CN111844422B - 水泥管道的离心制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水泥管道的离心制造装置，用于解决现有技术中离心制造水泥管道时存在壁厚不均匀且制造设备需要多个驱动或者需要人工加料的问题。包括：可开合模具，可开合模具一端口处固定有驱动圈，驱动圈内侧沿周向设有齿；可移动支撑机构，可移动支撑机构的支撑面上设有一对平行且悬空设置的支撑辊；转动驱动机构，转动驱动机构用于驱动所述可开合模具转动，转动驱动机构包括驱动件、第一传动组、横向驱动轴、第二轴承座和输出齿轮，横向驱动轴上固套有所述输出齿轮，横向驱动轴为空心轴；砂浆输送机构，砂浆输送机构包括砂浆泵、软质输送管、硬质输出管和第二传动组，第二传动组用于驱动所述硬质输出管相对于所述横向驱动轴轴向往复运动。

Description

水泥管道的离心制造装置

技术领域

本发明涉及水泥管道制造领域，特别是涉及一种水泥管道的离心制造装置。

背景技术

悬辊机即悬辊式水泥制管机，是一种成型钢筋混凝土混凝土排水管的机械设备；我国早在1998年就出具了JC/T 697钢筋混凝土管悬辊成型机建材行业标准用于规范悬辊机市场，但是如今仍然有许多不良厂商用不符合规范要求的原材料以次充好，同时对生产工艺把关不严，导制客户在正常生产中故障频繁。

悬辊机由活动门架、主机架、主轴、传动机构、电机、控制柜等几个部件组成，下面让我们逐一分析如何鉴定悬辊制管机各部件质量的好坏：

1.主机架

市面上很多厂家用非标槽钢对焊制作，重量轻且生产工艺简单，缺点在于因于主机架重量极轻，在实际生产中悬辊机机容易晃动，影响管子成型质量。

2.活动门架

活动门架是悬辊机较主要的部件之一，它的质量好坏直接关系到悬辊机的耐用程度，门架主要负责连接主轴上的主轴轴承，并起到悬辊机开门、关门的作用。

3.主轴

根据行业标准规范要求，悬辊机主轴材料机械性能不低于20钢，并且标准对不同规格的悬辊机主轴的直径跟壁厚做了详细的规定。

4.传动机构

传动机构由传动轴、皮带轮、二级传动轮组成，它直接与主机架连接，并起到连通主轴的作用，是悬辊机中故障率较高的部件。

同时现有的悬辊机在成型时通过人工添加砂浆或者同皮带固定往一个地方输送砂浆，导致成型时砂浆离心只能在周向方向上相对均匀，但是在轴向上相比仍然存在壁厚差异。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水泥管道的离心制造装置，用于解决现有技术中离心制造水泥管道时存在壁厚不均匀且制造设备需要多个驱动或者需要人工加料的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种水泥管道的离心制造装置，包括：

可开合模具，所述可开合模具轴向两端均为开口结构，所述可开合模具一端口处固定有驱动圈，所述驱动圈内侧沿周向设有齿，所述驱动圈和所述可开合模具同轴设置；

可移动支撑机构，所述可移动支撑机构的支撑面上设有一对平行且悬空设置的支撑辊，所述支撑辊两端分别通过第一轴承座转动安装，所述可开合模具能够置于所述支撑辊上，所述可开合模具的轴线和所述支撑辊的轴线平行；

转动驱动机构，所述转动驱动机构用于驱动所述可开合模具转动，所述转动驱动机构包括驱动件、第一传动组、横向驱动轴、第二轴承座和输出齿轮，所述驱动件通过第一传动组传动动力给所述横向驱动轴，所述横向驱动轴转动安装在所述第二轴承座上，所述横向驱动轴上固套有所述输出齿轮，所述输出齿轮和所述驱动圈啮合且同轴设置，所述横向驱动轴为空心轴；

砂浆输送机构，所述砂浆输送机构包括砂浆泵、软质输送管、硬质输出管和第二传动组，所述砂浆泵用于将砂浆依次从所述软质输送管和硬质输出管输送到所述可开合模具内，所述硬质输出管轴向活动穿过所述横向驱动轴，且所述硬质输出管能够在所述横向驱动轴内转动，所述第二传动组用于驱动所述硬质输出管相对于所述横向驱动轴轴向往复运动。

