CN115008801A - 一种带有承接插头的预制保温管生产线 - Google Patents
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Abstract
一种带有承接插头的预制保温管生产线，设有转运小车、工件传送线设备、钢管外壁抛丸及清理设备、钢管内壁清扫设备、钢管预加热设备、聚氨酯喷涂设备、聚乙烯片材挤出及缠绕设备和工件端头切割设备；所述运转小车布置在不同作业区域和/或相邻的两条工件传送线之间；所述聚氨酯喷涂工序工件传送线、钢管预加热设备和聚氨酯喷涂设备均设置两组，对称布置在聚乙烯缠绕工序工件传送线的左右两侧，在所述聚氨酯喷涂设备中设有可调整其空间姿态的喷涂机械手，在聚乙烯缠绕工序工件传送线上设有传送轮轴向间距调整装置。本发明保证了生产线设备的连续运转和保温管产品保温层密度及外护层张力的一致性，达到了提高产品质量、降低生产成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种预制保温管生产线，尤其是一种匹配带有承接插头的预制保温管的生产线。
背景技术
预制直埋保温管由输送介质的钢管(工作管)、聚氨酯硬质泡沫塑料层(保温层)、高密度聚乙烯外套管(外护层)构成，因其具有热损耗低、防腐及绝缘性能好、施工快捷安全等优点，被广泛应用于集中供热管道，中央空调管道、化工、医药等工业管道的保温、保冷工程。
聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕预制保温管技术以其投入成本低、产品质量好、生产周期短等优点，逐渐取代了传统的“管中管”生产工艺，但现有聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕预制保温管生产线采用一条聚氨酯喷涂线与一条聚乙烯缠绕线对接方式，由于聚氨酯喷涂与聚乙烯缠绕生产节拍不一致，通常情况下，针对一个工件聚氨酯喷涂作业周期大于聚乙烯缠绕作业周期，因此存在聚乙烯缠绕设备不能连续运转的问题，难以使生产设备产能被充分利用，不利于生产成本的降低。另外，随着保温管应用领域的不断扩大和客户需求向多样化发展的趋势，为了降低预制保温管现场施工难度，提高接头部位的密封性能，承插式预制保温管产品备受推崇。如附图1所示，一种承插式预制保温管的钢管1，其承插接头端1-1直径D1大于钢管主体直径D2，承插接头端1-1与钢管主体之间设有圆锥过渡面1-2，为满足保温管产品整体保温层密度及外护层张力的一致性，在聚氨酯喷涂及聚乙烯缠绕过程中，需根据钢管1承插接头端的结构特征对喷涂设备及缠绕设备进行相应的调整和控制。
发明内容
本发明提供一种带有承接插头的预制保温管生产线，旨在通过对聚氨酯喷涂设备和聚乙烯缠绕设备布局方式及其零部件结构的优化设计，以保证生产线设备的连续运转，满足保温管整体保温层密度及外护层张力的一致性要求，达到提高产品质量、降低生产成本的目的。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种带有承接插头的预制保温管生产线，设有转运小车、工件传送线设备和沿生产工艺路线依次布置的钢管外壁抛丸及清理设备、钢管内壁清扫设备、钢管预加热设备、聚氨酯喷涂设备、聚乙烯片材挤出及缠绕设备、工件端头切割设备；所述工件传送线设备包括第一工件传送线、第二工件传送线、聚氨酯喷涂工序工件传送线和聚乙烯缠绕工序工件传送线；所述运转小车布置在上下料作业区域和/或相邻的两条工件传送线之间，用于实现工件在不同作业区域间的转运；其特别之处在于：所述聚氨酯喷涂工序工件传送线、钢管预加热设备和聚氨酯喷涂设备均设置两组，对称布置在聚乙烯缠绕工序工件传送线的左右两侧，在所述聚氨酯喷涂设备中设有可识别工件外廓形状尺寸变化并调整其空间姿态的喷涂机械手，在聚乙烯缠绕工序工件传送线上设有传送轮轴向间距调整装置。