中高压胶管缠绕机绕线轮组件及钢丝张紧机构的制作方法

本发明涉及胶管缠绕机械领域，尤其涉及一种钢丝张紧机构以及带有该钢丝张紧机构的中高压胶管缠绕机绕线轮组件。

背景技术：

缠绕钢丝胶管是用来输送各种气体、液体、粘流体、粉粒和块状物的橡胶管道制品。钢丝缠绕钻探胶管用于油田固井、修井及石油地质勘探、小型钻机和水利采煤、输送泥浆及常温水等流体介质。还广泛适用于工程机械、交通运输、金切机床、港口码头等国民经济各个行业。合股机、缠绕机是生产钢丝胶管的主要设备。中高压胶管最外层缠绕的金属钢丝是由缠绕机完成的。绕线轮是缠绕机的一个主要部件，绕钢丝过程中，要求钢丝一层一层的紧密盘绕在绕线轮上，每圈接触也要紧密不留空隙，钢丝伸直，不得弯曲。而在对胶管进行钢丝缠绕的过程中保证缠绕上胶管的钢丝排列均匀一致，这是胶管行业盘绕钢丝亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种钢丝张紧机构，有效地保证了在对胶管进行钢丝缠绕的过程中缠绕上胶管的钢丝排列均匀一致；本发明还提供了一种带有该钢丝张紧机构的中高压胶管缠绕机绕线轮组件。

本发明的技术方案是：一种钢丝张紧机构，包括用于安装在绕线轴上的隔离套以及用于安装在绕线轮上的压块组合，所述隔离套为圆筒状结构，所述压块组合具有与所述隔离套的外圆周表面接触的摩擦面，所述摩擦面与所述隔离套的外圆周表面之间的转动摩擦阻力≤0.4n。

作为优选：所述摩擦面为与所述隔离套的外圆周表面弧度匹配的圆弧面，且所述摩擦面与所述隔离套紧密贴合。

作为优选：所述压块组合包括沿所述隔离套的径向依次设置的摩擦块、弹性件和安装件，所述摩擦面位于所述摩擦块远离所述安装件的一侧。

作为优选：所述弹性件为弹簧。

作为优选：所述摩擦块远离所述摩擦面的一侧开设有安装槽，所述安装件具有一螺纹段和一直径小于所述螺纹段的圆柱段，所述螺纹段与所述圆柱段同轴设置，所述弹簧的一端套设在所述圆柱段上，另一端位于所述安装槽内。

作为优选：所述螺纹段远离所述圆柱段的一端设置有盲孔。

作为优选：所述摩擦块由高分子复合材料制成。

作为优选：所述摩擦面的表面粗糙度为ra0.8μm。

本发明的另一技术方案是：一种中高压胶管缠绕机绕线轮组件，包括绕线轴以及通过轴承转动连接在所述绕线轴上的至少一个绕线轮，还包括上述任意一项所述的钢丝张紧机构。

作为优选：每个绕线轮对应设置一个钢丝张紧机构，所述绕线轮上开设有与所述安装件的螺纹段配合的螺纹孔，所述安装件的螺纹段旋接于所述螺纹孔内。

本发明的有益效果是：本发明通过设置钢丝张紧机构来实现对绕线轮与绕线轴之间的相对转动的速度进行控制，保持绕线轮在对胶管进行钢丝缠绕时钢丝对绕线轮的拉力与绕线轮的转动速度之间达到一个平衡，从而在对胶管进行钢丝缠绕的过程中保证缠绕上胶管的钢丝排列均匀一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的钢丝张紧机构的结构示意图；

图2是本发明实施例中的摩擦块的俯视图；

图3是本发明实施例中的摩擦块的剖视图；

图4是本发明实施例的中高压胶管缠绕机绕线轮组件的结构示意图；

图5是本发明实施例的中高压胶管缠绕机绕线轮组件的局部结构示意图。

图中1-钢丝张紧机构；11-隔离套；12-压块组合；121-摩擦块；1211-摩擦面；1212-安装槽；122-弹簧；123-安装件；1231-圆柱段；1232-螺纹段；2-绕线轮；21-轴承座；22-挡板；3-绕线轴；4-轴承；5-静平衡块；6-钢丝挂件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供了一种钢丝张紧机构，包括用于安装在绕线轴3上的隔离套11以及用于安装在绕线轮2上的压块组合12，隔离套11为圆筒状结构。

