CN105799145A - Pvc-u管道缠绕机 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道缠绕机技术领域，具体涉及一种PVC‑U管道缠绕机，包括驱动系统、成型系统、切割系统和机架，驱动系统、成型系统和切割系统均设于机架上，驱动系统位于成型系统的一侧以将PVC‑U管道板材原料输送至成型系统处，切割系统位于成型系统的内部以对成型系统上缠绕成型的板材切割。本发明的PVC‑U管道缠绕机，工作效率高，切割范围大，旋转切割时，不径向进刀，保证缠绕管道不变形。

Description

PVC-U管道缠绕机

技术领域

本发明属于管道缠绕机技术领域，具体涉及一种PVC-U管道缠绕机。

背景技术

在“以塑代钢"的社会，大口径缠绕管技术是塑料管道发展的一项新型技术，以口径大、质量轻、强度好、耐腐蚀性强、密封性好、成本低等良好性能优势，逐渐占据了部分市场，新型PVC-U管道缠绕设备需求日益广泛。目前PVC管生产出来的时候，需要使用缠绕机缠绕成管盘，在大口径的PVC管需要缠绕的时候，需要采用PVC-U大口径缠绕机，市场上的大口径PVC-U管道缠绕设备，切应力集中导致缠绕尺寸精度不够，管道成型后切面质量不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种PVC-U管道缠绕机，工作效率高，切割范围大，旋转切割时，不径向进刀，保证缠绕管道不变形。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括驱动系统、成型系统、切割系统和机架，驱动系统、成型系统和切割系统均设于机架上，驱动系统位于成型系统的一侧以将PVC-U管道板材原料输送至成型系统处，切割系统位于成型系统的内部以对成型系统上缠绕成型的板材切割。

优选的，所述成型系统包括前面板、后面板和多个成型辊，前面板和后面板相对平行设置且均为圆形的框架结构，多个成型辊设于前面板和后面板之间，且成型辊与前面板和/或后面板垂直；切割系统安装在后面板上且从前面板的一侧凸出。

优选的，所述成型辊的数量为20个。

优选的，所述驱动系统包括进料组件和压合组件，进料组件位于前面板和后面板的一侧，压合组件安装在后面板上且从前面板的一侧凸出，压合组件与成型辊之间间隔有便于PVC-U管道板材通过的间隙。

优选的，所述进料组件包括减速马达、链条、导料口、进料架和进料辊装置，减速马达设于机架上，进料架设于前面板和后面板的一侧，进料架具有进料端和出料端，所述出料端与前面板和后面板相切，导料口位于所述进料端处，进料辊装置具有多组，多组进料辊装置平行的设于进料架上，进料辊装置与成型辊平行；每组进料辊装置均包括进料同步链轮、进料传动齿轮进料传动轴和进料辊，进料传动轴架设在进料架上，进料辊套设在进料传动轴上，进料同步链轮通过链条与减速马达连接，进料传动齿轮位于进料传动轴的一端，相邻进料辊装置上的进料传动齿轮啮合。

优选的，所述压合组件包括压合组支座和压合辊装置，压合组支座安装在后面板上，所述压合辊装置具有多组，所述压合辊装置平行的设于压合组支座上；每组压合辊装置均包括压合同步链轮、压合传动齿轮、压合传动轴和压合辊，压合传动轴安装在后面板上，压合辊设在压合传动轴上，压合同步链轮通过链条与减速马达连接，压合传动齿轮位于压合传动轴的一端，相邻压合辊装置上的压合传动齿轮啮合。

优选的，所述压合辊的直径大于进料辊的直径。

优选的，所述切割系统包括切割电机、转动轴、支臂和切割齿轮，转动轴安装于后面板的中部，支臂的一端与转动轴的端部连接，另一端与切割齿轮连接，切割电机安装在支臂上。

优选的，所述支臂上开设有线槽，转动轴滑动的穿过线槽并可沿线槽滑行，支臂与线槽间通过螺母固定。

优选的，所述转动轴与一转动手轮传动连接。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极效果：

(1)本发明中的成型辊按一定的切向角安装，管道缠绕过程中切应力可以实时补偿，缠绕管道精度高，切割系统旋转切割时，径向不进刀，缠绕管道不变形，切面质量高；

(2)本发明中的切割系统具有转动轴，将切割齿轮通过一支臂与转动轴连接，转动轴可以随时带动切割齿轮旋转，对需切割部位进行切割，同时，支臂上设有线槽，通过转动轴在线槽内的移动，来调节切割齿轮与转动轴间的距离，进而调节切割齿轮的旋转半径，可以适应于不同尺寸成型系统的切割使用，普适性高，结构简单，操作方便，效率高，切割范围大；

