一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及螺旋连接件加工技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备。


背景技术：

2.目前，正在生产试制的复合螺旋连接件常见的有三个种类，玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合材料螺旋弹簧，玄武岩纤维价格约是玻璃纤维的0.5
‑
3倍、约是碳纤维的1/6
‑
1/10；玄武岩纤维性能上，浸胶纱模量约是玻璃纤维1.2倍、约是碳纤维的0.3
‑
0.4倍，硬度比玻璃纤维高出40％。综合性价比来看，目前玄武岩纤维是首选的最理想的复合螺旋连接件材料。
3.玄武岩纤维螺旋连接件主要是采用玄武岩纤维材料制作而成的，其外形与传统的弹簧外形一致，弹簧具有减震和抗压作用，而玄武岩纤维螺旋连接件除了起到连接作用之外，还具有抗腐蚀、环保等特点。
4.传统的钢制弹簧制备工艺成熟、效率高、成本低。但材质本身容易受到外部环境的影响，易腐蚀且耐久度低。玄武岩纤维是玄武岩火山岩浆形成，是绿色、环保的高性能纤维材料，具有强度高、耐腐蚀、耐高低温、隔音、抗压等优异性能。在某些极端环境下可以作为很好的螺旋连接件材料。但是目前并没有制作复合材料螺旋连接件的相关设备及成熟的成型工艺，因此，迫切需要找到一种合适的加工设备用于加工玄武岩纤维螺旋连接件。


技术实现要素：

5.为了填补玄武岩纤维螺旋连接件加工设备的空白，本实用新型提供一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备。
6.本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：
7.本实用新型的一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备，包括：
8.支座组件；
9.安装在支座组件上的第一缠绕组件；
10.安装在支座组件上的第二缠绕组件；
11.安装在支座组件和第二缠绕组件上的限位组件；
12.安装在第二缠绕组件上的浸胶槽组件。
13.进一步的，所述支座组件包括：平台、固定在平台左侧下表面的两个第一支腿、两个第一支腿下端通过横板相连、一端固定在平台下表面另一端固定在两个第一支腿下端横板上的第一加强板、固定在平台右侧下表面的两个第二支腿、两个第二支腿下端通过横板相连、一端固定在平台下表面另一端固定在两个第二支腿下端横板上的第二加强板、固定在平台左侧上表面的第一固定座、固定在平台右侧上表面的第二固定座、固定在第二缠绕组件上的桁架。
14.进一步的，所述第一缠绕组件包括：固定在平台左侧上表面的第一电机固定座、固
定在第一电机固定座上的第一电机、与第一电机的输出轴固定相连的第一挂钩、固定在平台右侧上表面的第二电机固定座、固定在第二电机固定座上的第二电机、与第二电机的输出轴固定相连的第二挂钩，第一电机和第二电机相对设置，第一挂钩和第二挂钩相对设置。
15.进一步的，还包括：安装在平台上的接料槽，所述接料槽位于第一电机和第二电机之间。
16.进一步的，所述第二缠绕组件包括：
17.u形滑板，所述u形滑板的长边固定在平台前侧壁上，所述桁架通过多个桁架连接块固定在u形滑板下表面；
18.安装在u形滑板的短边上的第一滚轮和第二滚轮；
19.滚轮固定板，所述第一滚轮和第二滚轮分别通过轴安装在滚轮固定板左右两侧，所述第一滚轮和第二滚轮能沿u形滑板的短边滑动；
20.固定在滚轮固定板上的u形支架；
21.固定在固定板上的齿轮驱动电机固定座；
22.固定在齿轮驱动电机固定座上的齿轮驱动电机；
23.固定在齿轮驱动电机的输出轴端部的齿轮；
24.两端分别固定在第一固定座和第二固定座上的横杆，所述横杆下端设置有矩形凹槽，矩形凹槽内部设置有齿条；
25.所述齿轮安装矩形凹槽中，所述齿轮与齿条相互啮合。
26.进一步的，所述限位组件包括：分别固定在桁架左右两端的第一位置传感器和第二位置传感器、分别固定在u形支架左右两端的第一限位板和第二限位板，所述第一位置传感器与第一限位板相对应设置，所述第二位置传感器与第二限位板相对应设置。
27.进一步的，所述浸胶槽组件包括：胶槽本体、挡板、多个瓷眼、四根张力棒和两根压胶棒；
