CN105135080A - 一种预制架空保温管及其外护套滚压成型设备 - Google Patents
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Abstract
一种预制架空保温管及其外护套滚压成型设备，属于保温管技术领域。所述预制架空保温管包括外护套、聚氨酯发泡保温层和热媒传输管，所述外护套由金属板料带螺旋滚压成型，在外护套的外壁上形成螺旋咬缝边，所述螺旋咬缝边包括第一咬缝槽和第二咬缝槽，所述第一咬缝槽与第二咬缝槽相互勾连咬合为一体。本发明所述的预制架空保温管采用抗腐蚀性能优异的金属外护套替代聚乙烯塑料保护壳，并通过滚压工艺预制成型，在金属外护套的外壁上形成螺旋咬缝边，解决了聚乙烯塑料保护壳风化后易破碎脱落的问题，延长了保温管的使用寿命；另外螺旋咬缝边不仅改善了保温管外护套的气密性和防水性能，而且提高了金属外护套的刚度和强度，从而保证了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种保温管及其外护套滚压成型设备，尤其是一种预制架空型保温管以及适用于其金属外护套滚压成型的加工设备，属于保温管技术领域。
背景技术
保温管用于液体、气体及其它介质的输送，在石油、化工、集中供热、中央空调、市政管道等绝热保温工程中得到广泛应用。目前，架空型保温管一般由聚乙烯塑料保护壳、聚氨酯发泡保温层及热媒传输管组成，由于架空型保温管长期暴露在大气环境中，其聚乙烯塑料保护壳风化后极易破碎脱落，影响了保温管的寿命。
为解决上述问题，人们设想利用抗腐蚀性能优异的金属外护套替代聚乙烯塑料保护壳，通过现场施工方式在输送管道外面螺旋缠绕金属板料带，金属板料带采用搭边连接结构。上述现场施工方式不仅难以保证金属板料带预紧力及螺旋角度的一致性，影响了保温管外护套气密性和防水性能，而且施工难度大，存在安全生产方面的隐患。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种预制架空保温管，以解决聚乙烯塑料保护壳风化后破碎脱落的问题，延长保温管的使用寿命。
本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种预制架空保温管，包括外护套、聚氨酯发泡保温层和热媒传输管，所述外护套由金属板料带螺旋滚压成型，在外护套的外壁上形成螺旋咬缝边，所述螺旋咬缝边包括第一咬缝槽和第二咬缝槽，所述第一咬缝槽与第二咬缝槽相互勾连咬合为一体。
上述预制架空保温管，所述外护套采用镀锌钢板材质，其外壁上螺旋咬缝边的螺旋角与保温管外径相匹配。
本发明所述的预制架空保温管，采用抗腐蚀性能优异的金属外护套替代聚乙烯塑料保护壳，并通过滚压工艺预制成型，在金属外护套的外壁上形成螺旋咬缝边，解决了聚乙烯塑料保护壳风化后易破碎脱落的问题，延长了保温管的使用寿命；另外，螺旋咬缝边不仅改善了保温管外护套的气密性和防水性能，而且提高了金属外护套的刚度和强度。
本发明的另一目的是提供一种预制架空保温管外护套滚压成型设备，以实现架空保温管外护套的预制成型，提高架空保温管外护套产品的质量。
本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种预制架空保温管外护套滚压成型设备，包括放料盘，送料机构、压型机构、咬合机构、动力及传动机构、卷管成型机构、切断机构、操作面板、可调节支撑架和底座；所述放料盘、送料机构、压型机构、咬合机构和动力及传动机构均安装在可调节支撑架上，所述可调节支撑架与底座配装；所述卷管成型机构、切断机构安装在底座上，所述底座固定在水平地面上；其特别之处在于：所述送料机构中设有压料组件和导向辊，所述压料组件中设置压料辊和摩擦轮，所述摩擦轮浸入布置在可调节支撑架上的润滑油槽中。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述导向辊由动力及传动机构驱动，布置在压料组件和压型机构之间，包括相互配合的上导向辊和下导向辊，在上导向辊和下导向辊的外壁上均设置一组环状沟槽。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述压型机构包括数量不少于五组的压型辊轮，所述压型辊轮均由动力及传动机构驱动，在每一组压型辊轮内侧端设置环状第一咬缝槽压型刃口，在压型辊轮外侧端设置环状第二咬缝槽压型刃口。