CN203726814U - 管材连续生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管材连续生产设备，解决了现有的管材加工使用固定长度的模具芯管，限制了加工的管材的规格的缺陷，包括安装在主轴上的钮旋笼，钮旋笼外周螺旋式并排缠绕有柔性带，柔性带并排后形成管材生产的内胎膜，柔性带首尾相连呈一个封闭结构，钮旋笼内部设置有柔性带牵引转向装置。柔性带为首尾相连的封闭结构，柔性带在钮旋笼外部缠绕后，钮旋笼钮旋一个角度，辊轴转动时产生一个轴向力，柔性带组成了长度无限延伸的内胎膜，管材缠绕加工时不受长度限制，可以加工需要的任何长度的管材，而且不需要固定长度的模具芯管，降低成本，还能实现连续加工。

Description

管材连续生产设备

技术领域

本实用新型涉及一种管材生产设备，尤其是一种以缠绕的方式能够连续不间断生产管材的管材连续生产设备。

背景技术

目前，随着城市建设的加快，需要更多的管材来辅助完成城市地下水管铺设，以满足城市基础建设的要求。同时也是由于旧城市内涝的存在，使得地下排水管网受到严重的考验，也需要有更多、更合理、更能满足高环刚度和大口径要求的管材。因此，高强度的PE管及玻璃钢管被研发出来。

PE管和玻璃钢管是现在市政排水管网建设的重要管材，现在有些管材如克拉管和玻璃钢夹砂管在加工的时候都需要用到成型模具，现有的成型模具中多实用固定长度和固定直径的成型模具，管材的规格越多，需要的成型模具也就越多，比如：不同直径的管材就不同直径的成型模具来完成加工，即使不同长度的同一种直径的管材也需要不同的成型模具来完成加工，这就造成管材加工成本较高，而且加工完一根管材后需要停机，更换成型模具，然后需要重新起头，还会浪费部分原材料，加工的效率也比较低。

比如：中国专利局于2007年3月28日公开了一份CN196404A号文献，名称为复合缠绕承插式结构壁管材，将塑料带、钢带在线依次螺旋缠绕在转动的模具芯管上，粘结成型大口径管材。该管材就是通过在固定长度的模具芯管上螺旋缠绕成型，最长的长度也被限定在模具芯管的长度内，而且加工完一根管材后，连同模具芯管一起被移走，更换模具芯管，还要对移走的模具芯管进行脱模，更换模具芯管后还要重新牵头将塑料带缠绕到模具芯管上，加工效率低、加工成本高，至少要两支相同规格的模具芯管才能实现模具芯管更换，而且还无法加工长度较长的管材。

发明内容

本实用新型解决了现有的管材加工使用固定长度的模具芯管，限制了连续加工管材的缺陷，即断续性加工，提供一种管材连续生产设备，通过在钮旋笼的外部缠绕连续的柔性带形成管材成型胎膜，柔性带首尾相连，使得柔性带可以保持无限转动和前进，从而保证管材加工不受模具芯管长度的限制，可以加工任何长度的管材，而且能实现连续生产，采用了柔性带缠绕成的胎膜的目的是使本设备既可以生产PE类的固体单元缠绕管，也可以生产如玻璃钢管的液态类树脂的缠绕管。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管材连续生产设备，包括安装在主轴上的外周均布有可转动的辊轴的钮旋笼，钮旋笼外周螺旋式并排缠绕有柔性带，柔性带并排后形成管材生产的内胎膜，柔性带从钮旋笼的辊轴两端的间隙处伸入到钮旋笼内部，柔性带首尾相连呈一个封闭结构，钮旋笼内部设置有柔性带牵引转向装置，牵引转向装置由多组牵引辊组成，牵引辊的轴线从与主轴的轴线平行逐渐转变为与主轴的轴线相垂直，同一组牵引辊之间的缝隙形成柔性带的牵引槽。钮旋笼的包络面缠绕柔性带后形成的内胎膜的外径为管材的内径，柔性带为首尾相连的封闭结构，柔性带在钮旋笼外部缠绕，钮旋笼钮旋一个角度，辊轴转动时产生一个轴向力，柔性带组成了长度无限延伸的内胎膜，管材缠绕加工时不受长度限制，可以加工需要的任何长度的管材，而且不需要固定长度的模具芯管，降低成本，还能实现连续加工；为了使得柔性带从内胎膜尾端脱离后能重新回到起点重新并排缠绕，在钮旋笼内部设置一个牵引转向装置，柔性带被牵引辊夹持并实现转向，从钮旋笼的一端转移到另一端并实现柔性带连续并排缠绕，相互之间不会因为重叠而出现设备死机，通过牵引转向装置限定了内胎膜在钮旋笼上的位置，不会出现轴向的偏移；柔性带具有适当的厚度，这个厚度需要保证其拉伸强度足够大，柔性带的宽度可以不变或者根据生产管材的口径大小作宽窄调整，柔性带只要满足拉伸强度、耐热性能、柔性是3个要素即可；如果需要可以在钮旋笼内部设置一个张紧装置。

