[发明专利]大口径热塑性复合材料长输管及其制造方法和装置

摘要

本发明涉及热塑性复合材料管道制造技术领域，具体的说是一种利用3D打印成型技术制备一种大口径热塑性复合材料纤维增强长输管及其制造方法和装置，其结构由内向外依次是内衬层、纤维增强层和外保护层，所述的热塑性复合材料长输管的长度8～10m，管径为1000～1500mm，所述内衬层厚度为10～50mm；增强层厚度为50～200mm，外保护层厚度为10～50mm，具有轻量化、耐高温、耐腐蚀、柔韧性好、气密性好、内外压力等级高、安装方便等显著特点，其内壁光滑、大口径、高内外压力等级可以获得更高的流体速率与流量，特别适合于长输油气管道方面的应用。

主权项

1.一种大口径热塑性复合材料长输管制造装置，其特征在于设有缠绕大盘，缠绕大盘中间开设管件通孔，用于套设待处理管件的芯轴穿过通孔，缠绕大盘由电机进行驱动绕芯轴旋转；芯轴沿轴向前后往复运动，其中芯轴固定在芯轴支架上，芯轴支架经滑块与导轨相连接，还设有与芯轴支架相连接的推进/牵引机构，芯轴支架在推进/牵引机构的驱动下沿导轨往复运动，导轨的延伸方向与管件轴向方向平行；缠绕大盘侧面设有增强纤维卷筒和聚合物丝料料盘、分别用于驱动卷筒和料盘转动的两个驱动电机、张紧装置、送丝电机、导向管、3D打印机头、滚珠丝杆滑台组；其中3D打印机头安置在滚珠丝杆滑台组上，滚珠丝杆滑台组配有步进电机，步进电机驱动滚珠丝杠滑台组带动打印机头沿着大盘径向做运动；张紧装置位于卷筒和料盘与送丝电机之间，由多个张紧辊构成，为纤维提供合适的张力；聚合物丝和增强纤维通过驱动电机驱动卷筒和料盘放丝，经过张紧辊保持适当的张力，然后通过送丝电机分别经过两个导向管将二者导入3D打印机头内，其中将增强纤维导入3D打印机头内部中空螺杆通道，将聚合物丝导入机头腔体并缠绕于螺杆之上。