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述压型辊轮的第一咬缝槽压型刃口为“V”型断面结构，压型辊轮中“V”型断面结构两侧壁的夹角β沿送料方向依次递减；所述压型辊轮第二咬缝槽压型刃口为楔形断面结构，压型辊轮中楔形断面结构侧壁的倾斜角α沿送料方向依次递减；金属板料带经压型辊轮压型后一侧为“V”型翻边结构，另一侧为直角翻边结构。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述压型机构中压型辊轮布置高度由前至后依次升高，其中心连线与水平面夹角γ≤5o。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述咬合机构布置在压型机构后面，由压板、第一压轮、第一支撑轮、第二压轮和第二支撑轮组成；所述第一支撑轮和第二支撑轮由动力及传动机构驱动，在第一支撑轮上设有第一环状压槽，所述第一压轮与第一支撑轮及压板配装；所述第二压轮与第二支撑轮配装，在第二支撑轮上设置第二环状压槽，所述第二环状压槽底面上设置环状凸楞。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述动力及传动机构包括电机及减速器组件、第一链传动组件、第二链传动组件和第三链传动组件；所述电机及减速器组件通过第一传动轴带动第一链传动组件和第二链传动组件运转，所述第一链传动组件通过第二传动轴和齿轮传动机构带动压型机构及导向辊运转，所述第二链传动组件通过第三传动轴带动第三链传动组件运转，所述第三链传动组件通过第三传动轴和第四传动轴带动咬合机构中第一支撑轮和第二支撑轮运转。
上述预制架空保温管外护套滚压成型设备，所述卷管成型机构包括支撑板、定型滚轮、定型滚轮位置调节轨道和定型带模；所述支撑板竖直布置，固定在底座上，在支撑板上设置一组呈放射状分布的定型滚轮位置调节轨道；在所述定型滚轮位置调节轨道上安装定型滚轮；所述定型滚轮包括分别与保温管外护套工件内壁及外壁咬缝边结构配合的两部分；所述定型带模为与工件螺旋咬缝边匹配的螺旋线结构，固定安装在底座上。
本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，在动力及传动机构驱动下，通过压料组件和导向辊将金属板带料输送至压型工作区域；再由五组以上压型辊轮逐渐在金属板料带两侧压制成型“V”型翻边和直角翻边；在咬合工作区域，通过第一压轮、压板与第一支撑轮配合，使螺旋盘卷的上一圈金属板料带外侧直角翻边插入下一圈金属板料带的“V”型翻边中，并由“V”型翻边将直角翻边夹紧为一体结构，然后再由第二压轮与第二支撑轮配合，使一体结构的“V”型翻边和直角翻边同时向直角翻边一侧倾倒，从而形成第一咬缝槽与第二咬缝槽相互勾连咬合的螺旋咬缝边；然后由卷管成型机构控制成型为保温管外护套。由于本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备在送料机构中设置了压料组件，并在压料辊下面设置了浸入润滑油槽中的摩擦轮，可通过压料辊与摩擦轮配合在金属板料带上涂抹润滑油，避免了金属板料带在后续“V”型翻边和直角翻边压制过程中的开裂问题。本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备在送料机构中还设置了导向辊，并在导向辊外壁上设置了一组环状沟槽，使导向辊外壁与金属板料带为间隔接触模式，金属板料可通过非接触区域吸收因其局部平面度误差造成的跑偏现象，从而保证了金属板料带沿设定的螺旋角方向输送。本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，在压型机构中至少设置五组压型辊轮，压型辊轮第一咬缝槽压型刃口“V”型断面结构两侧壁的夹角β及压型辊轮第二咬缝槽压型刃口楔形断面结构侧壁的倾斜角α均沿送料方向递减，因此金属板料带在经过压型区域时两侧边以渐进模式折边成型，从而减少了变形区域应力集中现象，保证了架空保温管外护套工件的刚度和强度，因而金属保护套的长度可达到12米以上，满足了预制架空保温管长度的技术要求，降低了架空保温管现场施工的难度。本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，在咬合机构中第二支撑轮环状压槽底面上设置了环状凸楞，因此可使第一咬缝槽与第二咬缝槽紧密贴合，从而提高了螺旋咬缝边的气密性和防水性能。
附图说明
图1是本发明所述的预制架空保温管结构示意图；
图2是图1的主视图；
图3是图2中A-A剖面结构示意图；
