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钢丝网增强钢塑复合管材组装系统及其组装工艺有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及不锈钢管组装技术领域,更具体地说,它涉及钢丝网增强钢塑复合管材组装系统及其组装工艺。

相关背景技术

[0002] 钢丝网增强钢塑复合管材是一种高性能的复合管材,它结合了不锈不锈钢管的耐腐蚀性和热塑性塑料的耐磨性、柔韧性。这种管材通常由内层不锈不锈钢管和外层热塑性塑料构成,中间通过钢丝增强层来提高其整体的强度和稳定性。如此优良的性能,使得钢塑复合管的用途非常广泛,石油、天然气输送,工矿用管,饮水管,排水管等等各种领域均可以见到这种管的身影。
[0003] 钢丝网增强钢塑复合管材在生产过程中,需要先将不锈钢带通过卷曲成型对接焊接形成不锈钢管,再将不锈钢管与PE管进行组装,使不锈钢管顺利进入PE管内部完成生产。为了保证不锈钢管与PE管能够顺利进行组装,需要使不锈钢管上的焊缝充分冷却后再进行组装。因此现有技术中,不锈钢管的螺旋焊接生产以及后续的组装工序一般都是分类进行的,但是这种组装方式无疑会大大降低钢丝网增强钢塑复合管材组装的生产效率。
[0004] 因此,需要在不锈钢管焊接完成后,直接进行与PE管的组装。但是随之而来的,是不锈钢管焊缝与PE管接触导致PE管产生热熔,导致不锈钢管无法完全进入PE管内部的问题。与此同时,PE管组装过程中,其端部内径与不锈钢管外径一致,也会导致不锈钢管不易进入PE管内部。若采用向不锈钢管施加压力的方式,虽然能够使不锈钢管受压进入PE管内部,但是又会破坏PE管端部形状的完整度。

具体实施方式

[0035] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0036] 需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0037] 请参阅图1‑13,本发明提供以下技术方案:实施例一,请参阅图1‑6,包括基座1、焊接单元2和冷却单元3,基座1包括水平设置的组装基座11和焊接基座12,组装基座11和焊接基座12同轴设置、且组装基座11高度高于焊接基座12高度。组装基座11顶部安装有冷却单元3,焊接基座12顶部安装有焊接单元2。焊接单元2顶部放置有螺旋焊不锈钢管7,螺旋焊不锈钢管7在焊接单元2处完成焊接后可进入冷却单元3对螺旋焊不锈钢管7上的焊缝进行冷却。
[0038] 请参阅图1‑6,焊接单元2包括安装在焊接基座12顶部的焊接基座组件21以及垂直焊接基座12设置的螺旋焊接组件22,螺旋焊不锈钢管7可放置在焊接基座组件21顶部,在螺旋焊接组件22的配合下对螺旋焊不锈钢管7进行焊接。焊接基座组件21包括安装在焊接基座12顶部的底座211,底座211顶部沿其长度方向安装有主动旋转模块212和辅助旋转模块213。主动旋转模块212设置在靠近冷却单元3一侧,辅助旋转模块213设置在远离冷却单元3一侧。主动旋转模块212和辅助旋转模块213顶部放置有螺旋焊不锈钢管7,从而带动螺旋焊不锈钢管7进行转动,便于对螺旋焊不锈钢管7进行螺旋焊接。
[0039] 请参阅图1‑6,主动旋转模块212包括安装在底座211顶部的主旋转架2121,主旋转架2121上转动安装有两组主旋转轮2122。主旋转架2121上安装有驱动电机2123,驱动电机2123输出端连接有分别与两组主旋转轮2122形状适配的齿轮,驱动电机2123可通过齿轮带动两组主旋转轮2122进行转动。辅助旋转模块213包括安装在底座211顶部的辅助旋转架
2131,辅助旋转架2131上转动安装有两组辅助旋转轮2132。两组主旋转轮2122和两组辅助旋转轮2132之间可放置螺旋焊不锈钢管7。驱动电机2123带动两组主旋转轮2122进行转动过程中,可同步带动螺旋焊不锈钢管7和两组辅助旋转轮2132进行转动,在两组主旋转轮