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，在每一组钢管预加热设备中设置两台中频预热装置，左右两组钢管预加热设备共设有前、后、左、右对称布置的四台中频预热装置。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，在每一组聚氨酯喷涂设备中均设有喷涂室，所述喷涂室布置在每一条聚氨酯喷涂工序工件传送线的中部，可通过喷涂机械手对分别由聚氨酯喷涂工序工件传送线前、后方向传送至喷涂室的工件进行喷涂作业。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，在所述聚乙烯片材挤出及缠绕设备中设置并联的两组PE挤出机，两组PE挤出机交替工作，分别与缠绕设备对接。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，在所述聚乙烯缠绕工序工件传送线上设有若干组传送单元，其中每一组传送单元均设有固定座、对称布置的两排传送轮组件、传送轮轴向间距调整装置及光电传感器；所述传送轮轴向间距调整装置包括油缸和活动支撑板，所述油缸安装在固定座上，其伸缩臂与活动支撑板连接，在所述活动支撑板上装配传送轮组件；所述光电传感器安装在固定座上，位于两排传送轮组件的中间位置处，其信号输出端与油缸控制机构连接。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，所述传送轮轴向间距调整装置还包括调试测量机构，所述调试测量机构设有刻度尺和指针；所述刻度尺安装在固定座上，所述指针安装在活动支撑板上。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，所述喷涂机械手为五轴机械臂结构，在其末端设有喷枪夹持器，在所述喷枪夹持器的底面设有位置传感器，所述位置传感器的信号输出端与喷涂机械手的控制机构连接。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，还设有水喷淋冷却系统，所述水喷淋冷却系统包括水喷淋冷却房、上下水管道和冷却水处理装置；所述水喷淋冷却房布置在聚乙烯片材挤出及缠绕设备的前方，工件在完成聚乙烯缠绕作业后进入水喷淋冷却房冷却处理；所述上下水管道连接在水喷淋冷却房和冷却水处理装置之间；所述冷却水处理装置布置在生产线厂房的外面。
上述带有承接插头的预制保温管生产线，还设有VOC处理系统，所述VOC处理系统通过除尘管路分别连通钢管外壁抛丸及清理设备、聚氨酯喷涂设备、聚乙烯片材挤出及缠绕设备和外界环境。
本发明为一种带有承接插头的预制保温管生产线，它通过一组聚乙烯片材挤出及缠绕设备与两组聚氨酯喷涂设备配合，可由两组聚氨酯喷涂设备同时工作，并通过转运小车将喷涂后的工件运送至聚乙烯缠绕工序工件传送线左右两侧四个半成品存放区域，然后由四个半成品存放区域依次为聚乙烯缠绕工序上料，从而保证了聚乙烯缠绕设备的连续运转。本发明还在聚氨酯喷涂设备中设置可识别工件外廓形状尺寸变化并调整其空间姿态的喷涂机械手，在聚乙烯缠绕工序工件传送线上设有相对布置的传送轮轴向间距调整装置，因此可根据钢管承插接头端的结构特征，分别对喷枪喷头的位置和角度、聚乙烯缠绕工序工件传送线上相对布置的传送轮组件轴向间距进行相应的调整和控制，从而满足了保温管整体保温层密度及外护层张力的一致性要求，达到了提高预制保温管产品质量、降低生产成本的目的。
附图说明
图1是带有承接插头的预制保温管的工作钢管结构示意图；
图2是本发明所述带有承接插头的预制保温管生产线总体布置图；
图3是喷涂机械手结构示意图；
图4是图3的K向视图
图5是聚乙烯缠绕工序工件传送线上传送单元示意图；
图6是图5中A-A剖面结构示意图；
图7是传送轮轴向间距调整装置结构示意图；
图8是图7的俯视图。
