CN107252863B - 一种网状钢骨架的成型装置及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网状钢骨架的成型装置，包括机架、旋转架、纬线放线盘、绕线盘，旋转架内插装有芯轴，芯轴上可拆卸固定有焊接套和导线套，导线套上圆周均布有经线槽，芯轴上设置有与经线槽一一对应的穿线通道，绕线盘上设置有纬线电极轮、纬线导线轮，所述纬线放线盘的纬线经过纬线导线轮在焊接套处缠绕在经线外周，所述纬线电极轮压紧纬线且压紧位置位于两个经线和纬线的接触点之间，所述纬线电极轮连接纬线焊接电源，所述焊接套连接经线焊接电源。该成型装置的经线钢丝穿线、焊接套的安装都非常方便，同时焊接时能够保证经线钢丝和纬线钢丝之间紧密接触，焊接质量更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种网状钢骨架的成型装置，同时还涉及应用该成型装置进行网状钢骨架的成型方法。
背景技术
在钢丝增强复合管的自动化生产中，需要将添加网状的钢丝骨架来加强复合管。而目前的钢骨架的添加主要有两种，一种是利用多根钢丝缠绕成网状，经纬钢丝并未焊接，这种钢丝增强复合管的钢骨架会出现滑移现象，因此，复合管的质量并不稳定，增强效果相对较差。而另一种钢骨架的成型装置就是利用连续点焊的方式完成经纬钢丝的焊接，例如ZL98119383.8的专利就公开了网状钢骨架--塑料复合管的网状钢骨架的制造方法和装置，然这种制造装置存在以下缺点：
1.纬线钢丝是依靠焊滚的自身张力缠绕在经线钢丝上，而焊滚离焊点还是有较长一段距离，在20mm-60mm之间，这段纬线钢丝还是具有一定的电阻，造成电量的浪费。
2.纬线钢丝通过张紧力压紧在经线钢丝上，而该张紧力的大小难调节，因此，一旦纬线钢丝与经线钢丝的压紧接触不紧密，造成焊接时的电阻增加就会导致焊接效果差。
3.该制造装置的经线钢丝的穿设非常麻烦，经线钢丝需要穿设在镶块的线槽内，安装和调试难度高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种网状钢骨架的成型装置，该成型装置的经线钢丝穿线、焊接套的安装都非常方便，同时焊接时能够保证经线钢丝和纬线钢丝之间紧密接触，焊接质量更好。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种网状钢骨架的成型方法，该成型方法能够确保经线钢丝和纬线钢丝之间紧密接触，焊接质量更好，减少电量损失。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种网状钢骨架的成型装置，包括机架，所述机架上转动安装有旋转架，所述旋转架由旋转动力装置驱动，所述旋转架上固定有至少一个纬线放线盘，所述旋转架的下游端设置有绕线盘，所述旋转架上有轴向贯通的插装孔，插装孔贯穿绕线盘的中心，所述插装孔内插装有芯轴，所述芯轴的上游端固定于机架上，所述芯轴的下游端设置有用于与管材成型模具可拆卸连接的连接段，所述芯轴上可拆卸固定有焊接套和导线套，所述导线套位于焊接套的下游侧且均位于绕线盘的下游侧，所述导线套上圆周均布有轴向延伸的经线槽，所述芯轴上设置有与经线槽一一对应的穿线通道，所述穿线通道由所述芯轴的上游端部延伸至焊接套，所述绕线盘上设置有与纬线放线盘一一对应的纬线电极轮，所述纬线电极轮以焊接套的中心圆周均布，所述绕线盘上设置有与纬线电极轮对应配合的纬线导线轮，所述纬线放线盘的纬线经过纬线导线轮在焊接套处缠绕在经线外周，所述纬线电极轮压紧纬线且压紧位置位于两个经线和纬线的接触点之间，所述纬线电极轮连接纬线焊接电源，所述焊接套连接经线焊接电源。