2122和两组辅助旋转轮2132的配合下,可使螺旋焊不锈钢管7均匀进行转动,便于螺旋焊接组件22对螺旋焊不锈钢管7进行螺旋焊接。
[0040] 请参阅图1‑6,螺旋焊接组件22包括垂直焊接基座12顶部设置的焊接架221,焊接架221端部安装有配合架223。配合架223安装在辅助旋转模块213顶部、且其顶部安装有焊接气缸222。配合架223内壁转动安装有两组配合旋转轮224、外壁安装有焊接枪225。焊接气缸222伸缩能够带动配合架223沿竖直方向进行移动,最终使配合架223内部的两组配合旋转轮224与螺旋焊不锈钢管7抵接,从螺旋焊不锈钢管7顶部对其进行辅助,便于螺旋焊不锈钢管7均匀进行转动。两组配合旋转轮224与螺旋焊不锈钢管7抵接后,配合架223侧壁的焊接枪225能够在螺旋焊不锈钢管7转动过程中,不断对螺旋焊不锈钢管7侧壁进行焊接,完成对螺旋焊不锈钢管7的螺旋焊接。
[0041] 请参阅图1‑6,冷却单元3包括安装在组装基座11顶部的冷却架31,冷却架31垂直组装基座11设置、且内部安装有冷却外管套32。冷却外管套32沿组装基座11长度方向设置、且设置为中空圆柱结构。冷却外管套32内部设置有冷却内管套33,冷却内管套33设置为直径小于冷却外管套32的中空圆柱结构。冷却内管套33设置为内径与螺旋焊不锈钢管7直径适配的中空圆柱结构,螺旋焊不锈钢管7和你姐完成后可进入冷却内管套33内部。冷却外管套32和冷却内管套33之间环绕设置有若干组水冷管34,水冷管34沿冷却外管套32长度方向设置、且其内部可通入冷水对螺旋焊不锈钢管7上的焊缝进行降温。冷却外管套32顶部开设有散热孔35,水冷管34对螺旋焊不锈钢管7进行冷却过程中,产生的多余热量可通过散热孔35进行排放。
[0042] 具体地,螺旋焊不锈钢管7焊接完成后,继续进入冷却内管套33内部,利用水冷管34内部通入的冷水对螺旋焊不锈钢管7进行降温,在螺旋焊不锈钢管7进行组装前使螺旋焊不锈钢管7上的焊缝温度下降,从而有效避免螺旋焊不锈钢管7在进行组装过程中,因焊缝与PE管6接触产生热熔,导致PE管6与螺旋焊不锈钢管7发生粘连,最终导致螺旋焊不锈钢管
7不能完全进入PE管6内部完成组装的问题。
[0043] 实施例二,请参阅图1‑2和图7‑13,本实施例二在实施例一的基础上作如下改进,虽然通过冷却单元3能够在螺旋焊不锈钢管7焊接完成后对其上的焊缝进行降温,从而避免螺旋焊不锈钢管7与PE管6接触发生粘连的情况。但是PE管6与螺旋焊不锈钢管7组装时,因为PE管6内径螺旋焊不锈钢管7外径一致,组装过程中还是会存在螺旋焊不锈钢管7不能顺利通过PE管6端部进入其内部进行组装的问题。若组装时采用向螺旋焊不锈钢管7施加外力的方式,虽然能够完成螺旋焊不锈钢管7和PE管6的组装,但是PE管6端部会受到螺旋焊不锈钢管7的挤压造成变形,严重时甚至会产生损坏。因此需要设置扩孔单元4和对接组装单元5,在扩孔单元4和对接组装单元5的配合下,在完成PE管6和螺旋焊不锈钢管7组装的基础上,同时有效避免PE管6端部受到螺旋焊不锈钢管7的挤压造成变形、损坏的问题。
[0044] 请参阅图1‑2和图7‑13,组装基座11顶部依次安装有冷却单元3、扩孔单元4和对接组装单元5。螺旋焊不锈钢管7在经过冷却单元3完成焊缝的冷却后,扩孔单元4将对接组装单元5上夹持的PE管6端部的口径扩大,对接组装单元5带动PE管6向螺旋焊不锈钢管7靠近过程中,螺旋焊不锈钢管7逐渐进入PE管6内部完成组装。
