一种玻璃钢丝外护防腐管成型设备及工艺的制作方法

本发明涉及一种钢管防腐生产工艺，尤其是一种玻璃钢丝外护防腐管成型设备及工艺，属于钢管防腐生产技术领域。

背景技术：

在城市供水管网中，钢管以其强度高、抗压能力强等优点被列为过路管网的首选管材，但由于钢管的耐腐蚀性能较差，与土壤中酸性物质长期接触极易发生腐蚀现象，严重影响了管网的使用寿命。

针对上述问题，人们设想通过在钢管外壁缠绕涂覆环氧树脂玻璃钢丝的成型工艺方法，在钢管外壁上形成玻璃钢隔离层，以避免钢管外壁与土壤直接接触，提高管材的抗腐蚀性能，因此需要设计研发一种在钢管外壁缠绕玻璃钢丝的自动化设备，以保证玻璃钢丝的缠绕质量、提高玻璃钢丝缠绕的工作效率。

技术实现要素：

本发明提供一种玻璃钢丝外护防腐管成型设备及工艺，旨在保证玻璃钢丝的缠绕质量、提高玻璃钢丝缠绕的工作效率。

本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种玻璃钢丝外护防腐管成型设备，包括工件支座、绕丝小车、小车移动导轨和小车驱动机构；所述工件支座由左右布置的两部分组成，其中每一部分均设有底座、工件旋转电机、齿轮传动机构和辊轮，所述辊轮包括安装在底座上的主动辊轮和随动支撑辊轮，所述工件旋转电机通过齿轮传动机构驱动主动辊轮运转，带动放置于主动辊轮和随动支撑辊轮上的钢管工件旋转；所述小车移动导轨固定安装在工件支座的一侧，与工件支座平行布置，在小车移动导轨上配装绕丝小车和小车驱动机构。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，所述绕丝小车包括移动平台、支架、玻璃钢丝辊安装轴、穿线板和环氧树脂液容纳槽；所述移动平台安装在小车移动导轨上，在移动平台上设置支架；所述玻璃钢丝辊安装轴、穿线板安装在支架上；所述环氧树脂液容纳槽固定在移动平台上，用于实现在玻璃钢丝表面涂覆环氧树脂液。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，所述环氧树脂液容纳槽上设有压线机构和用于去除玻璃钢丝表面多余环氧树脂液的刮板；所述压线机构布置在环氧树脂液容纳槽进料端，在压线机构的底部设置压料辊，所述压料辊深入至环氧树脂液容纳槽底部；所述刮板布置在环氧树脂液容纳槽的出料端。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，所述小车驱动机构包括小车驱动电机、齿轮传动组件、主动链轮、从动链轮和链条；所述小车驱动电机安装在小车移动导轨中，在其输出轴上安装齿轮传动组件中的主动齿轮，所述齿轮传动组件中的从动齿轮与主动链轮同轴装配；所述主动链轮布置在小车移动导轨一端；所述从动链轮安装在小车移动导轨的另一端；所述链条与主动链轮、从动链轮配装，链条两端分别固定在移动平台的左右两侧边框上。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，还设有环氧树脂液供料系统，所述环氧树脂液供料系统包括储料槽、供料泵、供料电机和供料管道；所述储料槽安装在小车移动导轨外侧，与小车移动导轨平行布置；所述供料管道一端连接储料槽，另一端连接绕丝小车上的环氧树脂液容纳槽，在供料管道中设置供料泵；所述供料泵由供料电机驱动运转，供料泵和供料电机均固定安装在绕丝小车的移动平台上。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，所述环氧树脂液供料系统中还设有加热装置，所述加热装置布置在储料槽一端，通过加热装置控制环氧树脂液的温度。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，还设有环氧树脂液固化剂供给系统，所述环氧树脂液固化剂供给系统布置在绕丝小车的移动平台上，位于环氧树脂液容纳槽一侧。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，所述工件旋转电机、小车驱动电机均为伺服电机。

