CN115583012A - 弯管冷缠带自动缠绕设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯管冷缠带自动缠绕设备，包括缠带机主体和传输辊道；传输辊道为由若干个传输装置间隔排列形成的弯管输送带；缠带机主体设置在位于传输辊道中部的相邻两个传输装置之间，其包括升降机构、旋转机构、若干个第一缠带辊轮和一个第二缠带辊轮；若干个第一缠带辊轮沿周向均布设置在大传动齿轮的齿圈前侧面上，第二缠带辊轮设置在大传动齿轮一侧；若干个传输装置以与其上输送的弯管的形状相适应的方式排布形成一条呈曲线形的传输辊道；该设备实现冷缠带自动化作业相对于手工缠带作业，其缠绕速度提高至少两倍，人员配置压减少一半，缠带质量稳定，在弯管行业内极具使用推广价值。

Description

弯管冷缠带自动缠绕设备

技术领域

本发明涉及输送石油天然气弯管技术领域，特别涉及一种弯管冷缠带自动缠绕设备。

背景技术

目前输送石油天然气弯管防腐形式有双环氧+冷缠带的方式，行业内聚丙烯冷缠带均采用手工缠带方式，没有专用的弯管缠带装备；然而采用手工缠带存在如下问题：

(1)缠带岗位配置人员多，造成人力资源浪费：缠带岗位至少配置四人，每两人为一组，分两组进行缠带作业，在对Φ1016以上规格弯管缠带时，两组作业缠带速度慢，在人力资源有限的情况下，对人员配置造成较大影响。

(2)手工缠带劳动强度大，生产效率低，制约弯管防腐每天生产量：弯管冷缠带宽度为150mm和200mm，缠带作业时将冷缠带沿弯管周向一层一层缠绕，每层之间搭接量要超过50％，并且冷缠带需保持一定的拉紧力才能使冷缠带紧固缠绕在弯管上，此种作业方式劳动强度极大，尤其是在对

以上规格弯管缠带时，受员工体能的影响，每班每组仅能缠带3-4根管，缠带效率低，严重影响了弯管的产量。

(3)手工缠带质量不均匀，受员工技能影响大：弯管缠带为手工作业，缠带质量好坏与员工的缠带技能关系较大，弯管内外弧长度不一样，缠带时需随时调整冷缠带的方向，保持一定的张力，才能保证缠带搭接量、缠带表面质量和拉紧量满足工艺要求，因员工技能高低不同，因此弯管缠带质量无法保持均匀一致。

发明内容

本发明的目的是提供一种将弯管聚丙烯冷缠带由手工作业改为设备自动缠带作业，解决手工作业时存在的人力投入多、劳动强度大、产量低等问题的弯管冷缠带自动缠绕设备。

为此，本发明技术方案如下：

一种弯管冷缠带自动缠绕设备，包括缠带机主体和传输辊道；传输辊道为由若干个传输装置间隔排列形成的弯管输送带；其中，

缠带机主体设置在位于传输辊道中部的相邻两个传输装置之间，其包括升降机构、旋转机构、若干个第一缠带辊轮和一个第二缠带辊轮；其中，旋转机构固定在升降机构的活动端，由升降机构带动旋转机构上下移动以调整其设置高度；旋转机构包括均呈竖向并朝向传输装置设置的小传动齿轮和大传动齿轮、以及驱动小传动齿轮转动的小传动齿轮驱动装置；大传动齿轮可自由转动地设置在旋转机构的中心位置处，其中心孔的设置高度与由传输辊道的设置高度相适应，使传输辊道上运送的弯管能够穿过大传动齿轮的中心孔；小传动齿轮设置在大传动齿轮邻侧并与大传动齿轮啮合连接，使小传动齿轮带动大传动齿轮同步转动；若干个第一缠带辊轮沿周向均布设置在大传动齿轮的齿圈前侧面上；每个缠带辊轮包括内设有轮轴的尼龙辊轮，轮轴固定在大传动齿轮上；尼龙辊轮通过两个轴承可转动地设置在轮轴外侧；第二缠带辊轮设置在大传动齿轮一侧，其结构与第一缠带辊轮的结构完全相同，且其以轮轴与第一缠带辊轮的轮轴相平行的方式设置；

每个传输转置包括设置在上底座上的电动减速机、横辊和立辊；其中，上底座由横板和竖直设置并固定在横板一侧的竖板构成；横辊通过两个轴承座可转动地设置在上底座的横板上；电动减速机的输出轴与横辊的一端连接；立辊通过两个轴承座可转动地设置在上底座的竖板上；若干个传输装置以与其上输送的弯管的形状相适应的方式排布形成一条呈曲线形的传输辊道。

进一步地，该弯管冷缠带自动缠绕设备还包括两个压辊机构二者架设在传输辊道外侧且对称设置在缠带机主体的两侧；每个压辊机构包括设置在一门形框架内的蜗轮蜗杆升降机、缓冲器、第三支架和两个第二压辊；蜗轮蜗杆升降机通过安装在框架顶部横梁中间位置，且其输出端穿过横梁并与下方的缓冲器连接；第三支架固定在缓冲器外侧，两个第二压辊对称固定在第三支架底部，二者斜向且相对设置，且两个第二压辊设置位置使其能够夹紧位于其下方的弯管。

