CN101795854A - 管状绝热体的制造装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种管状绝热体的制造装置，其中，薄玻璃纤维毡片的表面涂敷有粘结剂(粘合剂)，并且该薄玻璃纤维毡片被挤压缠绕在成形辊上，以制造具有预定厚度和预定直径的管状绝热体。所述装置包括：毡片供应辊；多个玻璃纤维毡片输送辊；涂敷辊，该涂敷辊用于将粘结剂涂敷在所述玻璃纤维毡片的表面上；成形辊，涂敷有粘结剂的所述玻璃纤维毡片多次缠绕在该成形辊上，以形成管状绝热体；挤压辊，该挤压辊与所述成形辊平行设置；压力调整器，该压力调整器用于挤压所述玻璃纤维毡片；编码器，该编码器用于测量玻璃纤维毡片的输送长度；切割单元，该切割单元用于斜向切割玻璃纤维毡片；控制系统；传感器；以及多个驱动电机和传动件。

Description

管状绝热体的制造装置

技术领域

本发明涉及一种管状绝热体的制造装置，其中，薄玻璃纤维毡片(fierglass mat)的上表面涂敷有粘结剂(粘合剂)，并且该玻璃纤维毡片被挤压缠绕在成形辊上，以制造具有预定厚度和预定直径的管状绝热体。

背景技术

通常，发电厂、石化企业、工业设施以及各种加工系统和空调系统中所采用的加热/冷却设备的管道设置有各种尺寸和材料的绝热物(以下称为“管状绝热体)，以阻止所述管道与外部之间的热交换。使用这种环绕所述管道设置的绝热体能够减少能量消耗，并降低加热/冷却系统的制造成本。

近来，为减少劳动力成本和提高生产率，管状绝热体已通过自动安装线进行环绕所述加热/冷却管道的安装。这需要实现管状绝热体的标准化，以使得所述管状绝热体能够自动环绕所述加热/冷却管道插入。

在传统的管状绝热体的制造工艺中，将短(单丝)玻璃纤维在模具中挤压成形，以形成管状绝热体。为了能够将该绝热体与所述模具分离，该得到的挤压成形的管状绝热体需要具有带纵向切口的不完整的形状。进而，需要对该分离的管状绝热体进行粘结，以获得圆柱形的最终产品。但是，该传统的制造工艺不能制造完整的圆柱形的管状绝热体。此外，通过挤压成形，由松散的短玻璃纤维制成的管状绝热体会出现纹理结合力的下降，并且致密性也会降低，而且，相对于产品的厚度而言，该管状绝热体的密度极小。

此外，上述传统的制造工艺必须根据需要的管状绝热体的直径准备多种尺寸的模具，这会导致制造成本增加。此外，所获得的低密度的管状绝热体的热绝缘率会严重下降。即使使用适当的模具根据预定的标准制造管状绝热体，该管状绝热体也会由于其切口而容易变形，因此，无法期望能够获得标准化的产品，并且管状绝热体的自动生产也比较麻烦复杂。

就管状绝热体的安装而言，首先必须通过所述绝热体上的切口将管状绝热体环绕所述加热/冷却管道定位，然后，必须对管状绝热体的外表面进行作为修饰处理的包边工艺。因而，该管状绝热体的安装麻烦，并且比较耗费时间。

发明内容

因此，鉴于上述问题而作出本发明，本发明的目的是提供一种管状绝热体的制造装置，其中，通过例如针刺工艺制备玻璃纤维毡片，因此该玻璃纤维毡片具有相对薄的厚度，将该玻璃纤维毡片挤压缠绕在成形辊上，以形成具有要求厚度和要求直径的管状绝热体，从而能够以低制造成本形成强度和热绝缘率显著提高的高密度的管状绝热体。

本发明的另一目的是提供一种管状绝热体的制造装置，其中，在单个的装置中能够进行玻璃纤维毡片的牵拉、输送、粘结剂涂敷、挤压缠绕、切割等一系列工艺过程，从而通过自动化和标准化生产，能够显著缩短生产过程和生产线，并提高生产率。

本发明的另一目的是提供一种管状绝热体的制造装置，其中，玻璃纤维毡片进行斜向切割，以使得该玻璃纤维毡片具有较宽的斜向切割面，从而使得所获得的管状绝热体的缠绕起始部分和缠绕尾端部分没有棱角部(angledportion)。

本发明的又一目的是提供一种管状绝热体的制造装置，其中，连接有压力调整器的挤压辊靠近成形辊设置，并用于挤压缠绕在所述成形辊上的玻璃纤维毡片，以使得大量的粘结剂渗透所述玻璃纤维毡片，从而能够获得粘结力显著提高的高密度的管状绝热体，并且使得所述粘结剂能够涂敷在该管状绝热体的外周表面上，以实现良好的修饰效果。