图4是本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备的主视图；
图5是图4中B处结构放大图；
图6是本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备的俯视图；
图7是动力及传动机构、压料组件、导向辊和压型机构结构示意图；
图8是压型辊轮结构示意图；
图9是金属板料带两侧渐进折边成型过程示意图；
图10是螺旋盘卷的上一圈金属板料带外侧直角翻边插入下一圈金属板料带的“V”型翻边中示意图；
图11是咬合机构将“V”型翻边与直角翻边夹紧示意图；
图12是咬合机构压制成型螺旋咬缝边示意图。
图中各标号清单为：1、外护套，1-1、螺旋咬缝边，1-1-1、第一咬缝槽，1-1-1，、“V”型翻边，1-1-2、第二咬缝槽，1-1-2，、直角翻边，2、聚氨酯发泡保温层，3、热媒传输管，4、放料盘，5、可调节支撑架，6、底座，7、切断机构，8、咬合机构，8-1、第一压轮，8-2、第一支撑轮，8-2-1、第一环状压槽，8-3、压板，8-4、第二支撑轮，8-4-1、第二环状压槽，8-4-2、环状凸楞，8-5、第二压轮，9、支撑板，10、定型滚轮位置调节轨道，11、定型带模，12、定型滚轮，13、压型辊轮，13-1、第二咬缝槽压型刃口，13-2、第一咬缝槽压型刃口，14、导向辊，14-1、环状沟槽，15、压料组件，15-1、压料辊，15-2、摩擦轮，15-3、润滑油槽，16、控制面板，17、金属板料带，18、动力及传动机构，18-1、电机及减速组件，18-2、第一链传动组件，18-3、第二链传动组件，18-4、第三链传动组件；
Ⅰ、第一传动轴，Ⅱ、第二传动轴，Ⅲ、第三传动轴，Ⅳ、第四传动轴。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明：
参看图1、图2、图3，本发明所述的预制架空保温管包括外护套1、聚氨酯发泡保温层2和热媒传输管3，所述外护套1由金属板料带17螺旋滚压成型，所述金属板料带17优选镀锌钢板材质，在外护套1的外壁上形成螺旋咬缝边1-1，所述螺旋咬缝边1-1包括第一咬缝槽1-1-1和第二咬缝槽1-1-2，所述第一咬缝槽1-1-1与第二咬缝槽1-1-2相互勾连咬合；所述螺旋咬缝边1-1的螺旋角与保温管外径相匹配。
参看图4、图5、图6、图7，本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备包括放料盘4、送料机构、压型机构、咬合机构8、动力及传动机构18、卷管成型机构、切断机构7、操作面板16、可调节支撑架5和底座6；所述放料盘4、送料机构、压型机构、咬合机构8和动力及传动机构18均安装在可调节支撑架5上，所述可调节支撑架5安装在底座6上，通过可调节支撑架5调整保温管外护套产品螺旋咬缝边的螺旋角；所述卷管成型机构、切断机构7安装在底座6上，所述底座6固定在水平地面上；其特别之处在于：所述送料机构中设有压料组件15和导向辊14，所述压料组件15中设置压料辊15-1和摩擦轮15-2，所述摩擦轮15-2浸入布置在可调节支撑架5上的润滑油槽15-3中，通过压料辊15-1与摩擦轮15-2配合在金属板料带17上涂抹润滑油。
参看图6、图7，在本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备中，所述导向辊14由动力及传动机构18驱动，布置在压料组件15和压型机构之间，包括上下配合的两部分，在每一部分的外壁上均设置一组环状沟槽14-1，因此，导向辊14外壁与金属板料带17为间隔接触模式，金属板料带17可通过非接触区域吸收因金属板料带17局部平面度误差造成的跑偏现象，从而保证了金属板料带17沿设定的螺旋角方向输送。
参看图6、图7、图8，在本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备中，所述压型机构包括数量不少于五组的压型辊轮13，所述压型辊轮13由动力及传动机构驱动，在压型辊轮13内侧端设置环状第一咬缝槽压型刃口13-2，所述第一咬缝槽压型刃口13-2为“V”型断面结构，“V”型断面结构两侧壁的夹角β沿送料方向递减，优选β由165o递减为30o；在压型辊轮13外侧端设置环状第二咬缝槽压型刃口13-1，所述第二咬缝槽压型刃口13-1为楔形断面结构，楔形断面结构侧壁的倾斜角α沿送料方向递减，优选α由165o递减为90o；当金属板料带17经过压型区域时两侧边以渐进模式折边成型，从而减少了变形区域应力集中现象，保证了架空保温管外护套1工件的刚度和强度，因而可制成长度为12米的金属外护套，满足了预制架空保温管长度的技术要求。