上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备，在所述工件支座上设有旋转编码器，所述旋转编码器安装在工件支座一端的底座上，通过旋转编码器检测钢管工件的转速，以控制工件旋转电机、小车驱动电机的转速；在所述绕丝小车的支架上设置操作面板，通过操作面板上按钮控制各部件的运转。

一种玻璃钢丝外护防腐管成型工艺，采用权利要求上述玻璃钢丝外护防腐管成型设备完成在钢管工件上缠绕玻璃管丝的操作，包括如下步骤：

a、将钢管工件放置于主动辊轮和随动支撑辊轮上，将可调式的旋转编码器工作端贴附在钢管工件的内壁上；

b、将绕丝小车布置在钢管工件侧方的小车移动导轨上，将环氧树脂液供料系统中的供料管道一端与储料槽连接，另一端与绕丝小车上的环氧树脂液容纳槽连接；

c、将玻璃钢丝穿入穿线板上均布穿线孔后，再绕过环氧树脂液容纳槽底部设置的压料辊，再绕过布置在环氧树脂液容纳槽出料端的刮板，固定在钢管工件外圆周表面上部；

d、启动工件旋转电机，通过齿轮传动机构驱动主动辊轮运转，从而带动钢管工件旋转，同时绕丝小车沿小车移动导轨水平移动，将玻璃钢丝缠绕在旋转的钢管工件的外壁上；

e、当绕丝小车移动至小车移动导轨另一端时，即完成在钢管工件上缠绕玻璃管丝的操作，绕丝小车沿小车移动导轨水平移动，返回初始位置。

本发明所述的玻璃钢丝外护防腐管成型设备通过设置于工件支座两端的工件旋转电机、齿轮传动机构驱动主动辊轮运转，从而带动放置于主动辊轮和随动支撑辊轮上的钢管工件旋转；通过小车驱动机构带动绕丝小车沿小车移动导轨左右水平运动，由绕丝小车将玻璃钢丝线均匀地缠绕在钢管工件的外壁上。本发明在绕丝小车上设置了环氧树脂液容纳槽，玻璃钢丝穿过环氧树脂液容纳槽后在其表面粘覆环氧树脂液，使缠绕在钢管工件外壁上的玻璃钢丝相互粘结固化为一体，在钢管工件外壁上形成玻璃钢隔离层。本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备还在工件支座的一端底座上设置了旋转编码器，可通过旋转编码器检测钢管工件的转速，以形成对工件旋转电机、小车驱动电机转速的闭环控制；本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备在所述绕丝小车的支架上设置了操作面板，可通过操作面板控制设备运转。本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备还设置了环氧树脂液供料系统，通过供料电机驱动供料泵运转，实现环氧树脂液容纳槽自动加料作业；本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备还设置了环氧树脂液固化剂供给系统，通过环氧树脂液固化剂供给系统向环氧树脂液容纳槽中提供一定配比的固化剂，使在钢管工件外壁上形成的玻璃钢隔离层迅速固化，从而保证了玻璃钢隔离层的密封性能。总之，采用本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备及玻璃钢丝外护防腐管成型工艺，不仅提高了玻璃钢丝缠绕的工作效率，而且保证了玻璃钢丝的缠绕质量，从而很好地解决了供水管网中钢管的防腐问题，延长了供水管网的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备的主视图(为清楚地表示各部件的装配关系，图中省略了环氧树脂液供料系统中的储料槽和加热装置)；

