CN105127241A - 薄壁焊管在线自动盘管装置 - Google Patents

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CN105127241A CN201510619938.6A CN201510619938A CN105127241A CN 105127241 A CN105127241 A CN 105127241A CN 201510619938 A CN201510619938 A CN 201510619938A CN 105127241 A CN105127241 A CN 105127241A
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谢祎
刘宇
吴芝华
罗求能
李建飞
谢波
胡星光
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Abstract

本发明公开了一种卷绕滚筒在卷绕焊管时可实现有序卷绕的薄壁焊管在线自动盘管装置,它包括机座,机座上设有由传动装置带动旋转的卷绕滚筒,其特征是机座上设有包括由PLC控制器控制可实现有序卷绕的自动排管机构,所述自动排管机构包括安装在机座上的导轨,导轨上设有由伺服电机通过滚珠丝杆带动沿卷绕滚筒轴向方向往复运动的滑块,滑块上设有焊管导向辊组及管材速度感应器,伺服电机由PLC控制器控制;焊管机组制备的焊管经焊管导向辊组引导有序卷绕在卷绕滚筒上,本发明解决了加工设计和运输成本,提高焊管利用率,实现了自动排管,盘管滚筒可以根据不同的焊管规格进行调整,有效避免了因盘管内径过小,而导致盘管过程中管材内壁产生褶皱、变形等问题。