作为一种优选的方案，所述芯轴包括空心的芯轴本体，所述芯轴本体的上游端固定有用于与机架可拆卸固定的安装法兰，所述芯轴的中部固定有定位法兰，所述安装法兰和定位法兰上设置有绕芯轴中心线圆周均布的穿线孔，所述安装法兰和定位法兰之间的穿线孔之间安装有穿线管道，所述穿线管道的内腔构成了所述穿线通道。
作为一种优选的方案，所述焊接套套装在芯轴本体上且与芯轴本体可拆卸固定连接，所述焊接套的一端定位顶靠在定位法兰的板面上，所述导线套套装在芯轴本体且顶靠在焊接套的另一端，所述焊接套的外周面为光滑的外圆周面，所述芯轴上位于导线套的下游段套装有垫圈隔套。
作为一种优选的方案，所述焊接套和导线套为一体结构。
作为一种优选的方案，所述纬线电极轮通过径向调节机构安装于绕线盘上。
作为一种优选的方案，所述径向调节机构包括固定于绕线盘的底座，所述底座上径向滑动安装有滑座，所述纬线电极轮转动安装于滑座上，所述底座和滑座之间设置有丝杠螺母机构，所述滑座上位于纬线电极轮的侧转动安装有过渡张紧轮，该过渡张紧轮位于纬线电极轮和纬线导线轮之间，所述过渡张紧轮将纬线拉紧通过涨紧力压紧缠绕在经线上，所述纬线电极轮压紧纬线的位置位于两个经线和纬线的接触点之间。
作为一种优选的方案，每个纬线电极轮分别对应连接一个纬线焊接电源。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：1、经线钢丝的穿线和焊接套的安装更换都非常方便，芯轴直接从旋转架的插装孔插入即可安装，安装方便，而同时，经线钢丝可以直接从芯轴的上游端部穿线，通过穿线通道而准确的进入到经线槽内，极大的节省了穿线时间；2.纬线钢丝缠绕在经线钢丝之后，纬线电极轮压紧在纬线钢丝上，并且所述纬线电极轮压紧纬线的位置位于两个经线和纬线的接触点之间，这样，纬线电极轮的压紧位置离两个接触点的距离更近，电损失更小，同时，纬线电极轮的压紧力可以保证纬线钢丝和经线钢丝的接触更加紧密，焊接质量更好，同时，纬线电极轮不直接压在焊点上，也不与焊接套直接接触，避免烧损现象的发生。
又由于所述芯轴包括空心的芯轴本体，所述芯轴本体的上游端固定有用于与机架可拆卸固定的安装法兰，所述芯轴的中部固定有定位法兰，所述安装法兰和定位法兰上设置有绕芯轴中心线圆周均布的穿线孔，所述安装法兰和定位法兰之间的穿线孔之间安装有穿线管道，所述穿线管道的内腔构成了所述穿线通道，该芯轴的结构合理，空心的芯轴本体可以提高散热效果，同时，该芯轴直接从插装孔插入后，安装法兰可以与机架固定，芯轴的下游端的连接段可以与管材成型模具连接，连接方式可以采用螺纹连接方式，这样安装简单，更换焊接套方便，同时，钢丝穿设也简单，不会出现串线的现象。
又由于所述焊接套套装在芯轴本体上且与芯轴本体可拆卸固定连接，所述焊接套的一端定位顶靠在定位法兰的板面上，所述导线套套装在芯轴本体且顶靠在焊接套的另一端，所述焊接套的外周面为光滑的外圆周面，所述芯轴上位于导线套的下游段套装有垫圈隔套，这样，该焊接套在点焊时钢丝可能发生变形，而焊接套为光滑的外圆周面，这样方便焊接后的钢丝顺畅被牵引，同时可以方便经线钢丝和纬线钢丝更好接触。
又由于所述纬线电极轮通过径向调节机构安装于绕线盘上，利用该径向调节机构可以调节纬线电极轮的位置，进而调节压紧力，使压紧力更合理，焊接效果更好。
为解决上述另一个技术问题，本发明的技术方案是：一种网状钢骨架的成型方法，该成型方法包括轴向牵拉的经线钢丝，经线钢丝贯穿在相对于机架静止的焊接套的经线槽内且均匀分布；至少一根纬线钢丝经过纬线放线盘放线后，绕过纬线导线轮和纬线电极轮在焊接套处与经线钢丝依靠张紧力接触并按照一定的螺距缠绕在经线上，所述纬线电极轮压紧纬线的位置位于先后与纬线钢丝接触的两个经线钢丝之间，所述纬线电极轮连接纬线焊接电源，焊接套连接经线焊接电源，所述纬线钢丝和经线钢丝之间采用低电压大电流连续点焊工艺焊接。
