级配计量出砂装置下的漏斗中，设置树脂固化剂强力混配装置(10)，密闭的带有多个阻尼孔(23′)的缸体(20、21)，装有传动轴(23)和多组叶片(22)，每组2～8片，缸体柱面上连接树脂液入口(18)、固化剂入口(19)，出口端连接带1～4排孔的喷淋管(24)。

6.  根据权利要求1所述的方法及设备，其特征在于：
砂漏斗之下连接密闭的混合器(11)，箱体内设置2～7支可旋转的胶砂混配辊(25)，每支辊上配备1～30组、每组10～300个多种形状的呈均布或散布的叶片(26)，轴端连接传动系统(28、29、30)，用旋转辊子的方式把液体涂布包裹固体材料，获得砂粒全方位粘合表面。

7.  根据权利要求1所述的方法及设备，其特征在于：
湿法加砂混合器(11)之下连接砂层调节板(27)，调节板下铺设兜砂布，采用兜砂布托底携砂至工件的方法。

8.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
小行车(12)经支承轴(32)连接滑轨(33)，滑轨内装配滑板(35)并传动机构(34)，滑板端连接弹簧板(37)，弹簧板上设置1～2支整平辊(38)，滑板下设有传动机构(36)。

9.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
小行车(31)连接在大行车(2)上，大行车活动连接在超低位平台(1)上，以两种行车方式，实施低位底入反向缠绕。

10.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
大行车(2)上设置立柱(3)和横梁(4)，于横梁上固定连接贮砂罐(5)，再经吊架(7)和传动机构(6)连接出砂装置(9)、混配装置(10)、混合器(11)、调节板(27)。

