CN2233018Y - 预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子传感控制差速增力的预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机。该机由控制柜、主传动机构、尾座夹紧机构、钢丝螺距控制机构、牵丝小车、钢丝压紧机构、钢丝送进机构和测力机构组成。测力机构的拉力传感器将拉力信号及时传给控制柜，控制柜再将调速指令发给主传动机构的缠丝电机和钢丝送进机构的送丝电机，保证送丝线速度小于缠丝线速度，从而产生速差使钢丝发生预应力伸张。所缠钢丝应力均匀稳定，易于控制。

Description

预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机

本实用新型涉及制造混凝土输水管的设备，具体地指一种预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机。

预应力钢筋混凝土输水管是由带有纵向预应力钢筋的混凝土管芯、管芯外缠绕的环向预应力钢筋、以及环向钢筋外的砂浆混凝土保护层构成的。管芯外缠绕环向预应力钢筋是制造该输水管的关键，钢筋预应力值的标准能否达到及预应力值的稳定性直接影响输水管的抗折性、抗压性及强度。缠绕环向预应力钢筋(或称钢丝)的工作是在缠丝机上完成的，钢丝是形成螺旋状按规定螺距分布在管芯的外圆表面上。钢丝在缠绕到管芯上的时候必须伸张预应力，且预应力值要求均匀，控制运动中钢丝的预应力伸张是缠丝机难度较大的技术问题。目前我国水泥制管工厂制造输水管所使用的管芯缠丝机主要有三种：其一为电热缠丝机，该机通过电热装置加热钢丝到红热状，利用红热钢丝缠上管芯后热胀冷缩产生预应力，其钢丝应力控制不易测量及调整，且由于钢丝红热易造成材质变化，故很少使用。其二为配重式缠丝机，该机利用悬挂在钢丝上的配重物使钢丝受到张力拉紧，从而产生预应力，其机体体积笨大，钢丝应力值无法监测，且应力波动大。其三为由国外引进的液压反馈缠丝机，该机利用液压反馈系统调整钢丝张力大小，其技术较为先进，但制作要求高且复杂。

本实用新型的目的是提供一种缠丝过程中钢丝应力易于测量并能及时调整控制，且结构简单、维护维修方便的管芯缠丝机。

为达到上述目的，本实用新型所设计的预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机，由控制柜1、主传动机构2、尾座夹紧机构5、钢丝螺距控制机构6、牵丝小车7、钢丝压紧机构8以及新增加的钢丝送进机构9和测力机构10组成。钢丝送进机构9由送丝轮9—1、减速器9—2、送丝电机9—3联接而成。测力机构10的钢丝转向轮10—1和测力轮10—3由接板10—2联为一体，钢索10—7绕过测力轮10—3，其两端固定在机架上；拉力传感器10—4则串联在钢索10—7上。带有纵向预应力钢筋的混凝土管芯4可夹持在主传动机构2和尾座夹紧机构5上的主轴堵盘2—4和尾座堵盘5—1之间，钢丝3穿过压丝轮组8—1、在送丝轮9—1上环绕数圈后，再穿绕钢丝转向轮10—1和牵丝轮7—1，最后其端头固定在管芯4一端的预留锚固件上。拉力传感器10—4感应的拉力信号通过信号线11送到控制柜1，控制柜1再根据拉力大小将调速指令通过信号线12、13发送给主传动机构的缠丝电机2—2和钢丝送进机构的送丝电机9—3，保证送丝轮9—1的送丝线速度小于管芯4的缠丝线速度，从而产生速度差使钢丝3发生预应力伸张。

本实用新型的优点在于采用电子传感器测量运动中钢丝的拉应力，并及时通过控制柜调节缠丝和送丝的线速度，使之产生速度差来实现钢丝预应力伸张。所缠钢丝预应力值均匀、稳定，便于监测和调整，产品质量大为提高。同时整机结构简单，维护维修方便。

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

图1为预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机的结构示意图。

图2为图1中预应力钢丝缠绕运行路线图。

图中控制柜1带有显示及记录装置，可通过信号线11接受拉力传感器10—4发出的信号，通过信号线12、13控制缠丝及送丝的调速电机2—2、9—3作加减速转动。主传动机构2包括减速器2—1、缠丝电机2—2、主轴2—3及主轴堵盘2—4。尾座夹紧机构5包括尾座堵盘5—1、尾座轴5—2、电机5—3、减速器5—4及螺旋夹紧装置5—5。钢丝螺距控制机构6包括丝杆6—1、减速器6—2以及电机6—3，牵丝小车7的螺每在丝杆上作直线方向运动，带动牵丝轮7—1平移。钢丝压紧机构8的压丝轮组8—1设计有三对轮子。钢丝送进机构9包括送丝轮9—1、减速器9—2及送丝电机9—3。测力机构10包括由接板10—2联为一体的钢丝转向轮10—1和测力轮10—3、一端固定在机架上并绕过测力轮10—3与拉力传感器10—4串接的钢索10—7，以及与拉力传感器10—1另一端联接的控制轴10—5，控制轴10—5穿过机架的一端设有凸缘，保险弹簧10—6套装在控制轴的凸缘与机架之间，起缓冲拉力的作用。

