CN201283656Y - 金属增强螺旋波纹管的制造装置 - Google Patents

Abstract

金属增强螺旋波纹管的制造装置，在沿管材的推进方向经机架支承座依次设置的金属加强筋成型推送单元、管壁螺旋敷设成型单元及与之配合的碾压单元。金属加强筋成型单元包括金属带材弯曲成型机构和相应的推送机构；管壁螺旋敷设成型单元中有若干用于形成承托环形支承周面而间隔排布设置的支承辊，在与该环形支承周面相适应的至少两个内切部位处分别设置有可由动力机构带动旋转的一个固定式主支承辊，和可在环形支承周面径向上位移的活动式主支承辊，以及至少两个辅助支承辊；碾压单元为经机架支承座在环形支承周面外侧相应部位处设置的用于施加向心压力的碾压机构。上述装置结构紧凑、合理，可适于各种管径波纹管，特别是较小直径管材的制造。

Description

金属增强螺旋波纹管的制造装置

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋缠绕方式的金属增强波纹管制造设备。

背景技术

将熔融态塑料带材和相应的金属型材分别以螺旋方式逐层缠绕、接合形成整体的管壁结构，是带有金属增强结构塑料波纹管目前的一种制造方式。相应的制造设备及制造方法，在公告号CN1191441C和CN2709046Y等中国专利文献中分别都有介绍，其制造过程是将片状带材形式的熔融塑料片材和金属增强型材，分别以螺旋方式分层缠绕并使其相互接合，最后形成连续的复合式整体结构的管壁。受其制造过程设计的限制，包括其中由若干间隔排布设置的支承辊所形成的用于承托螺旋敷设管壁成型的环形支承周面这一必要结构单元在内的整体制造装置的结构，不仅较为复杂和占用空间较大，特别是在用于制造较小管径的管材时，受该设备结构形式的限制，相应结构部件的布置较为困难；在制造较大管径的管材时，设备的机架等所需的空间也过于庞大。这些都是其尚需改进完善之处。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型将提供一种新形式的金属增强螺旋波纹管的制造装置，以解决上述存在的问题和不足。

本实用新型金属增强螺旋波纹管的制造装置，包括有在沿管材的推进方向经机架支承座依次设置的金属加强筋成型推送单元、管壁螺旋敷设成型单元及与之配合的碾压单元几部分。其中：

所说的金属加强筋成型单元，包括有金属带材的弯曲成型机构和对成型后加强筋的推送机构。其中所说的金属带材弯曲成型机构，可以采用包括上述文献在内的目前已有报道和/或使用形式的相应成型机构。所说的成型加强筋推送机构，根据需要可以采用能在动力机构带动下主动旋转的，和/或无驱动力自由旋转形式的相应的推动辊轴等不同形式。

所说的管壁螺旋敷设成型单元中，设置有用于形成承托螺旋敷设管壁并使之成型的环形支承周面而呈间隔排布设置的若干支承辊，各支承辊由被轴向支撑结构定位并间隔相对设置的环形周面支承架支承设置。在与所需形成的该环形支承周面相适应的内切部位处，在所设置的支承辊中，至少应有两个是可由动力机构带动旋转的主支承辊，及两个辅助支承辊。所说的主支承辊中，至少应有一个为以定位方式设置于环形周面支承架上的固定式主支承辊，另一个则为在调整结构控制下以可在环形周面支承架上沿该环形支承周面的径向被位移/锁定的方式设置的活动式主支承辊。所说的辅助支承辊则由该环形周面支承架上的相应支承结构被设置在与所需形成的环形支承周面相适应的其它内切部位处。所说的辅助支承辊，可以是与动力机构相连接而由能其带动旋转的支承辊形式，和/或无驱动力可自由旋转的支承辊形式。通过所说的各主支承辊和辅助支承辊共同的外切圆周形成所需要的该环形支承周面。

上述所说的各主支承辊和/或辅助支承辊的设置方式，最好是以均衡方式排布在所需形成的该环形支承周面的相应内切部位处，以便能形成较均衡的承托力。在所说该环形支承周面的金属加强筋送入端处，分别还设置有用于向被送入金属加强筋内外表面敷设塑料带材的芯层挤出模具和壁层挤出模具。

