CN105599130B - 一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属铸造技术领域，具体涉及一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机。通过在机架上安装驱动机构，在驱动机构的被动轮上套接高强度耐磨传动带，将球墨铸铁管放在传动带上，由传动带驱动球墨铸铁管高速平稳的转动，可以实现高质量的水泥衬层或传统方法根本不能实现的球墨铸铁管衬层，同时解决了传统衬层过程中，由于球墨铸铁管管体的上下跳动对托轮以及其他设备的冲击损害。

Description

一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机
技术领域
本发明属于金属铸造技术领域，具体涉及一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机。
背景技术
球墨铸铁管内壁的水泥砂浆衬层生产工艺需要使球墨铸管高速旋转，使管内的水泥砂浆与球墨铸管同时旋转，在离心力的作用下水泥砂浆脱水，水泥砂浆附在管内壁，在球墨铸铁管内壁形成水泥砂浆保护层。
由于中大球墨铸铁管都有一定的椭圆度，球墨铸铁管在高速旋转时必将产生上下跳动，离心球墨铸管管径越大，椭圆度就越大，放在胶轮上高速旋转就越困难。原有的水泥衬层机工作原理是电机(或液压马达)驱动挂胶托轮(或实心胶轮或充气轮胎)，球墨铸管放在挂胶托轮上，在挂胶托轮的驱动下内孔装有水泥砂浆的球墨铸铁管高速旋转，在离心力的作用下水泥砂浆脱水后涂到管的内壁上。由于铸管管径越大，椭圆度越大，高速旋转的球墨铸铁管上下跳动所产生的冲击力非常大，转速也提不高，水泥衬层质量很难保证，有时甚至不能完成水泥内衬而将铸管报废，同时设备经常维修不仅降低了生产率而且增加了生产成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机，通过将球墨铸铁管用高强度耐磨传动带夹住悬挂起来，驱动机构使高强度耐磨传动带运动，传动带驱动球墨铸铁管平稳的高速旋转，在离心力的作用下使水泥砂浆附在球墨铸铁管内壁，水泥砂浆脱水形成水泥混凝土保护层，克服了球墨铸铁管的上下跳动对设备的损害。
本发明是这样实现的，根据本发明的一个方面，提供了一种结构的中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机，间隔固定距离设置两组衬层机单元，每组衬层机单元包括机架、驱动机构、至少三条高强度耐磨传动带，驱动机构固定在所述机架上，包括带有主动轮的主动驱动机构和4个被动轮，分别为2个被动轮A和2个被动轮B，主动驱动机构控制主动轮运转，主动轮通过传动带驱动被动轮旋转，所述带式水泥衬层机还包括一个充气中间挡圈；
一条高强度耐磨传动带套在其中一组衬层机单元的4个被动轮上，形成一个竖直平面，另外一组衬层机单元的四个被动轮两侧轮缘呈凸起结构，两侧轮缘呈凸起结构的被动轮在凸起上分别套接一条高强度耐磨传动带，所述充气中间挡圈的内径等于球墨铸铁管的外径，球墨铸铁管套接固定好充气中间挡圈后放在两组衬层机单元被动轮A之间的高强度耐磨传送带上，充气中间挡圈刚好夹在所述两侧轮缘呈凸起结构的被动轮套接的两条高强度耐磨传动带之间；
通过水泥砂浆输送设备向球墨铸铁管中输送水泥砂浆，启动所述主动驱动机构，带动所述被动轮转动，从而使球墨铸铁管在高强度耐磨传动带上旋转，在离心力的作用下使水泥砂浆附在球墨铸铁管内壁，水泥砂浆脱水形成水泥混凝土保护层。