根据本发明的一个方面，上述和其它目的通过提供一种如下的管状绝热体的制造装置实现，该管状绝热体的制造装置包括：多个输送辊，该多个输送辊用于输送从毡片供应辊上牵拉出的玻璃纤维毡片；涂敷辊，该涂敷辊用于在所述玻璃纤维毡片输送过程中将粘结剂涂敷在该玻璃纤维毡片的上表面；成形辊，涂敷有所述粘结剂的所述玻璃纤维毡片多次缠绕在该成形辊上，以形成具有预定厚度和预定直径的管状绝热体；挤压辊，该挤压辊用于适度挤压在所述成形辊上正在进行缠绕的玻璃纤维毡片，以增加所述玻璃纤维毡片的密度，并用于在缠绕的所述玻璃纤维毡片的外周表面上涂敷粘结剂；压力调整器，该压力调整器用于通过使得所述挤压辊竖直移动来调节所述玻璃纤维毡片的缠绕压力；编码器，该编码器用于测量所述玻璃纤维毡片的牵拉长度；切割单元，该切割单元用于在牵拉出要求长度的所述玻璃纤维毡片后，通过倾斜的圆形切割刀具斜向切割所述玻璃纤维毡片；辅助辊和辅助板，该辅助辊和辅助板分别布置在所述切割单元的上方和下方；气缸，该气缸用于竖直移动所述辅助板；粘结剂供给器，该粘结剂供给器用于将粘结剂供给到所述挤压辊的表面；主动卡盘和从动卡盘，该主动卡盘和从动卡盘分别连接到所述成形辊上，以使得该成形辊旋转；控制系统；传感器；以及多个驱动电机和传动件，以能够制造高密度管状绝热体，并使得该高密度管状绝热体标准化。

用于连接于所述成形辊一端的所述主动卡盘可以通过轴安装在基架上，以通过电机和传动件旋转，用于连接于所述成形辊另一端的从动卡盘可以安装在气缸的杆的端部，所述气缸安装在另一基架上，所述主动卡盘和从动卡盘与所述成形辊分离，以便于更换所述成形辊。

所述切割单元可以包括：一对导杆，该对导杆连接于前板和后板，并沿水平方向布置为相互平行；移动架，该移动架穿套在所述导杆上；主动轴和从动轴，该主动轴和从动轴分别安装在所述前板和后板上，并布置为相互平行；链轮，该链轮分别设置在所述主动轴和从动轴上；链条，该链条连接于所述链轮；链条连接件，该链条连接件连接于所述链条，并固定在所述移动架的上部位置；正转/反转电机(forward/reverse motor)，该正转/反转电机连接于所述后板；传动件，该传动件连接所述正转/反转电机的旋转轴和所述主动轴；变频电机(inverter motor)，该变频电机安装在所述移动架上；连接板，该连接板安装于所述移动架的下端斜面上，并具有约为6.8°的倾斜度；轴件，该轴件固定在所述连接板的中心；传动件，该传动件连接所述轴件的轴杆与所述变频电机的旋转轴；圆形切割刀具，该圆形切割刀具连接于所述轴杆的下端紧固件；左限位传感器和右限位传感器，该左限位传感器和右限位传感器用于防止所述移动架过度移动；以及移动件，该移动件固定于所述链条的相对位置，并用于操作所述左限位传感器和右限位传感器。

所述挤压辊可以安装为平行于所述成形辊，从而由所述电机和传动件驱动旋转，在所述挤压辊的下方可以设置有粘结剂供应盒和所述压力调整器。所述压力调整器可以包括：竖直导杆和滚珠丝杠，该竖直导杆和滚珠丝杠设置在所述粘结剂供应盒的相对侧；连接在所述滚珠丝杠的下部的锥齿轮；与所述连接在所述滚珠丝杠的下部的锥齿轮啮合、并且连接于安装在基架上的轴杆的两端的锥齿轮；以及电机和传动件，该电机和传动件用于驱动所述轴杆旋转。

通过根据本发明的管状绝热体的制造装置，能够以低制造成本形成强度和热绝缘率显著提高的高密度的管状绝热体。此外，其通过自动化和标准化生产，能够显著缩短生产过程和生产线，并提高生产率。

附图说明

通过下列结合附图所作的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将会被更清楚地理解：

图1是显示根据本发明一种实施方式的装置的结构图；

图2是图1所示的装置的正视图；

图3是显示在切割玻璃纤维毡片之前根据本发明的切割单元所处位置的视图；

图4是显示在切割所述玻璃纤维毡片之后所述切割单元所处位置的视图；

图5是显示根据本发明的切割单元中所设置的辅助板向下移动状态的截面图；

图6是截面图，该截面图显示通过根据本发明的切割单元的向上移动的辅助板切割所述玻璃纤维毡片的状态；

图7是根据本发明的切割单元的放大图；

图8是显示根据本发明的斜向切割的玻璃纤维毡片的视图；以及

图9是根据本发明实施方式的控制系统的线路连接结构的方框图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。在不同的附图中，使用相同的参考标记指示相同或相似的部件。在本发明的以下描述中，当对其中结合的公知功能和结构的详细描述会使得本发明的主题不清楚时，将省略对该公知功能和结构的详细描述。

图1是显示根据本发明一种实施方式的管状绝热体的制造装置的整体结构的视图。该管状绝热体的制造装置使用参考标记1标示，其设计为以如下方式制造具有预定厚度、直径和长度的管状绝热体，即在玻璃纤维毡片2的上表面涂敷粘结剂(即粘合剂)，并将该玻璃纤维毡片2挤压缠绕到成形辊上。