图2是本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备的俯视图；

图3是本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备的侧视图；

图4是工件支座的主视图；

图5是工件支座的俯视图；

图6是绕丝小车的主视图；

图7是绕丝小车的俯视图；

图8是绕丝小车的侧视图；

图9是小车驱动机构示意图(俯视)；

图10是环氧树脂液供料系统结构示意图(俯视)。

图中各标号清单为：1、工件支座，1-1、底座，1-2、辊轮，1-2-1、主动辊轮，1-2-2、随动支撑辊轮，1-3、旋转编码器，1-4、工件旋转电机，1-5、齿轮传动机构，2、绕丝小车，2-1、移动平台，2-2、支架，2-3、操作面板，2-4、玻璃钢丝辊安装轴，2-5、穿线板，2-6、环氧树脂容纳槽，2-6-1、压线机构，2-6-2、刮板，3、小车移动导轨，4、小车驱动机构，4-1、小车驱动电机，4-2、齿轮传动组件，4-3、主动链轮，4-4、从动链轮，4-5、链条，5、钢管工件，6、玻璃钢丝，7、环氧树脂供料系统，7-1、储料槽，7-2、加热装置，7-3、供料管道，7-4、供料电机，7-5、供料泵，8、环氧树脂固化剂供给系统。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

参看图1、图2、图3，本发明为一种玻璃钢丝外护防腐管成型设备，它包括工件支座1、绕丝小车2、小车移动导轨3和小车驱动机构4；所述工件支座1由左右布置的两部分组成，安装在水平地面上；所述小车移动导轨3固定安装在工件支座1的一侧，与工件支座1平行布置，在小车移动导轨3上配装绕丝小车2和小车驱动机构4；所述绕丝小车2在小车驱动机构4作用下沿小车移动导轨3左右水平移动，将玻璃钢丝6缠绕在旋转的钢管工件5的外壁上。

参看图4、图5，本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备中，所述工件支座1的每一部分均设有底座1-1、工件旋转电机1-4、齿轮传动机构1-5和辊轮1-2；所述辊轮1-2包括安装在底座1-1上的主动辊轮1-2-1和随动支撑辊轮1-2-2，所述随动支撑辊1-2-2前后位置可以调节，以适应不同管径的钢管工件5；所述工件旋转电机1-4采用伺服电机，工件旋转电机1-4通过齿轮传动机构1-5驱动主动辊轮1-2-1运转，带动放置于主动辊轮1-2-1和随动支撑辊轮1-2-2上的钢管工件5旋转。

参看图6、图7、图8，本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备中，所述绕丝小车2包括移动平台2-1、支架2-2、玻璃钢丝辊安装轴2-4、穿线板2-5和环氧树脂液容纳槽2-6；所述移动平台2-1安装在小车移动导轨3上，在移动平台2-1上设置支架2-2，在所述支架2-2上设置操作面板2-3，通过操作面板2-3上按钮控制各部件的运转；所述玻璃钢丝辊安装轴2-4、穿线板2-5安装在支架2-2上；所述环氧树脂液容纳槽2-6固定在移动平台2-1上，用于实现在玻璃钢丝6表面涂覆环氧树脂液，在环氧树脂液容纳槽2-6上设有压线机构2-6-1和用于去除玻璃钢丝表面多余环氧树脂液的刮板2-6-2；所述压线机构2-6-1布置在环氧树脂液容纳槽进料端，在压线机构的底部设置压料辊，所述压料辊深入至环氧树脂液容纳槽2-6底部；所述刮板2-6-2布置在环氧树脂液容纳槽出料端。

参看图1、图2、图9，本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备中，所述小车驱动机构4包括小车驱动电机4-1、齿轮传动组件4-2、主动链轮4-3、从动链轮4-4和链条4-5；所述小车驱动电机4-1采用伺服电机，小车驱动电机4-1安装在小车移动导轨3中，在其输出轴上安装齿轮传动组件4-2中的主动齿轮，所述齿轮传动组件4-2中从动齿轮与主动链轮4-3同轴装配；所述主动链轮4-3布置在小车移动导轨3一端；所述从动链轮4-4安装在小车移动导轨3的另一端；所述链条4-5与主动链轮4-3、从动链轮4-4配装，链条4-5两端分别固定在移动平台2-1的左右两侧边框上。

