CN200955631Y - 螺旋缠绕管及专用成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺旋缠绕管，同时还涉及专用成型设备。该管的管壁由带材连续缠绕构成，至少由两层同时缠绕的带材构成，相邻各层带材的边缘相互等间距搭接。这样，可以形成十分有规律的管壁，使螺旋缠绕管具有理想的气密性和强度，从而提高其性能品质。其专用成型设备的机架一侧装有成型系统和电机，成型系统含有支撑在支架上可旋转成型模具，电机通过第一传动环节与成型模具衔接，机架的另一侧装有可以安放二卷以上带材的放带盘，机架的中部装有送带机构，送带机构含有与成型模具转轴基本平行的一组相邻送带轮，电机通过第二传动环节与送带轮之一衔接。由于装有送带机构，因此可以形成所需边缘相互搭接的螺旋缠绕管。

Description

螺旋缠绕管及专用成型设备

技术领域

本实用新型涉及一种用一条或多条带材制成的螺旋缠绕管，同时还涉及制造该螺旋缠绕管的专用成型设备。

背景技术

螺旋缠绕管由一条或多条能够保持螺旋波纹状的金属或非金属带材制成。可以为一层，也可以是多层，具有一定的气密性，其成本相对较低，常常用于空气和其他气体的传导。检索发现，以上常规结构已为多项中国专利申请公开。其中，申请号为00133020.9的实用新型专利申请公开了一种型材螺旋缠绕管，由PVC型材连续螺旋缠绕而成，其中型材的边沿分别具有T型肋和T型槽，螺旋缠绕中相邻的T型肋和T型槽相互嵌合卡紧；其特征是T型肋和T型槽之间的一面或两面相间布置有凹槽和凸台，管道由至少两层型材连续螺旋缠绕构成。其优点是：管道可现场绕制，节约运输费用，可制作成大管径的输送管道。现有此类产品由于制造设备存在的放带局限，因此无法形成几条带材同时缠绕构成的多层结构。

此外，制造螺旋缠绕管的设备在申请号为200420053739.0的专利申请中也有记载。该机包含有机架、安装在机架内的传动装置、竖直固定在机架一侧的工作面板、可调式固定在工作面板上导向辊长孔处的导向辊、可调式固定在工作面板上缠绕辊长孔处的缠绕辊，缠绕辊长孔及缠绕螺旋绕管的圆心呈径向放射状布置，导向辊、缠绕辊与传动装置联接，因此具有可生产各种管径、变径方便等优点。但现有此该类设备的放带方式与放带结构不能保证放带的稳定性，因此对螺旋缠绕管生产的连续性和生产效率产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型的要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的不足，提出一种多带同时缠绕构成的螺旋缠绕管，从而进一步提高缠绕管的产品性能，同时给出其专用成型设备。

为了解决以上技术问题，本实用新型螺旋缠绕管的管壁由带材连续缠绕构成，其特征在于：所述管壁至少由两层同时缠绕的带材构成，所述相邻各层带材的边缘相互等间距搭接。

这样，可以形成十分有规律的管壁，使螺旋缠绕管具有理想的气密性和强度，从而提高其性能品质。

用于制造螺旋缠绕管的专用成型设备的机架一侧装有成型系统和电机，所述成型系统含有支撑在支架上可旋转成型模具，所述电机通过第一传动环节与成型模具衔接，所述机架的另一侧装有可以安放二卷以上带材的放带盘，所述机架的中部装有送带机构，所述送带机构含有与成型模具转轴基本平行的一组相邻送带轮，所述电机通过第二传动环节与送带轮之一衔接。

制造螺旋缠绕管时，成型系统的工作情况与现有技术基本相同，成型模具在电机的带动下不断旋转，从而将带材徐徐缠绕成管，并螺旋输出。本实用新型由于装有送带机构，因此源自放带盘的两条以上的带材可以同时有规律的输送给成型模具，从而形成所需边缘相互搭接的螺旋缠绕管。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型涉缠绕管坯的剖面结构示意图。