根据本发明的管状绝热体制造装置1主要包括：毡片供应辊3，该毡片供应辊3用于供应玻璃纤维毡片2；空转辊(idle roller)5和多个输送辊6、7、8，该空转辊5和多个输送辊6、7、8布置在不同位置上，并用于将玻璃纤维毡片2输送到成形辊4上的毡片缠绕位置；涂敷辊9，该涂敷辊9用于将粘结剂涂覆在玻璃纤维毡片2的上表面上，并输送该涂覆的玻璃纤维毡片2；成形辊4，在该成形辊4上多次缠绕涂敷有所述粘结剂的玻璃纤维毡片2，以形成具有预定厚度和预定直径的管状绝热体12；挤压辊10，该挤压辊10用于适当地挤压缠绕在成形辊4上的玻璃纤维毡片2，并在该挤压缠绕的玻璃纤维毡片2的外周表面上涂敷粘结剂；压力调整器11，该压力调整器11适于沿竖直方向移动挤压辊10，以调整玻璃纤维毡片2的缠绕压力；编码器13，该编码器13用于测量玻璃纤维毡片2的牵拉长度；切割单元14，该切割单元14用于在牵拉出适合长度的玻璃纤维毡片2后斜向切割该玻璃纤维毡片2，所述斜向切割沿玻璃纤维毡片2的切割线形成不带棱角的边缘；辅助辊15和辅助板16，该辅助辊15和辅助板16位于切割单元14的圆形切割刀具72的下游，并分别处于该圆形切割刀具72的上方和下方，该辅助辊15和辅助板16用于帮助对玻璃纤维毡片2的斜向切割；气缸17，该气缸17用于在圆形切割刀具72斜向切割玻璃纤维毡片2时使得辅助板16向上移动，以允许辅助板16压平玻璃纤维毡片2；粘结剂供给器18，该粘结剂供给器18用于将粘结剂22供给到涂敷辊9的表面；主动卡盘31和从动卡盘35，该主动卡盘31和从动卡盘35分别与成形辊4连接，并用于使得成形辊4旋转；控制系统19，该控制系统19控制上述组成部件；以及多个驱动电机、传动件和传感器(包括感应开关)。

缠绕在毡片供应辊3上的玻璃纤维毡片2，例如通过连续纤维丝的针刺工艺制备，从而使得该玻璃纤维毡片2的厚度较薄。但是，需要说明的是，由于该薄玻璃纤维毡片2缠绕多层，所以由该玻璃纤维毡片2制成的最终的绝热体具有相对大的直径。一旦管状绝热体成形工艺开始进行，玻璃纤维毡片2被从毡片供应辊3上牵拉出来，并通过多个输送辊6、7、8以及涂敷辊9进行输送。当缠绕在毡片供应辊3上的全部数量的玻璃纤维毡片2用完后，可以使用新的毡片供应辊3来替换用完的毡片供应辊。

毡片供应辊3由多个空转辊21支撑，并且该多个空转辊21依次地安装到侧框架20上，并使得这些空转辊21彼此间隔预定的间距。空转辊21的长度比毡片供应辊3的长度略长，以确保毡片供应辊3的平稳旋转。为了保证能够容易地更换毡片供应辊3，侧框架20和空转辊21配置为仅环绕毡片供应辊3的底部和相对的侧部。

空转辊5布置在毡片供应辊3的上方并与该毡片供应辊3平行。空转辊5用于使得从毡片供应辊3上牵拉出的玻璃纤维毡片2变得均匀平整。

下部输送辊6、8布置在空转辊5的下游，该下部输送辊6、8为分别由电机23和传动件24、25驱动旋转的主动辊。输送辊7布置在输送辊6的上方，该输送辊7为从动辊，并由气缸26驱动而沿竖直方向移动。

气缸26用于调节输送辊6、7之间的压力(或距离)。玻璃纤维毡片2通过输送辊6、7之间的间隙，从而被朝着成形辊4输送。

涂敷辊9布置在输送辊8的上方，该涂敷辊9为从动辊，并由气缸26a驱动而沿竖直方向移动。气缸26a用于调节输送辊8和涂敷辊9之间的压力(或距离)。玻璃纤维毡片2通过输送辊8和涂敷辊9之间的间隙，从而被朝着成形辊4输送。

粘结剂供给器18位于涂敷辊9的旁边，以将粘结剂22供给到涂敷辊9的表面。通过该粘结剂供给器18，能够在玻璃纤维毡片2的上表面上涂敷适当厚度的粘结剂22。

在涂敷辊9的一侧和上方分别设置有刮料器27、28。该刮料器27、28用于调整粘结剂22的涂敷量，以允许要求厚度的粘结剂22粘附到涂敷辊9的表面。粘附在涂敷辊9表面上的粘结剂22在玻璃纤维毡片2的输送过程中被涂敷到该玻璃纤维毡片2的上表面。每个刮料器27、28与涂敷辊9之间的距离(间隙)可以通过形成在紧固件上的长孔(未显示)进行适当地调整。

在以上的描述中，尽管输送辊7定位在输送辊6的上方，但应当理解的是，也可以将输送辊6定位在输送辊7的上方。

在一种可选择的实施方式中，涂敷辊9可以位于输送辊8的下方，以将粘结剂22涂敷在玻璃纤维毡片2的下表面。

在另一种可选择的实施方式中，粘结剂供给器18可以安装在输送辊8的旁边，以将粘结剂2供给到输送辊8的表面。在该情形下，刮料器27、28分别安装在输送辊8的一侧和上方，从而能够使得预定厚度的粘结剂22粘附到输送辊8的表面。通过该结构，粘结剂22在玻璃纤维毡片2的下表面上涂敷预定的厚度。

