一种连续制备FRP网格的生产设备

技术领域

本发明涉及纤维网格生产技术领域，更具体的说是涉及一种连续制备FRP网格的生产设备。

背景技术

FRP网格是将碳纤维、玻璃纤维或聚酰胺纤维等高性能复合材料连续纤维浸渍于耐腐蚀性能良好的树脂中形成的整体网格。FRP网格具有轻质、高强、易被制成各种复杂形状等特点，使用方便，施工简单迅捷，可用于隧道、桥梁、高速公路、飞机跑道、停机坪、建筑物、沟渠等诸多新建工程和加固改造工程中。

目前FRP网格的生产设备只能单一生产一种直径规格的纤维筋的网格，若需要生产其他直径规格的纤维筋的网格时，只能预先制备好具有一定直径的纵向和横向纤维筋，然后再将纵向和横向纤维筋编制成网格。但是，这种方式需要先制备具有一定直径规格的纵向和横向纤维筋，然后再进行网格编制，制备的工序繁杂，影响FRP网格的制备效率。

因此，如何提供一种可制备出多种直径规格的纤维筋的纤维网格，以提高制备效率的连续制备FRP网格的生产设备是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可制备出多种直径规格的纤维筋的纤维网格，以提高制备效率的连续制备FRP网格的生产设备.

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种连续制备FRP网格的生产设备，包括：

纵向纤维输出机构，用以输出多根纵向纤维；

工作台，所述工作台位于所述纵向纤维输出机构的一侧；

纵向纤维缠绕机构，所述纵向纤维缠绕机构为多个，且间隔固定在所述工作台的顶端面上，每个所述纵向纤维缠绕机构可分别将多根所述纵向纤维缠绕成单根纵向纤维筋；

横向纤维筋输出机构，所述横向纤维筋输出机构固定在所述工作台的外侧面上，且所述横向纤维筋输出机构输出的横向纤维筋的方向与所述纵向纤维输出机构输出的所述纵向纤维筋的方向垂直布置，且所述横向纤维筋与多根所述纵向纤维筋编织成网格；

横向纤维筋剪断机构，所述横向纤维筋剪断机构固定在所述工作台顶端面上，且位于所述横向纤维筋输出机构的输出口处，用于将输出口处的所述横向纤维筋剪断；

网格牵引装置，所述网格牵引装置位于所述工作台的一侧，用于牵引所述网格向前移动。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种连续制备FRP网格的生产设备，其中，可根据纤维筋直径的大小需求，通过纵向纤维筋缠绕机构将多根纵向纤维缠绕成需要直径大小的单根纵向纤维筋，而横向纤维筋的直径大小可与纵向纤维筋的直径大小相匹配。因此，该设备可根据需求制备出多种直径规格的纤维筋的纤维网格，无需现有的网格制备需要预先制备好具有一定直径的纵向和横向纤维筋，然后再将纵向和横向纤维筋编制成网格，从而大大简化了制备工序，提高了网格制备效率。

进一步的，所述纵向纤维输出机构包括：

纤维纱架，所述纤维纱架上设有多个缠绕有所述纵向纤维的纱线辊轴；

浸胶池，所述浸胶池位于所述纤维纱架与所述工作台之间，多根所述纵向纤维经所述浸胶池后输送至所述纵向纤维缠绕机构上；

其中，所述浸胶池的池口两侧的边沿上分别间隔固定有多个纤维分离柱，所述纵向纤维穿设于相邻两个所述纤维分离柱之间布置。

采用上述技术方案产生的有益效果是，浸胶池内的胶浆为液体树脂，可提高纤维的韧性以及粘接强度，且环保、无毒无害。液体树脂包括不饱和聚酯树脂，还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂、热塑性树脂、聚氨酯树脂等。并且，通过多个纤维分离柱能够将多条纵向纤维分离开来，避免了加工过程中发生缠绕的问题，从而提高了浸胶效果。

进一步的，所述浸胶池内部底端两侧安装有两个浸胶杆，两个所述浸胶杆压在所述纵向纤维上方。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得两浸胶杆间的纵向纤维能够完全浸入胶浆内，保证浸胶效果。

