塑钢缠绕管生产线讲义Word文件下载.docx
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2.2钢带
塑钢缠绕管所用钢带为碳素冷轧钢带,材质和硬度及尺寸均有一定的要求。
钢带表面应光滑,不允许有毛刺及油污。
3、塑钢缠绕管生产方式的分类
3.1分连方式
DN200~DN1200规格的管材采用分连方式生产,带材的生产与管材的生产是分开进行的。
在生产组织上,带材和管材的生产既可以分开进行也可以同步进行。
3.2直连方式
DN1300~DN2600规格的管材采用直连方式生产,带材的生产与管材的生产是同步进行的。
实际生产过程中,DN800~DN1200规格的缠绕管有时也经常采用直连方式生产。
DN800~DN1200规格的缠绕管采用直连方式生产时所用带材的模具与采用分连方式生产所用带材的模具不一样,需另行制作。
4、生产流程简介
4.1分连方式
4.1.1带材生产
将碳素结构钢冷轧钢带盘安装在开卷机的支撑轴上,并从三台开卷机上引出三根钢带。
钢带在牵引机的牵引力作用下,经过储带机进入七辊平带机,经平整后的钢带再进入挤出机口模内与熔融的聚烯烃塑料进行复合挤出。
复合挤出未定型的型材经过定型台真空定型和水冷却后形成连续带材,并在收卷机恒力矩的作用下被排列卷绕在工字带轮上。
当工字带轮上绕满带材时,带材切割锯切断带材。
更换工字轮,保证带材连续不断地生产。
图1.1塑钢管分连生产方式带材生产工艺流程示意图
4.1.2缠绕
将缠绕满了带材的工字轮安装在放带架上,经过引导架、展平机连续不断地进入缠绕机中。
在成型笼约束及压合机构的联合作用下,带材被缠绕成连续的圆管状,缠绕同时在搭接处用熔融的塑料进行粘接形成整体管材。
在带材缠绕成管过程中经过刮皮、剪带、去除钢带、切断等工序,最终成为一定长度的缠绕管。
图1.2塑钢管分连生产方式缠绕设备配置示意图
4.2直连方式
将碳素结构钢冷轧钢带盘安装在开卷机的支撑轴上,并从四台开卷机上引出四根钢带。
引出的钢带在牵引机的牵引力作用下,经过储带机进入七辊平带机,经平整后的钢带再进入挤出机口模内与熔融的聚烯烃塑料进行复合挤出。
复合挤出未定型的型材经过定型台真空定型和水冷却后形成连续带材,成型的带材连续不断地进入缠绕机中,在成型笼约束及压合机构的联合作用下,带材被缠绕成连续的圆管状,缠绕同时在搭接处用熔融的塑料进行粘接形成整体管材。
图1.3塑钢管直连生产方式生产工艺流程示意图
二、塑钢缠绕管生产线设备
1.开卷机
1.1开卷机的作用和工作原理
图2.1收卷机结构示意图
开卷机的作用:
开卷机是安装存放钢带盘并向带材生产线提供相应规格钢带的设备。
在DN200-1200和DN1300-2600生产线上分别配备了三台和四台开卷机为生产线供应钢带。
开卷机的工作原理:
每台开卷机由机架底盘、回转工作台和安装在工作台上左右两套相互独立的带盘悬挂系统组成。
(如图2.1所示)
一台开卷机设计了两套带盘悬挂系统用来安装、固定钢带盘,可以同时各挂一盘钢带。
注意:
在带盘悬挂系统上安装钢带盘时,要求钢带引出头的方向相反。
开卷机的带盘悬挂系统安装在回转工作台上,回转工作台带着带盘悬挂系统可以围绕机架底盘旋转。
在开卷机上设计了两个带盘工位,其中一个工位是引出带材的工作位置,另一个工位是带盘的预备工位。
当工作位置上的钢带用尽时,踩下定位销踏板,人工使回转工作台旋转将备用带盘转至工作位置上,继续为生产线供应钢带。