湿法加砂制作玻璃钢夹砂管道的方法及设备
一.技术领域
一种制作玻璃钢夹砂管道的方法及适用于该方法的缠绕机主机，涉及作业类中：主要以液体与液体混合装置，液体与固体混合装置，与一般工程构件集成组合的玻璃钢夹砂管道缠绕机技术领域。
二、背景技术
制作玻璃钢夹砂管道，从初始到现在，主要经历了三个发展阶段。一是喷胶喷砂法；二是予浸浸润铺砂法；三是湿法加砂法。
喷胶喷砂法，是直接往纤维上喷胶后再喷砂进行缠绕。此法造成有害气体和砂尘飞扬，作业环境恶劣，产品质量低下。该技术以法国WINDINGS-PLASTREX ER-S600/3600纤维缠绕机为代表。
发展到第二阶段，即采用予浸浸润铺砂法，是将玻璃纤维在树脂液中予浸浸润，喷配固化剂后铺砂。其操作过程是在与环境空气中进行，气泡被带进砂层，在管壁中形成空洞，影响产品的密度、光洁度和弹性模量。该技技术以美国U.S.Putent 4,071,389和4,657,623以及日本特开平1-120322、平2-266916纤维缠绕机为代表。
发展到目前的第三阶段，即采用湿法加砂法。是采用多级配多漏咀精计量出砂技术及装置；树脂固化剂密闭混合技术及装置；湿法加砂混合技术及装置；砂层厚度控制调节技术及装置；兜砂布托底输送技术及装置；下撑加压整平技术及装置；超低平台技术及构件；低位底入反向缠绕等技术及装置而形成的。
发展到湿法加砂生产玻璃钢夹砂管道是循序渐进的过程，已有10几年的时间。
属于第一阶段和第二阶段发展中，曾公开的技术有：96206752.0 “玻璃钢贮罐、管道造型机”、96206753.9“多工位管道缠绕机”、96206776.8 “管道缠绕机传动装置”、002426662.5“玻璃钢贮罐纤维缠绕机”、00221467.9“玻璃钢缠绕机”等。
属于第三阶段初期，本人为发展和实施湿法加砂技术进行实验和总结，公开了一部分有关设备改进的一些技术：96206772.5“液压顶出门架”、96206773.3“液压剪式升降架”、96206774.1“可倾斜液压剪式升降架”、96206775.x“管道修整机”、96206776.8“管道缠绕机传动装置”、02200201.4“高密度滚压辊”、02200202.2“树脂固化剂喷淋装置”、02200203.0“树脂自供装置”、02200204.9“动力输出连接头”、02200205.7“兜砂布高效力调节装置”、02200206.5“纤维加张刮胶装置”、02257207.4“反向缠绕收料装置”、02257208.2“反向加砂予浸装置”、02257209.0“双行车低工作台”。
上述所公开的部分技术，为实施湿法加砂法奠定了良好基础，实施湿法加砂法的条件基本成熟。
三.发明内容
湿法加砂的重要标志，是保证每道工序、每个装置、即从贮砂、漏砂、树脂固化剂混配、喷淋、混砂、砂层调节都是在密闭腔体内，在完全与环境空气隔离条件下连续自动操作；砂层均匀涂布兜砂布之后，至工件缠绕之中，都是确保每个砂粒被已调配合格的树脂固化剂溶液包裹。而且配置是反向底入，加压整平等相关技术和装置，形成了一套完整的工艺和设备。
采用湿法加砂工艺：分目贮砂——多级配计量出砂——树脂固化剂强力混配——喷淋——旋转混砂——调整砂层——兜砂布托底输送——低位底入反向缠绕——干燥——退摸——成品。
从贮砂开始至调整砂层工序之间，所有工序的操作都是在密闭腔体中在与环境空气隔离条件下进行。
从旋转配砂工序开始，经调整砂层厚度、兜砂布托底输送至低位底入反向缠绕工序之间，砂粒都处于被已混配合格的树脂固化剂溶液所包裹。
适应于湿法加砂工艺技术地贮砂罐(5)、多级配计量出砂装置(9)、树脂固化剂混配装置(10)、湿法加砂混合器(11)、砂层厚度调节板(27)、下撑加压整平辊(12)、超低位平台(1)等集成组合为湿法加砂玻璃钢夹砂管道缠绕机主机。
贮砂罐(5)内采用分目贮砂法，用隔板(13)分隔为若干仓室(13′)每个仓室独立连接出砂咀(14)，可设1-12个，出砂咀中设置抽板式的盲板(15)和孔板(16)，孔板开有1-30mm的通长槽(17)，利用孔板测量流动固体材料流量的原理，测量砂流量千克/分。随意更换不同槽宽的孔板。
多级配计量出砂装置下的漏斗中设置树脂固化剂强力混配装置(10)。密闭的带有多个阻尼孔(23′)的缸体(20、21)装有传动轴(23)和2～20组每组2～8片的叶片(22)，柱面上连接树脂液入口(18)和固化剂入口(19)，出口端连接带有1～4排喷淋孔的喷淋管(24)，轴一端连接传动系统。是由2个不同的液体在混配缸(20、21)内进行强力混配，经2～16个阻尼孔(23′)产生平行射流，进入喷淋管(24)后喷淋。