所说的碾压单元，为经机架支承座在所说环形支承周面的外侧与至少一个所说支承辊相的对应的部位处设置的用于施加向心压力的带有碾压辊的碾压机构。

上述管壁螺旋敷设成型单元中，在通过若干间隔排布设置的主/辅支承辊形成用于承托螺旋敷设管壁成型的环形支承周面时，由于其中包括有可在所说环形支承周面的径向上位移/锁定的活动式主支承辊，因此改变和调节该活动式主支承辊在该环形周面支承架上的位置，即可相应改变所形成的环形支承周面的直径，从而还可以使该环形支承周面的两端具有不同形式的适当锥度，以适应不同情况下的生产需要。

在此结构基础上，所说该间隔设置的环形周面支承架中的至少一侧在与所说的其轴向支撑结构连接时，如采用可在0～±15°角度范围内作限位转动的可活动方式连接，还可以使所形成的环形支承周面形成具有适度扭转的螺旋周面，可进一步有利于其上所承托带材的螺旋缠绕。

试验结果显示，上述管壁螺旋敷设成型单元中可由动力机构带动旋转的主支承辊，采用在该环形周面支承架上以所形成的该环形支承周面中心轴线对称反向设置的两个；同时，将所说的辅助支承辊采用由位于该环形周面支承架上该两主支承辊的设置连线中点处并在与该设置连线的垂直方向延伸的相应支承结构上也相背设置为两个，一般情况下都可以满足制造的需要。当需制造较大管径的管材时，其中的主支承辊(包括固定式主支承辊和/或活动式主支承辊)和/或辅助支承辊的设置数量均可根据需要适当增加。

为适应不同情况下的制造需要，将上述管壁螺旋敷设成型单元中所说辅助支承辊的至少一端的支承位置，采用在其所在的支承结构上的与该支承结构的延伸方向相垂直方向上可位移调节的座与环形周面支承架连接的方式，同样也可以使所形成的环形支承周面形成适度扭转的螺旋状。

上述管壁螺旋敷设成型单元中，在所说辅助支承辊其两端支承结构中至少一端的支承结构上如设置有如常用的销-孔结构等适当形式的伸缩调节/定位结构，使设置于其上的辅助支承辊支承端可以与所说该环形支承周面作靠近/背离形式的适度位移，同样也能使所形成的环形支承周面形成具有不等直径的适当锥度的形式。

在上述结构中，所说该活动式主支承辊上的调整结构，可以通过目前已有报道和/或使用常用形式结构，如可相互配合的卡、销、键等适当结构实现。作为可参考的实例，该调整控制结构采用的是在所说该两侧环形周面支承架上以对称方式各设一导向结构，其中分别各配合有一个可在其中往复移动的滑动结构，并将该活动式主支承辊的两支承端分别设置于该两侧滑动结构上。同时，又使各滑动结构分别各与一蜗轮/蜗杆传动结构连接的驱动丝杆相连接，并使该驱动丝杆与蜗轮/蜗杆结构中的蜗轮同轴连接配合。因轮/蜗杆结构可同时具有传动和自锁功能，且结构简单、操纵灵活方便，从而通过该两侧滑动结构带动活动式主支承辊的两支承端即可使其实现所需要的位移和被锁定的目的。其中，由蜗轮/蜗杆通过驱动丝杆带动该滑动结构的具体方式，可以采用由该驱动丝杆与蜗轮同轴固连，并使驱动丝杆与滑动结构以螺纹配合的方式，也可以采用由该驱动丝杆与蜗轮螺纹配合，并使驱动丝杆与该滑动结构相互卡套连接等不同方式。

上述制造装置所说的碾压单元的作用，是通过其碾压机构中的碾压辊对以螺旋缠绕方式已敷设于所说该环形支承周面上的金属加强筋及位于其内外两表面的熔融塑料带材进行碾压，使其紧密牢固地相互接合成为整体复合层结构的管壁。为此，所说碾压单元中的碾压机构以采用设置在所说的环形支承周面外侧至少与主支承辊相对应的位置处为好。所说的碾压机构的形式，可以采用为包括经导向架与机架支承座连接的辊轴支架及设置于其上的辊轴，辊轴上以同轴并列方式设置有若干所说的碾压辊。同时，在辊轴支架与机架支承座间并设有能使辊轴支架沿其所在的导向架作靠近/背离所说环形支承周面运动的驱动机构，如气缸，双向电机，或液压机构等。