图中各标号释义：
1为钢管，1-1为承插接头端，1-2为圆锥过渡面； 2为运转小车； 3为第一工件传送线； 4为钢管外壁抛丸及清理设备； 5为钢管内壁清扫设备； 6为第二工件传送线； 7为聚氨酯喷涂工序工件传送线； 8为钢管预加热设备；9为聚氨酯喷涂设备，9-1为喷涂机械手，9-1-1为喷枪夹持器，9-1-2为位置传感器，9-2为喷枪喷头；10为聚乙烯缠绕工序工件传送线，10-1为传送轮轴向间距调整装置，10-1-1为油缸，10-1-2为活动支撑板，10-1-3为刻度尺，10-1-4为指针，10-2为传送轮组件，10-3为光电传感器，10-4为固定座；11为聚乙烯片材挤出及缠绕设备；12为水喷淋冷却系统，12-1为水喷淋冷却房，12-2为冷却水处理装置；13为工件端头切割设备；14为VOC处理系统；
Ⅰ为上料区域，Ⅱ为钢管外壁抛丸及清理设备作业区域，Ⅲ为钢管内壁清扫设备作业区域，Ⅳ为备料区域，Ⅴ为聚氨酯喷涂作业区域，Ⅵ为半成品存放区域，Ⅶ为聚乙烯缠绕作业区域，Ⅷ为工件端头切割作业区域，Ⅸ为成品存放区域。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
参看图 1，一种承插式预制保温管的工作管，它为带有承接插头的钢管1，其承插接头端1-1直径尺寸D1大于钢管主体直径D2，在承插接头端1-1与钢管主体之间设有圆锥过渡面1-2。
参看图2，为实现以图1中钢管1作为工作管的预制保温管的批量生产，本发明提供一种带有承接插头的预制保温管生产线，它设有转运小车2、工件传送线设备和沿预制保温管生产工艺路线依次布置的钢管外壁抛丸及清理设备4、钢管内壁清扫设备5、钢管预加热设备8、聚氨酯喷涂设备9、聚乙烯片材挤出及缠绕设备11、工件端头切割设备13；所述工件传送线设备包括第一工件传送线3、第二工件传送线6、聚氨酯喷涂工序工件传送线7和聚乙烯缠绕工序工件传送线10；所述运转小车2布置在上下料作业区域和/或相邻的两条工件传送线之间，用于实现工件在不同作业区域间的转运：所述聚氨酯喷涂工序工件传送线7、钢管预加热设备8和聚氨酯喷涂设备9均设置两组，对称布置在聚乙烯缠绕工序工件传送线10的左右两侧，在每一组钢管预加热设备8中设置两台中频预热装置，左右两组钢管预加热设备共设有前、后、左、右对称布置的四台中频预热装置，在每一组聚氨酯喷涂设备9中设有喷涂室和喷涂机械手9-1，所述喷涂室布置在每一条聚氨酯喷涂工序工件传送线7的中部，喷涂机械手9-1可布置在喷涂室内部或喷涂室的外面，通过喷涂机械手9-1分别对由聚氨酯喷涂工序工件传送线7前、后方向传送至喷涂室的工件进行喷涂作业；所述聚乙烯片材挤出及缠绕设备11设置并联的两组PE挤出机，两组PE挤出机交替工作，可分别与缠绕设备对接。
参看图3、图4，本发明所述的带有承接插头的预制保温管生产线，所述喷涂机械手9-1为五轴机械臂结构，在其末端设有喷枪夹持器9-1-1，在所述喷枪夹持器9-1-1的底面设有位置传感器9-1-2，所述位置传感器9-1-2的信号输出端与喷涂机械手9-1的控制机构连接，可通过位置传感器9-1-2识别工件外廓形状尺寸变化，当位置传感器识别到钢管1的承接插头1-1进入喷涂位置后，立即向喷涂机械手9-1的控制机构发送到位信息，通过喷涂机械手9-1的控制机构发送指令调整其空间姿态，使被夹持的喷枪喷头9-2与工件相对位置及其喷射角度符合工艺要求，从而满足保温管整体保温层密度的一致性要求，保证工件的整体喷涂质量。