涂敷辊9能够通过气缸26a的驱动而沿竖直方向移动。

此外，在空转辊5和输送辊6之间布置有预定宽度的平板29，该平板29布置为使得玻璃纤维毡片2在经过该平板29时摩擦该平板29的上表面。在平板29的上方布置有编码器13，该编码器13感应玻璃纤维毡片2的输送长度(牵拉长度)。编码器13将感应的信号输入控制系统19。在根据挤压成形的管状绝热体的要求厚度而将玻璃纤维毡片2牵拉预定的长度后，切割单元14斜向切断玻璃纤维毡片2。

在编码器13附近设置有毡片检测传感器30，以用于感应玻璃纤维毡片2是否存在。如果因为缠绕在毡片供应辊3上的全部数量的玻璃纤维毡片2已经用完而没有玻璃纤维毡片2输送到平板29上，则毡片检测传感器30会感应到不存在玻璃纤维毡片2，并将该感应结果输入控制系统19。控制系统19使得输送辊停止运转，直到更换新的毡片供应辊3以重新开始玻璃纤维毡片2的供给(或牵拉)。

编码器13通过基架32上的气缸3a的驱动而能够沿竖直方向移动。气缸3a使得编码器13向上移动，以允许新的玻璃纤维毡片2的端部通过，然后，在玻璃纤维毡片2的端部通过后使得编码器13向下移动，以测量玻璃纤维毡片2的输送长度。

成形辊4为管状件，该成形辊4的相对端分别与主动卡盘31和从动卡盘35连接，主动卡盘31和从动卡盘35均具有锥形结构。通过该锥形结构，完全成形的管状绝热体12能够容易地与主动卡盘31和从动卡盘35分离。

更具体地，连接在成形辊4一端的主动卡盘31安装在基架32上，并由电机33和传动件34驱动旋转。连接在成形辊4另一端的从动卡盘35安装在气缸36的杆37的端部，该气缸36安装在基架32上。通过主动卡盘31和从动卡盘35的操作，成形辊4能够旋转。由于从动卡盘35能够通过气缸36的驱动而前进和后退，因此该从动卡盘35能够与成形辊4连接或分离。

在管状绝热体12完全成形后，气缸36按照图2所示的方式操作，以使得从动卡盘35后退。从而，能够使得其上具有成形的管状绝热体12的成形辊4与主动卡盘31分离。分离的成形辊4被送入干燥室，以对管状绝热体12进行干燥和修饰工艺。其后，使得加工的管状绝热体12与成形辊4分离，从而完成高密度圆柱形管状绝热体12的制造。

此外，在缠绕玻璃纤维毡片2之前，可以在成形辊4的外表面上涂覆脱模剂，或者在成形辊4的外表面上缠绕乙烯基薄片，以确保能够容易地将管状绝热体12与成形辊4分离。

为了装配新的成形辊，首先，需要将新的成形辊的一端连接于主动卡盘31，然后通过气缸36使得从动卡盘35向前移动，以将从动卡盘35连接到所述成形辊的另一端。在新的成形辊完全准备好的情形下，输送玻璃纤维毡片2，以使得该玻璃纤维毡片2能够被涂敷粘结剂22，并在缠绕到成形辊4上后进行挤压成形。进而，通过后续的切割、修饰、粘结剂涂敷以及成形辊分离工艺，能够重复制造新的管状绝热体。

挤压辊10设置在成形辊4的下方，并与成形辊4平行，该挤压辊10由电机38和传动件39驱动旋转。存储有粘结剂22的细长的供应盒40安装在挤压辊10的下方，并使得挤压辊的下部浸在粘结剂22内。从而，使得粘结剂22能够粘附到挤压辊10上。

因此，如果挤压辊10被电机38驱动旋转，则粘附在挤压辊10表面上的粘结剂22就会涂敷到缠绕在成形辊4上的玻璃纤维毡片2的外周表面上。通过该方式，完成粘结剂22的涂敷。挤压辊10通过定位在压力调整器11相对侧上的轴安装为横跨基架32。

挤压辊10在玻璃纤维毡片2的缠绕过程中能够连续地对玻璃纤维毡片2施加适当的压力。优选地，挤压辊10与成形辊4间隔的距离略小于所述管状绝热体12的最终厚度(缠绕厚度)。通过该布置结构，当位于圆形切割刀具72和成形辊4之间的斜向切割的玻璃纤维毡片2最后进行缠绕时，通过挤压辊10挤压该玻璃纤维毡片2，以使得粘结剂22能够充分地渗透缠绕在成形辊4上的玻璃纤维毡片2。从而，能够使得玻璃纤维毡片2的密度增大，粘附力增强，并且使得粘结剂22能够涂敷在管状绝热体12的外周表面上，以达到优良的修饰效果。

