本发明属于材料成型，特别涉及一种高分子复合材料缠绕成型设备及其成型方法及获得的筒体。
背景技术：
1、目前，国内从欧洲引进的pp储罐缠绕成型设备，原料多为pp或pph颗粒，通过热熔挤出然后缠绕到模具上，成型后两端焊接封头即可用于各种储罐或反应容器。采用此种设备及方法成型设备，比玻璃钢缠绕生产线生产效率高，且具有生产过程中不产生危险废弃物，同时边角料均可回收二次利用等诸多环保绿色生产优点。近些年在国内在化工、医药、环保等领域逐渐取代了玻璃钢储罐制品。但是也具有一定的缺陷，pp或pph材料刚度差，承压能力差，大多靠增加厚度的方式来提高其刚度和强度，同时成型过程中容易变形，导致后期加工困难。在一定程度上限制了此种生产工艺的进一步推广应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对现有技术储罐缠绕成型设备及成型方法中存在的因材料刚度差，承压能力差，使得成型过程中易变形，需靠增加厚度来增加产品的刚度和强度的不足，提供了一种增强纤维复合筒体成型设备及其成型方法及获得的筒体。
2、本发明解决技术问题的技术方案如下：
3、一种增强纤维复合筒体成型设备，包括滚轮架、筒形模具、第一输料装置、平移行车，筒形模具与滚轮架间摩擦滚动连接，第一输料装置位于平移行车上，平移行车沿模具的轴线往复移动，滚轮架旋转的同时平移行车移动，第一输料装置输出融化挤压成型的筒体成型材料到筒形模具上，还包括第二输料装置，第二输料装置设置在平移行车上，平移行车载着第一输料装置和第二输料装置移动，第二输料装置输出带状增强纤维材料，第一输料装置先于第二输料装置向模具上输出材料，第二输料装置输出的材料以一定的张紧力缠绕在第一输料装置输出的材料上并陷入到第一输料装置输出的材料上；
4、所述的第二输料装置包括圆盘供料器和张紧轮，在圆盘供料器上存储有带状增强纤维材料，张紧轮可移动地设置在模具与圆盘供料器之间，带状增强纤维材料绕过张紧轮后输出到模具上，由张紧轮给带状增强纤维材料提供挤压力；
5、3、根据权利要求2所述的一种增强纤维复合筒体成型设备，其特征在于，还包括张紧轮推动装置，张紧轮推动装置包括推杆和直线往复驱动机构，推杆的一端连接直线往复驱动机构的输出端，另一端与张紧轮连接，直线往复驱动机构驱动推杆伸出、缩回，从而给增强纤维材料施加不同的挤压力。
6、在推杆的与张紧轮连接的一端设置有应力传感器，应力传感器检测增强纤维材料的张紧力；和/或所述的张紧轮推动装置为电液推杆、气缸、电缸；和/设置或还包括展平导向器，所述展平导向器包括穿过孔，穿过孔为矩形孔，其孔的高度和宽度与带状增强纤维的厚度相适配，带状增强纤维从穿过孔内平展穿过；
7、所述应力传感器与控制系统的输入端电信号连接，所述推动装置的直线往复驱动机构与控制系统的输出端电信号连接，控制系统据应力传感器检测到的应力调整直线往复驱动机构往复移运动调整推杆的伸出量以调整张紧轮对于增强纤维材料的挤压力；
8、第一输料装置输出的筒体成型材料为融化挤压成型的pp或pph或ptfe，和/或第二输料装置输出的带状增强纤维材料为高比强度材料，或，或第二输料装置输出的带状增强纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、ppta纤维。
9、一种增强纤维复合筒体成型方法，先用挤出的方式将熔融状态的成型材料缠绕到筒形模具上形成基材，且使成型材料保持在软态，再在成型材料上以一定的张紧力缠绕增强纤维或纤维带使纤维或纤维带勒入到软态的成型材料内被成型材料包容，成型材料和增强纤维或纤维带均沿筒形模具外表面分布；
10、在成型材料上缠绕纤维或纤维带后再缠绕一层成型材料构成保护层，使作为保护层的成型材料全覆盖作为基材的成型材料和纤维或纤维带，或所述的成型材料为pp或pph或ptfe，所述的增强纤维或纤维带为高比强度材料，所述的高比强度材料包括玻璃纤维、碳纤维、ppta纤维，或所述的增强纤维带为帘子布；
11、依次设置至少两层基材和两层增强纤维或纤维带；和/或所述的增强纤维的宽度为50-200mm，单层厚度为0.1-1mm，成型材料单层缠绕为厚度8-16mm；和/或成型材料温度在80-250℃范围内时进行成型材料缠绕，增强纤维材料的预应力为1-100n/mm2。
12、一种增强纤维复合筒体，其特征在于，采用上述的方法获得。
13、本发明的优点和有益效果为：