进一步地，球墨铸铁管通过步进升降机运送到所述高强度耐磨传动带上，载有球墨铸铁管的步进升降机先升高，前进到所述两组衬层机单元之间后下降，将球墨铸铁管放在所述被动轮A之间的高强度耐磨传动带上。
进一步地，所述机架上设有气动压轮，衬层过程中压在球墨铸铁管上，防止球墨铸铁管上下跳动。
进一步地，带式水泥衬层机还包括承口挡圈和插口挡圈，承口挡圈和插口挡圈在球墨铸铁管衬层过程中将其两端挡住，防止水泥砂浆流出球墨铸铁管。
进一步地，被动轮轮体上设有多个凹型小带轮，每个凹型小带轮中套接一条所述高强度耐磨传动带。
根据本发明的另外一个方面，提供了另外一种结构的中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机，包括机架、驱动机构、至少三条高强度耐磨传动带，驱动机构固定在所述机架上，包括带有主动轮的主动驱动机构和2个被动轮，主动驱动机构控制主动轮运转，主动轮通过传动带驱动被动轮旋转，所述带式水泥衬层机还包括一个充气中间挡圈；
一条高强度耐磨传动带套在其中一个被动轮上，形成一个封闭环，另外一个被动轮两侧轮缘呈凸起结构，两侧轮缘呈凸起结构的被动轮在凸起上分别套接一条高强度耐磨传动带形成两个封闭环，所述充气中间挡圈的内径等于球墨铸铁管的外径，球墨铸铁管套接固定好充气中间挡圈后放在三条高强度耐磨传送带形成的封闭环内，充气中间挡圈刚好夹在所述两侧轮缘呈凸起结构的被动轮套接的两条高强度耐磨传动带之间；
通过水泥砂浆输送设备向球墨铸铁管中输送水泥砂浆，启动所述主动驱动机构，带动所述被动轮转动，从而使球墨铸铁管在高强度耐磨传动带上旋转，在离心力的作用下使水泥砂浆附在球墨铸铁管内壁，水泥砂浆脱水形成水泥混凝土保护层。
进一步地，球墨铸铁管通过水平输送升降滚道和升降机的配合运送到所述高强度耐磨传动带上，升降机设置在高强度耐磨传动带正下方，升降机上还设有部分水平输送升降滚道，球墨铸铁管通过水平输送升降滚道送入高强度耐磨传动带形成的封闭圈内后，启动升降机使其下降，球墨铸铁管悬空挂在所述高强度耐磨传动带上。
进一步地，所述高强度耐磨传动带通过设在所述机架上的支撑轮支撑起来，方便球墨铸铁管进入到所述高强度耐磨传动带形成的封闭圈内；所述高强度耐磨传动带左右两边的支架上设有挡轮防止球墨铸铁管在衬层过程中左右摆动；所述机架上还设有气动压轮，衬层过程中压在球墨铸铁管上，防止球墨铸铁管上下跳动。
进一步地，所述带式水泥衬层机还包括承口挡圈和插口挡圈，承口挡圈和插口挡圈在球墨铸铁管衬层过程中将其两端挡住，防止水泥砂浆流出球墨铸铁管。
进一步地，所述被动轮轮体上设有多个凹型小带轮，每个凹型小带轮中套接一条所述高强度耐磨传动带。
与现有技术相比，本发明的优点在于，利用本发明提供的带式水泥衬层机，传动带在高速转动时能够将球墨铸铁管旋转到较高的转速，即使球墨铸铁管有较大的椭圆度也能很好的将水泥砂浆衬在球墨铸铁管内壁上；
传送带是柔性的，本身就能缓冲球墨铸铁管旋转时的上下跳动，进一步再加上气动压轮的设置，使球墨铸铁管能够平稳转动，提高水泥衬层质量。
附图说明
图1为步进升降机向设有两组衬层机单元的本发明提供的带式水泥衬层机上运输球墨铸铁管主视示意图；
图2为步进升降机向设有两组衬层机单元的本发明提供的带式水泥衬层机上运输球墨铸铁管侧视示意图；
图3为水平输送升降滚道和升降机向设有两个被动轮的本发明提供的带式水泥衬层机上运输球墨铸铁管主视示意图；
