纤维增强复合材料拉杆的生产设备及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强复合材料拉杆的生产设备及加工方法。该生产设备中，两个紧固装置相对间隔开地设置在基础框架上；牵引装置可左右移动地设置在基础框架上，用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝环向缠绕在两个紧固装置上，紧固装置用于对环向缠绕的纤维增强复合材料施加张紧力；紧固装置还用于带动环向缠绕好的纤维增强复合材料旋转，牵引装置还用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝，以使浸胶后的纤维增强复合材料丝螺旋缠绕紧紧包裹环向缠绕好的纤维增强复合材料，从而形成纤维增强复合材料拉杆半成品；加热装置用于对纤维增强复合材料拉杆半成品加热固化成型。该生产设备可以快速高效地生产出承载能力强的纤维增强复合材料拉杆。强复合材料拉杆。强复合材料拉杆。

【技术实现步骤摘要】
纤维增强复合材料拉杆的生产设备及加工方法


[0001]本专利技术涉及纤维增强复合材料拉杆的生产加工
，尤其是涉及一种纤维增强复合材料拉杆的生产设备及加工方法。

技术介绍

[0002]纤维增强复合材料具有轻质、高强、不锈蚀、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数低、减震性能好等优异性能，纤维增强复合材料是一种各项异性材料，其纤维方向强度高，将其制成受拉构件，可以充分发挥其材料优势。大型体育场馆、机场、桥梁、隧道以及机械提升设备中大量使用了钢拉杆，由于钢的材料特性，钢拉杆在使用过程中会面临钢的腐蚀和疲劳问题，纤维增强复合材料拉杆是钢拉杆的理想替代产品。
[0003]纤维增强复合材料由于横向强度较弱，其锚固连接是目前限制纤维增强复合材料广泛应用于受拉构件的一个重要难题，虽然已有大量学者对纤维增强复合材料的锚固连接进行大量研究，也开发出了一些可靠的锚具，但是大部分锚具都比较复杂，且不能批量化生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种纤维增强复合材料拉杆的生产设备，可以快速高效批量生产出纤维增强复合材料拉杆，加工出的纤维增强复合材料拉杆受力性能好，承载能力强，结构简单。
[0005]根据本专利技术一方面实施例的纤维增强复合材料拉杆的生产设备，其特征在于，包括：
[0006]基础框架；
[0007]紧固装置，所述紧固装置有两个，两个所述紧固装置在左右方向上相对间隔开地设置在所述基础框架上；
[0008]牵引装置，所述牵引装置可左右移动地设置在所述基础框架上，用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝环向缠绕在两个所述紧固装置上，所述紧固装置用于对环向缠绕的纤维增强复合材料施加张紧力；所述紧固装置还用于带动环向缠绕好的纤维增强复合材料旋转，所述牵引装置还用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝在左右方向上移动，以使浸胶后的纤维增强复合材料丝以螺旋缠绕的方式紧紧包裹环向缠绕好的纤维增强复合材料在两个所述紧固装置之间的部分，从而形成纤维增强复合材料拉杆半成品；
[0009]加热装置，所述加热装置设置在所述基础框架上，用于对所述纤维增强复合材料拉杆半成品加热固化成型，以获得所述纤维增强复合材料拉杆。
[0010]根据本专利技术一方面实施例的纤维增强复合材料拉杆的生产设备，可以实现纤维增强复合材料拉杆的自动生产，同时保证纤维增强复合材料拉杆具有合适的张紧力，生产的纤维增强复合材料拉杆受力合理，承载能力强；且纤维增强复合材料丝的缠绕过程均由牵引装置自动操作完成，加工速度快、加工效率高，可以批量生产。
[0011]根据本专利技术一方面的一些实施例，两个所述紧固装置均包括液压缸、固定板、转动电机和绕轴，其中，两个所述紧固装置的所述液压缸分别固定在所述基础框架的左侧和右侧上，两个所述紧固装置的所述固定板分别固定在对应的所述液压缸的伸臂端部，两个所述紧固装置的所述转动电机分别固定在对应的所述固定板上，两个所述紧固装置的所述转动电机的转轴在左右方向上同轴设置，两个所述紧固装置的所述绕轴与对应的所述转动电机的所述转轴垂直相连且同朝向设置。
[0012]根据本专利技术一方面进一步的实施例，两个所述紧固装置还均包括直角板，两个所述紧固装置的所述绕轴分别通过各自的所述直角板固定在对应的所述转动电机的所述转轴上。
[0013]根据本专利技术一方面的一些实施例，所述牵引装置包括第一移动台、线轴、张紧力控制器、基质树脂盒和机械臂，其中，所述第一移动台可左右移动地设置在所述基础框架的上侧，所述线轴、所述张紧力控制器、所述基质树脂和所述机械臂均安装在所述第一移动台上，所述线轴用于缠绕纤维增强复合材料丝，所述张紧力控制器用于对纤维增强复合材料丝提供张紧力，所述基质树脂盒用于对纤维增强复合材料丝浸胶，所述机械臂用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝。
[0014]根据本专利技术一方面的一些实施例，所述加热装置包括加热管，所述加热管安装在所述基础框架上。
[0015]根据本专利技术一方面进一步的实施例，所述加热装置还包括第二移动台，所第二移动台可左右移动地设置在所述基础框架的下侧，所述加热管安装在所述第二移动台上。
