纏繞機(jī)是實(shí)現(xiàn)纏繞成型工藝的主要設(shè)備，對(duì)纏繞機(jī)的要求：①能夠?qū)崿F(xiàn)制品設(shè)計(jì)的纏繞規(guī)律和排紗準(zhǔn)確；②操作簡(jiǎn)便；③生產(chǎn)效率高；④設(shè)備成本低等。

    纏繞機(jī)主要由芯模驅(qū)動(dòng)和繞絲嘴驅(qū)動(dòng)兩大部分組成。為了消除繞絲嘴反向運(yùn)動(dòng)時(shí)纖維松線，保持張力穩(wěn)定及在封頭或錐形纏繞制品紗帶布置精確，實(shí)現(xiàn)小纏繞角（5°～15°）纏繞，在纏繞機(jī)上設(shè)計(jì)有垂直芯軸方向的橫向進(jìn)給（伸臂）機(jī)構(gòu)。為防止繞絲嘴反向運(yùn)動(dòng)時(shí)紗帶轉(zhuǎn)擰，伸臂上設(shè)有能使繞絲嘴翻轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。微機(jī)控制纏繞機(jī)有4～5個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，如圖3-21所示。

    我國(guó)20世紀(jì)60年代研制成功鏈條式纏繞機(jī)，70年代引進(jìn)德國(guó)WE-250數(shù)控纏繞機(jī)，改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，80年代后我國(guó)引進(jìn)了各種型式纏繞機(jī)40多臺(tái)，經(jīng)過改進(jìn)后，自己設(shè)計(jì)制造成功微機(jī)控制纏繞機(jī)，并進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

    （1）機(jī)械式纏繞機(jī)類型

    ①繞臂式平面纏繞機(jī)（見圖3-22）   其特點(diǎn)是繞臂（裝有繞絲嘴）圍繞芯模做均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，芯模繞自身軸線做均勻慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，繞臂（即繞絲嘴）每轉(zhuǎn)一周，芯模轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度。此小角度對(duì)應(yīng)纏繞容器上一個(gè)紗片寬度，保證紗片在芯模上一個(gè)緊挨一個(gè)地布滿容器表面。芯?？焖傩D(zhuǎn)時(shí)，繞絲嘴沿垂直地面方向緩慢地上下移動(dòng)，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞，使用這種纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，芯模受力均勻，機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，排線均勻。適用于干法纏繞中小型短粗筒形容器。

 

 

    ②滾轉(zhuǎn)式纏繞機(jī)（見圖3-23）   這種纏繞機(jī)的芯模由兩個(gè)搖臂支承，纏繞時(shí)芯模繞自身軸旋轉(zhuǎn)，兩臂同步旋轉(zhuǎn)使芯模翻滾，翻滾一周，芯模自轉(zhuǎn)一個(gè)與紗片寬相適應(yīng)的角度，而纖維紗由固定的伸臂供給，實(shí)現(xiàn)平面纏繞，環(huán)向纏繞由附加裝置來實(shí)現(xiàn)。由于滾翻動(dòng)作機(jī)構(gòu)不宜過大，故此類纏繞機(jī)只適用纏繞小型制品，且使用不廣泛。

 

 

    ③臥式纏繞機(jī)（見圖3-24）   這種纏繞機(jī)是由鏈條帶動(dòng)小車（繞絲嘴）做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并在封頭端有瞬時(shí)停歇，芯模繞自身軸做等速旋轉(zhuǎn)，調(diào)整兩者速度可以實(shí)現(xiàn)平面纏繞、環(huán)向纏繞和螺旋纏繞，這種纏繞機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，用途廣泛，適宜于纏繞細(xì)長(zhǎng)的管和容器。

    ④軌道式纏繞機(jī)   軌道式纏繞機(jī)分立式和臥式兩種，圖3-25為臥式軌道纏繞機(jī)示意圖，芯模和繞絲嘴小車運(yùn)行軌道均呈臥式。紗團(tuán)、膠槽和繞絲嘴均裝在小車上，當(dāng)小車沿環(huán)形軌道繞芯模一周時(shí)，芯模自身轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)紗片寬度，芯模軸線和水平面的夾角為平面纏繞角。α從而形成平面纏繞型，調(diào)整芯模和小車的速度可以實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞和螺旋纏繞。軌道式纏繞機(jī)適合于生產(chǎn)大型制品。

 

 

    ⑤行星式纏繞機(jī)（見圖3-26）   芯軸與水平面傾斜成。角（即纏繞角）。纏繞成型時(shí)，芯模做自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，繞絲嘴固定不動(dòng)。調(diào)整芯模自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度可以完成平面纏繞、環(huán)向纏繞和螺旋纏繞。芯模公轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這種纏繞機(jī)適合于生產(chǎn)小型制品。