进一步地，该弯管冷缠带自动缠绕设备还包括剥离装置，其设置在缠带机主体的第二缠带辊轮的邻侧；剥离装置包括输送机构和缠绕机构；输送机构包括设置在架体上的第一伺服电机、输送胶辊和第一压辊；输送胶辊通过两个轴承座可转动地固定在架体，第一伺服电机驱动输送胶辊转动；第一压辊通过两个轴承座可转动地固定在架体，且其设置在输送胶辊的上方并压紧输送胶辊；缠绕机构包括设置在架体上的第二伺服电机、磁力扭矩限制器、辊轮和连接轴；第二伺服电机的输出轴、磁力扭矩限制器和连接轴依次连接，辊轮套装并固定在连接轴外侧；其中，输送机构和缠绕机构的轴线方向均平行于第二缠带辊轮的轮轴的轴线方向。

进一步地，升降机构设置在一具有门形结构的缠带机框架上；其中，升降机构由动力系统、两组动力传动系统和一块移动板构成；每组动力传动系统由传动轴、转角减速机、传动丝杠、与传动丝杠配套的丝杠螺母、直线导轨和两个第一轴承座构成；动力系统固定在缠带机框架的横梁顶面中心处，其设有两个分别与动力传动系统联动的输出端；在每组动力传动系统中，转角减速机固定在缠带机框架的横梁端侧顶面上，其输入轴通过传动轴与动力系统的输出端相连接；传动丝杠平行于缠带机框架的竖梁并通过两个第一轴承座可转动地设置在竖梁的外侧侧壁上，传动丝杠的顶端与转角减速机的输出轴相连接；丝杠螺母设置在传动丝杠上并位于两个第一轴承座之间，移动板的两侧分别固定在两个动力传动系统的丝杠螺母上。

进一步地，升降机构还包括两个直线导轨，二者呈竖直态分别固定在缠带机框架的两根竖梁的前侧侧壁上；每个直线导轨上设有能够沿直线导轨的轴向往复运动的至少一个直线滑块；两个直线导轨上的直线滑块分别固定在移动板的两侧。

根据权利要求所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，小传动齿轮驱动装置包括过渡套、过渡轴、第一轴承、第二轴承、电动减速机、压板、若干个第一固定螺钉、若干个第二固定螺钉和一个第三固定螺钉；

进一步地，输送机构还包括设置在一门形框架上的气缸和导向架；其中，导向架由横板和平行设置并固定在横板底面的两根导向条构成；气缸以其活塞杆朝下的方式竖直设置，其缸筒固定在门形框架的顶部，其活塞杆底端穿过门形框架顶部开孔处并固定在导向架的横板顶面中心处；在导向架的横板两侧设有导向块，导向块局部设置在门形框架两侧侧板上开设有轴向条形孔内；第一压辊两侧的轴承座分别固定在两根导向条的底端。

进一步地，缠绕机构还包括支撑套、第二轴承座和定位套；其中，第二伺服电机的输出轴、支撑套、磁力扭矩限制器、第二轴承座、定位套、辊轮沿一字排列且同轴设置；第二伺服电机与支撑套固定在架体上且第二伺服电机的输出轴设置在支撑套内侧；磁力扭矩限制器的一端固定在支撑套的另一端且其中心孔通过联轴器与第二伺服电机的输出轴相连接；第二轴承座固定在架体上，连接轴一端依次穿装在并固定在定位套和第二轴承座中心孔内侧，且端部通过联轴器与磁力扭矩限制器另一端的端面相连接。

进一步地，压辊机构还包括两个导向板，其对称固定在门形框架的两根竖梁的内侧壁面上，其上能够沿导向板板面上下往复移动的两块滑块分别固定在第三支架的两侧外壁上。

进一步地，传输装置还包括导向柱和下底座；其中，导向柱由导向外套和可插装在导向外套内侧的导向内柱构成，二者分别焊接固定在上底座的底面中心处和下底座的底面中心处；上底座的底面两侧分别向下延伸形成有上连接板，下底座的底面两侧分别向上延伸形成有下连接板，且在上连接板与下连接板上均一一对应地开设有多个安装孔，使上底座的上连接板与下底座的下连接板之间通过若干个插装在对应安装孔内的定位销连接固定为一体。

与现有技术相比，该弯管冷缠带自动缠绕设备首次实现冷缠带自动化作业，填补了弯管行业内暂时无冷缠带自动缠带设备的技术空缺；其通过设计具有协同工作功能的缠带机主体、剥离装置、压辊机构和传输辊道，解决了手工缠带作业存在的问题，冷缠带速度提高至少两倍，人员配置压减少一半，缠带质量稳定性明显优于手工缠带，投入使用后可以彻底改变弯管冷缠带手工缠绕的局面，在弯管行业内极具使用推广价值。

附图说明

图1为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的各构成部件的平面布置图；

图2为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的缠带机主体的结构示意图；

图3为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的缠带机主体的升降机构的结构示意图；

图4为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的缠带机主体的旋转机构的结构示意图；

图5为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的缠带机主体的小传动齿轮与小传动齿轮驱动装置的装配示意图；