Description

薄壁焊管在线自动盘管装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种薄壁焊管加工设备,具体地说是一种薄壁焊管在线自动盘管装 置,特别是设及一种卷绕焊管时可实现有序卷绕的薄壁焊管在线自动盘管装置。
背景技术
[0002] 薄壁焊管主要包括铁焊管、不诱钢焊管、儀基合金焊管等,所述的薄壁焊管是指壁 径比(壁厚与外径之比)大于1. 8%、小于等于3%的焊接管,该焊接管材主要应用于海洋工 程、海水淡化、电力能源、石油化工、空冷、泳池、水下养殖等装置中的换热器、蒸发器和冷凝 器中。目前为满足不同领域的需求,生产线上的薄壁焊管将根据通过客户所需长度切断成 若干焊接直管,交货时,将若干焊接直管进行捆扎,通过运输车运送给客户即可,该种方式 当客户长度考虑不当时,将会造成产品利用率大大降低,同时,当焊接直管长度超过15米 W上时,运输难度和成本将会大幅度提高,并且该种方式在运输过程中,焊接直管容易磕 碰,影响焊接直管质量。
[0003] 为解决上述问题,专利号为99229556. 4,申请日为1999年9月30日,发明名称为 不诱钢氣弧焊机退火盘管装置的专利公开一种能将不诱钢焊管连续弯曲地盘绕在卷绕盘 上,达到任意长度,方便运输,满足不同客户的需求;使用单位生产加工时,直接把不诱钢焊 管加工成所需形状,节省了加工时间,提高了不诱钢焊管的利用率;但是,其卷绕盘无法调 节,当卷绕盘的直径与待盘管焊管的规格不匹配,盘管时内卷会产生權皱或变形,影响盘管 质量,且该专利无法保证盘绕的整齐和规则,导致盘绕后的焊管盘直径大且杂乱无章。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种卷绕滚筒在卷绕焊管时可实现有序卷绕的薄壁焊管在 线自动盘管装置。
[0005] 本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的,一种薄壁焊管在线自动盘管装 置,它包括机座,机座上设有由传动装置带动旋转的卷绕滚筒,其特征是机座上设有包括由 PLC控制器控制可实现有序卷绕的自动排管机构,所述自动排管机构包括安装在机座上的 导轨,导轨上设有由伺服电机通过滚珠丝杆带动沿卷绕滚筒轴向方向往复运动的滑块,滑 块上设有焊管导向漉组及管材速度感应器,伺服电机由PLC控制器控制;焊管机组制备的 焊管经焊管导向漉组引导有序卷绕在卷绕滚筒上。
[0006] 本发明为适用各种规格的薄壁焊管,所述卷绕滚筒由至少两个的圆弧盘构成,圆 弧盘上设有调节卷绕滚筒内径的调整机构,调整机构通过轴套与传动装置连接。
[0007] 本发明为方便调节,所述的调整机构包括安装在轴套上的气缸,气缸的活塞杆与 圆弧盘连接。
[0008] 本发明为方便调节,所述的调整机构包括调节板,调节板一端通过第一紧固机构 与轴套较接,另一端通过第二紧固机构与圆弧盘较接。
[0009] 本发明为防止薄壁焊管在盘管时被划伤,所述圆弧盘外表面均设有柔性尼龙板。
[0010] 本发明所述卷绕滚筒一端设有固定挡板,另一端设有活动挡板。
[0011] 本发明焊管机组的制管速度与卷绕速度匹配;卷绕滚筒4的转速与制管速度的关 系为
Figure CN105127241AD00041
式中为卷绕滚筒4的转速,其单位为r/s;v为制管速度,其单 位为m/min;r为卷绕滚筒4的半径+焊管直径X卷绕层数,其单位为m;々为修正系数,取 值范围为0. 80《巧.《0. 95,卷绕层数根据管材速度感应器19检测的长度进行计算。
[0012] 本发明所述的传动装置包括安装在机座上的底座,底座上设有传动轴、进给电机, 传动轴一端与卷绕滚筒连接,另一端设有被摩擦轮,进给电机与减速机输入端连接,减速机 的输出轴上设有与被摩擦轮晒合的摩擦轮。
[0013] 本发明为避免了摩擦轮与被摩擦轮打滑,导致盘管速度不稳定,所述摩擦轮由聚 氨醋材料制成,所述的被摩擦轮由钢材制成。
[0014] 由于采用上述技术方案,本发明较好的实现了发明目的,其结构简单,解决了加工 设计和运输成本,提高焊管利用率,采用自动排管机构,降低了人工劳动强度,实现了自动 化排管,盘管滚筒采用可伸缩式,可W根据不同的焊管规格进行调整,有效避免了因盘管内 径过小,而导致盘管过程中管材内壁产生權皱、变形等问题。
附图说明
[0015] 图1是本发明的结构示意图; 图2是图1的左视图; 图3是图1的俯视图; 图4是自动排管机构的结构示意图; 图5是卷绕滚筒调节机构的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0017] 实施例1: 由图1、图2、图3、图4、图5可知,一种薄壁焊管在线自动盘管装置,它包括机座1,机座 1上设有由传动装置带动旋转的卷绕滚筒4,其特征是机座1上设有包括由PLC控制器3控 制可实现有序卷绕的自动排管机构,所述自动排管机构包括安装在机座1上的导轨18,导 轨18上设有由伺服电机23通过滚珠丝杆22带动沿卷绕滚筒4轴向方向往复运动的滑块 21,滑块21上设有焊管导向漉组及管材速度感应器19,所述的导向漉组包括两个相向旋转 的导向漉20,伺服电机23由PLC控制器3控制;焊管机组制备的焊管经焊管导向漉组引导 有序卷绕在卷绕滚筒上。
[0018] 本发明为方便检测焊管机组制管速度,两导向漉20之间的滑块21上设有管材速 度感应器19。
[0019] 本发明为方便卷绕,所述的卷绕滚筒4上设有焊管锁紧装置13。
[0020] 本发明为适用各种规格的薄壁焊管,所述卷绕滚筒4由至少两个的圆弧盘2构成, 本实施例卷绕滚筒4由四个圆弧盘2构成,圆弧盘2上设有调节卷绕滚筒4内径的调整机 构,调整机构通过轴套15与传动装置连接。
[0021] 本发明为方便调节,所述的调整机构包括调节板16,调节板16 -端通过第一紧固 机构17与轴套15较接,另一端通过第二紧固机构14与圆弧盘2较接, 本发明为防止薄壁焊管在盘管时被划伤,所述圆弧盘2外表面均设有柔性尼龙板。
[0022] 本发明所述卷绕滚筒4 一端设有固定挡板11,另一端设有活动挡板12。
[0023] 本发明所述的传动装置包括安装在机座2上的底座7,底座7上设有传动轴10、进 给电机6,传动轴10 -端与卷绕滚筒4连接,本实施例传动轴10 -端与轴套15套接,另一 端设有被摩擦轮9,进给电机6与减速机5输入端连接,减速机5的输出轴上设有与被摩擦 轮9晒合的摩擦轮8,进给电机6由PLC控制器3控制,摩擦轮8与被摩擦轮9之间的摩擦 力大小由进给电机6自动感应调节,摩擦力大小显示在PLC控制面板上,摩擦力调节过载将 自动停机。
[0024] 本发明为避免了摩擦轮8与被摩擦轮9打滑,导致盘管速度不稳定,摩擦轮8与被 摩擦轮9采用不同材质的材料,所述摩擦轮8由聚氨醋材料制成,所述的被摩擦轮9由钢材 制成。
[00巧]本发明为实现在线自动盘管,焊管机组的制管速度与卷绕速度匹配。
[0026] 本发明焊管机组的制管速度由自动排管机构中的管材速度感应器19检测,所述 的管材速度感应器19还具有计数功能,卷绕滚筒4的转速由制管速度等参数通过PLC程序 计算设定。
[0027]卷绕滚筒4的转速与制管速度的关系为
Figure CN105127241AD00051
(式中为卷绕滚筒 4的转速,其单位为r/s;v为制管速度,其单位为m/min;r为卷绕滚筒4的半径+焊管直 径X卷绕层数,其单位为m;巧为修正系数,取值范围为0. 80《維《0. 95,卷绕层数根据管 材速度感应器19检测的长度进行计算)。
[002引被摩擦轮9的转速为:
Figure CN105127241AD00052
式中胃为卷绕滚筒4的半径,为被摩擦轮9的半径。
[0029] 摩擦轮8的转速为: 式中为摩擦轮8的半检。
Figure CN105127241AD00053
[0030] 摩擦轮8转速由进给电机6和减速机5控制,从而实现制管速度与卷绕速度匹配, 确保焊管卷绕时前后速度一致。
[0031] 本发明工作时,启动焊机制作焊管,薄壁焊管由焊管机组排漉成型、焊接、在线热 处理、定径后,进入自动排管机构,通过自动排管机构导向漉组的引导到达焊管锁紧装置13 处,操作人员将焊管端头通过焊管锁紧装置13锁紧后开始卷绕,通过自动排管机构中的管 材速度感应器19检测,将焊管机组制管速度传送至PLC控制器,PLC控制器通过程序计算 转换后输出信号至减速机5,减速机5控制摩擦轮8带动被摩擦轮9通过传动轴10带动卷 绕滚筒4转动,每卷绕一圈,自动排管机构的滑块21由PLC控制器控制伺服电机23通过滚 珠丝杠22移动相应规格焊管外径距离,焊管一圈圈、一层层自动有序排列在卷绕滚筒4上。 制管机组中的切断机按照设定的长度将焊管切断,焊管通过管材速度感应器19感应后,盘 管装置停止运行,操作人员用尼龙卡带扎紧盘管尾部,盘管尾部扎紧后再用塑料打包带对 整卷盘管进行紧固,取下活动挡板12,将打包好的盘管取出即可。
[003引本发明适用对壁径比(壁厚与外径之比)大于1. 8%、小于等于3%的焊管进行绕制。
[0033] 本发明所述的焊管为焊接直管。
[0034] 本发明卷绕滚筒4需要调节时,松开第一紧固机构17及第二紧固机构14,使调节 板16绕轴套15转动至所需角度,紧固第一紧固机构17及第二紧固机构14即可,调节板16 与轴套15成90°时,卷绕滚筒4的内径最大,调节板16与轴套15平行时,卷绕滚筒4的内 径最小。
[003引 实施例2 : 所述的调整机构包括安装在轴套15上的气缸,气缸的活塞杆与圆弧盘2连接。需要调 节时,通过活塞杆的伸出与缩回,调节卷绕滚筒4的内径的大小。
[0〇3引余同实施例1。