作为优选，钮旋笼的两端分别为固定盘和转动盘，固定盘和转动盘的外周之间均布有辊轴；主轴为圆管状，主轴壁上开设有开口，开口处设置有导向辊，柔性带从开口处进入到主轴内，并从主轴另一端的开口处穿出；或者柔性带进入到钮旋笼内部从主轴的外部由牵引转向装置牵引转向后再穿出到钮旋笼外表。转动盘可以相对固定盘偏转一个角度，该角度就是钮旋笼的钮旋角度，辊轴转动时就产生了内胎膜轴向移动所需的分力，转动盘相对固定盘偏转的角度要根据柔性带缠绕所需的螺旋角来设定。

作为优选，钮旋笼为多级串联结构，钮旋笼包括最外端的固定盘和转动盘及若干处于固定盘和转动盘之间的转动圆环，转动圆环的内径大于主轴的外径，固定盘与转动圆环外周之间、转动圆环与转动圆环外周之间及转动圆环与转动盘外周之间均布有所述的辊轴。一个固定盘搭配多个平行的转动圆环形成多个钮旋笼串联的结构，串联成型的目的是为了确保内胎膜的长度足够长及柔性带缠绕的螺距足够大，尤其是小口径大螺距管材的生产更需要多个钮旋笼串联而成，单个钮旋笼无法满足大螺距管材缠绕需要的偏转度。

作为优选，固定盘与转动盘之间连接有若干相对主轴对称的副轴，转动圆环上设置有弧形转动槽，副轴穿过转动槽并支撑转动圆环，转动圆环上设置有锁紧件用于锁紧副轴与转动圆环。钮旋笼的固定盘与转动盘之间为转动圆环，可以将柔性带在钮旋笼内部的轴向移动的空间设定在主轴外部；通过副轴支撑转动圆环，又可以驱动转动圆环产生设定的钮旋角；弧形的转动槽便于副轴相对转动圆环产生偏转，通过锁紧件锁紧，防止副轴与转动圆环在工作中出现松动，影响柔性带轴向前进。

作为优选，辊轴通过联动机构连成一体并与驱动装置相连，联动机构为链条或相互啮合的齿轮；钮旋笼上的同轴的辊轴之间通过连接轴连成一体，连接轴通过万向轴承连接到转动圆环上，通过连接轴使得钮旋笼上的所有辊轴连成一个整体；钮旋笼具有独立的驱动辊轴转动的驱动装置。所有辊轴的转速相等，因此通过联动结构连成一体；滚轴可以联动并由一台电机带动，也可以视需求由两台电机分别带动。