图6为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的剥离装置的结构示意图；

图7为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的剥离装置的输送机构的结构示意图；

图8为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的剥离装置的缠绕机构的结构示意图；

图9为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的压辊机构的结构示意图；

图10为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的缠带机主体的缠带辊轮的结构示意图；

图11为本发明的弯管冷缠带自动缠绕设备的传输装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

如图1所示，该弯管冷缠带自动缠绕设备包括一台缠带机主体1、一台剥离装置2、两个压辊机构3和一条传输辊道4；其中，

如图2所示，缠带机主体1设置在位于传输辊道中部的相邻两个传输装置4之间，其包括设置在缠带机框架1-4上的升降机构1-1、旋转机构1-2、12个第一缠带辊轮1-3和1个第二缠带辊轮1-5；具体地，

如图2所示，缠带机框架1-4为门形结构，其由一根横梁、两根竖梁和两块基板构成；两根竖梁的顶端分别对称固定在横梁的底面上，两块基板分别设置在两根竖梁下方，且使竖梁居中固定在基板顶面上；两块基板通过地脚螺栓固定在地面上；

如图3所示，升降机构1-1由动力系统1-1-1、两组动力传动系统和一块移动板1-1-8构成；每组动力传动系统由传动轴1-1-2、转角减速机1-1-3、传动丝杠1-1-4、与传动丝杠配套的丝杠螺母1-1-5、直线导轨1-1-7和两个第一轴承座1-1-9构成；其中，

动力系统1-1-1固定在缠带机框架1-4的横梁的顶面中心处，其具体由一台电机和一台双输出轴的蜗轮蜗杆减速机构成，电机与双输出轴的蜗轮蜗杆减速机直连；蜗轮蜗杆减速机的双输出轴呈水平设置并位于在蜗轮蜗杆减速机的两侧；

两组动力传动系统分别设置在缠带机框架1-4的两根竖梁侧；具体地，在每组动力传动系统中，转角减速机1-1-3固定在缠带机框架1-4的横梁端侧顶面上，其输入轴呈水平设置，其输出轴呈竖直向下设置，且该输出轴设置在横梁端侧的轴向通孔内；传动轴1-1-2水平设置在横梁上方，其一端通过联轴器与涡轮蜗杆减速机的输出轴连接、另一端通过联轴器与减速机1-1-3的输入轴连接，使动力系统1-1-1提供的动力通过传动轴1-1-2传递至转角减速机1-1-3；传动丝杠1-1-4以平行于竖梁的方式设置在缠带机框架1-4外侧，其顶端通过联轴器与减速机1-1-3的输出轴连接，在转角减速机3的驱动下发生转动；两个第一轴承座1-1-9分别以过盈配合的方式套装的传动丝杠1-1-4的两端端侧，且其外侧固定在竖梁的外侧侧壁上，使传动丝杠1-1-4保持其平行于竖梁稳定转动；丝杠螺母1-1-5设置在传动丝杠1-1-4上，并位于两个第一轴承座1-1-9之间，随传动丝杠1-1-4转动在传动丝杠1-1-4上沿轴向发生往复移动；直线导轨1-1-7呈竖直态固定在竖梁的前侧侧壁上，其上设有能够沿直线导轨轴向往复运动的两个直线滑块1-1-6；两个直线滑块1-1-6在直线导轨1-1-7间隔设置；

移动板1-1-8为一块中心开设有旋转机构安装孔的平板，其两侧分别向外侧延伸形成有连接翼；移动板1-1-8竖向设置在缠带机框架1-4的前侧，其每侧连接翼固定在邻侧动力传动系统的丝杠螺母1-1-5和两个直线滑块1-1-6上，使两套动力传动系统上的丝杠螺母1-1-5同步带动移动板1-1-8在竖向上往复移动，而每侧的直线滑块1-1-6与直线导轨1-1-7相配合作为导向机构保持其在竖向上往复移动。

该升降机构1-1对安装在其移动板1-1-8上的旋转机构1-2的位置进行上、下调整，以满足不同规格弯管缠带，其具体工作原理为：动力系统1-1-1输出动力并依次通过蜗轮蜗杆减速机、传动轴1-1-2、转角减速机1-1-3传递至传动丝杠1-1-4上，带动传动丝杠1-1-4旋转，实现丝杠螺母1-2-5同步带动移动板1-1-8作出上下移动动作，直线滑块1-1-6与直线滑轨1-1-7相互配合并对移动板1-1-8的上下运动起导向作用，保证移动板1-1-8的移动精度。

如图4所示，旋转机构1-2包括均呈竖向并朝向传输装置4设置的小传动齿轮1-2-1和大传动齿轮1-2-2、以及驱动小传动齿轮1-2-1转动的小传动齿轮驱动装置；其中，

大传动齿轮1-2-2以平行于移动板1-1-8的方式设置在旋转机构安装孔处；具体地，六个V型定位辊1-2-3沿移动板1-1-8的旋转机构安装孔的圆周方向设置，并通过螺母固定在移动板1-1-8上；各个定位辊内设有轴承使其能够自由旋转；大传动齿轮1-2-2内边缘上沿周向设有与V型定位辊1-2-3相配合的安装槽，使大传动齿轮1-2-2安装在六个V型定位辊1-2-3上，使大传动齿轮1-2-2可转动地安装在移动板1-1-8上；

小传动齿轮驱动装置包括过渡套1-2-3、过渡轴1-2-4、第一轴承1-2-5、第二轴承1-2-6、电动减速机1-2-7、压板1-2-8、若干个第一固定螺钉1-2-9、若干个第二固定螺钉1-2-10和一个第三固定螺钉1-2-11；具体地，