优选地，电机38被控制为仅在斜向切割的玻璃纤维毡片2通过输送和缠绕工艺完全成形之后才会旋转，而不是连续旋转。

粘结剂供应盒40的竖直移动距离，即粘结剂供应盒40的高度根据挤压成形的管状绝热体要求的厚度通过压力调整器11确定。压力调整器11包括：竖直导杆41、42和滚珠丝杠43、44，该竖直导杆41、42和滚珠丝杠43、44设置在粘结剂供应盒40的相对侧；锥齿轮45、46，该锥齿轮45、46分别连接在滚珠丝杠43、44的下部；锥齿轮48、49，该锥齿轮48、49分别与锥齿轮45、46啮合，并连接于安装在基架32上的轴杆47的两端；以及电机50和传动件51，该电机50和传动件51用于驱动轴杆47旋转。

成形辊4和挤压辊10通过各自的电机33、38相对于彼此以相反的方向旋转，从而即使玻璃纤维毡片2的缠绕直径(即所制得的管状绝热体的最终直径)增大，玻璃纤维毡片2也能够缠绕到成形辊4上，而不会形成过载现象。

通过挤压辊10的挤压力，能够增大玻璃纤维毡片2的密度，并提高粘结剂22的渗透率。尤其是，在粘结剂22的作用下，玻璃纤维毡片2的物理致密性和密度能够得到提高，并且即使在高温情形下也不会破裂，从而增加了使用寿命。

在粘结剂供应盒40的相对侧设置有指针83，并且在基架32的竖直面板部分设置有刻度尺82。因而，操作人员基于管状绝热体12的成形厚度能够容易地观察或调节挤压辊10的高度。出于清洁目的，粘结剂供应盒40的底部设置有出口，该出口设置有阀门。

由于存储在粘结剂供应盒40中的粘结剂22在使用过程中逐渐减少，因此可以由操作员补充粘结剂22，或者可以设置包括泵、流速传感器(flow-ratesensor)和粘结剂补充源的流速调整器，以自动补充粘结剂22。

现在描述切割单元14的详细结构。切割单元14包括：一对导杆54、55，该对导杆54、55连接于前板52和后板53，以沿水平方向布置为相互平行；移动架56，该移动架56穿套在导杆54，55上，以沿该导杆54、55移动；主动轴57和从动轴58，该主动轴57和从动轴58分别安装在前板52和后板53上，并布置为相互平行；链轮59、60，该链轮59、60分别设置在主动轴57的一端和从动轴58的一端；链条62，该链条62连接于链轮59、60；链条连接件61，该链条连接件61连接于链条62，并固定在移动架56的上部位置；正转/反转电机65，该正转/反转电机65连接于后板63；传动件64，该传动件64连接正转/反转电机65的旋转轴和主动轴57；变频电机63，该变频电机63安装在移动架56上；连接板67，该连接板67安装于移动架56的下端斜面66上，并保持要求的倾斜度θ；轴件69，该轴件69固定在连接板67的中心；传动件70，该传动件70连接轴件69的轴杆68与变频电机63的旋转轴；圆形切割刀具72，该圆形切割刀具72连接于轴杆68的下端紧固件71；左限位传感器73和右限位传感器74，该左限位传感器73和右限位传感器74用于防止移动架56过度移动；以及移动件75、76，该移动件75、76固定于链条62的相对位置，并用于操作左限位传感器73和右限位传感器74。如图8所示，连接板67和圆形切割刀具72相对于水平面(即相对于玻璃纤维毡片2的排出方向)的倾斜度θ约为6.8°，因此，通过圆形切割刀具72获得的玻璃纤维毡片2的斜向切割面P具有约为6.8°的倾斜度。

成对的左限位传感器73和右限位传感器74配置为在移动架56碰到限位传感器中的内侧传感器时迅速降低移动架56的移动速度，并在移动架56碰触到限位传感器中的外侧传感器时使得移动架56的移动停止。

圆形切割刀具72的切割缘部分，即切割刃部分设置有金刚石，从而不会有磨损的风险，并且即使在长期使用后也不会变钝。

如图8所示，在本发明中，玻璃纤维毡片2通过上述切割单元14的斜向切割获得斜向切割面P，该斜向切割面P的长度(宽度)为玻璃纤维毡片2的厚度t的六至十倍。通过该斜向切割面P，缠绕后的玻璃纤维毡片2，即管状绝热体的缠绕端部不会留有棱角部分，从而，成形的管状绝热体12具有不带棱角的平滑的起始部分和尾端部分。根据玻璃纤维毡片2的厚度t，斜向切割面P的宽度L可以改变，在玻璃纤维毡片2的厚度t为15mm的情形下，斜向切割面P的宽度L约为100mm。

输送辊8的下游安装有倾斜板77，该倾斜板77用于调节玻璃纤维毡片2的倾斜度。

在将玻璃纤维毡片2缠绕在新更换的成形辊4的表面上之前，倾斜板77临时支撑准备由操作员缠绕到成形辊4表面上的玻璃纤维毡片2a。

如图6所示，倾斜板77的一端设置有轴销77a。倾斜板77安装到拱形架32上，并使得拱形架32限定的圆的圆心定位在轴销77a上。拱形架32具有多个通孔78，该多个通孔78沿拱形架32的纵向方向彼此间隔预定的间距。由于销80穿过形成在倾斜板77另一端的孔和该多个通孔78中的一个通孔固定，因此倾斜板77的倾斜角度能够进行适当调整。在输送辊8和倾斜板77之间设置有空转辊79，该空转辊79用于使得玻璃纤维毡片2a平整以输送到倾斜板77上。