进一步的，每个所述纵向纤维缠绕机构均包括：

支撑立柱，所述支撑立柱下端固定在所述工作台顶端面上；

轴承，所述轴承外圈固定在所述支撑立柱上端；

旋转管，所述旋转管横向穿固在所述轴承上，所述旋转管远离所述浸胶池一端的管口上上下间隔固定有两个分支杆，两个所述分支杆上均固定有纵向纤维穿设环，多根所述纵向纤维经所述旋转管一端穿入至所述旋转管内，并经其另一端穿出后分别穿过两个所述纵向纤维穿设环呈分岔状后缠绕到一起形成所述单根纵向纤维筋，所述横向纤维筋穿设于呈分岔状的两个所述纵向纤维之间的空隙中；

驱动组件，所述驱动组件固定在所述工作台顶端面上，且与所述旋转管传动连接，用于驱动所述旋转管旋转。

采用上述技术方案产生的有益效果是，根据需要制作出某个直径大小规格的纤维筋的网格，将一定数量的纵向纤维穿入到旋转管内，然后按相同数量将纵向纤维分别穿过两个纵向纤维穿设环呈分岔状后在驱动组件带动旋转管旋转时，使具有一定数量的纵向纤维缠绕到一起形成具有一定直径大小的单根纵向纤维筋，在此过程中，将与纵向纤维筋直径大小规格相匹配的横向纤维筋穿设于呈分岔状的两个纵向纤维之间的空隙中，当旋转管旋转时，横向纤维筋会与呈分岔状的两个纵向纤维进行打结，之后，横向纤维筋剪断机构剪断横向纤维筋，然后网格牵引装置带动网格向前移动一段距离，横向纤维筋输出机构继续输送横向纤维筋，继续与呈分岔状的两个纵向纤维打结，重复以上动作，最终编制成具有一定直径大小的纤维筋和一定长度和宽度的纤维网格。

进一步的，所述驱动组件包括：

第一驱动电机，所述第一驱动电机固定在所述工作台顶端面上；

主动齿轮，所述主动齿轮固定在所述第一驱动电机的输出轴上；

从动齿轮，所述从动齿轮套固在所述旋转管上，且与所述主动齿轮啮合传动连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，第一驱动电机通过主动齿轮带动从动齿轮转动，进而使得旋转管转动，从而可实现将穿过两个纵向纤维穿设环的纵向纤维缠绕到一起的功能。并且，该传动结构简单、加工成本低。

进一步的，所述横向纤维筋输出机构包括：

第二驱动电机，所述第二驱动电机固定在所述工作台外侧面上；

第一输送辊，所述第一输送辊与所述第二驱动电机的输出端固定连接；

第三驱动电机，所述第三驱动电机固定在所述工作台外侧面上，且位于所述第二驱动电机的下方；

第二输送辊，所述第二输送辊与所述第三驱动电机的输出端固定连接，且位于所述第二输送辊的下方，所述横向纤维筋穿设于所述第一输送辊和所述第二输送辊之间。

采用上述技术方案产生的有益效果是，横向纤维筋可在第一输送辊和第二输送辊的带动下，实现横向移动，从而实现横向纤维筋的输送功能。并且，该结构简单、加工成本低。

进一步的，所述横向纤维筋剪断机构包括：

固定剪刀片，所述固定剪刀片的刀背固定在所述工作台顶端面上；

活动剪刀片，所述活动剪刀片一端与所述固定剪刀片一端铰接连接，所述横向纤维筋穿设于所述固定剪刀片和所述活动剪刀片之间；

第四驱动电机，所述第四驱动电机固定在所述工作台顶端面上，且所述第四驱动电机的输出端与所述活动剪刀片一端固定连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，需要将横向纤维筋剪断时，第四驱动电机带动活动剪刀片转动，进而配合固定剪刀片将横向纤维筋剪断。该结构简单、制作成本低。

进一步的，还包括用于所述横向纤维筋穿设的多个纤维导向机构，多个所述纤维导向机构沿所述横向纤维筋的输送方向间隔固定在所述工作台顶端面上。

采用上述技术方案产生的有益效果是，纤维导向机构可对横向纤维筋的输送方向进行导向，从而保证了横向纤维筋在移动时不会有较大的偏离，保证网格生产的质量。

进一步的，所述工作台顶端面上沿所述横向纤维筋的输送方向开设有长条形容纳槽，每个所述纤维导向机构均间隔置于所述长条形容纳槽内，其中，每个所述纤维导向机构均包括：

竖向电推杆，所述竖向电推杆固定在所述长条形容纳槽的槽底；

导向支撑座，所述导向支撑座底端与所述竖向电推杆的伸缩端固定连接；

纤维导向管，所述纤维导向管外壁与所述导向支撑座顶端一体连接，所述横向纤维筋穿设于所述纤维导向管内，且所述纤维导向管远离所述导向支撑座的管壁上开设有用于所述横向纤维筋通过的缺口。