Claims (10)

1. 一种薄壁焊管在线自动盘管装置,它包括机座,机座上设有由传动装置带动旋转的 卷绕滚筒,其特征是机座上设有包括由PLC控制器控制可实现有序卷绕的自动排管机构, 所述自动排管机构包括安装在机座上的导轨,导轨上设有由伺服电机通过滚珠丝杆带动沿 卷绕滚筒轴向方向往复运动的滑块,滑块上设有焊管导向辊组及管材速度感应器,伺服电 机由PLC控制器控制;焊管机组制备的焊管经焊管导向辊组引导有序卷绕在卷绕滚筒上。
2. 根据权利要求1所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述卷绕滚筒由至少 两个的圆弧盘构成,圆弧盘上设有调节卷绕滚筒内径的调整机构,调整机构通过轴套与传 动装置连接。
3.根据权利要求2所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述的调整机构包括 安装在轴套上的气缸,气缸的活塞杆与圆弧盘连接。
4.根据权利要求2所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述的调整机构包括 调节板,调节板一端通过第一紧固机构与轴套铰接,另一端通过第二紧固机构与圆弧盘铰 接。
5.根据权利要求2所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述圆弧盘外表面均 设有柔性尼龙板。
6. 根据权利要求1所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述卷绕滚筒一端设 有固定挡板,另一端设有活动挡板。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其 特征是焊管机组的制管速度与卷绕速度匹配;卷绕滚筒的转速与制管速度的关系为:
Figure CN105127241AC00021
式中nsm为卷绕滚筒的转速,其单位为r/s ;v为制管速度,其单位为m/ min为卷绕滚筒的半径+焊管直径X卷绕层数,其单位为m;帑为修正系数,取值范围为0. 80 <0. 95,卷绕层数根据管材速度感应器检测的长度进行计算。
8. 根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征 是所述的传动装置包括安装在机座上的底座,底座上设有传动轴、进给电机,传动轴一端与 卷绕滚筒连接,另一端设有被摩擦轮,进给电机与减速机输入端连接,减速机的输出轴上设 有与被摩擦轮啮合的摩擦轮。
9.根据权利要求7所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述的传动装置包括 安装在机座上的底座,底座上设有传动轴、进给电机,传动轴一端与卷绕滚筒连接,另一端 设有被摩擦轮,进给电机与减速机输入端连接,减速机的输出轴上设有与被摩擦轮啮合的 摩擦轮。
10. 根据权利要求8所述的薄壁焊管在线自动盘管装置,其特征是所述摩擦轮由聚氨 酯材料制成,所述的被摩擦轮由钢材制成。
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