CN105799180B - 一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，解决了现有的连续缠绕管生产工艺模具可调性差、承接口和主管一次性成型不足等问题，包括挤出机、管壁成型模、电气控制系统，其特征是所述的管壁成型模中设有承接口成型模，承接口成型模前端设有成型笼，成型笼是由若干支滚棒组成的圆柱笼体，所有滚棒相互平行且沿所在的圆柱笼体圆周切面方向朝旋转反向倾斜；在成型笼径向部位设有成型压轮机构；管壁成型模的出管端设有内径定径套。避免缠绕成型出现内外壁堆积异型等现象，承接口和主管一次性成型，且保证了产品质量，并实现增强管的一次性成型。

Description

一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备

技术领域

本发明涉及管道制造技术领域，尤其涉及一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备。

背景技术

连续型缠绕管是近年来广泛应用的大口径管道制造方法，采用塑料等能熔融材料进行加工，并复合成多种结构的管成品。本申请人和其他科研、生产厂家在该领域都进行了多种设备、工艺设计。如专利公告号为CN102777707B，公开的一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管及制作方法，由五层及五层以上不同特性的材料复合而成，其中中间层为螺旋成型焊接钢管，螺旋成型焊接钢管的内外表面分别设有内热熔胶层和外热熔胶层，在螺旋成型焊接钢管的外热熔胶层上设有外缠绕塑料层，在螺旋成型焊接钢管内热熔胶层上设有内缠绕塑料层。又如专利公告号为CN103934388B设计的一种钢丝骨架连续缠绕工艺，设定钢丝卷钢丝剩余量，启动纬线缠绕动盘加速缠绕，缠绕机向后直线运动，预留更换钢丝卷、切头、对接焊接、去除焊接飞边工作周期。再如专利公开号为CN104455790A，一种玻璃钢PE复合管及连续缠绕生产工艺，包括玻璃钢层，在玻璃钢层内壁设有内增强层，内增强层内壁设有PE层；玻璃钢层外表面从内向外依次设有外加强层、外保护层；PE层从管道体内表沿管道体两端向外翻转，并与外保护层贴合一段翻边长度；通过缠绕、固化、切割、封口等工艺完成。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的连续缠绕管生产工艺模具可调性差、承接口和主管一次性成型不足等问题，提供一种结构设计合理，一次性完成前后承插口和主管成型、自动化程度高的连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，包括挤出机、管壁成型模、电气控制系统，其特征是所述的管壁成型模中设有承接口成型模，承接口成型模前端设有成型笼，成型笼是由若干支滚棒组成的圆柱笼体，所有滚棒相互平行且沿所在的圆柱笼体圆周切面方向朝旋转反向倾斜；在成型笼径向部位设有成型压轮机构；管壁成型模的出管端设有内径定径套。本装备主要由四部分构成，一是主管缠绕成型，二是两端承插口（即接头）成型，三是主管外表的增强管缠绕固定，最后是输出整形切割定型装置。其中把主管缠绕成型部位设计成可调节松紧度的倾斜滚棒成型笼，滚棒的一端与接头模具的内壁通过面-面结合，工作时由接头模具驱动带动成型笼转动，而在成型笼前端（输出端）安装内径定径套，在内外双重冷却过程中使产品内径得到定性和光滑表面。除输出整形切割定型装置外，前三部分有机组合在一起，通过电脑程序完成同步作业，即插口成型—主管成型—主管表面增强管同步缠绕—承接口成型连续一次性完成。

本装置这里所说的所有滚棒相互平行且沿所在的圆柱笼体圆周切面方向朝旋转反向倾斜，是指扁平带缠绕段（即滚棒的后段）与旋转方向滞后一倾角，从成型笼正前端看，成型笼按逆时针方向旋转，成型滚棒的前端也向逆时针方向倾斜，相对来说扁平带缠绕段向顺时针方向倾斜。

作为优选，所述的成型笼由成型滚棒驱动电机带动，成型笼前后分别安装有法兰，法兰上的滚棒连接孔相互错位，形成倾斜角。通过法兰安装滚棒，且头尾安装孔错位一个角度，成型笼设有单独的驱动，可以对滚棒倾角进行随时调节。