可选的，所述横向驱动轴为所述第二传动组的输入端。

可选的，所述砂浆输送机构还包括齿条，所述齿条正反两面均设有齿结构，所述齿条和所述硬质输出管同轴固定；

所述第二传动组包括主动锥齿轮、第一从动锥齿轮、第一传动轮、第二传动轮、第一扇形齿，第二从动锥齿轮、第三传动轮、第四传动轮和第二扇形齿；

所述主动锥齿轮固套在所述横向驱动轴上，所述第一从动锥齿轮和所述第二从动锥齿轮均与所述主动锥齿轮啮合，且所述第一从动锥齿轮和所述第二从动锥齿轮对称布置，所述第一传动轮与所述第一从动锥齿轮同轴固定，所述第二传动轮和所述第一传动轮之间通过传动件传动连接，所述第二传动轮和所述第一扇形齿同轴固定，所述第一扇形齿和所述齿条的一面啮合；

所述第三传动轮和所述第二从动锥齿轮同轴固定，所述第四传动轮和所述第三传动轮通过传动件传动连接，所述第四传动轮和所述第二扇形齿同轴固定，所述第二扇形齿和所述齿条的另一面啮合；

所述第一扇形齿和所述第二扇形齿交叉和所述齿条啮合；

所述第一扇形齿和所述第二扇形齿的弧长相等。

可选的，所述可开合模具一端为大口径端口；

所述第一扇形齿用于驱动所述齿条靠近所述大口径端口一端，所述第二扇形齿用于驱动所述齿条远离所述大口径端口的一端；

所述第一扇形齿和所述第二扇形齿均小于1/2圆弧，且在所述第一扇形齿将所述硬质输出管的管口对准到大口径端口位置后，在所述第二扇形齿和所述齿条啮合前存在空转段。

可选的，所述传动件为链条、皮带或齿带。

可选的，所述第一传动组通过链轮和链条配合传动、皮带和皮带轮配合传动、齿带和齿轮配合、或者齿轮和齿轮啮合传动。

可选的，所述砂浆输送机构还包括导向结构，所述导向结构用于限制所述硬质输出管的转动位移并在轴向上对所述硬质输出管进行导向。

可选的，所述导向结构包括导向杆和导向套，所述导向杆固定在所述齿条的一端，所述齿条的另一端和所述硬质输出管固定，所述导向杆和所述导向套通过花键配合。

可选的，所述可开合模具包括第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模通过螺栓固定，所述第一半模和所述第二半模上均设有环向半圆凸起，所述环向半圆凸起能够拼接形成整圆，所述环向半圆凸起在径向上凸出于螺栓。

可选的，所述支撑辊上设有环向槽，所述环向槽和所述环向半圆凸起对应，所述环向半圆凸起能够活动卡入所述环向槽内，所述环向半圆凸起能够在所述环向槽内转动，且所述环向半圆凸起的轴向位移被所述环向槽限制。

如上所述，本发明的水泥管道的离心制造装置，至少具有以下有益效果：

通过输出齿轮和驱动圈的配合，实现了可开合模具以横向驱动轴为轴心转动，使得砂浆在周向上均匀成型，传统的吊辊式的转动方向是偏心不规律转动，其周向和轴向均存在壁厚不均的问题，通过将横向驱动轴设置为空心的结构，使得硬质输出管能够穿过横向驱动轴，即砂浆能够从可开合模具的轴心处进料，保证了周向的均匀性，同时由于离心的作用，能够进一步在轴向上进行均匀的让砂浆成型，第二传动组能够驱动硬质输出管轴向往复运动，使得砂浆输出时能够在可开合模具内轴向往复运动，从而实现砂浆在轴向上的均匀性，通过砂浆泵和软质输送管配合实现砂浆输送，能够有效的实现在运动状态下，实现了软质输送管和硬质输出管的连通。