如图1所示，压块组合12包括沿隔离套11的径向依次设置的摩擦块121、弹性件和安装件123。

弹性件采用弹簧122。

如图3所示，摩擦块121远离安装件123的一侧设置有摩擦面1211，该摩擦面1211为与隔离套11的外圆周表面弧度匹配的圆弧面。

在钢丝张紧机构1安装至绕线轴3和绕线轮2上之后，摩擦面1211与隔离套11的外圆周表面接触并紧密贴合。摩擦面1211的表面粗糙度为ra0.8μm。摩擦面1211与隔离套11的外圆周表面之间的转动摩擦阻力≤0.4n。该摩擦阻力允许存在±0.02n的误差。

安装或调节过程中，摩擦面1211与隔离块的外圆周表面接触的密合性可用光隙法来检验，即隔离块的外圆周表面与摩擦面1211相接触时，观看透过光线的均匀程度来进行判别。

摩擦块121由高分子复合材料制成。这种材料的耐高温性、抗冲击疲劳性、耐摩性是其他材料无法相比的，它就是荷兰国生产的pa46系列产品，本实施例中采用属于pa46系列产品之一的tw241f6。它可以用来制造链轮和齿圈。应用通过6500转/分、27千克米的转矩测试，并且在运行过程中保持尺寸完整性和无断裂(强度及抗冲击性)是非常重要的。其他要求包括延长使用寿命(链轮齿低磨损)、丁腈橡胶成型固化过程中保持尺寸完整性(170℃)、与丁腈橡胶的粘合性，以及对油的耐化学腐蚀性。tw241f6具有卓越的耐磨损性能(低磨损)、良好的抗疲劳性、较高的热变形温度，以及丁腈橡胶的粘合性。同时，它还具有良好的自润滑性及一定的弹性，满足绕线轮2在工作过程中的平稳性要求。

摩擦块121可在150℃高温下正常工作，耐磨性能高，具有良好的自润滑性。

为使摩擦块121满足生产要求，摩擦块121采用以下步骤制成：

1.注塑

控制注塑模温在80～120℃，来获得较好的结晶度。在注塑过程中只能使用纯的原材料，禁止使用回料。避免在聚合物在注塑过程中发生降解。还应该在注塑前后观测粒子的水分和聚合物的粘数。

2.回火

注塑完的摩擦块121进行回火处理，以便消除注塑时的内应力。回火温度在170±5℃的炉子中进行，保持20分钟，然后冷却到80℃后再出炉空冷。

3.调湿

摩擦块121回火后进行调湿处理，处理方法分为浸入处理和干燥处理。

浸入处理：将摩擦块121浸入温度为70～80℃过滤后的去离子水中，水中浸泡时间为15～20分钟。

干燥处理：摩擦块121的湿的表面需要干燥处理，在脱水液中浸≥30秒钟，然后滴落干燥，或者在空气流通的炉子中蒸发，防止表层水分流失。

4.研磨

经过调湿处理后的摩擦块121，还要进行研磨，研磨后的表面粗糙度为ra0.8μm，使摩擦面1211与隔离块的接触部分密切吻合。

如图2和图3所示，摩擦块121远离摩擦面1211的一侧开设有安装槽1212。安装件123具有一螺纹段1232和一直径小于螺纹段1232的圆柱段1231，螺纹段1232与圆柱段1231同轴设置，弹簧122的一端套设在圆柱段1231上，另一端位于安装槽1212内。

螺纹段1232远离圆柱段1231的一端设置有盲孔。该盲孔为多边形孔或其它能够和工具配合操作安装件123绕自身轴线进行转动的形状。本实施例中，将盲孔加工成常规的六边形。以便于调节摩擦块121对隔离套11的压力，进而起到调节摩擦面1211与隔离套11的外圆周表面之间的转动摩擦阻力的作用。