为使上述的碾压单元有好的适用性，结构中所说的辊轴支架与导向架间还可以采用能在上述所说环形周面支承架的轴向支承结构轴线方向两侧作0～±15°角范围内转动的活动式连接，以实现能对不同螺旋缠绕角进行适应性的调整。此外，使所说辊轴上的各碾压辊以可调间距的活动方式同轴并列设置，还可以实现能根据不同缠绕螺距需要进行适应性的调整。

上述碾压机构中所说同轴并列设置于辊轴之上的各碾压辊，可以是能为驱动机构带动旋转的主动型辊，或是无驱动力的被动型辊。所说的主动型辊，可以通过将辊轴与驱动机构连接，并使各碾压辊经适当形式的传动结构与辊轴配合连接，如可通过销、键等方式或采用方形轴等非圆形方式，实现其间的传动配合连接。

如上述，金属增强螺旋波纹管材的制造，其管壁是由分别敷设的金属加强筋及其内外两表面处的熔融塑料带材相互接合而成的复合结构。在金属加强筋型材(例如采用在接合面上已预先被覆有塑料膜层的金属加强筋型材时)与相应挤出模具挤出的内外层熔融塑料带材相互接合前对其进行适当的预热，是保证和提高其相互接合的复合质量的重要措施。为此，可在金属加强筋被送入上述管壁螺旋敷设成型单元中所说的环形支承周面之前的适当位置处设置能对该金属加强筋进行预加热的加热装置，例如，可以为包括如远红外等常用的辐射型加热结构和/或高频电磁型的加热结构等不同形式的加热装置。

本实用新型上述形式金属增强螺旋波纹管制造装置的结构设置紧凑、合理，所需的空间占用体积可大大减小，特别是管壁螺旋敷设成型单元中用于形成该环形周面支承装置的结构组成简单，并且能对所形成的环形支承周面的形式状态实现多种灵活方便的调整和改变，适用性强，可适用于各种管径波纹管的制造，特别是解决了目前的同类设备难以制备较小直径管材的问题。

以下结合附图所示实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1是本实用新型金属增强螺旋波纹管的制造装置的一种结构示意图。

图2是图1中移去管材部分的内部结构示意图。

图3是图2中管壁螺旋敷设成型单元中环形周面支承装置的放大状态图。

图4是图2的A-A的端面状态示意图。

图5是图3中用于设置活动式主支承辊的滑动结构与蜗轮/蜗杆结构的一种连接方式示意图。

图6是图4的B向中的辅助支承辊的结构示意图。

图7是图1中的碾压辊部分结构示意图。

具体实施方式

如图所示的是本发明实用新型金属增强螺旋波纹管制造装置的一种结构形式，其中包括有在沿所制造管材30的推进运行方向上，分别经相应的机架支承座26，23，21依次设置的金属加强筋28成型推送单元、管壁螺旋敷设成型单元及与之配合的碾压单元，在金属加强筋成型推送单元中的金属加强筋28被送入管壁螺旋敷设成型单元之前的适当位置还设置有对金属加强筋28的加热装置，包括有辐射加热结构24和高频电磁加热结构25。

上述的金属加强筋28成型单元，可包括有目前已有报道或使用的金属带材弯曲成型机构27和对加强筋型材的推送机构29。该金属带材的弯曲成型机构27可将连续的金属带材加工成截面呈Ω形(或其它所需形状)的同时，并弯曲成适合下步螺旋缠绕所需的连续螺旋状态。与之配合的相应推送机构29，根据需要可以采用能由动力机构带动旋转(和/或无驱动而可自由旋转形式)的相应推动辊轴等结构形式，将该连续螺旋状金属加强筋型材向位于其后的管壁螺旋敷设成型单元推送，以便在所制造管材中形成具有外凸式强结构31的管壁。