附图说明

图1显示为本发明的水泥管道的离心制造装置示意图。

图2显示为本发明的第一从动锥齿轮和第一传动轮配合的示意图。

图3显示为本发明的可开合模具和可移动支撑机构配合的示意图。

图4显示为本发明的支撑辊的示意图。

图5显示为本发明的砂浆输送机构的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1至图5，本发明提供一种水泥管道的离心制造装置的实施例，包括：可开合模具1、可移动支撑机构2、转动驱动机构3和砂浆输送机构4，所述可开合模具轴1向两端均为开口结构，所述可开合模具1一端口处固定有驱动圈11，所述驱动圈11内侧沿周向设有齿，所述驱动圈11和所述可开合模具1同轴设置；所述可移动支撑机构2的支撑面上设有一对平行且悬空设置的支撑辊21，所述支撑辊21两端分别通过第一轴承座211转动安装，所述可开合模具1能够置于所述支撑辊21上，所述可开合模具1的轴线和所述支撑辊21的轴线平行；所述转动驱动机构3用于驱动所述可开合模具1转动，所述转动驱动机构3包括驱动件31、第一传动组32、横向驱动轴33、第二轴承座34和输出齿轮35，所述驱动件31通过第一传动组32传动动力给所述横向驱动轴33，所述横向驱动轴33转动安装在所述第二轴承座34上，所述横向驱动轴33上固套有所述输出齿轮35，所述输出齿轮35和所述驱动圈11啮合且同轴设置，所述横向驱动轴33为空心轴；所述砂浆输送机构4包括砂浆泵41、软质输送管42、硬质输出管43和第二传动组44，所述砂浆泵41用于将砂浆依次从所述软质输送管42和硬质输出管43输送到所述可开合模具1内，所述硬质输出管43轴向活动穿过所述横向驱动轴33，且所述硬质输出管43能够在所述横向驱动轴33内转动，所述第二传动组44用于驱动所述硬质输出管43相对于所述横向驱动轴33轴向往复运动。通过输出齿轮35和驱动圈11的配合，实现了可开合模具1以横向驱动轴33为轴心转动，使得砂浆在周向上均匀成型，传统的吊辊式的转动方向是偏心不规律转动，其周向和轴向均存在壁厚不均的问题，通过将横向驱动轴33设置为空心的结构，使得硬质输出管43能够穿过横向驱动轴33，即砂浆能够从可开合模具1的轴心处进料，保证了周向的均匀性，同时由于离心的作用，能够进一步在轴向上进行均匀的让砂浆成型，第二传动组44能够驱动硬质输出管43轴向往复运动，使得砂浆输出时能够在可开合模具1内轴向往复运动，从而实现砂浆在轴向上的均匀性，通过砂浆泵41和软质输送管42配合实现砂浆输送，能够有效的实现在运动状态下，实现了软质输送管42和硬质输出管43的连通。

本实施例中，请参阅图1和图5，所述横向驱动轴33为所述第二传动组44的输入端。可选的，所述砂浆输送机构4还包括齿条45，所述齿条45正反两面均设有齿结构，所述齿条45和所述硬质输出管43同轴固定；所述第二传动组44包括主动锥齿轮441、第一从动锥齿轮442、第一传动轮443、第二传动轮444、第一扇形齿445，第二从动锥齿轮446、第三传动轮447、第四传动轮448和第二扇形齿449；所述主动锥齿轮441固套在所述横向驱动轴33上，所述第一从动锥齿轮442和所述第二从动锥齿轮446均与所述主动锥齿轮441啮合，且所述第一从动锥齿轮442和所述第二从动锥齿轮446对称布置，所述第一传动轮443与所述第一从动锥齿轮442同轴固定，所述第二传动轮444和所述第一传动轮443之间通过传动件440传动连接，所述第二传动轮444和所述第一扇形齿445同轴固定，所述第一扇形齿445和所述齿条45的一面啮合；所述第三传动轮447和所述第二从动锥齿轮446同轴固定，所述第四传动轮448和所述第三传动轮447通过传动件440传动连接，所述第四传动轮448和所述第二扇形齿449同轴固定，所述第二扇形齿449和所述齿条45的另一面啮合；所述第一扇形齿445和所述第二扇形齿449交叉和所述齿条45啮合；所述第一扇形齿445和所述第二扇形齿449的弧长相等。即驱动可开合模具1只需要一个电机，同时驱动砂浆输送机构4的硬质输出管43在轴向上往复运动也是同一个电机，无需增加其他的驱动件31，其结构简单，同时通过传动实现了联动，即可开合模具1转动和硬质输出管43的往复运动是始终对应的，只要在设备正式投产之前调试到合适的对应关系上，即可始终实现对应，如果采用多个电机分别驱动，各个电机之间肯定存在不同步的问题，则会影响硬质输出管43的轴向往复运动，从而影响轴向各个方向上的壁厚差异。由于通过第一扇形齿445和第二扇形齿449分别和齿条45的正反两面啮合，使得第一扇形齿445和第二扇形齿449持续转动，第一扇形齿445和第二扇形齿449交叉和齿条45啮合，且第一扇形齿445和第二扇形齿449驱动齿条45运动时方向相反，从而实现往复运动。