参看图4、图5，在本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备中，所述压型机构中压型辊轮布置高度由前至后依次升高，其中心连线与水平面夹角γ≤5o。
参看图5、图8，在本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备中，所述咬合机构8布置在压型机构后面，由压板8-3、第一压轮8-1、第一支撑轮8-2、第二压轮8-5和第二支撑轮8-4组成；所述第一支撑轮8-2和第二支撑轮8-4由动力及传动机构18驱动，在第一支撑轮8-2上设有第一环状压槽8-2-1，所述第一压轮8-1与第一支撑轮8-2及压板8-3配装；所述第二压轮8-5与第二支撑轮8-4配装，在第二支撑轮8-4上设置第二环状压槽8-4-1，所述第二环状压槽8-4-1底面上设置环状凸楞8-4-2。
参看图7、图8，在本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备中，所述动力及传动机构18包括电机及减速器组件18-1、第一链传动组件18-2、第二链传动组件18-3和第三链传动组件18-4；所述电机及减速器组件18-1通过第一传动轴Ⅰ带动第一链传动组件18-2和第二链传动组件18-3运转，所述第一链传动组件18-2通过第二传动轴Ⅱ和齿轮传动机构带动压型机构及导向辊14运转，所述第二链传动组件18-3通过第三传动轴Ⅲ带动第三链传动组件18-4运转，所述第三链传动组件18-4通过第三传动轴Ⅲ和第四传动轴Ⅳ带动咬合机构8中第一支撑轮8-2和第二支撑轮8-4运转。
参看图5、图7，在本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备中，所述卷管成型机构包括支撑板9、定型滚轮12、定型滚轮位置调节轨道10和定型带模11；所述支撑板9为竖直布置的扇形机构，固定在底座6上，在支撑板上设置一组呈放射状分布的定型滚轮位置调节轨道10；在所述定型滚轮位置调节轨道10上安装定型滚轮12；所述定型滚轮12包括分别与保温管外护套1工件内壁及外壁咬缝边结构配合的两部分；所述定型带模11用于限定保温管外护套工件的外径尺寸，定型带模11为与工件螺旋咬缝边1-1匹配的螺旋线结构，固定安装在底座6上。
参看图4至图10，本发明所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备的工作过程为：首先通过可调节支撑架5的调整来确定保温管外护套螺旋咬缝边的螺旋角，并调整定型滚轮12在定型滚轮位置调节轨道10上的安装位置，使其与保温管外护套外径相匹配；然后操作控制面板16上的按钮使该预制架空保温管外护套滚压成型设备启动，在动力及传动机构18驱动下，放料盘4上装夹的金属板料带17经压料组件15、导向辊14引导进入压型工作区域；再由五组以上压型辊轮13两端的第一咬缝槽压型刃口13-2和第二咬缝槽压型刃口13-1逐渐将金属板料带17两侧压制成型“V”型翻边1-1-1，和直角翻边1-1-2，；金属板料带17进入咬合工作区域后，首先通过第一压轮8-1、压板8-3、第一支撑轮8-2与卷管成型机构配合，使螺旋盘卷的上一圈金属板料带外侧直角翻边1-1-2，插入下一圈金属板料带的“V”型翻边1-1-1，中，并由“V”型翻边1-1-1，将直角翻边1-1-2，夹紧为一体结构；然后再由第二压轮8-4与第二支撑轮8-5配合，使一体结构的“V”型翻边1-1-1，和直角翻边1-1-2，同时向直角翻边1-1-2，一侧倾倒，从而形成第一咬缝槽1-1-1与第二咬缝槽1-1-2相互勾连咬合的螺旋咬缝边1-1；然后由卷管成型机构控制成型为保温管外护套1；当保温管外护套1工件满足长度要求后，由切断机构7将其切断。
Claims (10)
1.一种预制架空保温管，其特征是，所述保温管包括外护套（1）、聚氨酯发泡保温层（2）和热媒传输管（3），所述外护套（1）由金属板料带（17）螺旋滚压成型，在外护套（1）的外壁上形成螺旋咬缝边（1-1），所述螺旋咬缝边（1-1）包括第一咬缝槽（1-1-1）和第二咬缝槽（1-1-2），所述第一咬缝槽（1-1-1）与第二咬缝槽（1-1-2）相互勾连咬合。
2.根据权利要求1所述的预制架空保温管，其特征是，所述外护套（1）采用镀锌钢板材质，其外壁上螺旋咬缝边（1-1）的螺旋角与保温管外径相匹配。
