載人移動式纏繞膠管成型機

李欣民

（內(nèi)蒙古立誠橡塑機械有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

載人移動式纏繞膠管成型機

李欣民

（內(nèi)蒙古立誠橡塑機械有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

簡要介紹一種新型中低壓纏繞膠管成型機的結構原理及技術性能。該機突破傳統(tǒng)，設計成載人移動式，操作者及膠管原材料隨小車沿管芯縱向平行移動，并按設定螺距將膠布、膠片、鋼絲等纏繞在管坯上，完成膠管的成型工序。為中低壓膠管及吸引膠管的編纏化提供了實用可靠的生產(chǎn)設備。

中低壓膠管；吸引膠管；載人移動式膠管成型機；人機界面自動化；遠程無線遙控

橡膠管因其具有獨特的柔韌性、耐溫性、耐腐性、阻燃性、承壓能力強、運輸方便等優(yōu)勢，廣泛的應用于建筑、化工、礦山、石油、機械、港口及水利等行業(yè)。橡膠管分為編纏類的高壓膠管和夾布、吸引類的中低壓膠管。后者產(chǎn)量較大，約占膠管總產(chǎn)量的70%～80%。

夾布膠管的成型工序是在前蘇聯(lián)40年代設計的三輥包卷式膠管成型機上完成的，在我國已有50余年的生產(chǎn)歷史，目前仍有一些廠家在沿用。這種工藝設備成型的膠管膠層厚，耗膠量大，柔韌性差。膠布包卷紋路不合理，承壓能力低，且膠管長度受限，一般僅為20 m。由于制造工藝及設備落后，夾布膠管在國外20年前已經(jīng)被淘汰，取而代之的是用纏繞法生產(chǎn)的中低壓膠管。

帶鋼絲骨架的吸引膠管近年來使用范圍不斷擴大，尤其是在石油輸送、水底采砂、港口清淤、礦井排水、農(nóng)田灌溉及流體吸排等領域廣泛應用。與其他材質(zhì)的管道相比吸引膠管具有重量輕、可彎曲、耐磨損、抗溫差、易運輸、架設快捷、適應環(huán)境條件強等優(yōu)勢。近年來隨著吸引膠管管徑不斷增大，長度不斷增長，（已達1.2 m直徑，90 m長度），在一些重要特殊場合，更是其他管道無法替代的。

我國是纏繞膠管和吸引膠管的產(chǎn)銷大國，但生產(chǎn)方式及設備卻很落后，絕大部分生產(chǎn)廠家采用手工或半手工方式完成膠管的成型工序。生產(chǎn)效率低、耗費人工多、勞動強度大，而且手工操作無法保證膠管質(zhì)量，容易造成直徑誤差大、層間松緊不一，纏繞螺距不準、膠管長度受限等缺陷。

內(nèi)蒙古立誠橡塑機械有限公司經(jīng)兩年來的研究試制，開發(fā)出一種載人移動式纏繞膠管成型機。操作者在膠管成型的全過程中始終位于移動小車上，免除奔走之苦，減輕勞動強度。纏繞膠管的直徑誤差，層間緊密性，纏繞螺距誤差等均得以保障。并可實現(xiàn)最大直徑1.2 m，長度40 m、60 m、90 m或更長纏繞膠管和吸引膠管的機械化生產(chǎn)。

主要技術參數(shù) :

成型膠管規(guī)格 直徑 25~330（610，1 220） mm

長度 10（20，40，60，90） m

主軸轉速 無級 5~200 r/min

纏繞螺距 無級 4~1 200 mm/r

膠布卷 直徑 300~900 mm

寬度 60~1 100 mm

鋼絲規(guī)格 直徑 1.6，2.0，2.6 …… 16 mm

繩子規(guī)格 直徑 5，8，12 …… 30 mm

遙控距離 無線 ≤100 m

壓縮空氣 0.6~0.8 MPa

主軸中心高 980 mm

載人移動式纏繞膠管成型機主要由主軸回轉部分、移動小車、尾座部分、中間支承、導軌部分及電控系統(tǒng)等組成，如圖1所示。

主軸由變頻電機經(jīng)減速機驅(qū)動，可實現(xiàn)以5～200 r/min范圍的無級調(diào)速。移動小車由變頻電機經(jīng)減速機減速后，通過齒輪齒條付驅(qū)動。移動小車沿縱向?qū)к壠叫幸苿?。四個方向受限的導輪與兩條導軌緊密結合，保證移動小車的運行精度。變頻電機機械性能穩(wěn)定，可實現(xiàn)小車運行線速度的寬范圍無級調(diào)節(jié)，以滿足不同種類纏繞膠管或吸引膠管成型工藝的需要。

圖1　載人移動式纏繞膠管成型機照片

尾座是用來頂住或拉緊管芯的，一般直徑較大的管芯采用頂緊的辦法，而直徑較小的管芯拉緊即可。頂和拉均由大直徑氣缸加壓，用三位四通換向閥控制。氣缸的下方設有可縱向移動的滑動導軌，以適應管芯長度的變化。

支撐托輥位于管芯軸線的下方，用來托起因管芯太長而造成的自重下垂。托輥升降由氣缸通過三位四通換向閥完成。兩托輥設計成交叉自定心結構，可隨管芯直徑的大小自動調(diào)節(jié)輥距。

為了提高載人移動式纏繞膠管成型機的自動化程度，采用觸摸屏人機界面及PLC可編程控制器來實現(xiàn)整機的智能化控制。操作者根據(jù)所成型膠管的工藝要求設定參數(shù)，然后由PLC運算執(zhí)行。這不但減少人工操作的繁瑣而且還保證了成型膠管的質(zhì)量穩(wěn)定，全面實現(xiàn)纏繞膠管成型工序的機械化和自動化。

由于設備占地較長，本機設計采用無線遙控系統(tǒng)遠程操控設備運行，操作者不必往返奔走，使整機的控制極為便利、隨心所欲，同時提高設備運行的安全性和可靠性。

載人移動式纏繞膠管成型機的研制成功，使纏繞膠管、吸引膠管及夾布膠管手工、半手工的生產(chǎn)方式變?yōu)闄C械化和自動化生產(chǎn)，膠管的產(chǎn)品質(zhì)量得以保證。為促使中低壓膠管的編纏化邁出了現(xiàn)實可行的一步。

載人移動式纏繞膠管成型機經(jīng)膠管企業(yè)使用收效良好，該項技術已由國家知識產(chǎn)權局授于專利權。

Manned movable spiral rubber hose molding machine

Manned movable spiral rubber hose molding machine

Li Xinmin
(Inner Mongolia Licheng Rubber & Plastics Machinery Co., Ltd., Hohhot 010010, Inner Mongolia, China)

This paper introduces structure principle and technical performance of a new low-pressure spiral hose molding machine. It breaks with the tradition, and is designed to manned movable mode. The operator and hose raw materials move with the trolley parallel to the longitudinal direction of the die. Rubber sheets, fi lms, wires and others are wrapped around the tube according the pitch setting to fi nish hose molding process. This practical and reliable production equipment is provided for wrapping low-pressure hose and attract hose.

low-pressure hose; attract hose; manned movable hose molding machine; HMI automation; remote wireless remote control

TQ330.46

1009-797X(2015)19-0040-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.19.010

李欣民，內(nèi)蒙古立誠橡塑機械有限公司，總工程師，從事橡膠機械設計研究工作近30年，已發(fā)表專業(yè)論文十余篇。

2015-07-08