塑料复合管夹层增强带缠绕设备的设计.pdf

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1、设计与制造2014年第3期(gg27卷，总第131期)·机械研究与应用·塑料复合管夹层增强带缠绕设备的设计金海丰，何荣开(东南大学机械工程学院，江苏南京210096)摘要：开发用高强度纤维增强带作为增强层的塑料复合管道，可以提高管道的耐压性能和质量一致性，来满足市场所需。对塑料复合管中高强度纤维增强带缠绕的生产工艺和装备进行研究，着重分析增强带缠绕方法和在连续生产中的换带问题，设计了设备的总体结构，对核心零部件进行动力学分析，简要阐明设备的工作过程。关键词：塑料复合管；缠绕设备；自动换带中图分类号：TH12文献标志码：A文章编号：1007—44l4(

2、2014)o3—0140—03ResearchontheBeltWindingEquipmentforPlasticCompositePipeJINHai—feng．HERong—kai(SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity，JiangsuNanjing210096，China)Abstract：Developingplasticcompositepipewithhighstrengthfiberasthereinforcedlayer，canimprovethecompressionpe

3、r—formanceandconsistentqualityofthepipelinetomeettherequirementsofthemarket．Theproductionprocessofwindinghighstrengthfiberonthepipelineandthebeltwindingequipmentareresearched，andthewindingmethodandthebelt-changingmethodincontinuousproductionaremainlyanalyzed，theoverallstructure

4、oftheequipmentisdesigned，thedynamicanalysisonthekeycomponentsisdone，andtheworkingprocessoftheequipmentandtheelectricalcontroldiagramareilluminated．Keywords：plasticcompositepipe；beltwindingequipment；interchangebeltautomaticallyO引言1缠绕设备的总体结构和工作原理各种工程中使用的输送气、液的塑料管道一般采1．1设备总体结构布局用复

5、合管，钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管有寿命如图2所示，缠绕设备主要由床身、立柱、储带盘长、无污染、耐磨损、高强度和高韧性等特点_lJ，是最驱动机构、缠绕机构等部件组成。常用的管道之一。但钢丝网网孔疏密程度差异，将导致生产出的管道性能不均匀，制约了管道的应用。为解决该类管道中存在的问题，一种有效的方法是采用增强带代替钢丝网，作为管道的增强骨架，其结构如图1。图1增强带复合管道结构图1．外层聚乙烯塑料2．高强度粘结剂3．高强度增强带图2缠绕设备总体布局简图4．高强度粘结剂5．内层聚乙烯塑料1．床身2．工作台进给电机3．丝杠螺母4．立柱5．缠绕机构驱动电机

6、6．加工管道7．配电环8．储带轮驱动电机缠绕设备将增强带以一定的螺旋角均匀的缠绕9．电磁离合器l0．储带轮l11．增强带驱动电机l2．缠绕机在管道内层上，是管道生产过程中十分重要的一道工构13．转向轮14．增强带l5．储带轮2艺，缠绕的好坏直接影响管道生产质量和生产效率。目前国内一些厂家的生产线主要引进国外设备，生产图中立柱与床身之间采用用滚动导轨副实现支小直径的管道，通常小于d~180，而且在换带时不能保撑以及导向，用滚珠丝杠副驱动立柱。工作台进证管道连续生产。笔者研究的缠绕设备应用于6250给电机安装在床身上，通过减速器连接到丝杠上，螺大直径复合

7、管道生产线中。母安装在立柱底部。缠绕机构驱动电机通过支架安收稿日期：2014—04—04作者简介：金海丰(1990一)，男，江苏滨海人，硕士，主要从事机电一体化方面的研究。·140··杌械研究与应用·2014年第3期(第27卷，总第131期)设计与制造装在立柱上，通过减速器连接小齿轮，小齿轮与大齿管道基体移动和缠绕机构转动的合成，该运动形成的轮啮合。大齿轮安装在一根空心轴上，该空心轴由多效果是将增强带螺旋缠绕到内层管道基体上。设备段组成，采用螺栓连接。空心轴通过滚动轴承安装在能够控制缠绕机构驱动电机的转速，这样可以根据内立柱上，内层管道基体在空心轴内

8、部穿过，由管道生层管道基体的移动速度，通过PLC来调节缠绕机构产流水线拉伸该内层管道基体。大齿轮的右侧装有驱