配有树脂固化剂混配装置的砂漏斗之下，连接密闭的湿法加砂混合器(11)。于箱体内连接可旋转的2～7支砂胶混配辊(25)，每支辊上装配1～30组、每组10～300个多种形状呈均布或散布状态的叶片(26)。混配辊轴端连接传动系统(28、29、30)。是应用高速旋转的滚子把液体涂布包裹固体材料的原理，获得砂粒全方位粘合表面。
湿法加砂混合器(11)之下连接砂层调节板(27)，同下撑加压整平装置(12)的工作台，有一定间隙，此间隙中铺设兜砂布。
又于小行车(31)通过支承轴(32)连接滑轨(33)，滑轨内装配滑板(35)并传动机构(34)，滑板一端连接弹簧板(37)，弹簧板上设置1～2支整平辊(38)，滑板下端连接传动机构(36)。小行车的纵向运动，滑板的横向和仰角运动，及弹簧板的弹力对工件下撑加压和整平。
小行车(31)连接在大行车(2)上。大行车(2)活动连接在超低位平台(1)上，进行低位底入反向缠绕。
大行车上设置立柱(3)和横梁(4)于横梁上固定连接贮砂罐(5)，再经吊架(7)和传动机构(6)连接出砂装置(9)、混配装置(10)、混合器(11)、调节板(27)。
超低平台(1)上可同时设置前述的各装置集成组合为缠绕机主机2套。
至此，湿法加砂工艺和装置决定了其操作是在金密闭、在与环境空气完全隔离的条件下进行，避免了气泡的产生，而且在缠绕之前，砂粒已全方位的被胶液包裹，获得了良好粘合表面，使砂层、玻璃纤维粘合更至密更牢固。从而提高了密度、光洁度、提高弹性模量3～4倍。降低了成本，树脂含量从26％以上降低到15％左右，改善了环境。
四.附图及图面说明：
图1是湿法加砂玻璃钢夹砂管道缠绕机主机正视图
图2是贮砂罐连接多级配计量出砂咀局部剖视图
图3是出砂咀侧半剖视图
图4是出砂咀盲板俯视图
图5是出砂孔板俯视图
图6是树脂固化剂混配装置剖视图
图7是湿法加砂混合器局部剖视图
图8是下撑加压整平辊结构示意图
图中：1超低位平台、2大行车、3立柱、4横梁、5贮砂罐、6传动机构、7吊架、8波纹管、9多级配计量出砂装置、10树脂固化剂混配装置、11混砂器、12下撑加压整平辊、13隔板、13′隔离仓、14出砂咀、15盲板、16孔板、17通长槽、18树脂入口、19固化剂入口、20、21半缸体、22叶片、23传动轴、23′阻尼孔、24喷淋管、25混砂辊、26叶片、27砂层调节板、28、29、30传动系统、31小行车、32支承轴、33滑轨、34传动机构、35滑板、36传动机构、37弹簧板、38整平辊。
五.具体实施例说明
如图1所示地面固定超低位平台1，连接大行车2，在大行车上分别连接小行车31和立柱3、横梁4连接并固定贮砂罐5。贮砂罐下依次连接波纹管8、多级配计量出砂咀9、树脂固化剂混配装置10、混砂器11、砂层调节板27下设兜砂布，前述各装置连接吊架7，由传动机构6传动调节。至此，完成湿法加砂玻璃钢夹砂管道缠绕机主机部分。
主机的结构决定了它的工艺流程：
由分目贮砂、多级配计量出砂、树脂固化剂强力混配、喷淋、旋转混砂、调整砂层、兜砂布托底输送、低位底入反向缠绕、干燥、退模、到成品的全过程。
如图2、3、4、5所示，贮砂罐5被隔板13分为4个隔离仓13′，每仓装贮不同目的砂料。每个隔离仓分别连接1个出砂咀14。出砂咀为抽板式，上层盲板15，下层孔板16，应用孔板测量流动固体材料流量的原理更换不同槽宽的孔板确定砂流量(千克/分)。
如图6所示，树脂固化剂强力混配装置10，由半缸20、21对接一密闭缸体，缸内装配传动轴23和叶片22，由传动机构传动。树脂固化剂按比例同时泵入，在缸内实现液体与液体的强力混配，经8个阻尼孔23′形成平行射流至喷淋管24。
如图7所示，湿法加砂混合器11是在密闭的箱体内装配2支胶砂混配辊25，辊上设柱型叶片26，轴端连接传动系统28、29并30。因为树脂固化剂喷淋管24，处于出砂咀和混合器之间，当砂料坠落时与胶液初混，至高速旋转的混配辊混配时，砂被胶液全方位包裹。是应用滚子把液体包裹固体材料以获得最佳粘合表面的原理。使界面粘结优化，附着树脂层均匀。加砂混合器11下面连接砂层调节板27，其间隙中铺设兜砂布。用兜砂布托底携砂输送至工件缠绕。
如图8所示，小行车12上角设支承轴32，连接滑轨33，滑板35，由传动机构34传动。滑板端设2块弹簧板37，于弹簧板上架设2支下撑加压整平辊38。并滑板下方连接蜗轮电机传动机构，使滑轨、滑板、弹簧板、整平辊具纵向运动、横向运动和仰角运动，加上弹簧板的弹力，始终对工件保持下撑加压整平状态。