参看图5、图6、图7、图8，本发明所述的带有承接插头的预制保温管生产线，在所述聚乙烯缠绕工序工件传送线10上设有若干组传送单元，其中每一组传送单元均设有固定座10-4、光电传感器10-3、对称布置的两排传送轮组件10-2和传送轮轴向间距调整装置10-1；所述传送轮轴向间距调整装置10-1包括油缸10-1-1和活动支撑板10-1-2，所述油缸10-1-1安装在固定座10-4上，其伸缩臂与活动支撑板10-1-2连接，在所述活动支撑板10-1-2上装配传送轮组件10-2；所述光电传感器10-3安装在固定座10-4上，位于两排传送轮组件10-2的中间位置处，其信号输出端与油缸10-1-1的控制机构连接。传送轮轴向间距调整装置10-1的工作原理是：当光电传感器10-3检测到工件的承接插头端信息后，向控制机构发送工件到位信息，控制机构发出动作指令，油缸10-1-1带动活动支撑板10-1-2及传送轮组件10-2向外侧移动，使工件中心轴线保持在设定的高度，保证工件的平稳送进，并保证工件与聚乙烯缠绕设备相对位置的稳定性，从而实现保温管产品外护层张力的一致性。
参看图7，本发明所述的带有承接插头的预制保温管生产线，在传送轮轴向间距调整装置10-1中还设置调试测量机构，所述调试测量机构设有刻度尺10-1-3和指针10-1-4；所述刻度尺10-1-3安装在固定座10-4上，所述指针10-1-4安装在活动支撑板10-1-2上。调试测量机构用于实现油缸10-1-1在调试过程中数据的采集，可通过指针10-1-4指示的刻度尺10-1-3数值与油缸10-1-1油液参数值、传送轮中心轴线高度三者之间的对应关系建立数学模型，编写控制程序，以实现对油缸10-1-1动作过程的准确控制。
参看图2，本发明所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其工作过程为：第一组运转小车2将钢管1由上料区域Ⅰ转运至第一工件传送线3上，钢管1在第一工件传送线3上旋转送进，进入钢管外壁抛丸及清理设备作业区域Ⅱ，完成外壁抛丸和清理作业；第二组运转小车将钢管1运送至钢管内壁清扫设备作业区域Ⅲ，完成钢管1内壁的除尘清扫作业后，再将其转运至备料区域Ⅳ；通过第三组转运小车分别向左右两条第二工件传送线6上料；钢管1在第二工件传送线6上旋转送进，再通过第四组运转小车分别向聚氨酯喷涂工序工件传送线7上喷涂室前后两侧上料；每一条聚氨酯喷涂工序工件传送线7上喷涂室前后两侧的工件旋转送进，交替进入聚氨酯喷涂作业区域Ⅴ的喷涂室中进行聚氨酯喷涂作业，在此过程中，喷涂机械手9-1根据工件外廓形状尺寸变化调整其空间姿态，使被夹持的喷枪喷头9-2与工件相对位置及其喷射角度符合工艺要求；喷涂作业完成后由第五组转运小车将工件转运至四个半成品存放区域Ⅵ中对应的区域；通过第六组转运小车按照设定的顺序将四个半成品存放区域Ⅵ中的工件转运至聚乙烯缠绕工序工件传送线10上，工件在聚乙烯缠绕工序工件传送线10上旋转送进，在聚乙烯缠绕作业区域Ⅶ完成聚乙烯片材的缠绕，在此过程中，传送轮轴向间距调整装置10-1相应动作，保证喷涂后保温管工件在送进过程中所承受挤压力的一致性，从而实现保温管产品外护层张力的一致性；工件完成聚乙烯缠绕作业后通过第七组运转小车将其转运至工件端头切割作业区域Ⅷ，通过工件端头切割设备13将工件两端端头切除，然后通过第八组运转小车将其转运至成品存放区域Ⅸ，至此完成保温管的聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕的作业过程。
Claims (9)
1.一种带有承接插头的预制保温管生产线，它设有转运小车（2）、工件传送线设备和沿生产工艺路线依次布置的钢管外壁抛丸及清理设备（4）、钢管内壁清扫设备（5）、钢管预加热设备（8）、聚氨酯喷涂设备（9）、聚乙烯片材挤出及缠绕设备（11）、工件端头切割设备（13）；所述工件传送线设备包括第一工件传送线（3）、第二工件传送线（6）、聚氨酯喷涂工序工件传送线（7）和聚乙烯缠绕工序工件传送线（10）；所述运转小车（2）布置在上下料作业区域和/或相邻的两条工件传送线之间，用于实现工件在不同作业区域间的转运；其特征在于：所述聚氨酯喷涂工序工件传送线（7）、钢管预加热设备（8）和聚氨酯喷涂设备（9）均设置两组，对称布置在聚乙烯缠绕工序工件传送线（10）的左右两侧，在所述聚氨酯喷涂设备（9）中设有可识别工件外廓形状尺寸变化并调整其空间姿态的喷涂机械手（9-1），在聚乙烯缠绕工序工件传送线（10）上设有传送轮轴向间距调整装置（10-1）。