参看图1、图2、图3、图10，本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备中，还设有环氧树脂液供料系统7和环氧树脂液固化剂供给系统8；所述环氧树脂液供料系统7包括储料槽7-1、供料泵7-5、供料电机7-4、供料管道7-3和加热装置7-2；所述储料槽7-1安装在小车移动导轨3外侧，与小车移动导轨3平行布置；所述供料管道7-3一端连接储料槽7-1，另一端连接绕丝小车2上的环氧树脂液容纳槽2-6，在供料管道7-3中设置供料泵7-5；所述供料泵7-5由供料电机7-4驱动运转，供料泵7-5和供料电机7-4均固定安装在绕丝小车2的移动平台2-1上，所述加热装置7-2布置在储料槽7-1一端，通过加热装置7-2控制环氧树脂液的温度；所述环氧树脂液固化剂供给系统8布置在绕丝小车2的移动平台2-1上，位于环氧树脂液容纳槽2-6一侧。

参看图4、图5，本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备中，所述工件支座1上还设有旋转编码器1-3，所述旋转编码器1-3安装在工件支座一端的底座1-1上，通过旋转编码器1-3检测钢管工件5的转速，以控制工件旋转电机1-4、小车驱动电机4-1的转速，为了适应不同管径的钢管工件5，旋转编码器1-3可通过安装座实现前后位置调整，通过电机驱动的丝杠螺母机构实现上下位置的调整。

本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备的工作原理是：通过设置于工件支座1两端的工件旋转电机1-4、齿轮传动机构1-5驱动主动辊轮1-2-1运转，从而带动放置于主动辊轮1-2-1和随动支撑辊轮1-2-2上的钢管工件5旋转；与此同时小车驱动机构4带动绕丝小车2沿小车移动导轨3左右水平运动，绕丝小车2上的玻璃钢丝6穿过环氧树脂液容纳槽2-6，在其表面粘覆环氧树脂液，然后均匀地缠绕在钢管工件5的外壁上，在环氧树脂液固化剂作用下，缠绕在钢管工件5外壁上的玻璃钢丝6迅速粘结固化为一体，在钢管工件5外壁上形成玻璃钢隔离层。本发明所述在钢管外壁缠绕玻璃钢丝的自动化设备在工件支座1的一端底座1-1上设置了旋转编码器1-3，可通过旋转编码器1-3检测钢管工件5的转速，以形成对工件旋转电机1-4、小车驱动电机4-1转速的闭环控制。本发明所述在钢管外壁缠绕玻璃钢丝的自动化设备在所述绕丝小车的支架上设置了操作面板2-3，可通过操作面板2-3控制设备运转。本发明所述玻璃钢丝外护防腐管成型设备还设置了环氧树脂液供料系统7，通过加热装置7-2来控制环氧树脂液的温度，并通过供料电机7-4驱动供料泵7-5运转，由此实现环氧树脂液容纳槽2-6自动加料作业。

参看图1至图10，本发明所述的玻璃钢丝外护防腐管成型工艺，包括如下步骤：

a、将钢管工件放置于主动辊轮1-2-1和随动支撑辊轮1-2-2上，将可调式的旋转编码器1-3工作端贴附在钢管工件5的内壁上；

b、将绕丝小车2布置在钢管工件侧方的小车移动导轨3上，将环氧树脂液供料系统7中的供料管道7-3一端与储料槽7-1连接，另一端与绕丝小车2上的环氧树脂液容纳槽2-6连接；

c、将玻璃钢丝穿入穿线板2-5上均布的穿线孔后，再绕过环氧树脂液容纳槽2-6底部设置的压料辊，再绕过布置在环氧树脂液容纳槽出料端的刮板2-6-2，固定在钢管工件5外圆周表面上部；

d、启动工件旋转电机1-4，通过齿轮传动机构1-5驱动主动辊轮1-2-1运转，从而带动钢管工件5旋转，同时绕丝小车2沿小车移动导轨3水平移动，将玻璃钢丝6缠绕在旋转的钢管工件5的外壁上；

e、当绕丝小车2移动至小车移动导轨3另一端时，即完成在钢管工件5上缠绕玻璃管丝的操作，绕丝小车2沿小车移动导轨3水平移动，返回初始位置。