图2为本实用新型专用成型设备的主视结构示意图。

图3为本实用新型专用成型设备的侧视结构示意图。

图4为图2和图3中的成型系统放大结构示意图。

图5为本实用新型专用成型设备的传动系统图。

具体实施方式

实施例

本实施例的缠绕管坯管的剖面结构见图1，管壁P由内外两层带材N、W连续缠绕构成，此相邻两层带材的边缘相互等间距搭接，搭接宽度为半个带宽。实际制造时，带材呈螺旋状缠绕在成型芯轴上，搭接宽度也可以为任意带宽。

容易知道，更多层带材同时缠绕也是可以的，通常有几卷带材就需要配几个放带盘。

用于制造以上螺旋缠绕管的专用成型设备如图2和图3所示，其机架1的一侧装有成型系统3和电机M。成型系统如图4所示，与机架1固连的基板3-1上固定安装垂直的两支架3-2，两支架上支撑可旋转的芯轴3-5，该芯轴外套有轴套3-4，外伸端装有螺旋成型模具3-3。两支架3-2之间的芯轴3-5上固定传动轮3-6，以实现与电机M的传动衔接。由图5可以看出，电机M通过同步带轮传动环节与成型模具3-3衔接。

机架1的另一侧装有可以分别安放带材的两个放带盘4，机架1的中部装有送带机构5。该送带机构含有与成型模具转轴基本平行的一组相邻送带轮，由图5可以看出，电机M通过另一组同步带轮传动环节与送带轮中的主动轮5-1衔接。

以上的机架1提供各系统的组装平台。传动系统提供成型模具与主动送带机构的转速匹配，使之达到一定的速比。成型系统3提供带材的卷绕(成管状管坯)，再经成型模具加工成螺旋管。放带盘4在传动系统的牵引下，被动地放出带材。

工作时，成型系统3通过成型模具的摩擦作用，将从主动送带机构5输送过来的带材在轴套3-4上卷绕成管状管坯，再经成型模具3-3一次加工成内壁制有螺旋纹的螺旋管。

图3所示的主动送带机构是本设备中的关键部分。主动放带盘5-1将带材压紧并按照与成型模具一定的速比，将带材传输给成型系统。传动环节中含有挠性节5-4，作用是保证传动转速和调节成型角度α。该挠性节5-4通过挠性节支架5-9安装在机架上。

本实施例的传动系统见图5，通过同步带将电机的动能按一定的速比，分别转递到成型模具3-3和主动送带机构5。

从电机到成型模具的传动比为 $i_1=\frac{Z2}{Z1};$

从电机到主动送带轮(机构)的传动比为 $i_2=\frac{Z3}{Z4}\×\frac{Z5}{Z6}\×\frac{Z7}{Z8}.$

传动系统中，放带盘与成型模具的转速比为：i＝i₁×i₂

此外，本实施例相关计算如下：

设：带材宽度为B，带材厚度为δ，轴套直径为φd1，管坯螺旋角α°，放带盘直径为φd2，边搭接宽度为b。

1、成型角度α(即管坯螺旋角)的计算

按带材的重叠缠绕为2层，每边搭接宽度为b。在制管过程中，每缠绕1圈带材，则螺旋管移动长度为 $t=\frac{B-b}{2}$ (即螺距)，轴套直径为φd1，带材厚度为δ，

则一个螺距的带材长度S为：

$S=\sqrt{{\left[\mathrm{\π}(d_1+2\mathrm{\δ})\right]}^2+{\left(\frac{B-b}{2}\right)}^2}$

则成型角度α为：

$\mathrm{\α}={\sin }^{-1}\frac{S}{t}={\sin }^{-1}2\sqrt{{\left[\mathrm{\π}(d_1+2\mathrm{\δ})\right]}^2+{\left(\frac{B-b}{2}\right)}^2}/(B-b)$