所说的管壁螺旋敷设成型单元中设置有由间隔排布设置的若干支承辊，以形成用于承托螺旋敷设管壁并成型的环形支承周面10。所说的各支承辊均被支承设置在两环形周面支承架1，6上，两环形周面支承架1，6经其间的轴向支撑结构5定位和间隔相对设置，并且两环形周面支承架中的至少一个为与该轴向支撑结构5能在0～±15°范围内转动的活动式连接。

在上述的环形周面支承架1，6上用于形成所说环形支承周面10的支承辊，为以等间距的均衡方式在该环形支承周面10的相应内切部位处设置的四个，其中包括两个可由电机等动力机构34带动旋转的主支承辊，以及两个辅助支承辊12。其中，两个主支承辊中的一个为其两端以对称方式分别定位连接于两侧环形周面支承架1，6上的固定式主支承辊3；另一个则以所形成的环形支承周面10的中心轴线对称而反向设置在该环形周面支承架1，6上、且在其支承端部设置有调整控制结构的活动式主支承辊4。两个辅助支承辊12由位于该环形周面支承架上该两主支承辊3，4设置连线的中点处并在与该设置连线相垂直方向反向延伸的支承结构11上相背设置。两辅助支承辊12中的至少一同向端的支承方式，分别采用经其所在支承结构11上的与该支承结构的延伸方向相垂直方向上可位移调节的座14连接在环形周面支承架1，6上。同时，在所说辅助支承辊12的支承结构11中，至少位于一侧端的该支承结构11上还带有销-孔等适当形式的伸缩调节/定位结构22。

上述所说的活动式主支承辊4中的调整控制结构，为蜗轮/蜗杆式结构，即：在两侧的该环形周面支承架1，6上对应支承部位，对称地各设有一可在与固定式主支承辊3的支承部位连线方向上位移的活动式支承结构，包括一相应的导向结构20及配合于其中的所位移运动的滑块式滑动结构2，活动式主支承辊4的支承端则分别设置于该两侧的滑动结构2上。该两侧的滑动结构2分别还各和一个与蜗轮/蜗杆传动结构7，8连接的驱动丝杆9连接，并使驱动丝杆9与蜗轮/蜗杆结构7，8中的蜗轮7同轴连接配合。图5所示的是该滑块式滑动结构2与蜗轮/蜗杆结构7，8的一种连接方式，其中的驱动丝杆9与蜗轮7螺纹配合，滑块式滑动结构2则卡套在驱动丝杆9的端部，通过旋转蜗杆8，即可使蜗轮7转动并使与其螺纹配合的驱动丝杆9作相应的升降运动，从而带动卡套于驱动丝杆9端部的该滑块式滑动结构2及其上设置的活动式主支承辊4，沿两侧的环形周面支承架1，6上的导向结构20在所说该环形支承周面10的径向上位移和锁定。

上述管壁螺旋敷设成型单元中，在环形支承周面10内与金属加强筋28送入部位相适应的部位，分别还设置有用于向被送入金属加强筋28内外表面敷设塑料带材的芯层挤出模具32和壁层挤出模具33，将用于形成管壁芯层和外壁层的熔融塑料片材分别挤出并敷设在已预先涂覆有塑料膜层的金属加强筋28的内外接合面上。

经机架支承座21在所说环形支承周面10外侧分别与两主支承辊3，4相对应的位置处，以相同方式各设置有一组用于对已敷设于环形支承周面10的管壁结构层材料施加向心压力的碾压机构。碾压机构包括有经导向架16与机架支承座21连接的辊轴支架15，以及该辊轴支架15上的辊轴18。其中的辊轴支架15与导向架16间采用的是可在所说该环形周面支承架1，6间该轴向支承结构5的轴线方向两侧作0～±15°角范围内转动的活动式连接。辊轴18上以可调间距的方式同轴并列设置有若干碾压辊13。各碾压辊13除可以采用为无动力驱动可自由转动的形式外，可根据需要也可将辊轴18的一端与气缸或液压系统等驱动机构(或相应的传动机构)19连接，并使各碾压辊13与辊轴18间采用非圆配合，或传动销、键等适当方式作传动配合连接。在辊轴支架15与机架支承座21间还设有能使辊轴支架15沿其所在的导向架16作靠近/背离所说环形支承周面10运动的驱动机构17。

Claims (10)