(3)本发明中的压合辊的直径大于进料辊的直径，确保缠绕板材始终处于受拉状态。

附图说明

图1为本发明的PVC-U管道缠绕机的主视图；

图2为图1所示PVC-U管道缠绕机的俯视图；

图3为图1所示PVC-U管道缠绕机的左视图；

图4为本发明中的驱动系统除去减速马达后的主视图；

图5为图4所示驱动系统除去减速马达后的俯视图；

其中：1、驱动系统，11、进料组件，110、减速马达，111、导料口，112、进料架，113、进料同步链轮，114、进料传动齿轮，115、进料传动轴，116、进料辊，12、压合组件，121、压合同步链轮，122、压合传动齿轮，123、压合传动轴，124、压合辊；

2、成型系统，21、前面板，22、后面板，23、成型辊；

3、切割系统，31、切割电机，32、转动轴，33、支臂，34、切割齿轮，35、线槽，36、转动手轮；

4、机架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，为本发明的PVC-U管道缠绕机，包括驱动系统1、成型系统2、切割系统3和机架4，驱动系统1、成型系统2和切割系统3均设于机架4上。驱动系统1位于成型系统2的一侧以将PVC-U管道板材原料输送至成型系统2处，成型系统2呈圆盘状，成型系统2在旋转运动下对PVC-U管道板材原料实现缠绕成型及轴向螺旋推出，切割系统3位于成型系统2的内部以对成型系统2上缠绕成型的板材切割。

成型系统2包括前面板21、后面板22和多个成型辊23，前面板21和后面板22相对平行设置且均为圆形的框架结构，多个成型辊23设于前面板21和后面板22之间，且成型辊23与前面板21和/或后面板22垂直；切割系统3安装在后面板22上且从前面板21的一侧凸出。在本实施例中，成型辊23的数量为20个。其中成型辊23安装角度进行如下说明：

抛物线插值：对切向角邻域进行抛物线插值以确定最大匹配值位置，设截面A相邻两截面为A_-和A₊,A,A_-和A₊之间相隔为β，取抛物线峰值对应的切应变为τ_ρ计算如公式：

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\ρ}}=\mathrm{\β}\frac{({\mathrm{\τ}}_{A+}-{\mathrm{\τ}}_{A-})}{4{\mathrm{\τ}}_A-2({\mathrm{\τ}}_{A+}+{\mathrm{\τ}}_{A-})}$

成型系统2采用前面板21、后面板22和成型辊23等结构，其主要的作用是约束板材，保证缠绕管径精确。各成型辊按缠绕管道直径选取切向安装角度作如下定义：

ρ：为缠绕接触点距缠绕前后面板中心点的距离，为成型辊23切向安装角沿管道缠绕长度方向变化率。根据静力学公式缠绕管道横截面上的扭矩计算为：

由此推出，

所以：切向安装角度为：

式中：T为热缠绕管道横截面上的扭矩，单位为Nm；τ_ρ-对应ρ缠绕接触点的切应力，单位为MPa；G为剪切模量，单位为GPa。

按照以上的角度逆向进行成型辊23的安装，共计20个成型辊23，排列平行安装，实现成型时候的切应力补偿。

驱动系统1包括进料组件11和压合组件12，进料组件11位于前面板21和后面板22的一侧，压合组件12安装在后面板22上且从前面板21的一侧凸出，压合组件12与成型辊23之间间隔有便于PVC-U管道板材通过的间隙。

进料组件11包括减速马达110、链条、导料口111、进料架112和进料辊装置，减速马达110设于机架4上，进料架112设于前面板21和后面板22的一侧，进料架112具有进料端和出料端，所述出料端与前面板21和后面板22相切，导料口111位于所述进料端处，进料辊装置具有多组，多组进料辊装置平行的设于进料架112上，进料辊装置与成型辊23平行；每组进料辊装置均包括进料同步链轮113、进料传动齿轮114进料传动轴115和进料辊116，进料传动轴115架设在进料架112上，进料辊116套设在进料传动轴115上，进料同步链轮113通过链条与减速马达110连接，进料传动齿轮114位于进料传动轴115的一端，相邻进料辊装置上的进料传动齿轮114啮合。

压合组件12包括压合组支座和压合辊装置，压合组支座安装在后面板22上，所述压合辊装置具有多组，所述压合辊装置平行的设于压合组支座上；每组压合辊装置均包括压合同步链轮121、压合传动齿轮122、压合传动轴123和压合辊124，压合传动轴123安装在后面板22上，压合辊124套设在压合传动轴123上，压合同步链轮121通过链条与减速马达110连接，压合传动齿轮122位于压合传动轴123的一端，相邻压合辊装置上的压合传动齿轮122啮合。