开卷机上的两套带盘系统交替工作,保证源源不断地向带材生产线供给钢带。
1.2钢带的安装
1.2.1检查所使用钢带盘的内孔直径和外径是否符合安装要求。
一般要求钢带盘的内孔直径为φ300~φ350mm,外径约为φ1000~φ1200mm左右。
当带盘内径大于350mm时,通过在开卷机上安装专用垫块,可以将带盘内径安装尺寸适当放大。
1.2.2将回转工作台定位插销插牢,使工作台固定。
1.2.3松开悬挂带盘系统的挡臂紧定螺钉,将两个挡臂从开卷机上取下。
1.2.4使用专用手柄,旋转四爪夹具丝杠,使四爪夹具收拢。
收拢后的夹具外形的最大直径应较相应的钢带盘的内孔直径小20mm以上。
1.2.5使用专用的吊具将一盘钢带吊起并挂套在四爪夹具上,要保证带盘的侧面与夹具内挡板端面贴紧。
1.2.6使用专用扳手旋转中心丝杠,使四爪夹具张开撑紧钢带盘内孔。
1.2.7再将两个挡臂装上开卷机,并使挡臂与带盘的侧面贴紧,拧紧紧定螺钉。
1.2.8调节开卷机制动器上张力调节螺母,使钢带的张力处于合适状态。
1.2.9按照上述步骤,将备用钢带盘安装在另一套带盘系统上,但应使钢带的引出头方向与前一盘钢带的引出头方向相反,保证带盘在工作位置时钢带能从带盘的上方引出。
1.2.10当工作位一侧带盘上的钢带用完后,需要使用另一侧备用带盘上的钢带时,只需要用脚踩下固定在开卷机底盘下的插销踏板,使回转工作台固定插销脱开,人工将回转工作台转动180°
,并使固定插销落入回转工作台上的另一个定位孔中,将备用的带盘回转到工作位置上进行固定,然后将带盘上的钢带引出即可。
1.3开卷机使用过程中的注意事项
1.3.1在安装钢带盘时,同一台机上两侧带盘上钢带出头的方向相反并保证带盘在工作位置时钢带能从带盘的上方引出。
1.3.2当回转工作台转换工作位置后,一定要将定位插销插好,保证回转工作台在送带过程中不能转动。
1.3.3在开卷机送带过程中,要调节开卷机制动阻力至合适状态。
当制动阻力偏小时,钢带盘容易松盘;
当制动阻力偏大时,会影响开卷机对带材生产线的正常送带。
1.3.4固定挡臂的紧定螺钉一定要拧紧,否则在向储带机内快速送带时,挡臂有可能飞脱伤人。
1.3.5在向储带机内快速送带时,开卷机附近不得有人员停留,以免钢带飞舞发生安全事故。
2.钢带剪焊机
2.1钢带剪焊机的作用
由于带材生产采用的是连续复合挤出的生产方式,而使用的钢带是采用一定长度的钢带卷绕成钢带盘的供应方式,所以在生产过程中钢带需要连接才能保证带材生产的连续和稳定。
设置剪焊机的作用如下:
一是对钢带盘的带头与带尾不平直的部分进行剪切,保证焊接钢带处平和直,或者剪切去掉钢带盘中的不合格钢带。
二是对正并固定钢带盘的带头与带尾于焊接平台上,采用人工氩弧焊接的方法使钢带连接成起来,保证向生产线连续供应钢带。
2.2剪焊机的结构
钢带剪焊机的结构示意图如图2.2所示
钢带剪焊机由气动系统、剪刀、氩弧焊机和机架及导轨组成。
气动系统、剪刀、氩弧焊机安装在机架上,并可以在导轨上移动至需要剪切焊接的钢带处。
转阀1控制剪切气缸,带动剪刀上下运动,用来剪断钢带。
转阀2控制压紧气缸,用于钢带焊接时的压紧和松开。
氩弧焊机为人工焊接钢带提供能源。
钢带剪焊机工作条件:
压缩空气压力0.6Mpa;
电源电压:
220V;
氩气气源。
图2.2钢带剪焊机结构示意图
2.3钢带的剪切与焊接操作
2.3.1钢带的剪切方法:
将需要切断的一根钢带穿过剪口并使钢带的侧面紧靠工作台面上的剪切定位块,用一只手扶住钢带,另一只手转动转阀1,剪切气缸推动剪刀将钢带齐口剪断,切断钢带后再转动转阀1使剪口张开回到原来等待状态。