或者直接由轴套直径得到成型角度α：

$\mathrm{\α}={\mathrm{tg}}^{-1}2\frac{\mathrm{\π}(d_1+2\mathrm{\δ})}{B-b}$

放带盘与成型模具的转速比计算

a、缠绕带长

按成型角度α的计算可知，一个螺距的带材长度为S，也即每缠绕1圈带材，则需带长为S：

$S=\sqrt{{\left[\mathrm{\π}(d_1+2\mathrm{\δ})\right]}^2+{\left(\frac{B-b}{2}\right)}^2}.$

b、放带长

主动放带盘的直径为φd2，放带盘旋转1圈，则放带长度L＝πd2。

c、速比

一般地，在半个带宽上，为5个波纹，再加上带材需要缠绕一圈(在模具的带动下)，故：在正常情况下，带材每缠绕一圈，模具则需要转动6圈，也即：半个带宽的成型需要模具转动5圈加上带材缠绕一圈需要模具再转动1圈。

带材每缠绕一圈(带长为S)，放带盘需转动 $n=\frac{S}{L}=\frac{S}{\mathrm{\π}{d}_2}$ 圈。实际上，带材缠绕一圈，模具要转动6圈，所以放带盘与成型模具的转速比i为：

$i=\frac{n}{6}=\frac{S}{6\mathrm{\π}{d}_2}=\sqrt{{\left[\mathrm{\π}(d_1+2\mathrm{\δ})\right]}^2+{\left(\frac{B-b}{2}\right)}^2}/6\mathrm{\π}{d}_2$

由上面的关系式，可以看出：速比与主动放带盘的直径φd2，轴套直径φd1，带材宽度B，每边搭接宽度b，带材厚度δ等有关。先行确定带材宽度B，每边搭接宽度b，带材厚度δ，轴套直径φd1，然后按此式确定合理的主动放带盘的直径φd2，即可最终确定传动速比i。

2、同步轮参数确定

由i＝i₁×i₂与 $i_1=\frac{Z2}{Z1}$ 及 $i_2=\frac{Z3}{Z4}\×\frac{Z5}{Z6}\×\frac{Z7}{Z8},$ 对i1和i2进行合理的分配，最终可以按同步带轮的常用参数范围，确定z1～z8的参数。

当然，对确定参数有困难的，可以通过对其他参数如φd2、i、i1和i2进行调整，并最终确定各种参数。

Claims (7)

1.一种螺旋缠绕管，管壁由带材连续缠绕构成，其特征在于：所述管壁至少由两层同时缠绕的带材构成，所述相邻各层带材的边缘相互等间距搭接。

2.根据权利要求1所述螺旋缠绕管，其特征在于：所述搭接的宽度为半个带宽。

3.根据权利要求2所述螺旋缠绕管，其特征在于：所述缠绕管的内壁制有螺旋纹。

4.一种螺旋缠绕管专用成型设备，机架一侧装有成型系统和电机，所述成型系统含有支撑在支架上可旋转成型模具，所述电机通过第一传动环节与成型模具衔接，所述机架的另一侧装有可以安放二卷以上带材的放带盘，其特征在于：所述机架的中部装有送带机构，所述送带机构含有与成型模具转轴基本平行的一组相邻送带轮，所述电机通过第二传动环节与送带轮之一衔接。

5.根据权利要求4所述螺旋缠绕管专用成型设备，其特征在于：所述成型系统含有与机架固连的基板，上面固定安装垂直的两支架，两支架上支撑可旋转的芯轴，所述芯轴外套有轴套，外伸端装有螺旋成型模具。

6.根据权利要求5所述螺旋缠绕管专用成型设备，其特征在于：所述两支架之间的芯轴上固定与电机传动衔接的传动轮。

7.根据权利要求6所述螺旋缠绕管专用成型设备，其特征在于：所述第二传动环节中含有挠性节。

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