如图5所示，过渡套1-2-3套装在过渡轴1-2-4的下部外侧，且二者之间设置有第二轴承1-2-6，使过渡轴1-2-4能够相对于过渡套1-2-3自由转动；过渡轴1-2-4上部穿装在开设于移动板1-1-8一侧连接翼上的通孔内，且在该通孔的内壁与过渡轴1-2-4的外壁之间设置有第一轴承1-2-5，使过渡套1-2-3能够相对于移动板1-1-8自由转动；过渡套1-2-3的顶端设有法兰结构，使其通过沿圆周方向设置的若干个第一固定螺钉1-2-9固定在移动板1-1-8的后侧板面上；电动减速机1-2-7采用摆线针轮减速机，其输出轴以平键连接方式插装并固定在自过渡轴1-2-4底面沿轴向开设的盲孔内，以驱动过渡轴1-2-4随电动减速机同步转动；电动减速机1-2-7顶端与过渡套1-2-3的底端均设有法兰结构，使二者通过沿圆周方向设置的若干个第二固定螺钉1-2-10连接固定为一体；

小传动齿轮1-2-1以过盈配合的方式套装固定在过渡轴1-2-4的前端且其后侧压配在过渡轴1-2-4外侧的环形台阶的端面上，压板1-2-8压配在过渡轴1-2-4的前端端面上，并通过第三固定螺钉1-2-11固定在过渡轴1-2-4，使小传动齿轮1-2-1稳定固定在过渡轴1-2-4前端；小传动齿轮1-2-1在过渡轴1-2-4的驱动下同步转动；

小传动齿轮1-2-1与大传动齿轮1-2-2啮合连接，通过驱动小传动齿轮1-2-1转动同步带动大传动齿轮1-2-2转动；在实际使用中，电动减速机通过变频器控制可以调整输出速度，实现大齿轮旋转速度可调；

如图2所示，12个第一缠带辊轮1-3分别通过12个连接板1-3-1沿周向均布设置在大传动齿轮1-2-2的齿圈前侧面上；每个缠带辊轮1-3包括夹设在竖直且平行设置的两块第二挡板1-3-2之间的尼龙辊轮1-3-3、轮轴1-3-4、两个第三轴承1-3-5和四个螺母1-3-6构成；其中，

如图2和图10所示，在每个第一缠带辊轮1-3中，两个第三轴承1-3-5并列设置在尼龙辊轮1-3-3的一端内侧，轮轴1-3-4插装在尼龙辊轮1-3-3的中心通孔及两个第三轴承1-3-5的中心孔内，使尼龙辊轮1-3-3能够相对于轮轴1-3-4自由转动；轮轴1-3-4的两端分别伸出至尼龙辊轮1-3-3外侧并自邻侧第二挡板1-3-2上开设的通孔穿出，且两端各穿装并固定有两个螺母1-3-6；

12个第一缠带辊轮1-3的连接板1-3-1呈辐射状沿周向均布设置在大传动齿轮1-2-2的齿圈前侧面上，并通过螺钉固定在大传动齿轮1-2-2上；每个缠带辊轮1-3以其轮轴1-3-4垂直于大传动齿轮1-2-2齿面的方式设置，并通过将轮轴1-3-4的一端穿装在连接板1-3-1上开设的通孔内并用端部设置的两个两个螺母1-3-6将二者固定，实现将缠带辊轮1-3固定在冷缠带卷上；其中，尼龙辊轮1-3-3可设置由可替换的多个尺寸规格，以适应不同规格的冷缠带；

如图1和图2所示，第二缠带辊轮1-5设置在缠带机框架1-4的一侧竖梁的前侧壁面上，其结构与第一缠带辊轮1-3的结构完全相同，且其以轮轴与第一缠带辊轮1-3的轮轴1-3-4相平行的方式设置；

缠带辊轮1-3的工作原理为：第二缠带辊轮1-5用于安装冷缠带卷，对应地，12个第一缠带辊轮1-3用于将安装在第二缠带辊轮1-5上的冷缠带卷的冷缠带沿大传动齿轮1-2-2周向引出并缠绕一周，以便后续再缠绕到自大传动齿轮1-2-2中心孔穿过的弯管的外壁上；进而大传动齿轮1-2-2在小传动齿轮1-2-1的驱动下旋转的同时带动冷缠带缠绕到12个第一缠带辊轮1-3的尼龙辊轮1-3-3上，再由尼龙辊轮1-3-3将冷缠带缠绕到钢管上，完成整个弯管外壁的缠带过程。

如图6所示，剥离装置2设置在缠带机主体1的第二缠带辊轮1-5的邻侧，其包括设置在底座2-2上的输送机构2-1和缠绕机构2-3；其中，

参见图7，输送机构2-1包括设置在第一支架2-1-2上的第一伺服电机2-1-1、联轴器2-1-3、输送胶辊2-1-5、第一压辊2-1-6、气缸2-1-7、导向架2-1-8和四个第四轴承座2-1-4构成；具体地，

第一支架2-1-2通过螺钉固定在底座2-2上，其包括设置在一底板上的第一电机安装架、输送胶辊安装架和门形框架；门形框架的高度高于电机安装架和输送胶辊安装架的高度；