[0045] 请参阅图1‑2和图7‑13,扩孔单元4包括安装在组装基座11顶部的扩孔架41,扩孔架41垂直组装基座11设置、且侧壁贯穿开设有圆形通孔。扩孔架41内部安装有扩孔环42,扩孔环42设置为直径与扩孔架41上通孔直径一致的中空圆柱结构、且其靠近夹持组件53一侧侧壁对称开设有两组扩孔滑槽43。每组扩孔滑槽43内部均滑动安装有一组滑动件44,滑动件44上设置有形状与PE管6形状适配的半圆弧扩孔弧板45。两组扩孔弧板45相向设置、且设置在靠近对接组装单元5一侧。两组扩孔弧板45靠近对接组装单元5一侧一侧均设置有倾斜角,便于与PE管6内壁抵接插入PE管6内部。
[0046] 进行扩孔前,两组扩孔弧板45端部保持与PE管6端部内壁抵接的状态,进行扩孔时,两组滑动件44在扩孔滑槽43内部滑动,在相互远离的过程中,同步带动两组扩孔弧板45相互远离,从而利用扩孔弧板45将与之抵接的PE管6撑开,使PE管6端部内径处于略大于螺旋焊不锈钢管7外径的状态,便于螺旋焊不锈钢管7进入PE管6内部完成组装。通过两组扩孔弧板45的张开,能够使PE管6端部在组装过程中始终保持内径处于略大于螺旋焊不锈钢管7外径的状态,在保证螺旋焊不锈钢管7能够顺利进入PE管6内部完成组装的同时,还能有效避免组装过程中PE管6端部受到螺旋焊不锈钢管7挤压产生形变以及损坏的问题。
[0047] 请参阅图1‑2和图7‑13,对接组装单元5包括安装在冷却单元3和扩孔单元4之间的辅助支撑组件51、滑动安装在组装基座11端部的推动组装组件52以及安装在推动组装组件52上的夹持组件53。辅助支撑组件51能够在进行组装时为螺旋焊不锈钢管7提供支撑,保证螺旋焊不锈钢管7与PE管6定位的准确可靠。夹持组件53能够对PE管6进行夹持,然后通过推动组装组件52带动夹持组件53和PE管6同步进行移动,使PE管6向螺旋焊不锈钢管7靠近完成组装。
[0048] 请参阅图1‑2和图7‑13,辅助支撑组件51包括安装在组装基座11顶部的辅助座511,辅助座511顶部对称设置有第一辅助块512和第二辅助块513。第一辅助块512和第二辅助块513相向设置、且侧壁形状与螺旋焊不锈钢管7形状适配。螺旋焊不锈钢管7焊接完成后,可穿过第一辅助块512和第二辅助块513之间的间隙,与PE管6进行组装。第一辅助块512和第二辅助块513能够在组装过程中为螺旋焊不锈钢管7提供支撑和限位,保证组装时螺旋焊不锈钢管7定位的准确可靠。
[0049] 请参阅图1‑2和图7‑13,推动组装组件52包括沿组装基座11长度方向设置的两组组装滑轨521,组装滑轨521顶部滑动安装有组装架522,组装架522能够沿组装滑轨521方向进行滑动。组装架522远离辅助支撑组件51一侧侧壁连接有主推动气缸523。组装架522上安装有夹持组件53、且其远离主推动气缸523一侧安装有辅助气缸524,辅助气缸524输出端与夹持组件53连接。主推动气缸523伸缩能够带动组装架522沿组装滑轨521方向进行滑动,从而带动夹持组件53进行移动,在夹持组件53移动过程中,辅助气缸524能够同步伸缩,对夹持组件53进行辅助滑动。
[0050] 请参阅图1‑2和图7‑13,夹持组件53包括安装在组装架522顶部的夹持架531,夹持架531侧壁安装有夹持盘模块535。夹持盘模块535贯穿夹持架531设置、且其远离扩孔单元4一侧连接有配合链条组534,配合链条组534安装在夹持架531内部、且其顶部通过配合皮带轮533与夹持电机532连接。夹持电机532能够带动配合皮带轮533进行转动,再进一步带动配合链条组534进行转动。配合链条组534转动过程中,能够同步带动夹持盘模块535进行转动。
[0051] 请参阅图1‑2和图7‑13,夹持盘模块535包括贯穿夹持架531侧壁设置的夹持卡盘5351,夹持卡盘5351靠近辅助支撑组件51一侧连接有四组夹持盘5352,每组夹持盘5352均设置为形状与PE管6形状适配的圆弧板结构、且相互环绕设置。夹持卡盘5351内部设置有能进行滑动的滑动件,滑动件滑动能同步带动四组夹持盘5352进行张开或者收紧,从而实现对PE管6的夹持与放松。