采用上述技术方案产生的有益效果是，当导向时，多个竖向电推杆动作，分别带动对应的纤维导向管上升，横向纤维筋在第一输送辊和第二输送辊的带动下穿过多个纤维导向管并横向移动，当横向纤维筋与呈分岔状的两个纵向纤维打结之后，第四驱动电机带动活动剪刀片转动，进而配合固定剪刀片将横向纤维筋剪断，然后竖向电推杆带动纤维导向管下降，此时，位于纤维导向管内的横向纤维筋穿过缺口，纤维导向管继续下降直至位于长条形容纳槽内，然后网格牵引装置带动网格向前移动一段距离停止，多个竖向电推杆再次动作分别带动对应的纤维导向管上升，而横向纤维筋在第一输送辊和第二输送辊的带动下再次穿过多个纤维导向管横向移动，重复上述动作。因此，通过多个纤维导向管对横向纤维筋的输送方向进行导向，从而保证了横向纤维筋在移动时不会有较大的偏离，保证网格生产的质量。

进一步的，还包括设置在所述工作台和所述网格牵引装置之间的网格加热器。

采用上述技术方案产生的有益效果是，对编织好的网格进行快速干燥固化，使网格具有一定的硬度，便于网格牵引装置的牵引。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种连续制备FRP网格的生产设备的结构示意图。

图2附图为工作台上设置的纵向纤维缠绕机构、横向纤维筋输出机构、横向纤维筋剪断机构的结构示意图。

图3附图为纵向纤维缠绕机构、横向纤维筋输出机构、横向纤维筋剪断机构的结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图3，本发明实施例公开了一种连续制备FRP网格的生产设备，包括：

纵向纤维输出机构1，用以输出多根纵向纤维100；

工作台2，工作台2位于纵向纤维输出机构1的一侧；

纵向纤维缠绕机构3，纵向纤维缠绕机构3为多个，且间隔固定在工作台2的顶端面上，每个纵向纤维缠绕机构3可分别将多根纵向纤维100缠绕成单根纵向纤维筋200；

横向纤维筋输出机构4，横向纤维筋输出机构4固定在工作台2的外侧面上，且横向纤维筋输出机构4输出的横向纤维筋300的方向与纵向纤维输出机构1输出的纵向纤维筋200的方向垂直布置，且横向纤维筋300与多根纵向纤维筋200编织成网格400；

横向纤维筋剪断机构5，横向纤维筋剪断机构5固定在工作台2顶端面上，且位于横向纤维筋输出机构4的输出口处，用于将输出口处的横向纤维筋300剪断；

网格牵引装置6，网格牵引装置6位于工作台2的一侧，用于牵引网格400向前移动。在一些实施例中，网格牵引装置6可为履带式牵引，履带式牵引运动平稳、速度变化量小、结构简单，且牵引速度为500～1300mm/min，可根据生产的实际需求调整牵引速度。

其中，纵向纤维输出机构1包括：

纤维纱架11，纤维纱架11上设有多个缠绕有纵向纤维100的纱线辊轴12；

浸胶池13，浸胶池13位于纤维纱架11与工作台2之间，多根纵向纤维100经浸胶池13后输送至纵向纤维缠绕机构3上；

其中，浸胶池13的池口两侧的边沿上分别间隔固定有多个纤维分离柱14，纵向纤维100穿设于相邻两个纤维分离柱14之间布置。

浸胶池13内部底端两侧安装有两个浸胶杆15，两个浸胶杆15压在纵向纤维100上方。

每个纵向纤维缠绕机构3均包括：

支撑立柱31，支撑立柱31下端固定在工作台2顶端面上；

轴承32，轴承32外圈固定在支撑立柱31上端；

旋转管33，旋转管33横向穿固在轴承32上，旋转管33远离浸胶池13一端的管口上上下间隔固定有两个分支杆34，两个分支杆34上均固定有纵向纤维穿设环35，多根纵向纤维100经旋转管33一端穿入至旋转管33内，并经其另一端穿出后分别穿过两个纵向纤维穿设环35呈分岔状后缠绕到一起形成单根纵向纤维筋200，横向纤维筋300穿设于呈分岔状的两个纵向纤维100之间的空隙中；