辅助板16的上表面形成有凹槽16a和斜面16b，以容纳圆形切割刀具72的边缘。斜面16b的倾斜度等于或基本等于圆形切割刀具72的倾斜度θ。

因此，玻璃纤维毡片2的上表面通过辅助辊15的运转而保持平整状态，从而能够在切割玻璃纤维毡片2时防止玻璃纤维毡片2波动起伏或侧向(即沿切割方向)偏移。在该情形下，辅助板16用作玻璃纤维毡片2的切割模(切割板)。也就是说，辅助板16不仅能够防止玻璃纤维毡片2下垂倾斜，而且能够在圆形切割刀具72的移动过程中引导圆形切割刀具72。

气缸17的杆端固定于辅助板16的底部，以使得辅助板16竖直移动。例如，如图6所示，在玻璃纤维毡片2的移动和形成过程中，辅助板16通过气缸17向下移动，以确保玻璃纤维毡片2平滑移动。此外，如图5和图7所示，当圆形切割刀具72斜向切割玻璃纤维毡片2时(玻璃纤维毡片2处在静止状态)，辅助板16通过气缸17向上移动，以与辅助辊15配合而使得玻璃纤维毡片2变得均匀平整。

进而，如图3所示，切割单元14的正转/反转电机65位于玻璃纤维毡片2的外侧，一旦通电，该正转/反转电机65即会旋转，同时，当变频电机63通电时，圆形切割刀具72旋转。

如果正转/反转电机65正向旋转，则链条62沿逆时针方向转动，移动架56通过连接于链条62的链条连接件61朝着主动轴杆57行进。从而，如图4和图8所示，安装在移动架56上的圆形切割刀具72斜向切割玻璃纤维毡片2。

如果经过持续移动，完成对玻璃纤维毡片2斜向切割的移动架56接近限位传感器74，则控制系统19停止对正转/反转电机65和变频电机65的电力供应，从而移动架56的移动停止，并且圆形切割刀具72的旋转也停止。

与此同时，随着移动架56的移动停止，向正转/反转电机65供应反向电力，从而由于正转/反转电机65反向旋转，因此链条62沿顺时针方向旋转，并且移动架56朝着从动轴杆58后退。如果连接于链条62的移动件76接近限位传感器73，则停止对正转/反转电机65的电力供应，直至进行下一次斜向切割，并且移动架56的移动停止。圆形切割刀具72仅在移动架56移动以切割玻璃纤维毡片2时才进行旋转。

图9为根据本发明一种实施方式的控制系统19的线路连接结构的方框图。

控制系统19包括控制部C，该控制部C包括中央处理单元(CPU)、PLC等。多种数据被输送到控制部C的输入侧，该多种数据包括：玻璃纤维毡片2的牵拉长度和牵拉速率、玻璃纤维毡片2的缠绕厚度和缠绕速率、玻璃纤维毡片2的切割速率、开/关状态、电机的旋转速度和旋转方向、气缸13a，17、26、26a、36的操作速度、粘结剂22的涂敷量、挤压辊10的挤压力(挤压辊10和成形辊4之间的距离)等。控制系统19还包括设置部S，该设置部S包括键盘和复位开关等，其中所述键盘用于设置例如操作条件和操作模式，所述复位开关用于在控制系统19失灵时复位。此外，用于测量玻璃纤维毡片2的输送距离的编码器13、用于感应玻璃纤维毡片2是否存在的毡片探测传感器30、用于限制圆形切割刀具72过度移动的限位传感器73、74、以及用于允许操作员用脚操控玻璃纤维毡片2输送的脚踏开关81均连接于控制部C。

控制部C的输出侧连接有显示部D、警报部A、电机23、33、38、50、63、65以及用于控制气缸的电磁阀V，其中所述显示部D用于显示设置值(控制值)、电流值/操作条件/警报灯等，所述警报部A用于通过声音和/或灯光警告异常状况。

在控制系统19中，CPU或PLC可以使用时序电路代替。显示部D包括：电力显示灯，该电力显示灯用于显示电力供应；操作显示灯，该操作显示灯用于显示电机和气缸是否处于运转之中；警报灯，该警报灯用于显示各种异常状况；以及用于显示多种其它数据的其它显示元件。显示部D可以通过液晶显示器、七段显示器和发光二极管中的任何一个或者它们的结合实现。当然，在需要的情形下，显示部D可以采用触摸屏的形式，以增强使用的便利性。

警报部A在电机23、33、38、50、63、65过载、电线破损、短路、玻璃纤维毡片2不正常牵拉、气缸失灵等状态下产生警告信号。

简而言之，就管状绝热体制造装置1的操作而言，其基于玻璃纤维毡片2的厚度将要缠绕到成形辊4上的预定长度的玻璃纤维毡片2牵拉出来，并且在将玻璃纤维毡片2缠绕到成形辊4上之前，对玻璃纤维毡片2进行粘结剂涂敷和斜向切割作业。玻璃纤维毡片2的斜向切割通过倾斜的圆形切割刀具72进行。通过该斜向切割，获得的玻璃纤维毡片2能够平滑地挤压成形在成形辊4上，而不会在玻璃纤维毡片2的缠绕起始部分和尾端部分形成棱角部，从而能够制造出高质量的管状绝热体12，该管状绝热体12的内周表面和外周表面没有棱角部分和阶梯部分。