作为优选，所述的转动圆环的数量为1至7个，钮旋笼上的辊轴直径为45至62mm，长度为600至800mm。

具体数量根据所加工管材的特点（管材缠绕的螺距及成型所需要的旋转与送进动力大小）来决定，有时为了方便管材支撑外钮旋笼的串联数量比内钮旋笼的串联数量多一个。

作为优选，柔性带的两侧边具有可相互卡扣的金属搭边，金属搭边分为相互对称的上金属搭边和下金属搭边，上金属搭边和下金属搭边分别处于柔性带的两侧，柔性带缠绕到钮旋笼外周上后，相邻的柔性带的上金属搭边与下金属搭边卡扣连接。柔性带并排缠绕到钮旋笼上时，两侧边的金属搭边会相互连接，防止柔性带缠绕时出现重叠或者相互分离的现象，保证柔性带缠绕形成的内胎膜具有完整的圆柱面，不会出现局部凸起或者局部缝隙的现象，使得柔性带缠绕和分离比较顺利。

作为优选，柔性带包括高拉伸强度的工业牵引带和聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板通过表面处理后粘结到牵引带表面，金属搭边固定到牵引带两侧，柔性带并排缠绕成内胎膜后，聚四氟乙烯板的外表面即为管材成型内胎膜的外表面。聚四氟乙烯板具有出色的耐温性能，可以加热，允许骤冷骤热，或冷热交替操作，聚四氟乙烯板粘结到牵引带表面，牵引带柔性较大，便于弯曲，同时可以满足80-100°C的热温；聚四氟乙烯板作为内胎膜的外表，缠绕后形成光滑的圆柱面，可以缠绕热态聚乙烯类型材，也可以缠绕热固性液态玻璃钢树脂类；或者采用螺丝将聚四氟乙烯板固定后再把聚四氟乙烯板表面熨平。

进一步，聚四氟乙烯板沿着牵引带的长度方向紧密排列，聚四氟乙烯板的长度方向与牵引带的长度方向相垂直，柔性带并排缠绕后，聚四氟乙烯板的端部相互对接。因为聚四氟乙烯板比较硬，不容易弯曲，以履带式的方法固定在柔性带上，可以随柔性带弯曲并便于缠绕，又有聚四氟乙烯板作为内胎膜的外表面，充分利用了聚四氟乙烯板的性能；聚四氟乙烯板的宽度可以依据生产的管材口径大小来决定，前提是满足生产时能保持管材内壁的圆滑。

作为优选，聚四氟乙烯板外露的表面为滚花表面。滚花可增加管材缠绕时与管材内壁之间的摩擦力。

作为优选，钮旋笼外部设置有可对内胎膜外表面进行预加热的加热设备，该加热设备采用热风加热设备。该加热装置对进入缠绕的聚四氟乙烯板外表面进行加热，如果生产工艺有必要采用高温内胎模的话，可以通过热风对聚四氟乙烯板的外表面进行预加热，从而使管材内壁光滑平整。

本实用新型的有益效果是：钮旋笼的包络面缠绕柔性带后形成的内胎膜的外径为管材的内径，柔性带为首尾相连的封闭结构，柔性带在钮旋笼外部缠绕后，钮旋笼钮旋一个角度，辊轴转动时产生一个轴向力，柔性带组成了长度无限延伸的内胎膜，管材缠绕加工时不受长度限制，可以加工需要的任何长度的管材，而且不需要固定长度的模具芯管，降低成本，还能实现连续加工。

附图说明

图1是本实用新型一种结构示意图；

图2是本实用新型图1所示结构的左视图；

图3是本实用新型图1所示结构的右视图；

图4是本实用新型一种分解示意图；

图5是本实用新型一种柔性带的表面结构示意图；

图6是本实用新型图5所示柔性带的端面剖视图；

图7是本实用新型一种柔性带的并排缠绕状态示意图；

图8是本实用新型一种牵引转向装置的结构示意图；

图中：1、主轴，2、钮旋笼，3、柔性带，4、管材，5、转动槽，6、开口，7、导向辊，8、副轴，9、固定盘，10、辊轴，11、转动圆环，12、转动盘，13、聚四氟乙烯板，14上金属搭边，15、下金属搭边，16、牵引带，17、支架，18、牵引槽，19、牵引辊。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种管材连续生产设备（参加附图1附图2附图3），包括安装到主轴1上的钮旋笼2及缠绕在钮旋笼外表的柔性带3，柔性带两端穿入到钮旋笼内首尾相连成一个封闭状。