本实施例中，请参阅图1，所述可开合模具1一端为大口径端口12；大口径端口12为水泥管道相互拼接所需要的，由于直径变大，故需要在此处输送更多的砂浆，所述第一扇形齿445用于驱动所述齿条45靠近所述大口径端口12一端，所述第二扇形齿449用于驱动所述齿条45远离所述大口径端口12的一端；所述第一扇形齿445和所述第二扇形齿449均小于1/2圆弧，且在所述第一扇形齿445将所述硬质输出管43的管口对准到大口径端口12位置后，在所述第二扇形齿449和所述齿条45啮合前存在空转段。当处于空转段时，硬质输出管43停留在大口径端口12位置输出砂浆，当空转段以后，第二扇形齿449和齿条45啮合，吃屎硬质输出管43均匀轴向移动向其他地方输送砂浆，从而实现了自动对不同口径的砂浆量的需求适应，保证了壁厚尽量统一，同时未设置其他新的结构，结构精妙实用。可选的，所述传动件440为链条、皮带或齿带。

本实施例中，请参阅图1，所述第一传动组32通过链轮和链条配合传动、皮带和皮带轮配合传动、齿带和齿轮配合、或者齿轮和齿轮啮合传动。

本实施例中，请参阅图5，所述砂浆输送机构4还包括导向结构46，所述导向结构46用于限制所述硬质输出管43的转动位移并在轴向上对所述硬质输出管43进行导向。使得硬质输出管43仅能够轴向往复运动，避免软质输送管42缠绕在硬质输出管43上，软质输送管42可以是橡胶管和嵌入弹簧形成的复合管道，起到加强作用，同时能够避免软质输送管42被堵塞。可选的，所述导向结构46包括导向杆461和导向套462，所述导向杆461固定在所述齿条45的一端，所述齿条45的另一端和所述硬质输出管43固定，所述导向杆461和所述导向套462通过花键配合。导向套462可以通过支撑结构固定。

本实施例中，请参阅图1和图3，所述可开合模具1包括第一半模13和第二半模14，所述第一半模13和所述第二半模14通过螺栓固定，所述第一半模13和所述第二半模14上均设有环向半圆凸起15，所述环向半圆凸起15能够拼接形成整圆，所述环向半圆凸起15在径向上凸出于螺栓。在离心制造完成后，通过移动可移动支撑机构2将可开合模具1轴向移走，然后进行干燥、开模等工序。可移动支撑机构2可以为带轮子的转运小车。

本实施例中，请参阅图4，所述支撑辊21上设有环向槽211，所述环向槽211和所述环向半圆凸起15对应，所述环向半圆凸起15能够活动卡入所述环向槽211内，所述环向半圆凸起15能够在所述环向槽211内转动，且所述环向半圆凸起15的轴向位移被所述环向槽211限制。此种结构设计，使得在工作时，不需要新增其他轴向限位机构就可以实现轴向的定位，结构简单可靠。

综上所述，本发明通过输出齿轮35和驱动圈11的配合，实现了可开合模具1以横向驱动轴33为轴心转动，使得砂浆在周向上均匀成型，传统的吊辊式的转动方向是偏心不规律转动，其周向和轴向均存在壁厚不均的问题，通过将横向驱动轴33设置为空心的结构，使得硬质输出管43能够穿过横向驱动轴33，即砂浆能够从可开合模具1的轴心处进料，保证了周向的均匀性，同时由于离心的作用，能够进一步在轴向上进行均匀的让砂浆成型，第二传动组44能够驱动硬质输出管43轴向往复运动，使得砂浆输出时能够在可开合模具1内轴向往复运动，从而实现砂浆在轴向上的均匀性，通过砂浆泵41和软质输送管42配合实现砂浆输送，能够有效的实现在运动状态下，实现了软质输送管42和硬质输出管43的连通。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种水泥管道的离心制造装置，其特征在于，包括：