其中优选的，焊接套的外周面为一个光滑面，经线钢丝与焊接套外周面接触，四个纬线电极轮圆周均布在焊接套的四周且同步缠绕焊接四根纬线钢丝，每个纬线电机轮均与一路独立的纬线焊接电源连接。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该成型方法不但可以利用张紧力使纬线钢丝和经线钢丝压紧，同时还利用纬线电极轮压紧在两个经线钢丝之间，确保钢丝之间接触更紧密，这样也减小了电阻，降低了电损失。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的立体图；
图2是本发明实施例的另一角度立体图；
图3是图1的局部放大示意图；
图4是本发明实施例的俯视图；
图5是图4在A-A处的剖视图；
图6是芯轴的立体图；
图7是芯轴的主视图；
图8是图7在B-B处的剖视图；
图9是焊接套的结构示意图；
图10是焊接示意图；
图11是纬线电极轮的压紧位置放大图；
附图中：1.机架；2.旋转架；3.纬线放线盘；4.绕线盘；5.芯轴；51. 安装法兰；52.定位法兰；53.穿线管道；54.垫圈隔套；55.芯轴本体；56. 连接段；6.焊接套；7.导向套；71.经线槽；8.纬线电极轮；9.过渡张紧轮；10.底座；11.滑座；12.调节手轮；13.管材成型模具；14.绕线过渡架；15.旋转导电环；16.旋转动力装置；17.纬线钢丝；18.经线钢丝；19. 支撑轴；20.纬线导线轮；。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1-11所示一种网状钢骨架的成型装置，包括机架1，所述机架 1上转动安装有旋转架2，所述旋转架2由旋转动力装置16驱动，其中所述机架1包括机座和位于机座上的上游支座和下游支座，所述旋转架 2转动安装于上游支座和下游支座之间，本实施例的方式是上游支座和下游支座上转动安装有空心的支撑轴19，而旋转架2通过轴承转动安装于支撑轴19上，空心的支撑轴19的内孔则构成了插装孔。旋转动力装置16采用电机驱动，并通过链条传动。所述旋转架2上设置有旋转导电环15，用来实现旋转方式的电连接。
当然，该旋转架2也可以不通过中心轴安装，而是直接可以直接通过轴承转动安装下游支座和上游支座上，此时，旋转架2需要设置轴向贯通的插装孔。
所述旋转架2上固定有至少一个纬线放线盘3，本实施例中，纬线放线盘3的数量为四个且圆周均布，所述旋转架2的下游端设置有绕线盘4，所述绕线盘4的上游端面上设置有绕线过渡架14，所述插装孔内插装有芯轴5，所述芯轴5的上游端固定于机架1上，所述芯轴5的下游端设置有用于与管材成型模具13可拆卸连接的连接段56，所述芯轴 5上可拆卸固定有焊接套6和导线套7，所述导线套7位于焊接套6的下游侧且均位于绕线盘3的下游侧，所述导线套7上圆周均布有轴向延伸的经线槽，所述芯轴5上设置有与经线槽71一一对应的穿线通道，所述穿线通道由所述芯轴5的上游端部延伸至焊接套6，所述绕线盘4 上设置有与纬线放线盘3一一对应的纬线电极轮8，所述纬线电极轮8 以焊接套6的中心圆周均布且也为四个，所述绕线盘4上设置有与纬线电极轮8对应配合的纬线导线轮20，所述纬线放线盘3的纬线经过绕线过渡架14后再经过纬线导线轮20在焊接套6处缠绕在经线外周，所述纬线电极轮8压紧纬线的位置位于两个经线和纬线的接触点之间，所述纬线电极轮8连接纬线焊接电源，所述焊接套连接经线焊接电源。纬线焊接电源为低电压大电流电源。每个纬线电极轮8分别对应连接纬线焊接电源，这样能确保供电稳定。