剪切另一根钢带也如前述的方法一样进行操作。
每一次剪切都要求剪口处钢带平直。
2.3.2钢带的焊接方法:
先将需要连接钢带的两头固定在焊接平台上。
固定钢带时,先将一条钢带头的侧面紧靠工作台面上的夹紧定位块,该钢带头摆正后转动一侧的转阀2,压紧气缸推动压板将第一个钢带对齐夹紧在工作台面上。
再将需要对接的第二条钢带头的侧面紧靠工作台面上的夹紧定位块并要将两条焊接的端口对正,再转动一侧的转阀2,压紧气缸推动压板将第二条钢带对齐夹紧在工作台面上。
人工使用氩弧焊机的焊枪对准钢带接头处施焊。
焊接钢带要调整好电流挡位和氩气的流量,保证钢带焊口平整而且焊透。
2.3.3钢带焊接并连成一条后,转动两侧的转阀2,压紧气缸推动压板松开夹紧的钢带。
取出钢带并对焊接部位进行检查焊接质量,必要时用角磨机整形打磨焊口,保证钢带能顺利通过复合模头。
2.3.4安全注意事项
在钢带焊接操作过程中,手握持钢带的位置距剪口的距离应大于100mm,避免伤手事故的发生。
焊接时一定要使用防护帽,保护操作者的安全。
3.储带机
3.1储带机的作用
在复合带材连续生产过程中,为了使生产人员拥有足够的焊接、打磨钢带的时间,在每一盘钢带快用完时,预先将剩余部分一定长度的钢带快速送入储带机,带材生产所需的钢带暂由储带机内储存的钢带供应。
储带机的作用就是可以储存一定长度的钢带,保证带材在连续生产过程中,生产人员有充裕的时间对每一盘钢带的头尾焊接及打磨进行处理。
3.2储带机工作原理
储带机分单带机和双带机。
单带机和双带机储带原理相同,单带机只能储存一条钢带,双带机可储存两条钢带。
图2.3储带机工作原理
储带机由机架、移动架、进带导轮、电机、主动轮、压紧轮、限位轮、后导轮、出带导轮及操作按钮、调节手柄等部件组成。
如图2.3所示。
带材生产时,钢带从开卷机放出后首先穿过储带机。
钢带经进带导轮、主动轮和压紧轮之间、限位轮、后导轮、出带导轮后穿出。
在储带机工作时,启动电机带动主动轮旋转,按下压紧轮的驱动气缸供气电磁阀按钮,压紧轮升起将钢带紧压在主动轮上,利用钢带和主动轮之间的摩擦力将钢带送入储带机的移动架形成的储带仓中。
3.3储带机的调整
3.3.1进带导轮的调整
首先应根据钢带的宽度选择挡轮。
当钢带宽度小于30mm时,选用1个挡轮;
当钢带宽度大于30mm时,选用两个挡轮。
挡轮由紧定螺钉固定在挡轮轴上,松开紧定螺钉可将挡轮在挡轮轴上自由移动到所需位置。
其次,根据钢带的宽度调整进带导轮两挡环的位置。
两挡环之间的距离应刚好使钢带自由通过,并使钢带在储带仓中左右间隙大致相等。
挡环由紧定螺钉安装在挡环轴上,松开紧定螺钉可将挡环在挡环轴上自由移动到所需位置。
如图2.4所示。
图2.4进带导轮的调整
3.3.2储带仓的调整
单带机的储带仓由两片移动架组成的空间组成。
每片移动架上有8个调节手柄,转动手柄可分别移动两个移动架,使储带仓位于储带机的中部并使移动架之间的储带仓宽度约为钢带宽度的1.5倍。
双带机有两个储带仓,分别由左右支架和中间固定架组成。
左右储带仓的宽度可通过移动左右移动架来完成。
储带仓宽度约为钢带宽度的1.5倍。
注意1:
转动移动架上的调节手柄时,应顺序均匀的转动8个调节手柄,每次转动单个调节手柄的行程不能太大,否则会憋住其它的调节手柄。
注意2:
储带仓的宽度不能太小,否则快速送带时钢带会与框架干涉而送不进去;
