CN103624874A - 一种金属管水泥砂浆内衬机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属管水泥砂浆内衬机，涉及金属管制造技术领域。包括金属管轴向安装装置、金属管升降装置、旋转托轮组、辅助衬筒和PLC控制柜。所述金属管轴向安装装置位于所述金属管升降装置的上方，所述旋转托轮组位于所述金属管轴向安装装置的左侧，所述辅助衬筒位于两个旋转托轮组之间，所述金属管轴向安装装置、金属管升降装置和旋转托轮组受控于所述PLC控制柜。使用所述内衬机进行金属管内壁水泥砂浆内衬作业，特别是对薄壁金属管椭圆度的适应性强，具有使用方便、自动化程度高等特点。

Description

一种金属管水泥砂浆内衬机

技术领域

本发明涉及金属管制造技术领域，尤其涉及一种金属管水泥砂浆内衬机。

背景技术

目前直线形金属管水泥砂浆内衬装备形式多样。工艺流程为水泥砂浆布料和离心紧实。水泥砂浆布料方式有：1、水泥砂浆沿轴向基本均匀的存储在水平放置的金属管的内腔底部；2、采用喷涂方式把泥砂浆基本均匀的喷涂在金属管内壁；3、水泥砂浆基本均匀的涂抹在金属管内壁。水泥衬层涂覆由金属管旋转产生的金属管内壁与水泥砂浆的摩擦力和离心力及水泥砂浆的流平性实现，水泥衬层紧实由金属管高速旋转带动水泥砂浆水泥衬层高速旋转产生的离心力实现。

金属管高速旋转时由于椭圆和刚度影响会产生震动，在控制震动和矫正金属管椭圆和提高金属管刚度方面也有形式多样的现有技术，如：1、金属管横截面方向上采用三点支撑并设置多组支撑来控制震动；2、采用规则金属环作为辅助部件，通过人工调整机械部件如顶丝将金属管固定其间，再与外部的旋转机构相连，由于金属环是规则圆形，可以在一定程度上避免金属管高速旋转中产生震动；3、采用柔性皮带托住金属管并驱动金属管旋转，外加压轮，缓冲金属管高速旋转产生的震动；4、通过高速旋转头在金属管内部旋转布料，这种方式对料的干湿度要求比较高，也容易在管内壁产生较多毛刺，影响内衬质量。上述内衬涂覆工艺装备存在不同程度的缺陷，表现在对薄壁金属管的椭圆度和刚度的适应性差、或工业化生产自动化程度低、或衬层质量差等方面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属管水泥砂浆内衬机，使用所述内衬机进行金属管内壁内衬涂覆作业，能够自动完成金属管的安装，自动完成金属管椭圆的矫正、刚度的加强，金属管能在较高的旋转速度下平稳旋转，水泥砂浆内衬质量好。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种金属管水泥砂浆内衬机，包括金属管轴向安装装置、金属管升降装置、水泥布料杆、旋转托轮组和PLC控制柜，其特征在于：还包括辅助衬筒，所述辅助衬筒可松紧地环绕固定在金属管***，所述旋转托轮组通过所述辅助衬筒驱动金属管旋转。

优选的，所述辅助衬筒包括圈体、支撑轮组件以及位于两个所述圈体之间、并固定连接所述圈体的筒体，所述筒体与金属管同轴设置；所述支撑轮组件等间隔地设置在所述圈体的内侧，与金属管滚动接触。

优选的，所述辅助衬筒包括圈体和支撑轮组件，所述支撑轮组件等间隔地设置在所述圈体的内侧，与金属管滚动接触。

优选的，所述旋转托轮组包括主动托轮和被动托轮，所述主动托轮位于金属管下方，被动托轮位于金属管上方。

优选的，所述支撑轮组件包括支撑滚轮、转轴、支撑架和弹性件，所述支撑滚轮的外周与金属管的外周相适配，所述支撑滚轮通过转轴和轴承与支撑架连接，所述支撑架通过紧固件与圈体连接。

优选的，所述的轴向安装装置设有动力臂，对金属管施加轴向拉力或推力。

优选的，所述辅助衬筒包括圈体、支撑轮组件、夹紧部件。所述支撑轮组件间隔固定在所述圈体上，所述支撑轮组件包括支撑滚轮、转轴、支撑架和弹性件，所述支撑滚轮的外周与金属管的外周相适配，所述支撑滚轮通过转轴和轴承与支撑架连接，所述支撑架通过紧固件与圈体连接，所述夹紧部件采用带动力的螺栓或偏心块或斜铁等自动完成金属管的夹紧。