可开合模具，所述可开合模具轴向两端均为开口结构，所述可开合模具一端口处固定有驱动圈，所述驱动圈内侧沿周向设有齿，所述驱动圈和所述可开合模具同轴设置；

可移动支撑机构，所述可移动支撑机构的支撑面上设有一对平行且悬空设置的支撑辊，所述支撑辊两端分别通过第一轴承座转动安装，所述可开合模具能够置于所述支撑辊上，所述可开合模具的轴线和所述支撑辊的轴线平行；

转动驱动机构，所述转动驱动机构用于驱动所述可开合模具转动，所述转动驱动机构包括驱动件、第一传动组、横向驱动轴、第二轴承座和输出齿轮，所述驱动件通过第一传动组传动动力给所述横向驱动轴，所述横向驱动轴转动安装在所述第二轴承座上，所述横向驱动轴上固套有所述输出齿轮，所述输出齿轮和所述驱动圈啮合且同轴设置，所述横向驱动轴为空心轴；

砂浆输送机构，所述砂浆输送机构包括砂浆泵、软质输送管、硬质输出管和第二传动组，所述砂浆泵用于将砂浆依次从所述软质输送管和硬质输出管输送到所述可开合模具内，所述硬质输出管轴向活动穿过所述横向驱动轴，且所述硬质输出管能够在所述横向驱动轴内转动，所述第二传动组用于驱动所述硬质输出管相对于所述横向驱动轴轴向往复运动。

2.根据权利要求1所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述横向驱动轴为所述第二传动组的输入端。

3.根据权利要求2所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述砂浆输送机构还包括齿条，所述齿条正反两面均设有齿结构，所述齿条和所述硬质输出管同轴固定；

所述第二传动组包括主动锥齿轮、第一从动锥齿轮、第一传动轮、第二传动轮、第一扇形齿，第二从动锥齿轮、第三传动轮、第四传动轮和第二扇形齿；

所述主动锥齿轮固套在所述横向驱动轴上，所述第一从动锥齿轮和所述第二从动锥齿轮均与所述主动锥齿轮啮合，且所述第一从动锥齿轮和所述第二从动锥齿轮对称布置，所述第一传动轮与所述第一从动锥齿轮同轴固定，所述第二传动轮和所述第一传动轮之间通过传动件传动连接，所述第二传动轮和所述第一扇形齿同轴固定，所述第一扇形齿和所述齿条的一面啮合；

所述第三传动轮和所述第二从动锥齿轮同轴固定，所述第四传动轮和所述第三传动轮通过传动件传动连接，所述第四传动轮和所述第二扇形齿同轴固定，所述第二扇形齿和所述齿条的另一面啮合；

所述第一扇形齿和所述第二扇形齿交叉和所述齿条啮合；

所述第一扇形齿和所述第二扇形齿的弧长相等。

4.根据权利要求3所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：

所述可开合模具一端为大口径端口；

所述第一扇形齿用于驱动所述齿条靠近所述大口径端口一端，所述第二扇形齿用于驱动所述齿条远离所述大口径端口的一端；

所述第一扇形齿和所述第二扇形齿均小于1/2圆弧，且在所述第一扇形齿将所述硬质输出管的管口对准到大口径端口位置后，在所述第二扇形齿和所述齿条啮合前存在空转段。

5.根据权利要求3所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述传动件为链条、皮带或齿带。

6.根据权利要求1所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述第一传动组通过链轮和链条配合传动、皮带和皮带轮配合传动、齿带和齿轮配合、或者齿轮和齿轮啮合传动。

7.根据权利要求3所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述砂浆输送机构还包括导向结构，所述导向结构用于限制所述硬质输出管的转动位移并在轴向上对所述硬质输出管进行导向。

8.根据权利要求7所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述导向结构包括导向杆和导向套，所述导向杆固定在所述齿条的一端，所述齿条的另一端和所述硬质输出管固定，所述导向杆和所述导向套通过花键配合。

9.根据权利要求1所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述可开合模具包括第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模通过螺栓固定，所述第一半模和所述第二半模上均设有环向半圆凸起，所述环向半圆凸起能够拼接形成整圆，所述环向半圆凸起在径向上凸出于螺栓。

10.根据权利要求9所述的水泥管道的离心制造装置，其特征在于：所述支撑辊上设有环向槽，所述环向槽和所述环向半圆凸起对应，所述环向半圆凸起能够活动卡入所述环向槽内，所述环向半圆凸起能够在所述环向槽内转动，且所述环向半圆凸起的轴向位移被所述环向槽限制。

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