2.根据权利要求1所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：在每一组钢管预加热设备（8）中设置两台中频预热装置，左右两组钢管预加热设备共设有前、后、左、右对称布置的四台中频预热装置。
3.根据权利要求2所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：在每一组聚氨酯喷涂设备（9）中均设有喷涂室，所述喷涂室布置在每一条聚氨酯喷涂工序工件传送线（7）的中部，可通过喷涂机械手对分别由聚氨酯喷涂工序工件传送线（7）前、后方向传送至喷涂室的工件进行喷涂作业。
4.根据权利要求3所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：在所述聚乙烯片材挤出及缠绕设备（11）中设置并联的两组PE挤出机，两组PE挤出机交替工作。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：在所述聚乙烯缠绕工序工件传送线（10）上设有若干组传送单元，其中每一组传送单元均设有固定座（10-4）、对称布置的两排传送轮组件（10-2）、传送轮轴向间距调整装置（10-1）及光电传感器（10-3）；所述传送轮轴向间距调整装置（10-1）包括油缸（10-1-1）和活动支撑板（10-1-2），所述油缸（10-1-1）安装在固定座（10-4）上，其伸缩臂与活动支撑板（10-1-2）连接，在所述活动支撑板（10-1-2）上装配传送轮组件（10-2）；所述光电传感器（10-3）安装在固定座（10-4）上，位于两排传送轮组件（10-2）的中间位置处，其信号输出端与油缸（10-1-1）的控制机构连接。
6.根据权利要求5所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：所述传送轮轴向间距调整装置（10-1）还包括调试测量机构，所述调试测量机构设有刻度尺（10-1-3）和指针（10-1-4）；所述刻度尺（10-1-3）安装在固定座（10-4）上，所述指针（10-1-4）安装在活动支撑板（10-1-2）上。
7.根据权利要求6所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：所述喷涂机械手（9-1）为五轴机械臂结构，在其末端设有喷枪夹持器（9-1-1），在所述喷枪夹持器（9-1-1）的底面设有位置传感器（9-1-2），所述位置传感器（9-1-2）的信号输出端与喷涂机械手（9-1）的控制机构连接。
8.根据权利要求7所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：它还设有水喷淋冷却系统（12），所述水喷淋冷却系统（12）包括水喷淋冷却房（12-1）、上下水管道和冷却水处理装置（12-2）；所述水喷淋冷却房（12-1）布置在聚乙烯片材挤出及缠绕设备（11）的前方，工件在完成聚乙烯缠绕作业后进入水喷淋冷却房（12-1）冷却处理；所述上下水管道连接在水喷淋冷却房（12-1）和冷却水处理装置（12-2）之间；所述冷却水处理装置（12-2）布置在生产线厂房的外面。
9.根据权利要求7或8所述的带有承接插头的预制保温管生产线，其特征在于：它还设有VOC处理系统（14），所述VOC处理系统（14）通过除尘管路分别连通钢管外壁抛丸及清理设备（4）、聚氨酯喷涂设备（9）、聚乙烯片材挤出及缠绕设备（11）和外界环境。
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