如图1至图3所示，所述纬线电极轮8通过径向调节机构安装于绕线盘4上。所述径向调节机构包括固定于绕线盘4的底座10，所述底座 10上径向滑动安装有滑座11，所述纬线电极轮8转动安装于滑座11上，所述底座10和滑座11之间设置有丝杠螺母机构，丝杠螺母机构的丝杠上安装有调节手轮12，实现手动调节。所述滑座11上位于纬线电极轮 8的侧转动安装有过渡张紧轮9，该过渡张紧轮9位于纬线电极轮8和纬线导线轮20之间，所述过渡张紧轮9将纬线拉紧通过涨紧力压紧缠绕在经线上，所述纬线电极轮8压紧纬线的位置位于两个经线和纬线的接触点之间。
如图10、图11所示，纬线先经过经过过渡张紧轮9后直接缠绕在经线上，而纬线电极轮8是压紧在两根经线之间，从图11中可以看出，纬线缠绕的过程中，这两根经线是与纬线先后接触的两根，纬线电极轮 8压紧纬线，使其与经线接触更加紧密，同时，焊点位置与纬线电极轮 8的放电位置之间的距离短，电阻小，纬线电极轮8放电后使纬线带电，从而与经线之间点焊。该结构调试也比较简单，只需要调节压紧位置处于两根经线之间即可，而无需调整压紧位置和两个接触点的相对位置，电流永远是从电阻小的一段流动，从而两个接触点中，始终有一个接触点的位置是优先焊接的，从而在缠绕的过程中完成连续点焊。
如图6、图7和图8所示，所述芯轴5包括空心的芯轴本体55，所述芯轴本体55的上游端固定有用于与机架1可拆卸固定的安装法兰51，所述芯轴5的中部固定有定位法兰52，所述安装法兰51和定位法兰52 上设置有绕芯轴5中心线圆周均布的穿线孔，所述安装法兰51和定位法兰52之间的穿线孔之间安装有穿线管道53，所述穿线管道53的内腔构成了所述穿线通道，芯轴本体55的下游端设置的连接段56为螺纹连接段56，可以与管材成型模具13螺纹连接。
所述焊接套6套装在芯轴本体55上且与芯轴本体55可拆卸固定连接，其可拆卸方式可以采用螺钉固定，所述焊接套6的一端定位顶靠在定位法兰52的板面上，所述导线套7套装在芯轴本体55且顶靠在焊接套6的另一端，所述焊接套的外周面为光滑的外圆周面，导线套7的经线槽71的槽底要低于焊接套的外圆周面，才能确保经线钢丝与焊接套接触，所述芯轴上位于导线套的下游段套装有垫圈隔套54，该垫圈隔套 54用来限制焊接套6的下游端部，避免轴向窜动。本实施例中，导线套 7和焊接套6是分体式结构，当然，也可以采用一体结构。
另外，本实施例还公开了一种网状钢骨架的成型方法，该成型方法包括轴向牵拉的经线钢丝18，经线钢丝18贯穿在相对于机架1静止的焊接套6的经线槽71内且均匀分布；至少一根纬线钢丝17经过纬线放线盘3放线后，绕过纬线导线轮20在焊接套6处与经线钢丝18依靠张紧力接触并按照一定的螺距缠绕在经线上，纬线钢丝17缠绕时依靠旋转架2实现缠绕。
所述纬线电极轮8压紧纬线的位置位于先后与纬线钢丝17接触的两个经线钢丝18之间，所述纬线电极轮8连接纬线焊接电源，焊接套6 丝18连接经线焊接电源，所述纬线钢丝17和经线钢丝18之间采用低电压大电流连续点焊工艺焊接。
该纬线电极轮8只用于放电和径向上的压紧作用，并不产生缠绕是的张紧力，这样，张紧力调节和纬线电极轮8的调节分开，可相互兼顾，确保焊接质量。焊接套6的外周面为一个光滑面，经线钢丝18与焊接套6外周面接触，四个纬线电极轮8圆周均布在焊接套6的四周且同步缠绕焊接四根纬线钢丝，每个纬线电机轮8均与一路独立的纬线焊接电源连接