28.所述胶槽本体固定在u形支架上端；
29.所述胶槽本体右端设置有对称的凹槽；
30.所述胶槽本体右端面上设置有窗口；
31.多个瓷眼均布在胶槽本体左端面上侧；
32.四根张力棒均布在胶槽本体内部下侧；
33.两根压胶棒固定在胶槽本体右端的凹糟中，两根压胶棒之间留有缝隙；
34.所述挡板固定在胶槽本体前端；
35.每根张力棒均与胶槽本体底部有5mm的高度差；
36.胶槽本体两端内部分别设有45
°
斜台。
37.进一步的，还包括：安装在支座组件上的电控箱；所述第一电机、第二电机、齿轮驱动电机、第一位置传感器和第二位置传感器均与电控箱电连接。
38.进一步的，还包括：用于高温定型的模具。
39.本实用新型的有益效果是：
40.1、本实用新型中，第一电机和第二电机的输出轴转向不同，并且第一电机和第二电机相对设置，能够保证芯材的绷紧度，使玄武岩纤维更快的缠绕在芯材上。
41.2、本实用新型中，第二缠绕组件通过齿轮驱动电机驱动后匀速行进，能够保证产
品各部分厚度的一致性，保证产品质量。
42.3、本实用新型中，通过模具实现快速成型，只需将半成品缠绕到模具中放入烘箱中高温定型即可，工艺简洁，结构简单可靠。
43.4、本实用新型运行成本低，所需人力较少，所有工序只需一人即可完成，操作简单。
附图说明
44.图1为本实用新型的一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备的结构示意图(主视)。
45.图2为本实用新型的一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备的结构示意图(后视)。
46.图3为本实用新型的一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备的结构示意图(俯视)。
47.图4为第二缠绕组件的结构示意图。
48.图5为浸胶槽组件的结构示意图。
49.图6为浸胶槽组件的结构示意图。
50.图7为浸胶槽组件的结构示意图。
51.图8为模具的结构示意图。
具体实施方式
52.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
53.如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备，主要包括：支座组件1、第一缠绕组件2、第二缠绕组件3、限位组件 4、浸胶槽组件5、接料槽6、电控箱7和模具8。第一缠绕组件2安装在支座组件1上，第二缠绕组件3安装在支座组件1上，限位组件4安装在支座组件1 和第二缠绕组件3上，浸胶槽组件5安装在第二缠绕组件3上，接料槽6安装在平台105上，电控箱7安装在支座组件1上，第一缠绕组件2、第二缠绕组件 3和限位组件4均与电控箱7电连接。
54.支座组件1主要包括：平台105、固定在平台105左侧下表面的两个第一支腿101、两个第一支腿101下端通过横板相连、一端固定在平台5下表面另一端固定在两个第一支腿101下端横板上的第一加强板102、固定在平台105右侧下表面的两个第二支腿103、两个第二支腿103下端通过横板相连、一端固定在平台5下表面另一端固定在两个第二支腿103下端横板上的第二加强板104、固定在平台105左侧上表面的第一固定座107、固定在平台105右侧上表面的第二固定座106、固定在第二缠绕组件3上的桁架108。
55.第一缠绕组件2主要包括：固定在平台105左侧上表面的第一电机固定座205、固定在第一电机固定座205上的第一电机201、与第一电机201的输出轴固定相连的第一挂钩203、固定在平台105右侧上表面的第二电机固定座206、固定在第二电机固定座206上的第二电机202、与第二电机202的输出轴固定相连的第二挂钩204，第一电机201和第二电机202相对设置，第一挂钩203和第二挂钩204相对设置。接料槽6位于第一电机201和第二电机202之间。
56.如图1至图4所示，第二缠绕组件3包括：u形滑板301、u形支架302、齿轮驱动电机303、齿轮驱动电机固定座304、第一滚轮305、固定板306、第二滚轮307、横杆308、齿轮309。
57.u形滑板301的长边固定在平台105前侧壁上，桁架108通过多个桁架连接块109固定在u形滑板301下表面。
