一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置及生产方法

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1.本发明属于复合材料螺旋箍筋生产领域，特别是涉及一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置及生产方法。

背景技术：

2.基础设施建设中使用最为广泛的为钢筋混凝土结构，但随着结构服役年限的增长，钢筋的锈蚀成为危害结构服役安全的首要因素；在海洋工程建设中，由于氯离子对钢筋的侵蚀，传统钢筋混凝土结构无法满足海洋工程应用需求；纤维增强聚合物frp复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳与可设计的优点，frp用于增强混凝土结构，可以有效解决钢筋锈蚀问题，延长建筑结构的使用寿命，带来可观的经济效益；
3.根据树脂基体的不同，frp可分为热固性与热塑性两种类型；热固性复合材料是通过纤维浸润热固性树脂高温固化形成的复材，而热塑性复合材料是纤维浸润熔融的热塑性树脂冷却形成的复材；
4.目前，frp在土木工程领域取得广泛应用，自上世纪九十年代，中冶建筑研究总院开始frp加固修复工程结构的研究，我国纤维复材在土木工程加固修复领域取得了跨越式发展；随着纤维复材生产工艺与先关应用技术的提升，frp新建结构已经广泛应用于桥梁索锚、混凝土预应力筋、桥面板、系泊系统等重要工程结构；
5.为解决水与河砂资源短缺问题，近年来frp增强海水海砂混凝土结构受到广泛关注；热塑性frp具备熔融重塑特性，成型速度快，降低定制形状的成本，可回收使用，降低对环境的影响；此外，将热塑性frp纵筋热熔弯折埋置于混凝土结构，可有效增强frp筋在混凝土中的锚固性能，将热塑性筋加热重塑成箍筋用于约束混凝土，提升混凝土的抗剪性能。
6.可见，热塑性frp筋在土木工程领域拥有广阔的应用前景，但由于传统生产方式挤出模具挤出热塑箍筋后由于此时热塑性筋的温度已经降低，不易变形，使得箍筋过程困难导致热塑箍筋不能连续生产，且挤出过程中热塑箍筋容易和挤出模具发生偏离角导致热塑性筋容易发生损伤。