图4为水平输送升降滚道和升降机向设有两个被动轮的本发明提供的带式水泥衬层机上运输球墨铸铁管侧视示意图；
图5为设有两组衬层机单元的本发明提供的带式水泥衬层机被动轮轮体上设有凹型小带轮时示意图；
图6为向球墨铸铁管中输送水泥砂浆的输送设备。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决现有技术中球墨铸铁管在进行水泥衬层工艺时由于管体的椭圆度，会发生上下跳动从而影响衬层水泥层质量的问题，本发明提供了一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机，通过在机架上安装驱动机构，在驱动机构的被动轮上套接高强度耐磨传动带，将球墨铸铁管放在传动带上，由传动带带动球墨铸铁管转动，实现水泥衬层，解决了传统衬层过程中，由于球墨铸铁管管体的上下跳动对托轮以及其他设备的冲击损害。
实施例1、
参考图1和图2，以对中管径球墨铸铁管水泥衬层为例，机架1、驱动机构2和至少三条高强度耐磨传动带3组成一组衬层机单元，本实施例中的带式衬层机包括间隔固定距离设置的两组衬层机单元和一个充气中间挡圈4，所述距离至少能够通过一个步进升降机，每组衬层机单元的驱动机构2中包括2个被动轮A221和两个被动轮B222，一条高强度耐磨传动带3套接在一组衬层机单元的四个被动轮22上，形成一个竖直平面，另外一组衬层机单元的四个被动轮22两侧轮缘呈凸起结构，两侧轮缘呈凸起结构的被动轮22在凸起上分别套接一条高强度耐磨传动带3，所述充气中间挡圈4的内径等于球墨铸铁管的外径，球墨铸铁管套接固定好充气中间挡圈4后放在两组衬层机单元被动轮A221之间的高强度耐磨传送带3上，充气中间挡圈4刚好夹在所述两侧轮缘呈凸起结构的被动轮22套接的两条高强度耐磨传动带3之间；
使用本实施例提供的带式水泥衬层机进行球墨铸铁管水泥衬层时，将管放在被动轮22之间的高强度耐磨传动带3上，通过水泥砂浆输送设备(参考图6)向管内输送水泥砂浆，启动主动驱动机构21，最终实现球墨铸铁管的转动，管内水泥砂浆在离心力作用下脱水，附着在管内壁上，形成水泥保护层。
在利用本设备对球墨铸铁管进行衬层之前，需要将管放到高强度耐磨传动带3上，本实施例利用步进升降机6，先将球墨铸铁管放在步进升降机6上，启动升高，前进到两组衬层机单元之间后启动下降，将球墨铸铁管放在所述被动轮22之间的高强度耐磨传动带3上。完成衬层工艺后，启动步进升降机6升高，托起球墨铸铁管后步移离开两个衬层机单元，从带式衬层机上将完成衬层的球墨铸铁管卸载下来。
为了防止带有椭圆度的球墨铸铁管在转动时上下跳动，作为技术方案的改进，机架1上设有气动压轮9，衬层过程中压在球墨铸铁管上面。
实施例2、
参考图3和图4，以对大管径球墨铸铁管水泥衬层为例，所述带式水泥衬层机包括机架1、驱动机构2、三条高强度耐磨传动带3和充气中间挡圈4，驱动机构2固定在机架1上，其包括带有主动轮211的主动驱动机构21和被动轮22，被动轮22设有两个，且在机架1上间隔固定距离设置，主动驱动机构21控制主动轮211运转，主动轮211通过传动作用带动被动轮22运转，所述传动作用包括一切能够使主动轮211带动被动轮22运转的作用，优选皮带传动、齿轮传动，一条高强度耐磨传动带3套在其中一个被动轮22上，形成一个封闭环，另外一个被动轮22两侧轮缘呈凸起结构，两侧轮缘呈凸起结构的被动轮22在凸起上分别套接一条高强度耐磨传动带3形成两个封闭环，所述充气中间挡圈4的内径等于球墨铸铁管的外径，球墨铸铁管套接固定好充气中间挡圈4后放在三条高强度耐磨传送带3形成的封闭环内，充气中间挡圈4刚好夹在所述两侧轮缘呈凸起结构的被动轮22套接的两条高强度耐磨传动带3之间；