该缠丝机的工作过程如下：

一、装夹管芯。将管芯4置于主轴堵盘2—4和尾座堵盘5—1之间，启动电机5—3通过减速器5—4带动螺旋夹紧装置5—5的螺杆转动，螺杆驱动带螺母的尾轴5—2向管子方向位移，固定在尾轴上的尾座堵盘5—1即与主轴堵盘2—4将管芯夹紧，停止电机5—3，螺旋夹紧装置使堵盘保持将管芯夹紧的状态。

二、穿装钢丝。首先将压丝轮组8—1的上活动压轮松开，使其与下固定压轮保持较大间隙；其次将盘成园盘的钢丝3的一个端头抽出，穿过压丝轮组8—1的上下轮间，至送丝轮9—1上环绕数圈，穿过钢丝转向轮10—1，再穿绕牵丝轮7—1，然后将钢丝端头固定在管芯4一端的预留锚固件上，最后将压丝轮组8—1的活动轮压紧，保证钢丝在送丝轮9—1上不滑动。

三、缠丝操作。首先通过控制柜1启动主传动机构的缠丝电机2—2和钢丝送进机构的送丝电机9—3。缠丝电机2—2启动后通过减速器2—1带动主轴堵盘2—4使管芯4作旋转，固定在管芯上钢丝3即缠上管芯。主轴按控制柜1设定转速由0逐步升到设定值。同时送丝电机9—3通过减速器9—2带动送丝轮9—1旋转，将环绕在轮上的钢丝3按控制柜1设定的速度送出。所缠钢丝3的应力产生是由于缠丝和送丝的线速度不同，即送丝线速度低于缠丝线速度而使钢丝3受拉延生，产生预应力。

缠丝机的主要控制均围绕钢丝缠上管芯时的预应力值能否按工艺要求达到指标及稳定性展开。当缠丝电机2—2和送丝电机9—3启动后，缠丝电机2—2提前加速，此时测力机构10的钢丝转向轮10—1受钢丝3拉力，带动测力轮10—3平行位移，拉力传感器10—4开始工作。同时控制轴10—5上的保险弹簧10—6被压缩，保证测力轮10—3平缓平移从而使拉力传感器10—4受拉平缓，免受冲击。当保险弹簧10—6被压缩到死点时拉力传感器10—4完全进入工作状态，它以极快的速度将测得的拉力信号送到控制柜1，经处理后控制柜1即指令送丝电机9—3作加、减速动作，保证钢丝应力值稳定在设定值范围内。在缠丝过程中，控制柜1的显示器可不断显示钢丝应力值，而打印机可将数据记录下来。

牵丝小车7为单独控制部分，缠丝时电机6—3经减速器6—2带动丝杆6—1旋转，牵丝轮7—1依丝杆平移，从而使钢丝3按要求的螺距缠绕到管芯4上。当钢丝缠绕到管芯4的另一端后，即将钢丝锚固锁紧，完成一根管芯的缠丝工作。而主传动机构的减速器2—1和钢丝送进机构的减速器9—2均有制动器，保证在停机时缠丝、送丝机构动作一致，钢丝预应力不受减少损失。

Claims (2)

1、一种预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机，包括控制柜(1)、主传动机构(2)、尾座夹紧机构(5)、钢丝螺距控制机构(6)、牵丝小车(7)和钢丝压紧机构(8)，带有纵向预应力钢筋的混凝土管芯(4)可夹持于主传动机构(2)和尾座夹紧机构(5)上的主轴堵盘(2—4)和尾座堵盘(5—1)之间，其特征在于该缠丝机还具有钢丝送进机构(9)和测力机构(10)，钢丝送进机构(9)由送丝轮(9—1)、减速器(9—2)、送丝电机(9—3)联接组成；钢丝(3)穿过压丝轮组(8—1)，至送丝轮(9—1)上环绕数圈，穿绕钢丝转向轮(10—1)，再穿绕牵丝轮(7—1)后其端头固定于管芯(4)一端的预留锚固件上；测力机构(10)的钢丝转向轮(10—1)和测力轮(10—3)由接板(10—2)联为一体，钢索(10—7)绕过测力轮(10—3)，其两端固定在机架上，拉力传感器(10—4)串接在钢索(10—7)上，其感应信号通过信号线(11)送到控制柜(1)，控制柜(1)再将调速指令通过信号线(12、13)发送到缠丝电机(2—2)和送丝电机(9—3)，保证送丝轮(9—1)的送丝线速度小于管芯(4)的缠丝线速度，从而产生速度差使钢丝(3)发生预应力伸张。

2、根据权利要求1所述的预应力钢筋混凝土输水管管芯缠丝机，其特征在于所说的测力机构(10)中还设计有保护拉力传感器(10—4)的控制轴(10—5)及保险弹簧(10—6)，控制轴(10—5)的一端有凸缘，保险弹簧(10—6)套在此端，控制轴(10—5)的另一端穿过机架与拉力传感器(10—4)相接，拉力传感器(10—4)的另一端与钢索(10—7)的一端联接，钢索(10—7)的另一端绕过测力轮(10—3)后固定在机架上，当测力轮(10—3)受钢丝(3)的拉力时，可压缩保险弹簧(10—6)平缓移动减小冲击。