技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明旨在提出一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置及生产方法,以解决热塑性筋无法连续生产的问题。
8.为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，包括加热模具、滚轮、桁车架组件、收卷组件、第一驱动组件、第二驱动组件和定向轨道，所述加热模具的出口端正前方设置有两个轮缘相互接触的滚轮，两个所述滚轮围合而成热塑性筋通过的通道，两个所述滚轮的前方设有一个长度方向与树脂运动方向相垂直的收卷组件，所述收卷组件转动连接在桁车架组件上，所述第一驱动组件驱动收卷组件转动，所述第一驱动组件与桁车架组件相连，所述桁车架组件滑动连接在定向轨道上，所述第二驱动组件驱动桁车架组件在定向轨道上移动，所述定向轨道延伸方向与热塑性筋运动
方向垂直，所述收卷组件顺着热塑性筋前进方向旋转的同时随着桁车架组件移动将通过通道的热塑性筋卷起形成连续螺旋箍筋。
9.更进一步的，所述桁车架组件包括桁车架、轴承、车轮和第二转轴，所述桁车架下部对称的转动连接有两个第二转轴，每个所述第二转轴的轴线方向与热塑性筋的前进方向相同，每个所述第二转轴两端连接有两个车轮，每个所述车轮均设置在对应位置的定向轨道内，所述轴承设有两个，两个所述轴承相对于热塑性筋的前进方向对称连接在桁车架的两侧。
10.更进一步的，所述收卷组件包括钢桶和第一转轴，所述第一转轴设有两个，两个第一转轴对称连接在钢桶的两端，每个所述第一转轴与对应侧的轴承相连。
11.更进一步的，所述第一驱动组件包括第一电机和第一皮带，所述第一电机固定连接在桁车架上，所述第一电机的输出端通过第一皮带与其中一个第一转轴相连。
12.更进一步的，所述第二驱动组件包括第二电机和第二皮带，所述第二电机固定连接在桁车架上，所述第二电机的输出端通过第二皮带与其中一个第二转轴相连。
13.更进一步的，所述第一电机和第二电机的转速可调，所述第二电机的转向可变。
14.更进一步的，两个所述滚轮围合而成热塑性筋通过的通道为圆孔且直径等于热塑性筋的直径。
15.根据本发明的另一个方面，提供一种采用上述生产装置的生产方法，包括以下步骤：
16.s1、清理钢桶外壁并擦拭干净后在外壁涂覆脱模剂；
17.s2、将加热模具输出的热塑性筋经过两个滚轮围合而成的通道后固定在钢桶上；
18.s3、同时开启第一电机和第二电机，第一电机带动钢桶转动将热塑性筋缠绕的同时，第二电机带动桁车架沿着定向轨道运动进行螺旋箍筋；
19.s4、螺旋箍筋达到预设长度后关闭第一电机和第二电机，剪断后将螺旋箍筋从钢桶取下。
20.更进一步的，所述步骤s1中的擦拭方式为利用无水乙醇擦拭。
21.更进一步的，所述步骤s2中的固定方式为缠绕固定。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、将传统的挤出模具替换成加热模具，能够使热塑性筋在未完全冷却硬化前缠绕到钢桶上；
24.2、通过钢桶缠绕的同时利用桁车架进行移动，能够连续生产螺旋的圆形箍筋；
25.3、通过在加热模具出口端设置两个轮缘相互贴合的滚轮形成热塑性筋的通过孔，能够防止加热模具和热塑性筋之间产生夹角，防止破损的发生；
26.4、通过第一电机和第二电机的速度的调整，能够调整螺旋箍筋的间距；
27.5、利用脱模剂，能够帮助螺旋箍筋从钢桶上分离下来，提高分离效率，降低分离难度。
附图说明
28.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
29.图1为本发明所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置的结构示意图；
30.图2为本发明所述的滚轮的剖面图；
31.图3为本发明所述的挤出模具的结构示意图。
32.热塑性筋1；挤出模具2；滚轮3；桁车架4；轴承5；钢桶6；第一电机7；第一转轴8；车轮9；定向轨道10；第二转轴11；第二电机12；电热棒13。
具体实施方式
33.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、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，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。
34.参见附图说明本实施方式，根据本发明的一个方面，提供一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，包括加热模具2、滚轮3、桁车架组件、收卷组件、第一驱动组件、第二驱动组件和定向轨道10，所述加热模具2的出口端正前方设置有两个轮缘相互接触的滚轮3，两个所述滚轮3围合而成热塑性筋1通过的通道，两个所述滚轮3围合而成热塑性筋1通过的通道为圆孔且直径等于热塑性筋1的直径，两个所述滚轮3的前方设有一个长度方向与树脂运动方向相垂直的收卷组件，所述收卷组件转动连接在桁车架组件上，所述第一驱动组件驱动收卷组件转动，所述第一驱动组件与桁车架组件相连，所述桁车架组件滑动连接在定向轨道10上，所述第二驱动组件驱动桁车架组件在定向轨道10上移动，所述定向轨道10延伸方向与热塑性筋1运动方向垂直，所述收卷组件顺着热塑性筋1前进方向旋转的同时随着桁车架组件移动将通过通道的热塑性筋1卷起形成连续螺旋箍筋,加热模具2通过电热棒13的电热作用对热塑性筋进行加热。
35.在本实施例中，所述桁车架组件包括桁车架4、轴承5、车轮9和第二转轴11，所述桁车架4下部对称的转动连接有两个第二转轴11，每个所述第二转轴11的轴线方向与热塑性筋1的前进方向相同，每个所述第二转轴11两端连接有两个车轮9，每个所述车轮9均设置在对应位置的定向轨道10内，所述轴承5设有两个，两个所述轴承5相对于热塑性筋1的前进方向对称连接在桁车架4的两侧。
36.在本实施例中，所述收卷组件包括钢桶6和第一转轴8，所述第一转轴8设有两个，两个第一转轴8对称连接在钢桶6的两端，每个所述第一转轴8与对应侧的轴承5相连，使得第一转轴8和钢桶6能够随着轴承5进行转动。
37.在本实施例中，所述第一驱动组件包括第一电机7和第一皮带，所述第一电机7固定连接在桁车架4上，所述第一电机7的输出端通过第一皮带与其中一个第一转轴8相连，第一电机7运转能够通过第一皮带带动第一转轴8进行转动，从而驱动钢桶6进行转动，从而能够完成对热塑性筋的卷起。
38.在本实施例中，所述第二驱动组件包括第二电机12和第二皮带，所述第二电机12固定连接在桁车架4上，所述第二电机12的输出端通过第二皮带与其中一个第二转轴11相连，通过第二电机12运转通过第二皮带带动对应的第二转轴11进行转动，第二转轴11会带动相应的车轮9进行转动，从而带动桁车架4沿着定向轨道10进行运动，配合钢桶6的转动完成螺旋箍筋。
39.在本实施例中，所述第一电机7和第二电机12的转速可调，从而能够调节钢桶6的
转速和桁车架4的运动速度，从而实现调节箍筋间距；所述第二电机12的转向可变，能够帮助桁车架4进行复位。
40.根据本发明的另一个方面，提供一种利用上述装置的生产方法，包括以下步骤：
41.s1、清理钢桶6外壁并利用无水乙醇擦拭干净后在外壁涂覆脱模剂；
42.s2、将加热模具2输出的热塑性筋1经过两个滚轮3围合而成的通道后缠绕固定在钢桶6上；
43.s3、同时开启第一电机7和第二电机12，第一电机7带动钢桶6转动将热塑性筋1缠绕的同时，第二电机12带动桁车架4沿着定向轨道10运动，使得热塑性筋1依次缠绕钢桶6上进行螺旋箍筋；
44.s4、螺旋箍筋达到预设长度后关闭第一电机7和第二电机12，剪断后将螺旋箍筋从钢桶6取下。
45.以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