储带空间的宽度也不能太大,当其宽度大于钢带宽度的2倍时,钢带层与层之间会交错,使钢带在抽出时发生翻折。
3.3.3电机皮带的调整和更换
电机皮带应保持一定的松紧程度。
当发现皮带松了的时候,可松开锁紧螺母,将电机支架向上旋转,当感觉皮带松紧程度符合要求后即锁紧螺母。
维修人员也可按上述步骤更换皮带。
如图2.5所示。
3.3.4压紧轮压紧力的调整
储带机的机架上安装有减压阀,旋转减压阀上的调节螺母可调节压紧轮的压紧力。
顺时针旋转为升高压力,逆时针旋转为降低压力。
3.4储带机的操作
3.4.1根据所穿钢带的宽度调整储带仓的宽度,储带仓的宽度约为钢带宽度的1.5倍。
在调整储带仓的宽度时,用钢板尺通过移动架上开的圆孔进行测量。
边调整边测量,使储带仓通过钢带的宽度达到规定的要求。
图2.5电机皮带的调整和更换
3.4.2将钢带经过储带机的进带导轮,穿过主动轮和压紧轮之间,再经过限位轮、后导轮、出带导轮后从储带机引出。
3.4.3调整进带导轮两挡环的位置,两挡环之间的距离应刚好使钢带自由通过,并使钢带在储带空间中左右间隙大致相等。
3.4.4调整后导轮和出带导轮两挡环的位置,两挡环之间的距离能使钢带不跳出即可。
注:
上述步骤为每种钢带第一次储带时应完成的工作,在后续储带时则不需要再重复上述步骤。
3.4.5进行储带操作时,将带盘的阻尼调整螺母松开,按下电机操作盒上“ON”按钮,启动电机,带动主动轮旋转。
3.4.6当驱动电机达到额定转速时,按下压紧轮驱动气缸的电磁阀按钮,压紧轮在气缸活塞杆的驱动下向上运动将钢带压紧在主动轮上,主动轮高速旋转带着钢带前行,最终将钢带送入储带仓中。
3.4.7在钢带高速送入储带仓过程中,要观察钢带盘上的钢带长度。
当钢带末端从带盘上脱落时,立即松开驱动气缸的电磁阀按钮,使压紧钢带的压紧辊与主动轮脱离,停止向储带仓送带。
3.5储带机安全操作及注意事项
3.5.1在向储带机内送入钢带时,操作人员应必须先向储带机及开卷机附近人员提出警告。
待上述人员远离设备后,方允许进行储带操作。
3.5.2在向储带仓高速送带过程中,开卷机和储带机之间严禁人员通过。
3.5.3切勿将手指伸入储带机移动架内形成的储带空间中。
2.3.5.4在维修主动轮或压紧轮时应先关闭气源开关。
4.平带机
4.1平带机的作用
4.1.1将从储带机中引出的钢带由水平走向方式变为垂直走向方式。
4.1.2将从储带机中引出来不平整的钢带整平,以便能够顺利通过复合机头。
4.2平带机组成
平带机主要由机架、机箱、定辊、动辊、手轮、钢带高度调整丝杆等组成。
如图2.6所示。
图2.6七辊平带机结构示意图
4.3平带机操作方法
4.3.1沿顺时针方向旋转调整动辊与定辊间隙的手轮,使动辊组离开定辊组,直至动辊组与定辊组之间有一个方便穿钢带的间隙。
4.3.2再调整钢带高度丝杆,使钢带能从上下限位钢辊中间通过。
4.3.3按照图示钢带运动方向将钢带穿过平带机。
4.3.4沿逆时针方向旋转手轮,使动辊组向定辊组靠近。
4.3.5以“点动”方式驱动牵引机,带动钢带前行,同时逐步减小动辊组与定辊组之间的距离,直至通过平带机的钢带变得平整为止。
4.3.6调整带材限位钢辊的调整丝杆,使带材高度与机头钢带入口高度基本一致。
4.3.7当更换钢带规格时,平带机要按照上诉方法进行重新调整。
4.4平带机的安全事项及维护保养
4.4.1在工作过程中不允许将身体各部位伸进平带机旋转部位。
4.4.2平带机各部位的轴承每运行1500小时左右应加注润滑脂一次。