[0016]根据本专利技术一方面的一些实施例，所述基础框架包括左侧板、右侧板和四个支撑杆，其中，所述左侧板和所述右侧板在左右方向上相对间隔开地设置，四个所述支撑杆中的两个所述支撑杆沿左右方向延伸且在前后方向上间隔开地平行设置在所述左侧板和所述右侧板的上端，四个所述支撑杆中的另两个所述支撑杆沿左右方向延伸且在前后方向上间隔开地平行设置在所述左侧板及所述右侧板的下端；两个所述紧固装置分别安装在所述左侧板和所述右侧板上；所述牵引装置安装在四个所述支撑杆的两个所述支撑杆上；所述加热装置安装在四个所述支撑杆的另两个所述支撑杆上。
[0017]根据本专利技术一方面进一步的实施例，所述左侧板和所述右侧板之间的间距可调，从而相应地实现两个所述紧固装置之间的间距可调。
[0018]本专利技术另一方面还提出了一种纤维增强复合材料拉杆的加工方法。
[0019]根据本专利技术另一方面实施例的纤维增强复合材料拉杆的加工方法，采用根据本专利技术一方面任意一个实施例的所述的纤维增强复合材料拉杆的生产设备来生产所述纤维增强复合材料拉杆，包括如下步骤：
[0020]S1：利用所述牵引装置牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝环向缠绕在两个所述紧固装置上，同时，利用所述紧固装置对环向缠绕的纤维增强复合材料施加张紧力；
[0021]S2：利用所述紧固装置带动环向缠绕好的纤维增强复合材料旋转，同时利用所述牵引装置牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝在左右方向上移动，以使浸胶后的纤维增强复合材料丝以螺旋缠绕的方式紧紧包裹环向缠绕好的纤维增强复合材料在两个所述紧固装置之间的部分，从而形成纤维增强复合材料拉杆半成品；
[0022]S3：利用所述加热装置对所述纤维增强复合材料拉杆半成品加热固化成型，以获
得所述纤维增强复合材料拉杆。
[0023]根据本专利技术另一方面实施例的纤维增强复合材料拉杆的加工方法，可以加工出纤维增强复合材料拉杆，同时保证纤维增强复合材料拉杆具有合适的张紧力，生产的纤维增强复合材料拉杆受力合理，承载能力强；且纤维增强复合材料丝的缠绕过程均由牵引装置自动操作完成，加工速度快、加工效率高，可以批量生产。
[0024]根据本专利技术另一方面的一些实施例，在所述步骤S1之前，还包括如下步骤：
[0025]根据待加工的所述纤维增强复合材料拉杆的尺寸，调节两个所述紧固装置之间的间距，或/和更换所述紧固装置的绕轴。
[0026]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0027]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0028]图1为本专利技术一方面实施例的纤维增强复合材料拉杆的生产设备的立体图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料拉杆的生产设备，其特征在于，包括：基础框架；紧固装置，所述紧固装置有两个，两个所述紧固装置在左右方向上相对间隔开地设置在所述基础框架上；牵引装置，所述牵引装置可左右移动地设置在所述基础框架上，用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝环向缠绕在两个所述紧固装置上，所述紧固装置用于对环向缠绕的纤维增强复合材料施加张紧力；所述紧固装置还用于带动环向缠绕好的纤维增强复合材料旋转，所述牵引装置还用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝在左右方向上移动，以使浸胶后的纤维增强复合材料丝以螺旋缠绕的方式紧紧包裹环向缠绕好的纤维增强复合材料在两个所述紧固装置之间的部分，从而形成纤维增强复合材料拉杆半成品；加热装置，所述加热装置设置在所述基础框架上，用于对所述纤维增强复合材料拉杆半成品加热固化成型，以获得所述纤维增强复合材料拉杆。2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料拉杆的生产设备，其特征在于，两个所述紧固装置均包括液压缸、固定板、转动电机和绕轴，其中，两个所述紧固装置的所述液压缸分别固定在所述基础框架的左侧和右侧上，两个所述紧固装置的所述固定板分别固定在对应的所述液压缸的伸臂端部，两个所述紧固装置的所述转动电机分别固定在对应的所述固定板上，两个所述紧固装置的所述转动电机的转轴在左右方向上同轴设置，两个所述紧固装置的所述绕轴与对应的所述转动电机的所述转轴垂直相连且同朝向设置。3.根据权利要求2所述的纤维增强复合材料拉杆的生产设备，其特征在于，两个所述紧固装置还均包括直角板，两个所述紧固装置的所述绕轴分别通过各自的所述直角板固定在对应的所述转动电机的所述转轴上。4.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料拉杆的生产设备，其特征在于，所述牵引装置包括第一移动台、线轴、张紧力控制器、基质树脂盒和机械臂，其中，所述第一移动台可左右移动地设置在所述基础框架的上侧，所述线轴、所述张紧力控制器、所述基质树脂和所述机械臂均安装在所述第一移动台上，所述线轴用于缠绕纤维增强复合材料丝，所述张紧力控制器用于对纤维增强复合材料丝提供张紧力，所述基质树脂盒用于对纤维增强复合材料丝浸胶，所述机械臂用于牵引浸胶后的纤维增强复合材料丝。5.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料拉杆的生产设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯鹏，艾鹏程，刘兴，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：