14、采用本发明的设备，由第一输料装置输出作为基材的成型材料，第二输料装置输出作为增强材料的增强纤维材料，并通过张紧轮为增强纤维材料提供张紧力使增强纤维材料在缠绕到筒型模具上时具有一定的张紧力，使增强纤维材料能陷入到基层材料中，因此，此设备制造出的筒体具有两种不同性质的材质，一种是作为筒体的基材，提供基础构架，另一种是具有增强作用的纤维材料，分布在成型材料内提高整个筒体的刚度。大大地提高了筒体的承重能力，相比不设置纤维增强层的筒体其承压能力能提高20-30%，相比纤维增强层与基材层分离的结构其承压能力能提高17-20%，取得了意想不到的技术效果。
15、采用本发明的方法成型筒体，在成型材料还处于融化状态下在其上缠绕具有一定张紧力的纤维材料，使纤维材料融合在了成型材料内，由成型材料包覆纤维材料，成型材料固化后纤维材料与成型材料构成了一体，纤维材料沿着筒体的周向和长度方向均匀分布，使筒体具有了两种或以上材料不同的力学性能的材料，两种材料的力学性能相互弥补，大大提高材料成型的刚度强度，减小了筒体成型后的变形量。
1.一种增强纤维复合筒体成型设备，包括滚轮架、筒形模具、第一输料装置、平移行车，筒形模具与滚轮架间摩擦滚动连接，第一输料装置位于平移行车上，平移行车沿模具的轴线往复移动，滚轮架旋转的同时平移行车移动，第一输料装置输出融化挤压成型的筒体成型材料到筒形模具上，其特征在于：还包括第二输料装置，第二输料装置设置在平移行车上，平移行车载着第一输料装置和第二输料装置移动，第二输料装置输出带状增强纤维材料，第一输料装置先于第二输料装置向模具上输出材料，第二输料装置输出的材料以一定的张紧力缠绕在第一输料装置输出的材料上并陷入到第一输料装置输出的材料上。
2.根据权利要求1所述的一种增强纤维复合筒体成型设备，其特征在于：所述的第二输料装置包括圆盘供料器和张紧轮，在圆盘供料器上存储有带状增强纤维材料，张紧轮可移动地设置在模具与圆盘供料器之间，带状增强纤维材料绕过张紧轮后输出到模具上，由张紧轮给带状增强纤维材料提供挤压力。
3.根据权利要求2所述的一种增强纤维复合筒体成型设备，其特征在于，还包括张紧轮推动装置，张紧轮推动装置包括推杆和直线往复驱动机构，推杆的一端连接直线往复驱动机构的输出端，另一端与张紧轮连接，直线往复驱动机构驱动推杆伸出、缩回，从而给增强纤维材料施加不同的挤压力。
4.根据权利要求3所述的一种增强纤维复合筒体成型设备，其特征在于：在推杆的与张紧轮连接的一端设置有应力传感器，应力传感器检测增强纤维材料的张紧力；和/或所述的张紧轮推动装置为电液推杆、气缸、电缸；和/设置或还包括展平导向器，所述展平导向器包括穿过孔，穿过孔为矩形孔，其孔的高度和宽度与带状增强纤维的厚度相适配，带状增强纤维从穿过孔内平展穿过。
5.根据权利要求4所述的一种增强纤维复合筒体成型设备，其特征在于：所述应力传感器与控制系统的输入端电信号连接，所述推动装置的直线往复驱动机构与控制系统的输出端电信号连接，控制系统据应力传感器检测到的应力调整直线往复驱动机构往复移运动调整推杆的伸出量以调整张紧轮对于增强纤维材料的挤压力。
6.根据权利要求1所述的一种增强纤维复合筒体成型设备，其特征在于：第一输料装置输出的筒体成型材料为融化挤压成型的pp或pph或ptfe，和/或第二输料装置输出的带状增强纤维材料为高比强度材料，或，或第二输料装置输出的带状增强纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、ppta纤维。
7.一种增强纤维复合筒体成型方法，其特征在于，先用挤出的方式将熔融状态的成型材料缠绕到筒形模具上形成基材，且使成型材料保持在软态，再在成型材料上以一定的张紧力缠绕增强纤维或纤维带使纤维或纤维带勒入到软态的成型材料内被成型材料包容，成型材料和增强纤维或纤维带均沿筒形模具外表面分布。
8.如权利要求7所述的一种增强纤维复合筒体成型方法，其特征在于，在成型材料上缠绕纤维或纤维带后再缠绕一层成型材料构成保护层，使作为保护层的成型材料全覆盖作为基材的成型材料和纤维或纤维带，或所述的成型材料为pp或pph或ptfe，所述的增强纤维或纤维带为高比强度材料，所述的高比强度材料包括玻璃纤维、碳纤维、ppta纤维，或所述的增强纤维带为帘子布。
9.如权利要求7或8所述的一种增强纤维复合筒体成型方法，其特征在于，依次设置至少两层基材和两层增强纤维或纤维带；和/或所述的增强纤维的宽度为50-200mm，单层厚度为0.1-1mm，成型材料单层缠绕为厚度8-16mm；和/或成型材料温度在80-250℃范围内时进行成型材料缠绕，增强纤维材料的预应力为1-100n/mm2。
10.一种增强纤维复合筒体，其特征在于，采用权利要求7-9各项之一所述的方法获得。