切割系统3包括切割电机31、转动轴32、支臂33和切割齿轮34，转动轴32安装于后面板22的中部，支臂33的一端与转动轴32的端部连接，另一端与切割齿轮34连接，切割电机31安装在支臂33上，切割电机31的外部装有防护罩。支臂33上开设有线槽35，转动轴32滑动的穿过线槽35并可沿线槽35滑行，支臂33与线槽35间通过螺母固定。转动轴32与一转动手轮36传动连接，通过转动手轮26可以使转动轴32旋转。

本发明的PVC-U管道缠绕机使用时，将PVC-U缠绕板材原料从导料口111导入驱动系统，减速马达110通过链条传动带动进料组件11的进料传动齿轮114，驱动进料组件完成缠绕板材进入成型系统2，在成型辊23的旋转运动下实现板材的缠绕成型及轴向螺旋推出，同时，减速马达110通过链条传动带动压合组件12的压合同步链轮121实现压合传动齿轮122的旋转进而驱动压合辊124，实现板材在成型系统2内缠绕一周压合组件12将板材压合成型。当管道缠绕到规定长度时，切割系统3动作，完成管道的切割。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PVC-U管道缠绕机，其特征在于：包括驱动系统(1)、成型系统(2)、切割系统(3)和机架(4)，驱动系统(1)、成型系统(2)和切割系统(3)均设于机架(4)上，驱动系统(1)位于成型系统(2)的一侧以将PVC-U管道板材原料输送至成型系统(2)处，切割系统(3)位于成型系统(2)的内部以对成型系统(2)上缠绕成型的板材切割。

2.根据权利要求1所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：成型系统(2)包括前面板(21)、后面板(22)和多个成型辊(23)，前面板(21)和后面板(22)相对平行设置且均为圆形的框架结构，多个成型辊(23)设于前面板(21)和后面板(22)之间，且成型辊(23)与前面板(21)和/或后面板(22)垂直；切割系统(3)安装在后面板(22)上且从前面板(21)的一侧凸出。

3.根据权利要求2所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：成型辊(23)的数量为20个。

4.根据权利要求2所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：驱动系统(1)包括进料组件(11)和压合组件(12)，进料组件(11)位于前面板(21)和后面板(22)的一侧，压合组件(12)安装在后面板(22)上且从前面板(21)的一侧凸出，压合组件(12)与成型辊(23)之间间隔有便于PVC-U管道板材通过的间隙。

5.根据权利要求4所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：进料组件(11)包括减速马达(110)、链条、导料口(111)、进料架(112)和进料辊装置，减速马达(110)设于机架(4)上，进料架(112)设于前面板(21)和后面板(22)的一侧，进料架(112)具有进料端和出料端，所述出料端与前面板(21)和后面板(22)相切，导料口(111)位于所述进料端处，进料辊装置具有多组，多组进料辊装置平行的设于进料架(112)上，进料辊装置与成型辊(23)平行；每组进料辊装置均包括进料同步链轮(113)、进料传动齿轮(114)进料传动轴(115)和进料辊(116)，进料传动轴(115)架设在进料架(112)上，进料辊(116)套设在进料传动轴(115)上，进料同步链轮(113)通过链条与减速马达(110)连接，进料传动齿轮(114)位于进料传动轴(115)的一端，相邻进料辊装置上的进料传动齿轮(114)啮合。

6.根据权利要求5所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：压合组件(12)包括压合组支座和压合辊装置，压合组支座安装在后面板(22)上，所述压合辊装置具有多组，所述压合辊装置平行的设于压合组支座上；每组压合辊装置均包括压合同步链轮(121)、压合传动齿轮(122)、压合传动轴(123)和压合辊(124)，压合传动轴(123)安装在后面板(22)上，压合辊(124)设在压合传动轴(123)上，压合同步链轮(121)通过链条与减速马达(110)连接，压合传动齿轮(122)位于压合传动轴(123)的一端，相邻压合辊装置上的压合传动齿轮(122)啮合。

7.根据权利要求6所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：压合辊(125)的直径大于进料辊(116)的直径。

8.根据权利要求1所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：切割系统(3)包括切割电机(31)、转动轴(32)、支臂(33)和切割齿轮(34)，转动轴(32)安装于后面板(22)的中部，支臂(33)的一端与转动轴(32)的端部连接，另一端与切割齿轮(34)连接，切割电机(31)安装在支臂(33)上。

9.根据权利要求8所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：支臂(33)上开设有线槽(35)，转动轴(32)滑动的穿过线槽(35)并可沿线槽(35)滑行，支臂(33)与线槽(35)间通过螺母固定。

10.根据权利要求8所述的PVC-U管道缠绕机，其特征在于：转动轴(32)与一转动手轮(36)传动连接。