作为优选，所述的挤出机包括与承接口成型模配合的接头挤出机；与缠绕主管的成型笼配合的管材挤出机。

作为优选，所述的在管壁成型模的径向部位设有增强管送管机构。本方案适合具有增强管管体规格的配套缠绕成型，增强管的包覆与主管平带料挤出由同一台挤出机来完成。

作为优选，所述的承接口成型模的末端设有接头推板，接头推板通过以其中心对称布置的推板油缸组驱动。在承接口部件完成时，由接头推板把承接口推向收口的主管端并进行熔合。

作为优选，所述的成型压轮机构包括压轮组，压轮组设有驱动装置，并没有压轮径向调节机构。保证缠绕过程中管体外部受到均压，层与层之间完全熔融成一体。

作为优选，所述的内径定径套部位设有内部水冷装置。内部水冷装置是一个循环水路，有利于缠绕管脱离模具时定径。

作为优选，所述的管壁成型模的输出端设有脱模承接装置，脱模承接装置中包括定长切割机。作为完整的缠绕管自动化流水线配置，设有冷却、切割、整形、端口处理、校验、输送等功能。

作为优选，所述的增强管送管机构包括送管机，位于增强管缠绕部位的PE包裹模具。增强管采用空心管线形骨架半成品进行缠绕，与主管成型同步进行。

作为优选，所述的与管壁成型模对应部位设有预冷却风装置。防止管体成型过程中急速度水冷却时表面出现异常现象。

本发明的有益效果是：通过成型笼滚棒的倾角调节达到成型笼与接头成型模间的摩擦力，从而保证主管成型过程中任何时段的从动输出力，避免缠绕成型出现内外壁堆积异型等现象；承接口和主管一次性成型，且在同一条件下相互熔合一体，保证了产品质量；实现增强管的一次性成型，并在多重冷却方式下保证了每层粘接熔融牢固无气泡现象；自动化程度高，综合成本低。

附图说明

图1是本发明的一种管壁成型部位结构示意图。

图2是本发明的一种接头挤出机部位结构示意图。

图3是本发明的一种管壁成型模结构示意图。

图4是本发明的一种增强管送管机构结构示意图。

图5是本发明的一种装配结构示意图。

图中：1. 主模架，2. 推板油缸组，3. 接头推板，4. 接头成型模驱动，5. 上压轮驱动电机，6. 辅助支架，7. 压轮升降驱动电机，8. 上压轮传动气缸，9. 上压轮组，10. 管壁成型模，101. 承接口成型模，102. 成型笼，103. 内部水冷装置，104. 内径定径套，11.外部冷却装置，12. 下压轮组，13. 下压轮驱动电机，14. 下压轮传动气缸，15. 滚棒驱动电机，16. 接头挤出机，17. 发热丝放丝装置，18. 接头成型压轮，19. 接头成型冷却装置，20. 接头成型模具加热装置，21. 送管机，22. 管材挤出机，23. PE包裹模具，24. 平带料挤出模具，25. 分流体。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，包括挤出机、管体成型装置、电气控制系统、增强管送管机构、输出整形切割定型装置等。

管体成型装置中的主管成型部分如图1所示，其中心是管壁成型模10，管壁成型模10由三节段组成：一是固定在主模架1上的承接口成型模101，二是承接口成型模101前端（中间段）是成型笼102，三是承接口成型模101前端的内径定径套104（即出管端）。

具体地说，承接口成型模101为筒体结构，其模长为定长，该模具由接头成型模驱动4通过链传动带动旋转，如图2所示，与之配套设有接头挤出机16和发热丝放丝装置17，另外单独设有接头成型模具加热装置20给旋转的承接口成型模101加热，正对承接口成型模101的水平部位设有接头成型冷却装置19，以及装有接头成型压轮18。承接口成型模101的端部设有接头推板3，接头推板3通过以接头推板3中心对称布置的推板油缸组2驱动做水平位移动作，推板油缸组2设有两支平行的油缸。

成型笼102是由12支相互平行滚棒组成的圆柱笼体，笼体中心是冷却机构和传动装置安装空间，成型笼102前后两端分别安装在法兰上，两个法兰上的滚棒连接孔相互错位，使安装后的滚棒形成一个倾斜角，该倾斜角沿滚棒中间点所在的圆柱笼体圆周切面方向朝旋转反向倾斜，即前端相对旋转方向滞后，如图3所示，成型笼102由成型滚棒驱动电机15通过链传动带动并进行旋角调节。成型笼102上的滚棒一端与承接口成型模101内壁以面-面接触方式配合。