第一伺服电机2-1-1与输送胶辊2-1-5水平且同轴设置，且第一伺服电机2-1-1的输出轴与输送胶辊2-1-5的连接轴通过联轴器2-1-3相连接；第一伺服电机2-1-1通过螺钉固定在第一电机安装架上，输送胶辊2-1-5通过两个分别套装并固定在其两侧连接轴上的第四轴承座2-1-4可转动地设置在输送胶辊安装架上，两个第四轴承座2-1-4固定在第一支架2-1-2上，由第一伺服电机2-1-1驱动输送胶辊2-1-5转动；

第一压辊2-1-6设置在输送胶辊2-1-5上方，其两侧连接轴上各套装并固定有一个第四轴承座2-1-4；导向架2-1-8由横板和平行设置并固定在横板底面的两根导向条构成；气缸2-1-7以其活塞杆朝下的方式竖直设置，其缸筒通过螺钉固定在门形框架的顶部，其活塞杆底端穿过门形框架顶部开孔处并固定在导向架2-1-8的横板顶面中心处，以带动导向架2-1-8上下往复移动；在导向架2-1-8的横板两侧设有导向块，导向块局部设置在门形框架两侧侧板上开设有轴向条形孔内，保持导向架2-1-8在竖直方向上往复运动；第一压辊2-1-6两侧的第四轴承座2-1-4分别通过螺钉固定在两根导向条的底端，使第一压辊2-1-6随导向架2-1-8在竖直方向上往复运动，以调节其与输送胶辊2-1-5之间的间距；

输送机构2-1和缠绕机构2-3均以其轴线方向平行于第二缠带辊轮1-5的轮轴的轴线方向的方式设置。

该输送机构2-1的工作原理为：将剥离纸穿过输送胶辊2-1-5，然后调节第一压辊2-1-6与输送胶辊2-1-5之间的间距，使其压紧输送胶辊2-1-5；然后开启伺服电机1带动输送胶辊旋转，实现隔离纸的剥离动作，伺服电机速度可调，以实现冷缠带缠绕速度与隔离纸剥离速度一致。

如图8所示，缠绕机构2-3包括设置在第二支架2-3-2上的第二伺服电机2-3-1、支撑套2-3-3、磁力扭矩限制器2-3-4、第二轴承座2-3-5、定位套2-3-6、辊轮2-3-7和连接轴2-3-8；其中，

第二支架2-3-2通过螺钉固定在底座2-2上，其包括第二电机安装架、轴承座安装架、以及两块竖直且平行设置的挡板2-3-9；

第二伺服电机2-3-1水平设置，第二伺服电机2-3-1的输出轴、支撑套2-3-3、磁力扭矩限制器2-3-4、第二轴承座2-3-5、定位套2-3-6、辊轮2-3-7沿一字排列且同轴设置；其中，

第二伺服电机2-3-1与支撑套2-3-3分别通过螺钉固定在第二电机安装架的两侧，且第二伺服电机2-3-1的输出轴设置在支撑套2-3-3内侧；磁力扭矩限制器2-3-4的一端通过螺钉固定在支撑套2-3-3的另一端且其中心孔通过联轴器与第二伺服电机2-3-1的输出轴相连接；第二轴承座2-3-5固定在轴承座安装架上，辊轮2-3-7设置在两块挡板2-3-9之间，连接轴2-3-8采用键条连接的方式安装在辊轮2-3-7的中心通孔内，且其两端分别伸出至辊轮2-3-7外侧并分别自邻侧挡板2-3-9上开设的通孔穿出；

连接轴2-3-8的一端依次穿装在并固定在定位套2-3-6和第二轴承座2-3-5中心孔内侧，且端部通过联轴器与磁力扭矩限制器2-3-4另一端的中心孔相连接；连接轴2-3-8的另一端上设置有固定螺母2-3-10，使辊轮2-3-7紧密压配并固定在两块挡板2-3-9之间。

作为本申请的一个优选技术方案，在定位套2-3-6与第二轴承座2-3-5之间还设置有弹簧垫片。

该缠绕机构2-3的工作原理：将隔离纸缠绕到辊轮2-3-7上并固定后；开启伺服电机2-3-1带动磁力扭矩限制器2-3-4和辊轮2-3-7旋转；其中伺服电机2-3-1的旋转速度可调，设置其稍高于输送机构2-1中第一伺服电机2-1-1的速度，以实现输送机构2-1输送过来的隔离纸能够得到快速收集；磁力扭矩限制器2-3-4输出扭矩调节设定，当设定扭矩小于输送机构6-1输送的隔离纸所需的扭矩时，磁力扭矩限制器2-3-4断开，伺服电机2-3-1继续旋转，辊轮2-3-7停止旋转，当设定扭矩大于隔离纸所需的扭矩时，磁力扭矩限制器2-3-4恢复，辊轮2-3-7继续旋转，实现隔离纸的收取；收集完成后，拆开固定螺母2-3-10和其一侧的挡板2-3-9，即可拆卸下来收取好的隔离纸。

如图9所示，两个压辊机构3二者架设在传输辊道外侧且对称设置在缠带机主体1上弯管的进口端和出口端两侧；每个压辊机构3包括设置在一门形框架3-2内的蜗轮蜗杆升降机3-1、缓冲器3-3、第三支架3-4、两个第二压辊3-5、四个第三轴承座3-6、两个导向板3-7和两块底板3-8；其中，