通过水泥砂浆输送设备(参考图6)向球墨铸铁管中输送水泥砂浆，启动所述主动驱动机构，带动所述被动轮转动，从而使球墨铸铁管在高强度耐磨传动带上旋转，在离心力的作用下使水泥砂浆附在球墨铸铁管内壁，水泥砂浆脱水形成水泥混凝土保护层。
在利用本设备对球墨铸铁管进行衬层之前，需要将管放到高强度耐磨传动带3上，本实施例利用水平输送升降滚道5和升降机13结合的方式，上面固定部分水平输送升降滚道5的升降机13设置在带式水泥衬层机正下方，球墨铸铁管通过水平输送升降滚道5送入高强度耐磨传动带3形成的封闭圈内后，启动升降机13使它下降，从而球墨铸铁管悬空挂在三条高强度耐磨传动带3上，即可进行下一步的衬层工艺。在衬层工艺完成后，启动升降机13上升，使其上的水平输送升降滚道5接触到球墨铸铁管，启动水平输送升降滚道向相反的方向输送，将衬层完成的球墨铸铁管从带式水泥衬层机上卸载下来。
由于高强度耐磨传动带3是柔性的，所以其挂在被动轮22上时自然下垂，形成的封闭圈水平宽度等于被动轮22的直径，即使有些被动轮22的直径大于球墨铸铁管的直径，也容易发生变形导致球墨铸铁管不能进入到传动带中，因此作为技术方案的改进，在机架1上设有至少一个支撑轮7将高强度耐磨传动带3支撑起来，方便球墨铸铁管被送入，并且由于球墨铸铁管是悬空状态，在衬层时很容易左右摆动，因此在传动带左右两边的机架1上设有挡轮8，同时为了防止球墨铸铁管旋转过程中上下跳动，在机架1上还设有气动压轮9，压在管上。
以上两种结构的带式水泥衬层机均利用传动带结构，改变了传统衬层工艺中球墨铸铁管放在托轮上进行衬层，解决了管的上下跳动容易对设备产生冲击的问题。
在球墨铸铁管衬层过程中，水泥砂浆容易从两端出口飞出，因此作为技术方案的改进，本发明提供的带式水泥衬层机还包括承口挡圈10和插口挡圈11，在球墨铸铁管衬层过程中将其两端挡住，防止水泥砂浆流出球墨铸铁管。
所有在被动轮22上套接高强度耐磨传动带3的方式，只要能够实现使球墨铸铁管在传动带上转动完成水泥衬层，均属于本发明的保护范围，例如参考图5，所述带式水泥衬层机的被动轮22的轮体上设有多个凹型小带轮12，每个凹型小带轮中套接一条所述高强度耐磨传动带3。
本发明中所用的高强度耐磨传动带3可以采用拉力值Fw(1％断裂伸长率容忍的环境温度)大于20KN/m、断裂伸长小于18％的任何材料，例如可以是复合胶带，工程塑料带和化纤带等。

Claims (10)

1.一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机，其特征在于，包括间隔固定距离设置的两组衬层机单元，每组衬层机单元包括机架、驱动机构、至少三条高强度耐磨传动带，驱动机构固定在所述机架上，包括带有主动轮的主动驱动机构和4个被动轮，分别为2个被动轮A和2个被动轮B，主动驱动机构控制主动轮运转，主动轮通过传动带驱动被动轮旋转，所述带式水泥衬层机还包括一个充气中间挡圈；
一条高强度耐磨传动带套在其中一组衬层机单元的4个被动轮上，形成一个竖直平面，另外一组衬层机单元的四个被动轮两侧轮缘呈凸起结构，两侧轮缘呈凸起结构的被动轮在凸起上分别套接一条高强度耐磨传动带，所述充气中间挡圈的内径等于球墨铸铁管的外径，球墨铸铁管套接固定好充气中间挡圈后放在两组衬层机单元被动轮A之间的高强度耐磨传送带上，充气中间挡圈刚好夹在所述两侧轮缘呈凸起结构的被动轮套接的两条高强度耐磨传动带之间；