在成型笼102径向部位设有成型压轮机构，该机构安装在移动式辅助支架6上，包括上下两组，再参考图1，上方设有上压轮组9，上压轮组9的一端设有上压轮驱动电机5，上压轮组9的上方设置上压轮传动气缸8。上压轮组9以及上压轮驱动电机5组成一个移动框架由安装在辅助支架6顶部的压轮升降驱动电机7控制。下方成型压轮机构包括下压轮组12，同样下压轮组12配备下压轮驱动电机13，下压轮组12的下方设有下压轮传动气缸14。下压轮组12以及下压轮驱动电机13也由压轮升降驱动电机7控制，以保持与上压轮组9同步作业。

在辅助支架6上相对管壁成型模的径向部位还设有外部预冷却风装置。

出管端的内径定径套104部位设有内部水冷装置103，内部水冷装置103是一个循环水系统；在内径定径套104的外部径向还设有外部冷却装置11。

本实施例挤出机设两台，与承接口成型模101配合的接头挤出机16、与缠绕主管的成型笼102配合的管材挤出机22。而在管壁成型模的径向部位还设有增强管送管机构。

进一步，增强管送管机构包括送管机21，如图4所示，送管机21输出的加强管通过管材挤出机22，管材挤出机22输出端设有分流体25，分流体25设有两个输出模具：PE包裹模具23和平带料挤出模具24。增强管输出时经PE包裹模具23得到表面涂覆。

在管壁成型模的输出端设置脱模承接装置构成完整流水线，脱模承接装置中包括定长切割机、打毛装置、定径装置、整形装置、自动输送机等。

工作时，由接头成型模具加热装置20给旋转的承接口成型模101加热，加热到达到设定温度后关闭加热，发热丝放丝装置17将发热丝缠绕在承接口成型模101的承口中部位置，接头挤出机16挤出PE平板料，将PE平板料缠绕在承接口成型模101上，接头成型压轮18将其压实，保证每层粘接牢固无气泡，达到设定的厚度后停止缠绕，由接头成型冷却装置19将缠绕的接头冷却定型。

由管材挤出机22接出PE料通过分流体25分流后经平带料挤出模具24挤出PE平带料，缠绕在成型笼102上，通倾角滚棒向前传动，制成主管体。增强管送管机构将增强管经过PE包裹模具23包覆PE后缠绕在制成的主管体外圈，增加管材的环刚度。管材向前传动到内径定径套104位置时，内部水冷却装置103和外部冷却装置11将管材冷却定型。复合管体向前到设定长度后，接头成型模具加热装置20再给缠绕的接头表面进行加热，至设定值后停止加热，由推板油缸组2推动接头推板3将接头推至复合管体中，制成带承插接头的连续聚乙烯缠绕结构壁管。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，包括挤出机、管壁成型模（10）、电气控制系统，其特征是所述的管壁成型模中设有承接口成型模（101），承接口成型模前端设有成型笼（102），成型笼是由若干支滚棒组成的圆柱笼体，所有滚棒相互平行且沿所在的圆柱笼体圆周切面方向朝旋转反向倾斜，即管体输出端相对旋转方向滞后；在成型笼径向部位设有成型压轮机构；管壁成型模的出管端设有内径定径套（104）；所述的承接口成型模为筒体结构，由接头成型模驱动（4）通过链传动带动旋转，承接口成型模的端部设有接头推板（3），接头推板通过以接头推板中心对称布置的推板油缸组（2）驱动做水平位移动作。

2.根据权利要求1所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于所述的成型笼（102）由成型滚棒驱动电机带动，成型笼前后分别安装有法兰，法兰上的滚棒连接孔相互错位，形成倾斜角。

3.根据权利要求1所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于所述的挤出机包括与承接口成型模（101）配合的接头挤出机（16）；与缠绕主管的成型笼（102）配合的管材挤出机（22）。

4.根据权利要求1所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征是在管壁成型模的径向部位设有增强管送管机构。

5.一种如权利要求1或2或3所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于承接口成型模的末端设有接头推板（3），接头推板通过以其中心对称布置的推板油缸组（2）驱动。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于所述的成型压轮机构包括压轮组，压轮组设有驱动装置，并没有压轮径向调节机构。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于所述的内径定径套（104）部位设有内部水冷装置（103）。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于所述的管壁成型模的输出端设有脱模承接装置，脱模承接装置中包括定长切割机。

9.根据权利要求4所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于所述的增强管送管机构包括送管机（21），位于增强管缠绕部位的PE包裹模具（23）。

10.根据权利要求1或2或3或4或9所述的一种连续聚乙烯缠绕结构壁管制造装备，其特征在于与管壁成型模对应部位设有预冷却风装置。