蜗轮蜗杆升降机3-1通过螺钉安装在框架3-2顶部横梁中间位置，且其输出端穿过横梁与设置在横梁下方的缓冲器3-3通过螺钉连接；

第三支架3-4由顶板和两个对称设置在顶板底面两侧的压辊安装架；第三支架3-4的顶板上开设有安装孔，使其穿装在缓冲器3-3外侧并通过螺钉与缓冲器3-3连接固定为一体；两个压辊安装架的底板板面为呈对向且对称布置的45°斜面，且在各底板的底面两端分别通过螺钉安装有两个第三轴承座3-6，使两个第二压辊3-5分别通过各压辊安装架上的两个第三轴承座3-6可转动地安装在两个压辊安装架上；两个第二压辊3-5设置位置使其能够夹紧位于其下方的弯管，避免晃动；

两个导向板3-7对称固定在门形框架3-2的两根竖梁的内侧壁面上，其上能够沿导向板板面上下往复移动的两块滑块分别固定在两个压辊安装架的外侧壁面上，以使蜗轮蜗杆升降机3-1驱动第三支架3-4上下往复移动的过程中保持第三支架3-4带动两个第二压辊3-5在竖直方向上运动；

两块底板3-8分别设置在门形框架3-2的两根竖梁下方，且竖梁底端焊接固定在其下方底面中心处，使压辊机构3通过基板安装在传输装置4邻侧，其具体安装位置为在缠带机的进口和出口各一个；

该压辊机构3的工作原理为：蜗轮蜗杆升降机3-1带动第二压辊3-5沿导向板3-7实现上下移动；两侧的第二压辊3-5可以实现对钢管的压紧，防止缠带时钢管晃动；缓冲器3-3起保护作用，防止压力过大损坏蜗轮蜗杆升降机3-1；该装置适用小规格自重较轻的钢管的固定；

如图1所示，传输辊道4为由若干个传输装置4间隔排列形成的弯管输送带；如图11所示，传输辊道4包括上底座4-5、导向柱4-6、下底座4-8、以及设置在上底座4-5上的电动减速机4-1、联轴器4-2、四个第五轴承座4-3、横辊4-4和立辊4-7；其中，

上底座4-5有横板和竖直设置并固定在横板一侧的竖板构成；两个第五轴承座4-3通过螺钉间隔固定在上底座4-5的横板上，使横辊4-4两端的连接轴通过两个第五轴承座4-3可转动地设置在上底座4-5上；电动减速机4-1水平设置并通过螺钉固定在上底座4-5的横板上，且其输出轴与横辊4-4的一端连接轴通过联轴器4-2相连接，以驱动横辊4-4转动；另外两个第五轴承座4-3通过螺钉间隔固定在上底座4-5的竖板上，使立辊4-7两端的连接轴通过两个第五轴承座4-3可转动地设置在上底座4-5上；

导向柱4-6由导向外套和可插装在导向外套内侧的导向内柱构成，二者分别焊接固定在上底座4-5的底面中心处和下底座4-8的底面中心处，实现导向作用；

上底座4-5的底面两侧分别向下延伸形成有上连接板，对应地，下底座4-8的底面两侧分别向上延伸形成有下连接板，且在上连接板与下连接板上均一一对应地开设有多个安装孔，使上底座4-5的上连接板与下底座4-8的下连接板之间通过若干个插装在对应安装孔内的定位销4-9实现连接和高度调节。

该传输辊道4的工作原理为：传输辊道4起输送钢管的作用，具体地，电动减速机4-1旋转时带动横辊4-4旋转，带动钢管运动，立辊4-7起限制钢管位置作用；其中，横辊4-4的旋转速度可通过变频器控制。

该弯管冷缠带自动缠绕设备的安装方法为：将缠带机主体通过地脚螺栓固定在地面上，传输辊道以缠带机主体中旋转机构的中心点为基准，按弯管曲率半径确认传输辊道圆心后进行摆放并连接固定，压辊机构采用螺栓固定在传输辊道上，剥离装置中输送胶辊与缠带机主体中的第二缠带辊轮1-5对正后，用螺栓固定在地面上，安装完毕。

该弯管冷缠带自动缠绕设备的工作过程如下：

将待缠带弯管放置在传输辊道4上，运转辊道将弯管管端运送至缠带机主体1处，调整升降机构1-1，保证弯管中心与旋转机构1-2上大传动齿轮的中心在同一水平线上，用压辊机构3将弯管压紧，将弯管冷缠带安装至缠带机主体1-1中缠带辊轮上，同时将冷缠带安装在第二缠带辊轮1-5上，将隔离纸剥离一段送入剥离装置2中的输送机构2-1中，并启动气缸将第一压辊2-1-6紧贴输送胶辊2-1-5以压紧隔离纸，隔离纸端部固定在缠绕机构2-3的辊轮2-3-7上；与此同时，开启旋转机构1-2和剥离装置2将冷缠带缠绕在缠带机主体1上的12个第一缠带辊轮1-3上；待缠绕两层后，停止旋转机构1-2和剥离装置2的动作，将冷缠带一端固定在待缠绕弯管上，同时开启旋转机构1-2、剥离装置2、传输辊道4进行缠带作业；待缠带作业结束后，同时停止旋转机构1-2、剥离装置2、传输辊道4，将弯管冷缠带用刀割断后，升起压辊装置3中压辊，操作传输辊道4将弯管传输出缠带机主体1-1，按以上操作顺序继续下一根弯管的缠带作业工序。