本实施例中提到的电机、丝杠螺母机构均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关，因此，电路、气路连接都是清楚。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种网状钢骨架的成型装置，包括机架，所述机架上转动安装有旋转架，所述旋转架由旋转动力装置驱动，所述旋转架上固定有至少一个纬线放线盘，所述旋转架的下游端设置有绕线盘，其特征在于：所述旋转架上有轴向贯通的插装孔，插装孔贯穿绕线盘的中心，所述插装孔内插装有芯轴，所述芯轴的上游端固定于机架上，所述芯轴的下游端设置有用于与管材成型模具可拆卸连接的连接段，所述芯轴上可拆卸固定有焊接套和导线套，所述导线套位于焊接套的下游侧且均位于绕线盘的下游侧，所述导线套上圆周均布有轴向延伸的经线槽，所述芯轴上设置有与经线槽一一对应的穿线通道，所述穿线通道由所述芯轴的上游端部延伸至焊接套，所述绕线盘上设置有与纬线放线盘一一对应的纬线电极轮，所述纬线电极轮以焊接套的中心圆周均布，所述绕线盘上设置有与纬线电极轮对应配合的纬线导线轮，所述纬线放线盘的纬线经过纬线导线轮在焊接套处缠绕在经线外周，所述纬线电极轮压紧纬线且压紧位置位于两个经线和纬线的接触点之间，所述纬线电极轮连接纬线焊接电源，所述焊接套连接经线焊接电源；所述纬线电极轮通过径向调节机构安装于绕线盘上；所述径向调节机构包括固定于绕线盘的底座，所述底座上径向滑动安装有滑座，所述纬线电极轮转动安装于滑座上，所述底座和滑座之间设置有丝杠螺母机构，所述滑座上位于纬线电极轮的一侧转动安装有过渡张紧轮，该过渡张紧轮位于纬线电极轮和纬线导线轮之间，所述过渡张紧轮将纬线拉紧通过涨紧力压紧缠绕在经线上，所述纬线电极轮压紧纬线的位置位于两个经线和纬线的接触点之间。
2.如权利要求1所述的一种网状钢骨架的成型装置，其特征在于：所述芯轴包括空心的芯轴本体，所述芯轴本体的上游端固定有用于与机架可拆卸固定的安装法兰，所述芯轴的中部固定有定位法兰，所述安装法兰和定位法兰上设置有绕芯轴中心线圆周均布的穿线孔，所述安装法兰和定位法兰之间的穿线孔之间安装有穿线管道，所述穿线管道的内腔构成了所述穿线通道。
3.如权利要求2所述的一种网状钢骨架的成型装置，其特征在于：所述焊接套套装在芯轴本体上且与芯轴本体可拆卸固定连接，所述焊接套的一端定位顶靠在定位法兰的板面上，所述导线套套装在芯轴本体且顶靠在焊接套的另一端，所述焊接套的外周面为光滑的外圆周面，所述芯轴上位于导线套的下游段套装有垫圈隔套。
4.如权利要求3所述的一种网状钢骨架的成型装置，其特征在于：所述焊接套和导线套为一体结构。
5.如权利要求4所述的一种网状钢骨架的成型装置，其特征在于：每个纬线电极轮分别对应连接一个纬线焊接电源。
6.一种网状钢骨架的成型方法，该成型方法使用了成型权利要求1至5中任一项的网状钢骨架的成型装置，该成型方法包括轴向牵拉的经线钢丝，经线钢丝贯穿在相对于机架静止的焊接套的经线槽内且均匀分布；至少一根纬线钢丝经过纬线放线盘放线后，绕过纬线导线轮和纬线电极轮在焊接套处与经线钢丝依靠张紧力接触并按照一定的螺距缠绕在经线上，所述纬线电极轮压紧纬线的位置位于先后与纬线钢丝接触的两个经线钢丝之间，所述纬线电极轮连接纬线焊接电源，焊接套连接经线焊接电源，所述纬线钢丝和经线钢丝之间采用低电压大电流连续点焊工艺焊接。
7.如权利要求6所述的一种网状钢骨架的成型方法，其特征在于：焊接套的外周面为一个光滑面，经线钢丝与焊接套外周面接触，四个纬线电极轮圆周均布在焊接套的四周且同步缠绕焊接四根纬线钢丝，每个纬线电机轮均与一路独立的纬线焊接电源连接。
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