通过弹簧122来实现摩擦面1211与隔离套11的外圆周表面之间的转动摩擦阻力的调节，既可以满足对绕线轮2在钢丝绕线过程中被钢丝牵引转动产生的惯性力的克服，起到对钢丝张紧绷直的作用；同时可以减缓绕线轮2相对绕线轴3转动时发生的偏轴，并且在绕线轮2与绕线轴3之间发生偏轴时，仍然能够保证绕线轮2与绕线轴3之间相对转动的顺畅，避免绕线轮2与绕线轴3之间发生卡滞。

如图4和图5所示，本发明还提供了一种中高压胶管缠绕机绕线轮组件，包括绕线轴3、绕线轮2和钢丝张紧机构1。

如图4和图5所示，绕线轮2转动通过轴承4转动连接在绕线轴3上。绕线轴3上至少连接一个绕线轮2，钢丝张紧机构1的数量与绕线轮2的数量相同，且钢丝张紧机构1与绕线轮2一一对应设置。本实施例中，绕线轴3上同轴间隔设置有四个绕线轮2。

如图4所示，绕线轮2由轴承4座21和连接于轴承4座21两端的两个挡板22组成。轴承4座21的两端通过轴承4与绕线轴3连接。在轴承4座21上开设有与钢丝张紧机构1中的安装件123的螺纹段1232配合的螺纹孔，螺纹孔沿绕线轴3的径向设置。安装件123的螺纹段1232旋接于螺纹孔内，形成安装件123与绕线轮2之间的连接安装。

在安装之后，通过工具插入安装件123上的盲孔，转动安装件123可以改变弹簧122的弹力达到调节摩擦面1211与隔离套11的外圆周表面之间的转动摩擦阻力的目的。

如图4和图5所示，在绕线轮2的侧面装有静平衡块5，用于减少绕线轮2转动过程中产生不平衡的振动力，保证绕线表面的均匀性及密度。绕线轮组件安装完成后在机外通过静平衡块5的调整实现绕线轮2运动的静平衡。减轻不平衡的惯性力，保证运动的平稳性，最大可能的减小设备的振动。

静平衡块5安装在绕线轮2的其中一个挡板22的外侧。在该挡板22的外侧安装有3个静平衡块5，挡板22的外侧铣有圆弧形的t型槽，静平衡块5设置在该t型槽内，静平衡块5可以在t型槽内任意位置滑动以满足绕线轮2平衡的调整。调整结束用顶丝紧固(图中顶丝未画出)，绕线轮2的不平衡振动力主要是绕线轮2制造时质量的不均匀性及装配过程的不平衡造成的。

如图4和图5所示，在安装静平衡块5的挡板22上还安装有钢丝挂件6，钢丝挂件6也安装在该挡板22的外侧，并位于靠近该挡板22边沿的位置，用于对钢丝的输出进行导向。

本发明具有以下优点：

1.通过设置钢丝张紧机构来实现对绕线轮与绕线轴之间的相对转动的速度进行控制，保持绕线轮在对胶管进行钢丝缠绕时钢丝对绕线轮的拉力与绕线轮的转动速度之间达到一个平衡，从而在对胶管进行钢丝缠绕的过程中保证缠绕上胶管的钢丝排列均匀一致。

2.通过改变弹簧的弹力来实现摩擦面与隔离套的外圆周表面之间的转动摩擦阻力的调节，既可以满足对绕线轮在钢丝绕线过程中被钢丝牵引转动产生的惯性力的克服，起到对钢丝张紧绷直的作用；同时可以减缓绕线轮相对绕线轴转动时发生的偏轴，并且在绕线轮与绕线轴之间发生偏轴时，仍然能够保证绕线轮与绕线轴之间相对转动的顺畅，避免绕线轮与绕线轴之间发生卡滞。

3.通过静平衡块的调整实现绕线轮的静平衡。减轻不平衡的惯性力，保证运动的平稳性，最大可能的减小设备的振动。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。