在本申请的弯管冷缠带自动缠绕设备中，缠带机主体、剥离装置、压辊机构和传输辊道分别由独立电机控制其工作，实现了冷缠带匀速缠绕到弯管上，动力传输更加稳定，易于控制；同时，缠绕速度、辊道运转速度和剥离辊道速度均可通过增加变频器控制，通过调整缠绕速度与运转速度的大小，可以轻易实现不同宽度冷缠带搭接量的调整，调整剥离辊道旋转速度可以实现缠带与隔离纸剥离速度一致；其中，缠带辊轮采用尼龙轮，内部增加轴承，尼龙轮可以自由转动，冷缠带在辊轮上可以轻易滑动，尼龙轮长度可以调节，可以适用不同宽度的冷缠带；此外，该弯管冷缠带自动缠绕设备的各组成机构结构简单，传动结构较少，不仅可以实现长时间的连续工作，而且能够有效降低设备发生故障的机率；且操作简单，仅需一人即可操作。

Claims (10)

1.一种弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，包括缠带机主体(1)和传输辊道(4)；传输辊道(4)为由若干个传输装置(4)间隔排列形成的弯管输送带；其中，

缠带机主体(1)设置在位于传输辊道中部的相邻两个传输装置(4)之间，其包括升降机构(1-1)、旋转机构(1-2)、若干个第一缠带辊轮(1-3)和一个第二缠带辊轮(1-5)；其中，旋转机构(1-2)固定在升降机构(1-1)的活动端，由升降机构(1-1)带动旋转机构(1-2)上下移动以调整其设置高度；旋转机构(1-2)包括均呈竖向并朝向传输装置(4)设置的小传动齿轮(1-2-1)和大传动齿轮(1-2-2)、以及驱动小传动齿轮(1-2-1)转动的小传动齿轮驱动装置；大传动齿轮(1-2-2)可自由转动地设置在旋转机构(1-2)的中心位置处，其中心孔的设置高度与由传输辊道的设置高度相适应，使传输辊道上运送的弯管能够穿过大传动齿轮(1-2-2)的中心孔；小传动齿轮(1-2-1)设置在大传动齿轮(1-2-2)邻侧并与大传动齿轮(1-2-2)啮合连接，使小传动齿轮(1-2-1)带动大传动齿轮(1-2-2)同步转动；若干个第一缠带辊轮(1-3)沿周向均布设置在大传动齿轮(1-2-2)的齿圈前侧面上；每个缠带辊轮(1-3)包括内设有轮轴(1-3-4)的尼龙辊轮(1-3-3)，轮轴(1-3-4)固定在大传动齿轮(1-2-2)上；尼龙辊轮(1-3-3)通过两个轴承可转动地设置在轮轴(1-3-4)外侧；第二缠带辊轮(1-5)设置在大传动齿轮(1-2-2)一侧，其结构与第一缠带辊轮(1-3)的结构完全相同，且其以轮轴与第一缠带辊轮(1-3)的轮轴(1-3-4)相平行的方式设置；

每个传输转置(4)包括设置在上底座(4-5)上的电动减速机(4-1)、横辊(4-4)和立辊(4-7)；其中，上底座(4-5)由横板和竖直设置并固定在横板一侧的竖板构成；横辊(4-4)通过两个轴承座可转动地设置在上底座(4-5)的横板上；电动减速机(4-1)的输出轴与横辊(4-4)的一端连接；立辊(4-7)通过两个轴承座可转动地设置在上底座(4-5)的竖板上；若干个传输装置(4)以与其上输送的弯管的形状相适应的方式排布形成一条呈曲线形的传输辊道(4)。

2.根据权利要求1所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，还包括两个压辊机构(3)二者架设在传输辊道外侧且对称设置在缠带机主体(1)的两侧；每个压辊机构(3)包括设置在一门形框架(3-2)内的蜗轮蜗杆升降机(3-1)、缓冲器(3-3)、第三支架(3-4)和两个第二压辊(3-5)；蜗轮蜗杆升降机(3-1)通过安装在框架(3-2)顶部横梁中间位置，且其输出端穿过横梁并与下方的缓冲器(3-3)连接；第三支架(3-4)固定在缓冲器(3-3)外侧，两个第二压辊(3-5)对称固定在第三支架(3-4)底部，二者斜向且相对设置，且两个第二压辊(3-5)设置位置使其能够夹紧位于其下方的弯管。

3.根据权利要求1或2所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，还包括剥离装置(2)，其设置在缠带机主体(1)的第二缠带辊轮(1-5)的邻侧；剥离装置(2)包括输送机构(2-1)和缠绕机构(2-3)；输送机构(2-1)包括设置在架体上的第一伺服电机(2-1-1)、输送胶辊(2-1-5)和第一压辊(2-1-6)；输送胶辊(2-1-5)通过两个轴承座可转动地固定在架体，第一伺服电机(2-1-1)驱动输送胶辊(2-1-5)转动；第一压辊(2-1-6)通过两个轴承座可转动地固定在架体，且其设置在输送胶辊(2-1-5)的上方并压紧输送胶辊(2-1-5)；缠绕机构(2-3)包括设置在架体上的第二伺服电机(2-3-1)、磁力扭矩限制器(2-3-4)、辊轮(2-3-7)和连接轴(2-3-8)；第二伺服电机(2-3-1)的输出轴、磁力扭矩限制器(2-3-4)和连接轴(2-3-8)依次连接，辊轮(2-3-7)套装并固定在连接轴(2-3-8)外侧；其中，输送机构(2-1)和缠绕机构(2-3)的轴线方向均平行于第二缠带辊轮(1-5)的轮轴的轴线方向。