4.4.3定期检查平带机各动、定辊表面磨损情况,磨损严重时更换动辊和定辊。
5.定型台
5.1定型台的结构及作用
定型台由机架、冷却水槽、前后接水盘、水箱、前后移动装置、上下调整装置、左右调整装置及水泵、真空泵、气水分离装置、供水管路等组成。
定型台的结构如图2.7所示。
图2.7定型台结构示意图
在带复合带材的生产过程中,定型台将与定型模一起完成带材产品的冷却、定型。
5.2定型台的调整
5.2.1定型台前后位置的调整:
按下定型台“前移”、“后移”按钮,可以调整定型台与挤出模具的位置距离。
一般情况下,挤出模与前定型模距离可在50~300mm之间调整。
5.2.2定型台上下位置的调整:
按下定型台“上移”、“下移”按钮,可以调整定型台与挤出模具之间上下位置。
而定型台与挤出模具上下位置关系将决定钢带在带材中的位置。
定型台位置过高,带材筋的底部塑料减少,缠绕时容易露钢带;
位置过低,带材截面抗拉强度将受影响。
一般调整钢带在复合带材中以嵌入管壁厚中1.5mm为佳。
5.2.3定型台左右位置的调整:
在定型台靠近模具的一端设置了左右移动的调节丝杆,用来调整定型台与挤出模具之间左右相关的位置。
定型台左右位置的调整将会影响钢带两侧塑料厚度是否均匀,故应调整到最佳位置。
5.3水槽冷却水的调整
为保证带材在成型过程中冷却均匀,在定型台水槽下部设有喷水管,另外还有鸭嘴管可供调节,同时各真空管及冷却水管均有球阀可供调节。
调节的最终目的是保证带材冷却均匀,满足质量要求,同时还要保证水槽中冷却水循环的平衡。
5.4气水分离器的平衡
在定位台中设置了一套气水分离装置,目的是将真空定型系统中吸入的冷却水和空气在进入真空泵前在气水分离箱中进行气水分离。
气水分离箱中水在箱的下半部分,靠水泵抽出,在水泵的出口有一球阀可供调节排水量的大小,用来保证气水分离器的水平衡。
当分离泵出水量和真空泵回水量出现不平衡时,会出现真空泵由于吸水而发出噪音的现象。
当出现此情况时,可先短暂关闭真空泵,然后再次启动,同时应适当地调节分离泵球阀。
6.带材牵引机
6.1带材牵引机的作用和结构
6.1.1作用:
带材牵引机用于带材生产线,是带材生产的动力设备。
钢带经放带、平带、送带进入挤出模与塑料复合,由牵引机拉出并经过定型、冷却而得到合格的带材。
6.1.2结构:
带材牵引机主要由机架、传动箱、链轨调整机构、减速电动机、上下链轨、气缸和气动系统构成。
带材牵引机的结构示意图如图2.8所示。
图2.8带材牵引机结构
6.2带材牵引机的调整及使用
6.2.1旋转链轨调整机构的手轮带动下链轨两端的高低调整丝杆上或下移动,使链轨橡胶块平面的水平高度调整与规定的带材水平高(1000mm)相一致。
6.2.2手动操作气动换向阀,使上链轨压下(非工作状态为抬起),将减压阀的工作压力调整为0.4Mpa。
6.2.3手动操作气动换向阀数次,观察气缸及链轨的工作状况,若链轨两端不同步现象严重,则可调节气动回路的单向调速阀,使链轨的运动平稳,基本同步,无卡滞现象。
调整好后压下链轨后,将锁紧螺帽紧定。
6.2.4牵引机启动
在主控制箱按下牵引机启动按钮,按钮按下牵引机开始工作。
根据需要再用控制箱上的升速或降速按钮调整牵引速度(0-6.95m/min)。
观察牵引机的工作情况应平稳、良好,无异常。
6.2.5牵引机停机
在主控制箱按一下牵引机启动按钮,使按钮复位,相关联的驱动电机停止旋转,链轨停止运动,带材的牵引停止。
6.2.6牵引机的反向运动