优选的，所述支撑轮组件和夹紧部件等间距固定在所述圈体上。

优选的，所述旋转托轮组包括引擎、主动托轮、从动托轮，所述旋转托轮设有与所述辅助衬筒相适配的突起。

优选的，旋转托轮组沿左右方向设置两组，两个旋转托轮组之间设有“V”型托轮。

优选的，辅助衬筒位于旋转托轮组之间。

优选的，所述金属管轴向安装装置设有金属管纵向运动装置。

优选的，辅助衬筒与后端堵固定连接为一体。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述内衬机使用了在金属管衬层涂覆安装过程中自动加固管体需要的辅助衬筒，来解决金属管椭圆度过大、管体刚度不足等限制环节，使水泥砂浆均匀的涂覆在金属管的内壁上，提高了金属管水泥砂浆内衬的质量。辅助衬筒上设置有金属管安装需要的支撑轮组件，防止金属管安装过程的划伤；一辅助衬筒中设置多组支撑轮组件，各支撑轮组件的相对径向位置设定在一定范围内，以适应同规格不同金属管的尺寸在公差范围内的变化；支撑轮组件上设置有弹性件，金属管安装过程和安装后滚轮对金属管施加适当的压力，完成金属管径向定位；夹紧装置防止金属管在高速旋转时轴向和径向移动和圆周方向转动。

辅助衬筒支撑在旋转托轮组上，每个支撑点设置带突起的旋转托轮组，旋转托轮组采用一定型号的钢材，完成对辅助衬筒的支撑、定位、旋转驱动和止动。

提供金属管安装需要的金属管轴向安装装置和金属管升降装置并配置PLC控制柜，提高了所述内衬机的自动化程度高，使用方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中辅助衬筒的局部结构放大示意图；

图3是主动托轮工作状态下横截面示意图； 

图4是下支撑轮组件的横截面放大结构示意图；

图5是工作状态下支撑轮组件的局部剖视图；

图6是下支撑轮组件纵截面的放大结构示意图；

其中，各部件的附图标记如下：

1、金属管轴向安装装置  2、金属管升降装置  3、旋转托轮组  4、辅助衬筒  41、衬筒  42、夹紧部件  5、圈体  6、支撑轮组件  61、支撑滚轮  62、转轴  63、支撑架  64、弹性件  65、轴承  66、紧固件  7、金属管   8、被动托轮   9、主动托轮   10、“V”型托轮   11、“V”型托轮升降机构   12、动力臂   13、金属管纵向运动装置   14、前端堵   15、后端堵   16、水泥布料杆  17、PLC控制柜。

具体实施方式

实施例1

如图1-6所示，一种金属管水泥砂浆内衬机，包括金属管轴向安装装置1、金属管升降装置2、旋转托轮组3、辅助衬筒4、PLC控制柜17和水泥布料杆16。所述内衬机能够实现金属管轴向自动安装***到辅助衬筒4中。辅助衬筒4包括衬筒41、夹紧部件42、圈体5和支撑轮组件6。支撑轮组件6包括支撑滚轮61、转轴62、支撑架63、弹性件64、轴承65、紧固件66。

金属管7在安装到辅助衬筒4的过程中以及安装后，支撑轮组件6的支撑滚轮61对其施加适当的压力，完成金属管径向定位和椭圆校圆，焊接在衬筒41上的夹紧部件42在金属管7定位后，通过动力装置驱动完成对金属管的夹紧，防止金属管7在高速旋转时轴向和径向移动和圆周方向转动，夹紧部件42可从螺栓、偏心块、斜铁中选择。从而，辅助衬筒4完成对金属管7的定位、夹紧、椭圆矫正和金属管刚度提升。衬层完成后，金属管轴向安装装置1自动完成金属管的拆卸。

所述金属管轴向安装装置1、金属管升降装置2和旋转托轮组3受控于所述PLC控制柜17。所述金属管轴向安装装置1位于所述金属管升降装置2的上方，所述金属管轴向安装装置1上设有动力臂12，动力臂12可与金属管连接，金属管轴向安装装置1能够带动金属管7沿轴线方向左右运动。

所述旋转托轮组3位于所述金属管轴向安装装置1的左侧，所述辅助衬筒4固定支撑在两组旋转托轮组3之间。所述辅助衬筒4包括圈体5、支撑轮组件6以及连接两个圈体5的筒体41，所述支撑轮组件6等间隔固定在所述圈体5内，所述支撑轮组件6包括支撑滚轮61、转轴62、支撑架63、弹性件64、轴承65和紧固件66，所述支撑滚轮61的外周与金属管7的外周相适配，所述支撑滚轮61通过转轴62和轴承65与支撑架63连接，所述支撑架63通过紧固件66与圈体5连接。旋转托轮组3包括主动托轮9和被动托轮8，辅助衬圈4在主动托轮9的带动下旋转，被动托轮8在金属管上方同步转动，起到稳定金属管旋转过程的作用。为了保证金属管7在轴向移动时水平位置的高度，设有金属管升降装置2。所述金属管升降装置2包括“V”型托轮10或“V”型托轮升降机构11。

本金属管水泥砂浆内衬机的工作过程如下：

金属管7在金属管纵向运动装置13的作用下完成转运，把待加工的金属管7输送到水泥砂浆内衬机工位，安装前端堵14，金属管轴向安装装置1结合金属管升降装置2，把金属管7向左转运，完成金属管7在辅助衬筒4内定位，辅助衬筒4将金属管7夹紧，如果后端堵15设计为与辅助衬筒4固定连接，则可以同时完成安装后端堵15，如果后端堵15未设计为与辅助衬筒4固定连接，则也可以单独安装后端堵15。辅助衬筒4由两组旋转托轮组3驱动，辅助衬筒4带动金属管7旋转。