钮旋笼包括安装主轴上相对主轴固定的固定盘9及套置在主轴上可相对主轴转动的转动盘12，转动盘与固定盘的直径相同，转动盘与固定盘相平行，转动盘的外周与固定盘的外周之间连接有沿着圆周均布的辊轴10，钮旋笼上的辊轴与辊轴之间具有间隙，辊轴的两端分别与固定盘和转动盘相铰接，辊轴上固定有齿轮（图中未视出）。钮旋笼上的辊轴通过联动机构连接成一体，联动机构采用传动链，传动链与齿轮相连接，传动链连接有驱动装置，驱动装置采用电动机。调节转动盘相对固定盘的钮旋角度，使得辊轴的轴线相对主轴的轴线有个夹角。该钮旋角度产生的螺距为柔性带的宽度。

本实施例中的钮旋笼为串联结构，包括一个固定盘和一个转动盘，转动盘与固定盘之间平行设置有三个转动圆环11（参见附图4），固定盘的外周与转动圆环外周之间、转动圆环与转动圆环外周之间及转动圆环外周与转动盘外周之间均布有所述的辊轴。固定盘与转动盘之间连接有四根相对主轴对称的副轴8，转动圆环上设置有弧形转动槽5，副轴穿过转动槽并支撑转动圆环，转动圆环上设置有锁紧件（图中未视出）用于锁紧副轴与转动圆环。钮旋笼上的辊轴直径为62mm，钮旋笼上的辊轴的长度为600mm。

主轴为中空的圆管结构，主轴壁上开设有开口6（参见附图4），开口处设置有导向辊7，导向辊与主轴的轴线相垂直，柔性带从主轴的开口处穿入到主轴内，再从主轴的另一端的开口处穿出。

钮旋笼内部设置有固定在主轴上的牵引转向装置（参见附图8），牵引转向装置共两件，两件牵引转向装置分别对应主轴的两个开口的位置。牵引转向装置包括两组支架17，每组支架包括两根支撑杆，同一组的支撑杆之间连接有牵引辊19，两组支架上的牵引辊之间一一对应，牵引辊之间的缝隙组成柔性带经过的牵引槽18，牵引辊的轴线从与主轴的轴线平行逐渐转变为与主轴的轴线相垂直，使得牵引槽从与主轴的轴线相平行转向成与主轴轴线相垂直。牵引槽的一端与钮旋笼上柔性带穿入或穿出的位置，牵引槽的另一端对应主轴上的开口位置。

柔性带包括牵引带16和聚四氟乙烯板14（参见附图5附图6），聚四氟乙烯板沿着牵引带的长度方向紧密地粘结到牵引带表面，聚四氟乙烯板的长度方向与牵引带的长度方向相垂直。柔性带的两侧边具有可相互卡扣的金属搭边，搭边分为上金属搭边15和下金属搭边17，上金属搭边和下金属搭边分别处于牵引带的两侧，柔性带缠绕到钮旋笼外周上后，相邻的柔性带的上金属搭边与下金属搭边卡扣连接（参见附图7）。柔性带在钮旋笼外表面并排缠绕形成管材加工的内胎膜，内胎膜的外表面为光滑圆柱面。钮旋笼钮旋产生的螺距与柔性带的宽度相同。柔性带从钮旋笼内部的牵引转向装置的牵引槽内穿过，经过牵引和转向后穿过辊轴之间的缝隙缠绕到钮旋笼的外表面，柔性带的上金属搭边与下金属搭边相互扣接，缠绕设定长度后，柔性带从辊轴之间的缝隙穿入到钮旋笼内部并进入到对应的牵引转向装置的牵引槽内，经过牵引和转向，柔性带从主轴的开口处经过导向辊7导向并进入到主轴内，接着再次从主轴的另一个开口经过导向辊导向后穿出。如有必要，可以在钮旋笼内部安装张紧轮对柔性带进行张紧。