在本发明中，由编码器13测量出的玻璃纤维毡片2的牵拉长度或输送长度被输入控制系统19，以与预先设置的基准成形长度比较。如果该测量出的长度与基准成形长度一致，则控制系统19停止输送辊的旋转。从而，玻璃纤维毡片2的输送停止，并且按照如图8所示的方式通过切割单元14的操作斜向切割固定的玻璃纤维毡片2。

如果在玻璃纤维毡片2的斜向切割完成后操作员用脚启动脚踏开关81，则斜向切割过的玻璃纤维毡片2再次输送。玻璃纤维毡片2的斜向切割面P通过挤压辊10的操作而涂敷有粘结剂。进而，在玻璃纤维毡片2被挤压缠绕在成形辊4上之后，管状绝热体12的成形完成。在该情形下，下一个斜向切割的玻璃纤维毡片2a被输送并布置在倾斜板77上。

在成形结束后成形辊4的旋转停止状态下，在操作员操作气缸36以使得从动卡盘35后退并使得成形辊4保持在静止状态的情形下，将成形辊4与主动卡盘34和从动卡盘35分离。分离的成形辊4被移入干燥室，以对缠绕在成形辊4上的挤压成形的管状绝热体12依次进行干燥、修饰和包装工艺。

然后，在将新的成形辊(其上未缠绕玻璃纤维毡片2)的一端连接于主动卡盘31后，通过气缸36的操作使得从动卡盘35前进以使得从动卡盘35连接于该新的成形辊的另一端。通过该方法，完成新的成形辊的安装。

在完成新的成形辊的安装后，使得布置在倾斜板77上的玻璃纤维毡片2a连附到成形辊4上，从而能够通过反复进行上述的挤压缠绕、成形和切割工艺实现管状绝热体12的大批量生产。缠绕在成形辊4上的玻璃纤维毡片2的缠绕起始部分为涂敷有粘结剂的斜向切割面P，因而，所获得的管状绝热体12的内周表面和外周表面上没有棱角部分。

虽然本发明描述了圆形切割刀具72的倾斜度θ约为6.8°，但是，毫无疑问，该倾斜度θ也能够根据情形适当地增加或减小。例如，倾斜度θ可以从6.8°的角度偏离±5°至±10°。

由于玻璃纤维毡片2被按照与圆形切割刀具72的倾斜度θ相对应的约6.8°的倾斜度斜向切割，并且其斜向切割面P最终被粘结到已缠绕的玻璃纤维毡片2的表面上，因此管状绝热体12的外周表面上也没有棱角部分。

在本发明中，存储在粘结剂供应盒40中的粘结剂22被保持在正常温度。在需要时，可以在粘结剂供应盒40的附近设置用于感应粘结剂22的温度的温度传感器，并另外设置由控制系统19控制的恒温器，从而能够将粘结剂22的温度持续地保持在预先设置的温度。

传统情形下，粘结剂供应容器位于正在移动的玻璃纤维毡片的下方，即位于主动辊的附近，以能够将粘结剂涂敷在玻璃纤维毡片的上表面上。但是，该结构需要绞扭器以将玻璃纤维毡片扭绞成S形，从而会使得制造装置的整体结构复杂化，并且导致使用性和生产效率下降。在本发明的情形下，通过定位在玻璃纤维毡片2上方的涂敷辊9能够充分有效地涂敷玻璃纤维毡片2的上表面，从而，不再需要上述绞扭器。

在本发明中，传统情形下单独进行的各个单独的工艺过程能够通过单个的制造装置集中并依次进行，从而能够实现生产线的简化，改善使用性和生产率，并减小安装空间。

本发明的管状绝热体制造装置1的底部设置有脚踏开关81，以通过操作员的脚进行操作。脚踏开关81的使用允许操作员自由地使用手，因此显著地改善了操作的便利性。

此外，由于玻璃纤维的轻质特点，即使通过本发明制造的管状绝热体12的厚度较薄，其也能够具有优良的热绝缘率。

虽然本发明描述了通过使用玻璃纤维毡片进行管状绝热体的成形，但是毫无疑问，也可以使用各种无机纤维毡片而不是玻璃纤维毡片来形成各种直径和厚度的管状绝热体。

工业实用性

由上述说明明显可见，本发明提供了一种具有如下效果的管状绝热体制造装置：

第一，根据本发明，玻璃纤维毡片在其输送过程中涂敷上粘结剂，并将该玻璃纤维毡片挤压缠绕在成形辊上，以制造高密度的圆柱形管状绝热体。所获得的管状绝热体具有降低制造成本和热绝缘性良好的优点。此外，该管状绝热体是适于自动组装的标准化产品。

第二，在该单独的制造装置中进行一系列的工艺过程，从而显著缩短了生产线的长度，并通过自动化和标准化提高了生产率。

第三，就与现有技术相比较而言，由于现有技术使用切割刀具进行玻璃纤维毡片的手工切割，因此劳动强度大，生产率低下，而根据本发明，玻璃纤维毡片能够通过圆形切割刀具斜向切割至预设的长度，以形成较宽的斜向切割面。因此，与传统的手工切割方法相比较，本发明能够提高约50％的生产率。