1.金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是包括有在沿管材(30)的推进方向经机架支承座(26，23，21)依次设置的金属加强筋(28)成型推送单元、管壁螺旋敷设成型单元及与之配合的碾压单元，其中：

所说的金属加强筋(28)成型单元包括有金属带材的弯曲成型机构(27)和成型加强筋的推送机构(29)；

所说的管壁螺旋敷设成型单元中有若干用于形成承托螺旋敷设管壁及成型的环形支承周面(10)而间隔排布设置的支承辊，各支承辊由被轴向支撑结构(5)定位并间隔相对设置的环形周面支承架(1，6)支承设置，在与所需形成的环形支承周面(10)相适应的至少两个内切部位处分别设置有可由动力机构(34)带动旋转的主支承辊，其中至少一个为定位连接于环形周面支承架(1，6)上的固定式主支承辊(3)，另一个为在调整结构控制下以可在所说环形支承周面(10)的径向上位移/锁定的方式设置在该环形周面支承架(1，6)上的活动式主支承辊(4)，在环形周面支承架(1，6)上经相应的支承结构(11)还将至少两个辅助支承辊(12)设置在与所需形成的环形支承周面(10)相适应的其它内切部位处，在所说环形支承周面(10)的金属加强筋(28)送入端处，分别设置有用于向被送入金属加强筋(28)内外表面敷设塑料带材的芯层挤出模具(32)和外层挤出模具(33)；

所说的碾压单元为经机架支承座(21)在所说环形支承周面(10)的外侧与至少一个所说支承辊相对应的部位处设置的用于施加向心压力的带有碾压辊(13)的碾压机构。

2.如权利要求1所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是所说的环形周面支承架(1，6)中的至少一个与其轴向支撑结构(5)间为能在0～±15°范围内转动的活动式连接。

3.如权利要求1所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是所说的可由动力机构带动旋转的主支承辊为在环形周面支承架(1，6)上以所形成的环形支承周面(10)中心轴线对称反向设置的两个，所说的辅助支承辊(12)为由位于环形周面支承架(1，6)上该两主支承辊的设置连线中点处并在与该设置连线的垂直方向延伸的支承结构(11)上相背设置的两个。

4.如权利要求1所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是所说的辅助支承辊(12)的至少一端，经在其所设置的支承结构(11)上与该支承结构的延伸方向相垂直方向上可位移调节的座(14)与环形周面支承架(1，6)连接。

5.如权利要求1所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是在所说辅助支承辊(12)两端支承结构(11)中至少一端的支承结构(11)上设有伸缩调节/定位结构(22)。

6.如权利要求1所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是在所说的两侧环形周面支承架(1，6)上对称地各设有一导向结构(20)，其中分别配合有一可移动的滑动结构(2)，所说的活动式主支承辊(4)的支承端分别设置于该两滑动结构(2)上，所说的滑动结构(2)并和一个与蜗轮/蜗杆传动结构(7，8)连接的驱动丝杆(9)相连接，该驱动丝杆(9)与蜗轮/蜗杆结构(7，8)中的蜗轮(7)同轴连接配合。

7.如权利要求1所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是所说的碾压单元中的碾压机构设置在所说环形支承周面(10)外侧至少与主支承辊相对应的位置处，所说的碾压机构包括经导向架(16)与机架支承座(21)连接的辊轴支架(15)及设置于其上的辊轴(18)，辊轴(18)上同轴并列设置有若干所说的碾压辊(13)，在辊轴支架(15)与机架支承座(21)间并设有能使辊轴支架(15)沿其所在的导向架(16)作靠近/背离所说环形支承周面(10)运动的驱动机构(17)。

8.如权利要求7所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是所说的辊轴支架(15)与导向架(16)间为可在所说环形周面支承架(1，6)的轴向支承结构(5)的轴线方向两侧作0～±15°角范围转动的活动式连接。

9.如权利要求1至8之一所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是在所说环形支承周面(10)的金属加强筋(28)送入端之前的位置处还设置有金属加强筋(28)的加热装置。

10.如权利要求9所述的金属增强螺旋波纹管的制造装置，其特征是所说的加热装置包括辐射型加热结构(24)和高频电磁型加热结构(25)。

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