钢丝缠绕机是用于生产高压和超高压橡胶软管的生产设备

2021-01-19 17:22:33


钢丝缠绕机是用于生产高压和超高压橡胶软管的生产设备。

小口径钢丝缠绕机主要性能参数如下:

生产胶管范围

</>5 ~ 巾 16mm (内径)

使用钢丝直径

©0. 3〜。0. 5mm

锭子盘数

2

牵引速度范围

84 〜500m/h

锭子盘最大转速

90r/min

锭子数量

96锭/盘

传动电机

直流Ar = 7.5kw 1500r/min

 

锭子盘和锭子的设计

超高压橡胶软管钢丝增强层一般都在6层,若采用6个锭子盘则设备结构庞大造价上升,同时对生产工艺要求苛刻,会造成产品质量不稳定。本机设计采用2个锭子盘,每个盘装96个锭子,分别装在锭子盘的两面并分为两层布置。

                                  图片 1.png

 

锭子是钢丝缠绕机的主要部件,其结构设计的好坏对产品的影响很大。钢丝缠到胶管上必须有张力,而锭子的张力控制设计必须保证每个锭子的放线张力一致,同时还要使锭子在放线时从满轴线至线放净时张力的变化量要小。当扭矩恒定时,拉力和直径的大小成反比。随着线轴的钢丝逐渐减少,钢丝的张力越来越大,这样会使产品的质量受到影响,如胶管脉冲试验次数下降及爆破压力降低。这种情况对小规格胶管来说影响更大;以致造成无法生产。目前国内外钢丝缠绕机其规格一般都为Φ6 ~Φ51mm,生产范围过大,要满足Φ51胶管的生产其锭子数每盘均在160 - 180个,线轴基本是3-6个为一串。要保证一定的容线量必然要加大线轴直径,使钢丝张力变化梯度加大而满足不了小规格胶管的生产。在锭子的设计时,充分考虑到这一问题,加长线轴的长度减小外径使张力变化梯度减小,线轴的尺寸为Φ78*Φ58*Φ150mm张力变化比为11.3 容线量可达1200米以上。

锭子上的钢丝张力是采用弹簧控制。弹簧在摩擦片上,通过调节弹簧的压力来控制锭子的放线张力,控制范围是5kg/根。

钢丝缠绕行程的设计

根据缠绕胶管的结构设计,每层钢丝的缠绕角度的设计以标准角(平衡角)54°44为最佳。标准角是胶管在受压情况下,径向和轴向受力均匀一致。在性能上表现为变形小,而静压、动压性能高,产品质量也最高。因此设计上必须要保证缠绕管的行程能达到平衡角。我们在传动上通过计算使锭子盘转速与牵引速度保持相应的比值就可以达到,但这只能保证一种规格的胶管缠绕行程,要保证每一种规格胶管的缠绕都是平衡角,则锭子盘的转速与牵引的速度比就必须是变化的。我们在传动系统中釆用无级变速器来解决这一问题,使每种规格的胶管在缠绕时都能达到平衡角。无级变速器的速比为1:6,完全满足了生产工艺的要求而且结构可靠。

钢丝予成型的处理

单根钢丝的弹性很大,缠绕后的胶管切头后,端部松散呈 “喇叭”状影响管头的装配。只有在钢丝缠绕前进行予成型,才能解决这一问题。其方法是使钢丝成型为直径与胶管直径相符合,方向与胶管缠绕方向相同的螺旋圈,然后再缠绕到胶管上,使其紧紧的包住胶管达到不松散的目的。

国外的予成型装置是在机内进行予成型,予成型的大小靠调节予成型聚集圈和予成型套管的前后位置来达到的。由于小规格胶管的直径小则予成型的直径也小,那么钢丝的张力也就越大。对于小规格胶管来说其刚性小对钢丝的张力要求也小,但张力小予成型的目的达不到,因此机内予成型对小规格胶管生产来说是不适应的。我们在设计中根据小规格胶管的生产特点采用机外予成型,即在导线机上进行予成型。

                                 图片 1.png

钢丝通过导杆而使导杆转动,自然使钢丝产生螺旋予成型圈,导杆的倾斜方向改变即可改变予成型圈的螺旋方向,导杆的倾斜角度大小则决定螺旋距离的大小,导杆直径的变化则改变螺旋予成型圈的直径。这种结构克服了机内予成型钢丝张力过大的缺点,满足了小规格胶管的生产工艺要求。

钢丝分线及胶管定芯装置

为使钢丝在胶管上均匀分布,在钢丝缠上胶管前需通过设在缠绕头部的分线装置。国内钢丝缠绕机的分线装置均为园片结构,在园周均匀开有与缠绕钢丝数量相同的分线槽,槽宽略大于钢丝直径。这种结构的分线装置由于钢丝距缠绕点远,易产生钢丝排列不均及背股现象影响产品的质量,而且胶管规格越小越明显。在参考国外设备的基础上我们在设计中采用分线筒式结构

                          图片 1.png

钢丝从分线筒沟槽按胶管外径的切向方向进入缠绕胶管, 根据不同规格的胶管,分线筒的直径,沟槽个数及方向也不同。钢丝离开沟槽后马上缠绕到胶管上,其排布就比较均匀不易产生背股现象。

胶管在缠绕过程中,如果没有定芯装置将会产生摆动现象对钢丝排列有影响。通过国内外设备对比,我们在设计上采用转动定芯装置,即定芯装置在缠绕时随锭子盘同时转动,其位置靠近缠绕点。

当钢丝缠在胶管上后马上进入定芯口型,口型的直径仅比胶管缠绕后的外径大1~ 2mm,这样便保证钢丝平整缠绕在管体上,减少了钢丝的背股现象且钢丝排列也比较均匀。定芯口型为分体式,更换方便,其尺寸根据生产工艺的要求而确定。

牵引装置

牵引装置是缠绕机的主要组件,目前国内基本上都是履带式结构。同步齿形带上贴有高强度的耐磨橡胶,具有塑性好,接触面积大的特点,使缠绕胶管受力均匀防止牵引打滑。这种结构的牵引我们曾在纤维缠绕机上应用效果很好。

夹紧采用螺杆机械夹紧装置,其自锁性好不易松弛。由于胶管的规格不同牵引的速度也随规格的变化而改变,在速度调节上用无级变速器来调节牵引速度,以满足不同行程的要求。