第四，在玻璃纤维毡片的上表面涂敷粘结剂并且进行挤压成形时，玻璃纤维毡片不仅能够实现该玻璃纤维毡片的多个缠绕层的化学连结力的增强，而且也会实现由挤压辊的压力形成的物理连结力的增强。从而，即使在高温下，该玻璃纤维毡片也不会有松脱的风险，并且能够延长使用寿命。

第五，在切割玻璃纤维毡片时，能够通过圆形切割刀具以斜向切割的方式巧妙地切割该玻璃纤维毡片，从而在管状绝热体的缠绕尾端部分不会形成棱角部。此外，管状绝热体的缠绕起始部分限定有斜向切割面，因此在管状绝热体的内周表面上不会形成棱角部。这确保了优质产品的大批量生产。

第六，当使用圆形切割刀具切割所述玻璃纤维毡片时，在辅助辊和辅助板的帮助下，能够形成玻璃纤维毡片的均匀的切割面，并实现快速切割，从而提高了切割效率。

第七，根据本发明的管状绝热体通过在成形过程中施加的压力而能够实现密度的增加，并具有不带棱角部分的理想的圆柱形形状。因此，只要没有外力作用，本发明能够保证产品不存在变形风险。

第八，通过使用廉价的成形辊，本发明能够减少管状绝热体的制造成本。此外，根据本发明，所述管状绝热体能够通过自动生产线进行组装，该管状绝热体能够容易地环绕目标管道进行安装。

虽然出于说明目的描述了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员应当理解的是，在不脱离附带的权利要求所公开的本发明的范围和构思的情形下，能够对本发明进行各种变型、增加和替换。

Claims (8)

1.一种管状绝热体的制造装置，该制造装置包括：

毡片供应辊，该毡片供应辊上缠绕有玻璃纤维毡片；

多个输送辊，该多个输送辊用于输送从所述毡片供应辊上牵拉出的玻璃纤维毡片；

涂敷辊，该涂敷辊用于在所述玻璃纤维毡片的输送过程中将粘结剂涂敷在该玻璃纤维毡片的表面上；

成形辊，涂敷有所述粘结剂的所述玻璃纤维毡片多次缠绕在该成形辊上，以形成具有预定厚度和预定直径的管状绝热体；

挤压辊，该挤压辊布置为平行于所述成形辊，并适于由电机和传动件驱动旋转；

压力调整器，该压力调整器用于使得所述挤压辊竖直移动，以挤压在所述成形辊上进行缠绕的所述玻璃纤维毡片并能够将所述粘结剂涂敷在所述玻璃纤维毡片上；

编码器，该编码器用于测量所述玻璃纤维毡片的输送长度；

切割单元，该切割单元用于在输送要求长度的所述玻璃纤维毡片后移动到切割位置，以斜向切割所述玻璃纤维毡片，并在完成所述玻璃纤维毡片的斜向切割后，返回到该切割单元的初始位置；以及

控制系统；传感器；和多个驱动电机和传动件。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述切割单元的上方和下方分别布置有辅助辊和辅助板，并且所述辅助板通过气缸竖直移动。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，用于连接于所述成形辊一端的主动卡盘通过轴安装在基架上，以被电机和传动件驱动旋转，并且用于连接于所述成形辊另一端的从动卡盘安装在气缸的杆的端部，该气缸安装在另一基架上。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述切割单元包括：

一对导杆，该对导杆连接于前板和后板，并沿水平方向布置为相互平行；

移动架，该移动架穿套在所述导杆上；

主动轴和从动轴，该主动轴和从动轴分别安装在所述前板和后板上，并布置为相互平行；

链条，该链条连接于所述主动轴和从动轴的链轮；

所述移动架的链条连接件，该链条连接件连接于所述链条；

正转/反转电机，该正转/反转电机连接于所述后板，并与传动件配合以驱动所述主动轴正转和反转；

变频电机，该变频电机安装在所述移动架上；

连接板，该连接板安装于所述移动架的下端斜面上；

轴件，该轴件固定在所述连接板的中心；

传动件，该传动件连接所述轴件的轴杆与所述变频电机的旋转轴；

圆形切割刀具，该圆形切割刀具连接于所述轴杆的下端紧固件，并具有预定的倾斜度；

左限位传感器和右限位传感器，该左限位传感器和右限位传感器用于防止所述移动架过度移动；以及

移动件，该移动件固定于所述链条的相对位置，并用于操作所述左限位传感器和右限位传感器。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，由所述电机和所述传动件驱动旋转的所述挤压辊的下方设置有粘结剂供应盒，以通过所述压力调整器使得该粘结剂供应盒竖直移动。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述压力调整器包括：

竖直导杆和滚珠丝杠，该竖直导杆和滚珠丝杠设置在所述粘结剂供应盒的相对侧；

连接在所述滚珠丝杠的下部的锥齿轮；

与所述连接在所述滚珠丝杠的下部的锥齿轮啮合、并且连接于安装在基架上的轴杆的两端的锥齿轮；以及

电机和传动件，该电机和传动件用于驱动所述轴杆旋转。

7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述圆形切割刀具的倾斜度为6.8°。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，在所述输送辊的下游安装有倾斜板，以调节所述玻璃纤维毡片的倾斜度。

Images