    ⑥球形纏繞機(jī)（見圖3-27）   球形纏繞機(jī)有4個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，球形纏繞機(jī)的繞絲嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，芯模旋轉(zhuǎn)和芯模偏擺，基本上和搖臂式纏繞機(jī)相同，第四個(gè)軸運(yùn)動(dòng)是利用繞絲嘴步進(jìn)實(shí)現(xiàn)紗片纏繞，減少極孔外纖維堆積，提高容器壁厚的均勻性。芯模和繞絲嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，使纖維布滿球體表面。芯模軸偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以改變纏繞極孔尺寸和調(diào)節(jié)纏繞角，滿足制品受力要求。

 

 

    ⑦電纜式縱環(huán)向纏繞機(jī)（見圖3-28）   縱環(huán)向電纜式纏繞機(jī)適用于生產(chǎn)無封頭的筒形容器和各種管道。裝有縱向紗團(tuán)的轉(zhuǎn)環(huán)2與芯模同步旋轉(zhuǎn)，并可沿芯模軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成縱向紗鋪放，環(huán)向紗8裝在轉(zhuǎn)環(huán)2兩邊的小車4上，當(dāng)芯模轉(zhuǎn)動(dòng)，小車沿芯模軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，完成環(huán)向紗纏繞。根據(jù)管道受力狀況，可任意調(diào)整縱環(huán)向紗數(shù)量比例。

 

 

    ⑧新型纏管機(jī)（見圖3-29）   新型纏管機(jī)與現(xiàn)行纏繞機(jī)的區(qū)別在于，它是靠管芯自轉(zhuǎn)，并同時(shí)能沿管長(zhǎng)方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成纏繞過程。其特點(diǎn)是：

    a.繞絲嘴和膠槽固定不動(dòng)，芯模做往復(fù)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

    b.一臺(tái)纏繞機(jī)上擁有多個(gè)繞絲嘴同時(shí)工作，纏繞效率高；

    c.一臺(tái)纏繞機(jī)上擁有幾個(gè)浸膠槽，可同時(shí)使用一種或幾種樹脂（不同配方樹脂），使內(nèi)層、結(jié)構(gòu)層的外表層一次完成；

    d.一臺(tái)纏繞機(jī)可同時(shí)生產(chǎn)1根或2～3根管子，生產(chǎn)率高；

    e.生產(chǎn)線上有兩臺(tái)纏繞機(jī)，輪流交替準(zhǔn)備纏繞和固化，生產(chǎn)過程不中斷。

    纏繞機(jī)在垂直平面內(nèi)相互平行地平面裝置3根管芯，由裝在小車上的電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)頭齒輪箱帶動(dòng)芯模旋轉(zhuǎn)，使纏繞機(jī)沿管芯軸方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成纖維紗在管芯上螺旋纏繞。這種纏繞機(jī)常用來生產(chǎn)φ25～φ500mm的各種玻璃鋼管，生產(chǎn)φ25～φ100mm管時(shí)，每次可生產(chǎn)三根，生產(chǎn)φ125～φ250mm管時(shí)，每次可生產(chǎn)兩根管，生產(chǎn)φ300～φ500mm管時(shí)，每次生產(chǎn)一根。使用1200tex玻璃纖維紗時(shí)，分梳排紗密度為3mm/裉，纏繞角為35.24°～54°（螺旋纏繞）。

    這種新型纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，繞絲嘴固定，為工人處理斷頭、毛絲以及看管帶來很大方便；多路進(jìn)紗可實(shí)現(xiàn)大容量進(jìn)絲纏繞，纏繞速度快，布絲均勻，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

 

 

    （2）纏繞機(jī)控制系統(tǒng)   纏繞機(jī)按控制方法可分為機(jī)械式纏繞機(jī)、數(shù)字程序控制纏繞機(jī)和微機(jī)控制纏繞機(jī)三種。

    ①機(jī)械控制纏繞機(jī)   型式很多，而以臥式纏繞機(jī)應(yīng)用最廣。機(jī)械控制纏繞機(jī)的芯模被夾持在主軸上作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，繞絲嘴安裝在小車上，沿芯模軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整芯模轉(zhuǎn)速和繞絲嘴的運(yùn)動(dòng)速度（即速比）便可以實(shí)現(xiàn)各種線型纏繞，而速比的改變則是通過機(jī)頭齒輪箱的掛輪，調(diào)節(jié)芯模主軸和小車間的機(jī)械運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。

    機(jī)械控制纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：a.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；b.運(yùn)行可靠，操作容易，維修方便；c.最適用于大批量管、筒形民用產(chǎn)品生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，有著廣闊的發(fā)展前途，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家，目前仍然廣泛地應(yīng)用這種纏繞機(jī)。

    缺點(diǎn)：a.速比變化時(shí)，調(diào)整齒輪和鏈條較麻煩，變化產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，需要準(zhǔn)備的時(shí)間過長(zhǎng)；b.非線性纏繞精度不高，不能用于精度要求高的航天、航空制品生產(chǎn)。