4.根据权利要求1所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，升降机构(1-1)设置在一具有门形结构的缠带机框架(1-4)上；其中，升降机构(1-1)由动力系统(1-1-1)、两组动力传动系统和一块移动板(1-1-8)构成；每组动力传动系统由传动轴(1-1-2)、转角减速机(1-1-3)、传动丝杠(1-1-4)、与传动丝杠配套的丝杠螺母(1-2-5)、直线导轨(1-1-7)和两个第一轴承座(1-1-9) 构成；动力系统(1-1-1)固定在缠带机框架(1-4)的横梁顶面中心处，其设有两个分别与动力传动系统联动的输出端；在每组动力传动系统中，转角减速机(1-1-3)固定在缠带机框架(1-4)的横梁端侧顶面上，其输入轴通过传动轴(1-1-2)与动力系统(1-1-1)的输出端相连接；传动丝杠(1-1-4)平行于缠带机框架(1-4)的竖梁并通过两个第一轴承座(1-1-9)可转动地设置在竖梁的外侧侧壁上，传动丝杠(1-1-4)的顶端与转角减速机(1-1-3)的输出轴相连接；丝杠螺母(1-2-5)设置在传动丝杠(1-1-4)上并位于两个第一轴承座(1-1-9)之间，移动板(1-1-8)的两侧分别固定在两个动力传动系统的丝杠螺母(1-2-5)上。

5.根据权利要求4所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，升降机构(1-1)还包括两个直线导轨(1-1-7)，二者呈竖直态分别固定在缠带机框架(1-4)的两根竖梁的前侧侧壁上；每个直线导轨(1-1-7)上设有能够沿直线导轨的轴向往复运动的至少一个直线滑块(1-1-6)；两个直线导轨(1-1-7)上的直线滑块(1-1-6)分别固定在移动板(1-1-8)的两侧。

6.根据权利要求1所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，小传动齿轮驱动装置包括过渡套(1-2-3)、过渡轴(1-2-4)、第一轴承(1-2-5)、第二轴承(1-2-6)、电动减速机(1-2-7)、压板(1-2-8)、若干个第一固定螺钉(1-2-9)、若干个第二固定螺钉(1-2-10)和一个第三固定螺钉(1-2-11)。

7.根据权利要求3所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，输送机构(2-1)还包括设置在一门形框架上的气缸(2-1-7)和导向架(2-1-8)；其中，导向架(2-1-8)由横板和平行设置并固定在横板底面的两根导向条构成；气缸(2-1-7)以其活塞杆朝下的方式竖直设置，其缸筒固定在门形框架的顶部，其活塞杆底端穿过门形框架顶部开孔处并固定在导向架(2-1-8)的横板顶面中心处；在导向架(2-1-8)的横板两侧设有导向块，导向块局部设置在门形框架两侧侧板上开设有轴向条形孔内；第一压辊(2-1-6)两侧的轴承座分别固定在两根导向条的底端。

8.根据权利要求3所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，缠绕机构(2-3)还包括支撑套(2-3-3)、第二轴承座(2-3-5)和定位套(2-3-6)；其中，第二伺服电机(2-3-1)的输出轴、支撑套(2-3-3)、磁力扭矩限制器(2-3-4)、第二轴承座(2-3-5)、定位套(2-3-6)、辊轮(2-3-7)沿一字排列且同轴设置；第二伺服电机(2-3-1)与支撑套(2-3-3)固定在架体上且第二伺服电机(2-3-1)的输出轴设置在支撑套(2-3-3)内侧；磁力扭矩限制器(2-3-4)的一端固定在支撑套(2-3-3)的另一端且其中心孔通过联轴器与第二伺服电机(2-3-1)的输出轴相连接；第二轴承座(2-3-5)固定在架体上，连接轴(2-3-8)一端依次穿装在并固定在定位套(2-3-6)和第二轴承座(2-3-5)中心孔内侧，且端部通过联轴器与磁力扭矩限制器(2-3-4)另一端的端面相连接。

9.根据权利要求2所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，压辊机构(3)还包括两个导向板(3-7)，其对称固定在门形框架(3-2)的两根竖梁的内侧壁面上，其上能够沿导向板板面上下往复移动的两块滑块分别固定在第三支架(3-4)的两侧外壁上。

10.根据权利要求1所述的弯管冷缠带自动缠绕设备，其特征在于，传输装置(4)还包括导向柱(4-6)和下底座(4-8)；其中，导向柱(4-6)由导向外套和可插装在导向外套内侧的导向内柱构成，二者分别焊接固定在上底座(4-5)的底面中心处和下底座(4-8)的底面中心处；上底座(4-5)的底面两侧分别向下延伸形成有上连接板，下底座(4-8)的底面两侧分别向上延伸形成有下连接板，且在上连接板与下连接板上均一一对应地开设有多个安装孔，使上底座(4-5)的上连接板与下底座(4-8)的下连接板之间通过若干个插装在对应安装孔内的定位销(4-9)连接固定为一体。

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