通过水泥砂浆输送设备向球墨铸铁管中输送水泥砂浆，启动所述主动驱动机构，带动所述被动轮转动，从而使球墨铸铁管在高强度耐磨传动带上旋转，在离心力的作用下使水泥砂浆附在球墨铸铁管内壁，水泥砂浆脱水形成水泥混凝土保护层。
2.根据权利要求1所述的带式水泥衬层机，其特征在于，球墨铸铁管通过步进升降机运送到所述高强度耐磨传动带上，载有球墨铸铁管的步进升降机先升高，前进到所述两组衬层机单元之间后下降，将球墨铸铁管放在所述被动轮A之间的高强度耐磨传动带上。
3.根据权利要求1所述的带式水泥衬层机，其特征在于，所述机架上设有气动压轮，衬层过程中压在球墨铸铁管上，防止球墨铸铁管上下跳动。
4.根据权利要求1-3任一所述的带式水泥衬层机，其特征在于，所述带式水泥衬层机还包括承口挡圈和插口挡圈，承口挡圈和插口挡圈在球墨铸铁管衬层过程中将其两端挡住，防止水泥砂浆流出球墨铸铁管。
5.根据权利要求1-3任一所述的带式水泥衬层机，其特征在于，所述被动轮轮体上设有多个凹型小带轮，每个凹型小带轮中套接一条所述高强度耐磨传动带。
6.一种中大管径球墨铸铁管带式水泥衬层机，其特征在于，包括机架、驱动机构、至少三条高强度耐磨传动带，驱动机构固定在所述机架上，包括带有主动轮的主动驱动机构和2个被动轮，主动驱动机构控制主动轮运转，主动轮通过传动带驱动被动轮旋转，所述带式水泥衬层机还包括一个充气中间挡圈；
一条高强度耐磨传动带套在其中一个被动轮上，形成一个封闭环，另外一个被动轮两侧轮缘呈凸起结构，两侧轮缘呈凸起结构的被动轮在凸起上分别套接一条高强度耐磨传动带形成两个封闭环，所述充气中间挡圈的内径等于球墨铸铁管的外径，球墨铸铁管套接固定好充气中间挡圈后放在三条高强度耐磨传送带形成的封闭环内，充气中间挡圈刚好夹在所述两侧轮缘呈凸起结构的被动轮套接的两条高强度耐磨传动带之间；
通过水泥砂浆输送设备向球墨铸铁管中输送水泥砂浆，启动所述主动驱动机构，带动所述被动轮转动，从而使球墨铸铁管在高强度耐磨传动带上旋转，在离心力的作用下使水泥砂浆附在球墨铸铁管内壁，水泥砂浆脱水形成水泥混凝土保护层。
7.根据权利要求6所述的带式水泥衬层机，其特征在于，球墨铸铁管通过水平输送升降滚道和升降机的配合运送到所述高强度耐磨传动带上，升降机设置在高强度耐磨传动带正下方，升降机上还设有部分水平输送升降滚道，球墨铸铁管通过水平输送升降滚道送入高强度耐磨传动带形成的封闭圈内后，启动升降机使其下降，球墨铸铁管悬空挂在所述高强度耐磨传动带上。
8.根据权利要求6所述的带式水泥衬层机，其特征在于，所述高强度耐磨传动带通过设在所述机架上的支撑轮支撑起来，方便球墨铸铁管进入到所述高强度耐磨传动带形成的封闭圈内；所述高强度耐磨传动带左右两边的支架上设有挡轮防止球墨铸铁管在衬层过程中左右摆动；所述机架上还设有气动压轮，衬层过程中压在球墨铸铁管上，防止球墨铸铁管上下跳动。
9.根据权利要求6-8任一所述的带式水泥衬层机，其特征在于，所述带式水泥衬层机还包括承口挡圈和插口挡圈，承口挡圈和插口挡圈在球墨铸铁管衬层过程中将其两端挡住，防止水泥砂浆流出球墨铸铁管。
10.根据权利要求6-8任一所述的带式水泥衬层机，其特征在于，所述被动轮轮体上设有多个凹型小带轮，每个凹型小带轮中套接一条所述高强度耐磨传动带。
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