    ②數(shù)字控制纏繞機(jī)   數(shù)字控制纏繞機(jī)是以電脈沖式的數(shù)字量作為控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯模進(jìn)角的位移量和繞絲嘴的線位移量相互關(guān)系的控制，改變分頻比便可以改變小車相對(duì)于主軸的速比，從而改變纏繞角。除芯模的小車運(yùn)動(dòng)外，還增加了繞絲嘴的伸臂和酣轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)非線性纏繞，克服了機(jī)械纏繞機(jī)慣性大和精度低的缺點(diǎn)，但數(shù)控系統(tǒng)沒有編程運(yùn)算功能，改變線型時(shí)，需要停機(jī)調(diào)整，準(zhǔn)備工作量較大，因而不能滿足更加復(fù)雜制品的纏繞要求。

    ③微機(jī)控制纏繞機(jī)   在微機(jī)控制纏繞機(jī)中，纏繞機(jī)的系統(tǒng)程序?qū)儆谌菀赘膿Q的計(jì)算機(jī)軟件，因此，大大增加了纏繞機(jī)的靈活性和適應(yīng)性，生產(chǎn)這種纏繞機(jī)的有美國(guó)安德遜公司（Ander-son），德國(guó)的拜爾公司（Bear）和我國(guó)武漢工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工大等。

    微機(jī)控制纏繞機(jī)除價(jià)格較貴外，優(yōu)點(diǎn)很多：

    a.增加了纏繞機(jī)的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)。機(jī)械式纏繞機(jī)只有兩個(gè)基本運(yùn)動(dòng)，即芯模轉(zhuǎn)動(dòng)和小車移動(dòng)。而微機(jī)控制纏繞機(jī)則增加了繞絲嘴橫向運(yùn)動(dòng)（垂直芯模軸線），繞絲嘴自身旋轉(zhuǎn)，繞絲嘴垂直于小車移動(dòng)平面運(yùn)動(dòng)，有三個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。

    b.增加計(jì)算機(jī)硬件和軟件，擴(kuò)大了纏繞機(jī)控制功能。一般微機(jī)控制纏繞機(jī)可以存儲(chǔ)100個(gè)不同的纏繞程序。

    c.纏繞精度高。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選用精密機(jī)械，保證系統(tǒng)有較高的定位精度和重復(fù)定位精度，因而提高了纏繞精度和制品的重現(xiàn)性。微機(jī)控制纏繞機(jī)的芯模轉(zhuǎn)動(dòng)精度可以達(dá)到±0.0002轉(zhuǎn)，小車和繞絲嘴伸臂位移精度，可達(dá)到±0.25mm。

    d.自動(dòng)化程度高，使用方便。微機(jī)控制纏繞機(jī)適合于精度要求高（質(zhì)量、尺寸）的航空、航天制品的生產(chǎn)，機(jī)械控制纏繞機(jī)則適用于民用管、罐產(chǎn)品的生產(chǎn)，從目前的發(fā)展情況分析，機(jī)械控制纏繞機(jī)和微機(jī)控制纏繞機(jī)都將會(huì)長(zhǎng)期發(fā)展和應(yīng)用，而數(shù)控纏繞機(jī)已被淘汰。

    （3）纏繞機(jī)輔助裝置   纏繞機(jī)的輔助裝置有芯模、紗架、張力器、浸膠槽和繞絲嘴等。

    ①紗架   纏繞機(jī)的紗架分隨動(dòng)式和固定式兩種：隨動(dòng)式紗架是安裝在纏繞機(jī)繞絲嘴小車上，隨小車同步運(yùn)動(dòng)，紗架到浸膠槽的距離小，不易出現(xiàn)松線、打結(jié)現(xiàn)象，但紗架上紗團(tuán)容量少；固定式紗架是安裝在纏繞機(jī)的一側(cè)或上方，紗架上紗團(tuán)容量大。但因紗團(tuán)距繞絲嘴小車較遠(yuǎn)，容易出現(xiàn)松線問題。圖3-30和圖3-31分別為端頭引出型紗架和側(cè)向引出型紗架示意圖。

    ②張力器   張力器亦稱收線裝置，為了控制張力，需要設(shè)收線裝置（見圖3-32），防止螺旋纏繞返程時(shí)發(fā)生松線現(xiàn)象。

    ③浸膠槽   根據(jù)對(duì)纖維表面涂膠方式不同，浸膠槽分為沉浸式（圖3-18）和膠輥接觸式（圖3-19），滴膠式加壓或真空浸膠等。

 

 

    ④繞絲嘴   亦稱導(dǎo)絲頭，是纏繞機(jī)小車上的主要部件，其示意圖如圖3-33，繞絲嘴應(yīng)能前進(jìn)后退，要求能適合不同纏繞方式及不同制品形狀和直徑的纏繞要求。