根据带材生产的需要,如引带、接带等操作时,牵引机履带可以进行反向运动,使带材后退以完成所需要的工作要求。
牵引机履带在进行反向运动操作时,先要将牵引机的电机停止工作,在该状态下,用手指在控制箱触摸屏上轻按代表运动方向的三角符号,待三角符号改变方向后,再启动牵引机,这时牵引机履带的运动方向与原方向相反。
6.3带材牵引机的安全使用及维护
6.3.1带材牵引机的安全使用
6.3.1.1牵引机工作时,非工作人员不可擅自进入机架内,以免发生危险。
6.3.1.2牵引机工作发生异常情况需要检修时,要在停机后方可进行修理。
6.3.1.3带材刚进入链轨时有可能发生偏离橡胶块的凹槽,此时需施加侧向力将其推入。
在进行上述操作时要小心,以免运动的链轨伤及人身。
6.3.1.4牵引机长时间不工作时,要关闭气动系统阀门。
6.3.2带材牵引机的维护
6.3.2.1橡胶块在使用过程中,会逐渐磨损、老化,使用三年可根据具体情况进行更换。
6.3.2.2牵引机在使用半年后,应检查下列尼龙导轨有无磨损和牵引链条的张紧度。
6.3.2.3牵引机的润滑:
牵引机在正常工作过程中应按照下列要求对设备各部位进行必要的润滑。
6.3.2.4气动系统的检查:
a.定期向油雾器内注油(2/3油量)。
b.定期清理过滤器内的油污与杂质。
c.定期检查其它各气动元件的工作状况并清理油污与杂质。
6.3.2.5各重要连接部位的检查:
a.定期检查万向联轴器两端的联结螺钉有无松动。
b.定期检查气缸座及下链轨调整座的联结螺钉有无松动。
6.3.2.6摆线减速机的检查:
a.要时常注意摆线减速机的工作时状况有无异常(声音及发热等)。
b.定期向减速机内加注适量减速机油,正常工作一年后,更换新的减速机油。
7.带材切割锯
7.1带材切割锯的作用及动作原理
7.1.1带材切割锯的作用
在初始生产时及工艺调整过程中,会出现一些不合格的带材。
这部分不合格的带材是不能用于缠绕的,必须使用带材切割锯进行切断。
在使用分连生产方式时,更换工字轮时也必须将带材切断。
7.1.2带材切割锯的动作原理
如图2.9所示,切割锯由机架、滑台、滑台气缸、圆锯机头、夹紧机构、锯进给机构、前后托辊等部件组成。
在切割带材时,橡胶夹紧块由气缸驱动先将带材紧压在滑台上,然后电机启动,经减速器带动锯片旋转,而后圆锯机头在气缸的驱动下向下摆动进行切割。
带材被切断后,圆锯机头向上摆动退回原位,锯片电机停转,最后松开夹具。
7.2带材切割锯的操作
操作人员可通过机架操作面板上的按钮和旋钮来实现带材切割工作。
带材的切割有“半自动”和“手动”两种方式,操作人员可以根据实际需要任选其中一种。
带材切割锯操作控制面板如图2.10所示。
7.2.1半自动操作
7.2.1.1将旋钮“半自动/自动/手动”拧到“半自动”档位。
7.2.1.2将滑车旋钮“退/进”拧到“退”档位。
7.2.1.3将夹具旋钮“夹紧/松开”拧到“松开”档位。
7.2.1.4将进锯气缸旋钮“回位/抬起”拧到“回位”档位。
7.2.1.5将锯片旋钮“停止/旋转”拧到“停止”档位。
7.2.1.6按下绿色“启动”按钮。
此时切割锯将按顺序自动完成以下动作:
控制夹具的电磁阀带电,橡胶夹紧块向下运动将带材夹紧;
控制滑台的电磁阀带电;
电机启动带动锯片旋转,控制锯进给气缸的电磁阀带电,圆锯机头向下摆动对带材进行切割。
当切割完毕后,圆锯机头摆动行程终点开关发信,控制锯进给
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