[0052] 螺旋焊不锈钢管7焊接完成后,先经过冷却单元3对其上的焊缝进行降温,然后在扩孔单元4和对接组装单元5的配合下,使PE管6端部保持撑开状态,从而使螺旋焊不锈钢管7能够直接进入PE管6内部完成组装,从而实现螺旋焊不锈钢管7焊接完成后直接与PE管6进行组装,有效提高PE管6与螺旋焊不锈钢管7的组装效率。
[0053] 实施例三,钢丝网增强钢塑复合管材组装工艺,根据上述的钢丝网增强钢塑复合管材组装系统,包括以下步骤:S1、螺旋焊不锈钢管7放置在主动旋转模块212和辅助旋转模块213上,主动旋转模块212和辅助旋转模块213转动带动螺旋焊不锈钢管7进行转动,配合旋转轮224辅助转动,焊接枪225对螺旋焊不锈钢管7进行焊接;
S11、将螺旋焊不锈钢管7放置在两组主旋转轮2122和两组辅助旋转轮2132之间,
驱动电机2123带动两组主旋转轮2122进行转动;
S12、两组主旋转轮2122转动过程中,同步带动螺旋焊不锈钢管7和两组辅助旋转
轮2132进行转动,在两组主旋转轮2122和两组辅助旋转轮2132的配合下,使螺旋焊不锈钢管7进行转动;
S13、螺旋焊不锈钢管7转动过程中,焊接气缸222伸缩带动两组配合旋转轮224向
下与螺旋焊不锈钢管7抵接,并在螺旋焊不锈钢管7转动过程中从螺旋焊不锈钢管7顶部对其进行辅助限位;
S14、两组配合旋转轮224对螺旋焊不锈钢管7进行辅助限位过程中,焊接枪225从
螺旋焊不锈钢管7外侧壁对螺旋焊不锈钢管7进行焊接;
S2、螺旋焊不锈钢管7焊接完成后,先穿过冷却内管套33,利用水冷管34进行冷却;
S21、螺旋焊不锈钢管7焊接完成后,逐渐穿过冷却内管套33内部,螺旋焊不锈钢管
7在冷却内管套33内部过程中,通过向水冷管34内部通入冷水,对螺旋焊不锈钢管7上的焊缝进行降温;
S22、水冷管34散热过程中,多余的热量从散热孔35上进行散发;
S3、螺旋焊不锈钢管7冷却完成后,到达辅助支撑组件51处;
S31、螺旋焊不锈钢管7穿过冷却内管套33内壁进行冷却后,逐渐到达辅助支撑组
件51处,然后穿过第一辅助块512和第二辅助块513之间的间隙,利用第一辅助块512和第二辅助块513对螺旋焊不锈钢管7进行辅助支撑,便于后续与PE管6进行组装;
S4、夹持盘模块535张开将PE管6进行夹持,夹持完成后相对辅助支撑组件51滑动
使PE管6向螺旋焊不锈钢管7靠近;
S41、夹持卡盘5351滑动带动与之连接的四组夹持盘5352相互张开,四组夹持盘
5352张开后,从PE管6外侧壁对其进行夹持;
S42、夹持盘5352完成对PE管6的夹持后,主推动气缸523和辅助气缸524伸缩带动
组装架522沿组装滑轨521方向进行滑动,同步带动夹持组件53以及PE管6向螺旋焊不锈钢管7方向靠近,进行组装前的准备;
S5、PE管6移动至与扩孔弧板45抵接后,扩孔弧板45相对扩孔环42滑动,将PE管6内部撑开;
S51、PE管6移动至端部与扩孔弧板45抵接后,扩孔弧板45端部伸入PE管6内壁;
S52、两组滑动件44分别沿两组扩孔滑槽43进行滑动,同步带动两组扩孔弧板45相对扩孔环42进行张开;
S53、两组扩孔弧板45张开过程中,同步从PE管6端部将起内壁撑开,便于后续螺旋焊不锈钢管7进入PE管6内部进行组装;
S6、螺旋焊不锈钢管7进入PE管6内部完成组装;
S61、将螺旋焊不锈钢管7缓慢推入PE管6内部完成组装;
S62、组装过程中,通过夹持电机532带动配合皮带轮533进行转动,然后在配合链条组534的作用下,带动夹持盘模块535进行转动;
S63、夹持盘模块535转动过程中,能够同步带动夹持盘5352夹持的PE管6进行转
动,便于PE管6和螺旋焊不锈钢管7进行组装。
[0054] 显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

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