驱动组件36，驱动组件36固定在工作台2顶端面上，且与旋转管33传动连接，用于驱动旋转管33旋转。

驱动组件36包括：

第一驱动电机361，第一驱动电机361固定在工作台2顶端面上；

主动齿轮362，主动齿轮362固定在第一驱动电机361的输出轴上；

从动齿轮363，从动齿轮363套固在旋转管33上，且与主动齿轮362啮合传动连接。

横向纤维筋输出机构4包括：

第二驱动电机41，第二驱动电机41固定在工作台2外侧面上；

第一输送辊42，第一输送辊42与第二驱动电机41的输出端固定连接；

第三驱动电机43，第三驱动电机43固定在工作台2外侧面上，且位于第二驱动电机41的下方；

第二输送辊44，第二输送辊44与第三驱动电机43的输出端固定连接，且位于第二输送辊44的下方，横向纤维筋300穿设于第一输送辊42和第二输送辊44之间。

横向纤维筋剪断机构5包括：

固定剪刀片51，固定剪刀片51的刀背固定在工作台2顶端面上；

活动剪刀片52，活动剪刀片52一端与固定剪刀片51一端铰接连接，横向纤维筋300穿设于固定剪刀片51和活动剪刀片52之间；

第四驱动电机53，第四驱动电机53固定在工作台2顶端面上，且第四驱动电机53的输出端与活动剪刀片52一端固定连接。

连续制备FRP网格的生产设备还包括用于横向纤维筋300穿设的多个纤维导向机构7，多个纤维导向机构7沿横向纤维筋300的输送方向间隔固定在工作台2顶端面上。

工作台2顶端面上沿横向纤维筋300的输送方向开设有长条形容纳槽201，每个纤维导向机构7均间隔置于长条形容纳槽201内，其中，每个纤维导向机构7均包括：

竖向电推杆71，竖向电推杆71固定在长条形容纳槽201的槽底；

导向支撑座72，导向支撑座72底端与竖向电推杆71的伸缩端固定连接；

纤维导向管73，纤维导向管73外壁与导向支撑座72顶端一体连接，横向纤维筋300穿设于纤维导向管73内，且纤维导向管73远离导向支撑座72的管壁上开设有用于横向纤维筋300通过的缺口731。

连续制备FRP网格的生产设备还包括设置在工作台2和网格牵引装置6之间的网格加热器8。在一些实施例中，网格加热器8包括上板和下板，上板和下板内安装有电加热板，通过电加热板可对网格进行加热处理，且加热温度均匀，保证了网格的成型质量，并且还可以对编织好的网格进行快速干燥固化，使网格具有一定的硬度，便于网格牵引装置的牵引。

本发明的工作原理如下：

根据需要制作出某个直径大小规格的纤维筋的网格，将一定数量的纵向纤维穿入到旋转管内，然后按相同数量将纵向纤维分别穿过两个纵向纤维穿设环呈分岔状后在驱动组件带动旋转管旋转时，使具有一定数量的纵向纤维缠绕到一起形成具有一定直径大小的单根纵向纤维筋，在此过程中，多个竖向电推杆动作，分别带动对应的纤维导向管上升，然后与纵向纤维筋直径大小规格相匹配的横向纤维筋在第一输送辊和第二输送辊的带动下穿过多个纤维导向管并横向移动，并同时使横向纤维筋穿设于呈分岔状的两个纵向纤维之间的空隙中，当旋转管旋转时，横向纤维筋会与呈分岔状的两个纵向纤维进行打结，之后，第四驱动电机带动活动剪刀片转动，进而配合固定剪刀片将横向纤维筋剪断，然后竖向电推杆带动纤维导向管下降，此时，位于纤维导向管内的横向纤维筋穿过缺口，纤维导向管继续下降直至位于长条形容纳槽内，然后网格牵引装置带动网格向前移动一段距离停止，多个竖向电推杆再次动作分别带动对应的纤维导向管上升，而横向纤维筋在第一输送辊和第二输送辊的带动下再次穿过多个纤维导向管并横向移动，重复上述动作，最终编制成具有一定直径大小的纤维筋和一定长度和宽度的纤维网格。

该设备可生产不同尺寸的网格，例如纤维筋的直径为5mm-20mm，网格宽1m-4m，长度无限制的网格。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。