技术特征：

1.一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：包括加热模具(2)、滚轮(3)、桁车架组件、收卷组件、第一驱动组件、第二驱动组件和定向轨道(10)，所述加热模具(2)的出口端正前方设置有两个轮缘相互接触的滚轮(3)，两个所述滚轮(3)围合而成热塑性筋(1)通过的通道，两个所述滚轮(3)的前方设有一个长度方向与树脂运动方向相垂直的收卷组件，所述收卷组件转动连接在桁车架组件上，所述第一驱动组件驱动收卷组件转动，所述第一驱动组件与桁车架组件相连，所述桁车架组件滑动连接在定向轨道(10)上，所述第二驱动组件驱动桁车架组件在定向轨道(10)上移动，所述定向轨道(10)延伸方向与热塑性筋(1)运动方向垂直，所述收卷组件顺着热塑性筋(1)前进方向旋转的同时随着桁车架组件移动将通过通道的热塑性筋(1)卷起形成连续螺旋箍筋。2.根据权利要求1所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：所述桁车架组件包括桁车架(4)、轴承(5)、车轮(9)和第二转轴(11)，所述桁车架(4)下部对称的转动连接有两个第二转轴(11)，每个所述第二转轴(11)的轴线方向与热塑性筋(1)的前进方向相同，每个所述第二转轴(11)两端连接有两个车轮(9)，每个所述车轮(9)均设置在对应位置的定向轨道(10)内，所述轴承(5)设有两个，两个所述轴承(5)相对于热塑性筋(1)的前进方向对称连接在桁车架(4)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：所述收卷组件包括钢桶(6)和第一转轴(8)，所述第一转轴(8)设有两个，两个第一转轴(8)对称连接在钢桶(6)的两端，每个所述第一转轴(8)与对应侧的轴承(5)相连。4.根据权利要求3所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：所述第一驱动组件包括第一电机(7)和第一皮带，所述第一电机(7)固定连接在桁车架(4)上，所述第一电机(7)的输出端通过第一皮带与其中一个第一转轴(8)相连。5.根据权利要求4所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：所述第二驱动组件包括第二电机(12)和第二皮带，所述第二电机(12)固定连接在桁车架(4)上，所述第二电机(12)的输出端通过第二皮带与其中一个第二转轴(11)相连。6.根据权利要求5所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：所述第一电机(7)和第二电机(12)的转速可调，所述第二电机(12)的转向可变。7.根据权利要求1所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置，其特征在于：两个所述滚轮(3)围合而成热塑性筋(1)通过的通道为圆孔且直径等于热塑性筋(1)的直径。8.一种利用权利要求1-7中任一项所述生产装置的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、清理钢桶(6)外壁并擦拭干净后在外壁涂覆脱模剂；s2、将加热模具(2)输出的热塑性筋(1)经过两个滚轮(3)围合而成的通道后固定在钢桶(6)上；s3、同时开启第一电机(7)和第二电机(12)，第一电机(7)带动钢桶(6)转动将热塑性筋(1)缠绕的同时，第二电机(12)带动桁车架(4)沿着定向轨道(10)运动进行螺旋箍筋；s4、螺旋箍筋达到预设长度后关闭第一电机(7)和第二电机(12)，剪断后将螺旋箍筋从钢桶(6)取下。9.根据权利要求8所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产方法，其特征在于：所述步骤s1中的擦拭方式为利用无水乙醇擦拭。
10.根据权利要求8所述的一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产方法，其特征在于：所述步骤s2中的固定方式为缠绕固定。

技术总结

本发明提出了一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置及生产方法，属于复合材料螺旋箍筋生产领域。解决了热塑性筋无法连续生产的问题。一种热塑性树脂连续螺旋箍筋的生产装置包括加热模具、滚轮、桁车架组件、收卷组件、第一驱动组件、第二驱动组件和定向轨道，加热模具的出口端正前方设置有两个轮缘相互接触的滚轮，两个滚轮围合而成热塑性筋通过的通道，第一驱动组件与桁车架组件相连，第二驱动组件驱动桁车架组件在定向轨道上移动，定向轨道延伸方向与热塑性筋运动方向垂直，收卷组件顺着热塑性筋前进方向旋转的同时随着桁车架组件移动将通过通道的热塑性筋卷起形成连续螺旋箍筋。它主要用于热塑性筋的连续生产。筋。它主要用于热塑性筋的连续生产。筋。它主要用于热塑性筋的连续生产。