钮旋笼外部设置有热风加热装置，该加热装置可以对聚四氟乙烯板缠绕成的内胎膜外表面进行加热。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1. 一种管材连续缠绕生产设备，其特征在于包括安装在主轴上的外周均布有可转动的辊轴的钮旋笼，钮旋笼外周螺旋式并排缠绕有柔性带，柔性带并排后形成管材生产的内胎膜，柔性带从钮旋笼的辊轴两端的间隙处伸入到钮旋笼内部，柔性带首尾相连呈一个封闭结构，钮旋笼内部设置有柔性带牵引转向装置，牵引转向装置由多组牵引辊组成，牵引辊的轴线从与主轴的轴线平行逐渐转变为与主轴的轴线相垂直，同一组牵引辊之间的缝隙形成柔性带的牵引槽。

2.根据权利要求1所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于钮旋笼的两端分别为固定盘和转动盘，固定盘和转动盘的外周之间均布有辊轴；主轴为圆管状，主轴壁上开设有开口，开口处设置有导向辊，柔性带从开口处进入到主轴内，并从主轴另一端的开口处穿出；或者柔性带进入到钮旋笼内部从主轴的外部由牵引转向装置牵引转向后再穿出到钮旋笼外表。

3.根据权利要求1或2所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于钮旋笼为多级串联结构，钮旋笼包括最外端的固定盘和转动盘及若干处于固定盘和转动盘之间的转动圆环，转动圆环的内径大于主轴的外径，固定盘与转动圆环外周之间、转动圆环与转动圆环外周之间及转动圆环与转动盘外周之间均布有所述的辊轴。

4.根据权利要求3所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于固定盘与转动盘之间连接有若干相对主轴对称的副轴，转动圆环上设置有弧形转动槽，副轴穿过转动槽并支撑转动圆环，转动圆环上设置有锁紧件用于锁紧副轴与转动圆环。

5.根据权利要求3所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于辊轴通过联动机构连成一体并与驱动装置相连，联动机构为链条或相互啮合的齿轮；钮旋笼上的同轴的辊轴之间通过连接轴连成一体，连接轴通过万向轴承连接到转动圆环上，通过连接轴使得钮旋笼上的所有辊轴连成一个整体；钮旋笼具有独立的驱动辊轴转动的驱动装置。

6.根据权利要求3所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于所述的转动圆环的数量为1至7个，钮旋笼上的辊轴直径为45至62mm，长度为600至800mm。

7.根据权利要求1或2所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于柔性带的两侧边具有可相互卡扣的金属搭边，金属搭边分为相互对称的上金属搭边和下金属搭边，上金属搭边和下金属搭边分别处于柔性带的两侧，柔性带缠绕到钮旋笼外周上后，相邻的柔性带的上金属搭边与下金属搭边卡扣连接。

8.根据权利要求7所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于柔性带包括高拉伸强度的工业牵引带和聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板通过表面处理后粘结到牵引带表面，金属搭边固定到牵引带两侧，柔性带并排缠绕成内胎膜后，聚四氟乙烯板的外表面即为管材成型内胎膜的外表面。

9.根据权利要求8所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于聚四氟乙烯板沿着牵引带的长度方向紧密排列，聚四氟乙烯板的长度方向与牵引带的长度方向相垂直，柔性带并排缠绕后，聚四氟乙烯板的端部相互对接。

10.根据权利要求1或2所述的管材连续缠绕生产设备，其特征在于钮旋笼外部设置有可对内胎膜外表面进行预加热的加热设备，该加热设备采用热风加热设备。