水泥砂浆通过布料杆16向金属管内部送料，同一支金属管，保持单位时间内送料量基本一致。布料过程中布料杆16沿直线形金属管轴向以一定的速度移动，同时金属管以一定的转速旋转，在离心力的作用下水泥砂浆均匀的以螺旋方式初步涂覆在金属管内壁。金属管水泥砂浆初步涂覆完成后，把转速提高到某一设定数值，完成对水泥砂浆涂层的紧实操作。

实施例2

如图1-6所示，在本实施例中，一种金属管水泥砂浆内衬机，包括金属管轴向安装装置1、金属管升降装置2、旋转托轮组3、辅助衬圈4、PLC控制柜？和水泥布料杆16。所述内衬机实现金属管轴向自动安装***到辅助衬圈4中，辅助衬圈4完成对金属管的定位、夹紧、椭圆矫正和金属管刚度的提高，衬层完成后金属管轴向安装装置1自动完成金属管的拆卸。相比实施例1，辅助衬圈4与辅助衬筒4的区别在于，减少了用于连接两组辅助衬圈4的筒体41，从而，辅助衬圈4仅包括圈体5和支撑轮组件6。旋转托轮组3包括主动托轮9和被动托轮8，辅助衬圈4在主动托轮9的带动下旋转，被动托轮8在金属管上方同步转动，起到稳定金属管旋转过程的作用。

本实施方案按照实施例1所描述的相同工作过程执行金属管水泥内衬涂覆。

实施例3

如图1-6所示，在本实施例中，一种金属管水泥砂浆内衬机，包括金属管轴向安装装置1、金属管升降装置2、旋转托轮组3、辅助衬筒4、PLC控制柜？和水泥布料杆16。所述内衬机实现金属管轴向自动安装***到辅助衬筒4中，辅助衬筒4完成对金属管的定位、夹紧、椭圆矫正和金属管刚度的提高，衬层完成后金属管轴向安装装置1自动完成金属管的拆卸。相比实施例1，旋转托轮组3减少了配合金属管旋转动作的被动托轮8，仅保留主动托轮9，辅助衬圈4在主动托轮9的带动下旋转。

本实施方案按照实施例1所描述的相同工作过程执行金属管水泥内衬涂覆。本文中应用了具体个例对本发明的原理及其实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用来帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种金属管水泥砂浆内衬机，包括金属管轴向安装装置（1）、金属管升降装置（2）、水泥布料杆（16）、旋转托轮组（3）和PLC控制柜，其特征在于：还包括辅助衬筒（4），所述辅助衬筒（4）可拆卸地环绕固定在金属管***，所述旋转托轮组（3）通过所述辅助衬筒（4）驱动金属管旋转。

2.如权利要求1所述的金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述辅助衬筒（4）包括圈体（5）、支撑轮组件（6）以及位于两个所述圈体（5）之间、并固定连接所述圈体（5）的筒体（41），所述筒体（41）与金属管同轴设置；所述支撑轮组件（6）等间隔地固定设置在所述圈体（5）的内侧，与金属管滚动接触。

3.如权利要求1所述的金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述辅助衬筒（4，4）包括圈体（5）和支撑轮组件（6），所述支撑轮组件（6）等间隔地固定设置在所述圈体（5）的内侧，与金属管滚动接触。

4.如权利要求1或3所述的金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述旋转托轮组（3）包括主动托轮（9）和被动托轮（8），所述主动托轮（9）位于金属管下方，被动托轮（8）位于金属管上方。

5.如权利要求2或3所述的金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述旋转托轮组（3）包括主动托轮（9），所述主动托轮（9）位于金属管下方。

6.如权利要求1所述的金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述支撑轮组件（6）包括支撑滚轮（61）、转轴（62）、支撑架（63）和弹性件（64），所述支撑滚轮（61）的外周与金属管（7）的外周相适配，所述支撑滚轮（61）通过转轴（62）和轴承（65）与支撑架（63）连接，所述支撑架（63）通过紧固件（66）与圈体（5）连接。

7.如权利要求2或3所述的金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于还包括后端堵（15），所述辅助衬筒（4）与所述后端堵（15）连为一体。

8.根据权利要求1所述的一种金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述金属管轴向安装装置（1）还包括金属管纵向运动装置（13）。

9.根据权利要求1所述的一种金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述金属管升降装置（2）包括“V”型托轮（10）和“V”型托轮升降机构（11）。

10.如权利要求1或2或3所述的一种金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述辅助衬筒（4）通过夹紧部件（42）固定于金属管（7）上。

11.如权利要求10所述的一种金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于所述夹紧部件（42）可从螺栓、偏心块、斜铁中选择。

12.根据权利要求4所述的一种金属管水泥砂浆内衬机，其特征在于旋转托轮组（3）沿金属管轴向设置两组。

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