3.一种预制架空保温管外护套滚压成型设备，包括放料盘（4），送料机构、压型机构、咬合机构（8）、动力及传动机构（18）、卷管成型机构、切断机构（7）、操作面板（16）、可调节支撑架（5）和底座（6）；所述放料盘（4）、送料机构、压型机构、咬合机构（8）和动力及传动机构（18）均安装在可调节支撑架（5）上，所述可调节支撑架（5）与底座（6）配装；所述卷管成型机构、切断机构（7）安装在底座（6）上，所述底座（6）固定在水平地面上；其特征是，所述送料机构中设有压料组件（15）和导向辊（14），所述压料组件（15）中设置压料辊（15-1）和摩擦轮（15-2），所述摩擦轮（15-2）浸入布置在可调节支撑架（5）上的润滑油槽（15-3）中。
4.根据权利要求3所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述导向辊（14）由动力及传动机构（18）驱动，布置在压料组件(15)和压型机构之间，包括上下配合的两部分，在每一部分的外壁上均设置一组环状沟槽(14-1)。
5.根据权利要求4所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述压型机构包括数量不少于五组的压型辊轮(13)，所述压型辊轮(13)均由动力及传动机构驱动，在压型辊轮(13）内侧端设置环状第一咬缝槽压型刃口(13-2)，在压型辊轮（13）外侧端设置环状第二咬缝槽压型刃口（13-1）。
6.根据权利要求5所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述压型辊轮（13）的第一咬缝槽压型刃口（13-2）为“V”型断面结构，“V”型断面结构两侧壁的夹角β沿送料方向依次递减；所述压型辊轮第二咬缝槽压型刃口（13-1）为，楔形断面结构侧壁的倾斜角α沿送料方向依次递减；金属板料带经压型辊轮（13）压型后一侧为“V”型翻边(1-1-1，）结构，另一侧为直角翻边（1-1-2，）结构。
7.根据权利要求6所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述压型机构中压型辊轮（13）布置高度由前至后依次升高，其中心连线与水平面夹角γ≤5o。
8.根据权利要求6所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述咬合机构（8）布置在压型机构后面，由压板（8-3）、第一压轮（8-1）、第一支撑轮（8-2）、第二压轮（8-5）和第二支撑轮（8-4）组成；所述第一支撑轮（8-2）和第二支撑轮（8-4）由动力及传动机构（18）驱动，在第一支撑轮（8-2）上设有第一环状压槽（8-2-1），所述第一压轮（8-1）与第一支撑轮（8-2）及压板（8-3）配装；所述第二压轮（8-5）与第二支撑轮（8-4）配装，在第二支撑轮（8-4）上设置第二环状压槽（8-4-1），所述第二环状压槽（8-4-1）底面上设置环状凸楞（8-4-2）。
9.根据权利要求8所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述动力及传动机构（18）包括电机及减速器组件（18-1）、第一链传动组件（18-2）、第二链传动组件（18-3）和第三链传动组件（18-4）；所述电机及减速器组件（18-1）通过第一传动轴（Ⅰ）带动第一链传动组件（18-2）和第二链传动组件（18-3）运转，所述第一链传动组件（18-2）通过第二传动轴（Ⅱ）和齿轮传动机构带动压型机构及导向辊（14）运转，所述第二链传动组件（18-3）通过第三传动轴Ⅲ带动第三链传动组件（18-4）运转，所述第三链传动组件（18-4）通过第三传动轴Ⅲ和第四传动轴Ⅳ带动咬合机构（8）中第一支撑轮（8-2）和第二支撑轮（8-4）运转。
10.根据权利要求9所述的预制架空保温管外护套滚压成型设备，其特征是，所述卷管成型机构包括支撑板（9）、定型滚轮（12）、定型滚轮位置调节轨道（10）和定型带模（11）；所述支撑板（9）为竖直布置的扇形机构，固定在底座（6）上，在支撑板上设置一组呈放射状分布的定型滚轮位置调节轨道（10）；在所述定型滚轮位置调节轨道（10）上安装定型滚轮（12）；所述定型滚轮（12）包括分别与保温管外护套（1）工件内壁及外壁咬缝边结构配合的两部分；所述定型带模（11）为与工件螺旋咬缝边（1-1）匹配的螺旋线结构，固定安装在底座（6）上。
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