李欣民

（內(nèi)蒙古立誠橡塑機(jī)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(jī)

李欣民

（內(nèi)蒙古立誠橡塑機(jī)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(jī)的結(jié)構(gòu)原理及技術(shù)性能。該機(jī)突破傳統(tǒng)，設(shè)計(jì)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(shè)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(shí)用可靠的生產(chǎn)設(shè)備。

中低壓膠管；吸引膠管；載人移動式膠管成型機(jī)；人機(jī)界面自動化；遠(yuǎn)程無線遙控

橡膠管因其具有獨(dú)特的柔韌性、耐溫性、耐腐性、阻燃性、承壓能力強(qiáng)、運(yùn)輸方便等優(yōu)勢，廣泛的應(yīng)用于建筑、化工、礦山、石油、機(jī)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(shè)計(jì)的三輥包卷式膠管成型機(jī)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(shè)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(shè)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(kuò)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(lǐng)域廣泛應(yīng)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(yùn)輸、架設(shè)快捷、適應(yīng)環(huán)境條件強(qiáng)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(dá)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(shè)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(fèi)人工多、勞動強(qiáng)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(zhǔn)、膠管長度受限等缺陷。

內(nèi)蒙古立誠橡塑機(jī)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(jī)。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(qiáng)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(shí)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(jī)械化生產(chǎn)。

主要技術(shù)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(zhuǎn)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(jī)主要由主軸回轉(zhuǎn)部分、移動小車、尾座部分、中間支承、導(dǎo)軌部分及電控系統(tǒng)等組成，如圖1所示。

主軸由變頻電機(jī)經(jīng)減速機(jī)驅(qū)動，可實(shí)現(xiàn)以5～200 r/min范圍的無級調(diào)速。移動小車由變頻電機(jī)經(jīng)減速機(jī)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(gè)方向受限的導(dǎo)輪與兩條導(dǎo)軌緊密結(jié)合，保證移動小車的運(yùn)行精度。變頻電機(jī)機(jī)械性能穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)小車運(yùn)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(jī)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(shè)有可縱向移動的滑動導(dǎo)軌，以適應(yīng)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(shè)計(jì)成交叉自定心結(jié)構(gòu)，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(jī)的自動化程度，采用觸摸屏人機(jī)界面及PLC可編程控制器來實(shí)現(xiàn)整機(jī)的智能化控制。操作者根據(jù)所成型膠管的工藝要求設(shè)定參數(shù)，然后由PLC運(yùn)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(shí)現(xiàn)纏繞膠管成型工序的機(jī)械化和自動化。

由于設(shè)備占地較長，本機(jī)設(shè)計(jì)采用無線遙控系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控設(shè)備運(yùn)行，操作者不必往返奔走，使整機(jī)的控制極為便利、隨心所欲，同時(shí)提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

載人移動式纏繞膠管成型機(jī)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(jī)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(shí)可行的一步。

載人移動式纏繞膠管成型機(jī)經(jīng)膠管企業(yè)使用收效良好，該項(xiàng)技術(shù)已由國家知識產(chǎn)權(quán)局授于專利權(quán)。

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(jī)械有限公司，總工程師，從事橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)研究工作近30年，已發(fā)表專業(yè)論文十余篇。

2015-07-08