58.第一滚轮305和第二滚轮307安装在u形滑板301的短边30101上；
59.第一滚轮305和第二滚轮307分别通过轴安装在滚轮固定板306左右两侧，第一滚轮305和第二滚轮307能沿u形滑板301的短边30101滑动。
60.u形支架302固定在滚轮固定板306上；
61.齿轮驱动电机固定座304固定在固定板306上；
62.齿轮驱动电机303固定在齿轮驱动电机固定座304上；
63.齿轮309固定在齿轮驱动电机303的输出轴30301端部；
64.两端分别固定在第一固定座107和第二固定座106上的横杆308，横杆308 下端设置有矩形凹槽30801，矩形凹槽内部设置有齿条30802；
65.齿轮309安装矩形凹槽30801中，齿轮309与齿条30802相互啮合。
66.限位组件4主要包括：分别固定在桁架108左右两端的第一位置传感器401 和第二位置传感器404、分别固定在u形支架302左右两端的第一限位板402 和第二限位板403，所述第一位置传感器401与第一限位板402相对应设置，所述第二位置传感器404与第二限位板403相对应设置。
67.如图5、图6和图7所示，浸胶槽组件5主要包括：胶槽本体503、挡板501、多个瓷眼504、四根张力棒505和两根压胶棒506；胶槽本体503固定在u形支架302上端；胶槽本体503右端设置有对称的凹槽507；胶槽本体503右端面上设置有窗口508；多个瓷眼504均布在胶槽本体503左端面上侧；四根张力棒 505均布在胶槽本体503内部下侧；两根压胶棒506固定在胶槽本体503右端的凹糟11中，两根压胶棒506之间留有缝隙；挡板501固定在胶槽本体503前端；每根张力棒505均与胶槽本体503底部有5mm的高度差；胶槽本体503两端内部分别设有45
°
斜台509。
68.其中，第一电机201、第二电机202、齿轮驱动电机303、第一位置传感器 401和第二位置传感器404均与电控箱7电连接。
69.根据玄武岩纤维物理性能方面的特点，设计了相关的定型模具8。模具8的结构如图8所示，其中心的芯轴801上设置有螺旋凹槽802，可以根据需要将螺旋凹槽802设置成不同的旋向。将半成品缠绕到模具8的螺旋凹槽802中，放入烘箱中进行高温定型。
70.玄武岩纤维螺旋连接件主要是采用不同线密度的玄武岩纤维和各类性能的热固型树脂(根据连接件性能选择)通过拉挤、缠绕、模具定型、热固化、切割等工序及端头缩径一次成型，根据成型时连接件的旋向对芯材进行不同方向的加捻(s和z向)操作。
71.本实用新型的一种玄武岩纤维螺旋连接件缠绕加工设备，使用时，首先将特制的玄武岩纤维绳作为玄武岩纤维螺旋连接件的芯材，其两端分别固定在第一挂钩203和第二挂钩204上，绷紧固定；然后将配制好的改性带色环氧树脂体系倒入浸胶槽6的1/3处，将玄武岩纤维无捻粗纱穿过瓷眼8，然后依次经过四根张力棒9(一是刮掉无捻粗纱表面多余的胶量，二是使纱线在浸胶槽6中更好的浸润合股)，具体步骤是：玄武岩纤维无捻粗纱依次经过第一张力棒901上方、第二张力棒902下方、第三张力棒903上方、第四张力棒904下方，最
后经过两根压胶棒10之间，通过两根压胶棒10将多余的胶量挤出，合股，最后从窗口12导出多股玄武岩纤维，多股玄武岩纤维缠绕在芯材右端；同时开启第一电机201、第二电机202、齿轮驱动电机303，其中，第一电机201和第二电机202相对设置，第一电机201的输出轴正转，第二电机202的输出轴反转，则能够使芯材向同一个方向转动，同时，通过齿轮驱动电机303驱动齿轮309 在矩形凹槽30801中沿着齿条30802向左转动，同时驱动整个第二缠绕组件3 和整个浸胶槽组件5向左移动，此时，多股玄武岩纤维缠绕在芯材上，通过第一限位板402侧面接触第一位置传感器401、第二限位板403侧面接触第二位置传感器404实现限位作用。产品达到尺寸要求后，关闭第一电机201、第二电机 202、齿轮驱动电机303，将预成型好的产品放入模具8中，将模具8放入烘箱中，待产品定型后脱模即可，将螺旋连接件两端多余的部分切割，产品成型。
72.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
73.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。