一种多适应性矿物纤维制管成型装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多适应性矿物纤维制管成型装置，属于矿物纤维制管领域。
【背景技术】
[0002]目前针对工业用罐体以及管道保温用的管状矿物纤维制品产量极少，且制备以手工卷管为主。通过手工卷管的方式生产管制品，不仅工作环境差，而且效率不高、费工费时、制品棉层结构疏松、均质性差、密度波动范围达到30%，产品外形规格尺寸差异大。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中手工卷管存在的缺陷，本发明提供一种多适应性矿物纤维制管成型装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0005]—种多适应性矿物纤维制管成型装置，包括顺序相接的放卷机、厚度分切机、称重皮带机、断棉过渡皮带机、多辊导向卷绕机和表面整平机，在多辊导向卷绕机的一侧设有芯轴自动定位装置。
[0006]利用上述装置实现了制品管的自动化制备，改善了工作环境、提高了生产效率，且所制备的制品管棉层紧实、均质性好、密度波动小于10%、产品外形规格统一。
[0007]制管时，首先是将矿物纤维一次毡卷或二次毡卷进行放卷铺毡，并根据管制品纤维毡厚度要求进行厚度方向的分切，再依次经过称重皮带机、断棉过渡皮带机，棉毡被输送到多辊导向卷绕机的卷绕工位通过围绕芯轴旋转绕卷成型，达到需求的厚度和密度，再将卷制完成的矿物纤维管进行表面平整处理，为之后的固化和后段工序提供规整的管材。
[0008]利用上述多适应性矿物纤维制管成型装置制管的方法，具体包括顺序相接的如下步骤:
[0009]1)矿物纤维卷在放卷机上进行放卷；
[0010]2)放卷后的矿物纤维流经厚度分切机并在厚度方向上被分切为上半部分和下半部分，其中，下半部分的矿物纤维流向称重皮带机，经称重皮带机称重后再流向断棉过渡皮带机，断棉过渡皮带机根据矿物纤维的厚度和重量对矿物纤维进行长度方向上的分切，长度方向分切后的矿物纤维流向多辊导向卷绕机，此时，芯轴自动定位装置将芯轴引入多辊导向卷绕机的卷绕工位，实施卷绕；上半部分的矿物纤维被收走后重新放卷；
[0011]3)卷制完成的矿物纤维管进入表面整平机进行表面平整处理，为之后的固化和后段加工提供规整的管材。
[0012]上述厚度分切机能够持续提供厚度合适的棉毡；表面整平机为加热加压整平机构，用于对矿物纤维管预定型和对表面平整度的修整。
[0013]上述矿物纤维卷可以是一次毡卷也可以是二次毡卷。步骤2)中厚度分切机根据卷管纤维毡厚度要求进行分切卷制，并利用称重皮带机、断棉过渡皮带机实现密度自动调节，使制品达到需求的厚度和密度；
[0014]本申请密度自动调节控制技术，通过称量皮带机获得的数值，可实时控制卷管速度，精确控制制品的容重:优选，当称重皮带机上获得的实时重量参数的波动在设定值的10%以内时，卷绕速度不作调整；当称重皮带机上获得的实时重量参数的波动大于设定值的10%时，卷绕速度要根据波动值做同幅度增减，即当称重皮带机上获得的实时重量参数高于设定值的百分之几，卷绕速度就相应的提高百分之几，反之，当称重皮带机上获得的实时重量参数低于设定值的百分之几，卷绕速度也相应的降低百分之几；导向辊沿矿物纤维管直径方向的移动速度也随卷绕速度的增加和减少而同幅度增减。这样可进一步保证所得制品管的均匀性。
[0015]本申请制管成型装置可提高管制品的均质性，使矿物纤维管密度波动范围降低至10%以下。
[0016]为了进一步提高装置的自动化程度，提高生产效率，优选，芯轴自动定位装置包括第一伺服电动缸、托架和由气缸驱动的抓盘，第一伺服电动缸竖直设置，托架设在第一伺服电动缸的顶部，由气缸驱动的抓盘位于多$昆导向卷绕机和第一伺服电动缸之间。
[0017]上述托架在第一伺服电动缸的带动下，可进行上下位置的调整；上述芯轴自动定位装置，能够适应多种规格产品芯轴，提高了装置的自动化程度。
[0018]采用上述芯轴自动定位装置将芯轴引入多辊导向卷绕机的卷绕工位的方法:将由气缸驱动的抓盘设定在芯轴的指定高度，从后段工序退下的芯轴通过芯轴回流通道被输送回流至托架上，伺服电动缸根据设定精确调整托架高度，使芯轴到达指定高度，然后由气缸驱动的抓盘抓住芯轴，将芯轴推送至多辊导向卷绕机的工作位，进行卷绕。
[0019]由气缸驱动的抓盘优选为可转动的抓盘，具体可参照现有自动化生产中的抓盘结构。由气缸驱动的抓盘也可以设在第一伺服电动缸外侧，即由内到外依次为气缸驱动的抓盘、第一伺服电动缸和多辊导向卷绕机，这样当由气缸驱动的抓盘抓住芯轴后，可直接推送至卷绕工位。
[0020]为了进一步扩大制品管的尺寸范围、提尚制品管质量，同时提尚生广的自动化程度，优选，多辊导向卷绕机包括第一机架和三个以上的导向辊装置；每个导向辊装置均包括第二伺服电动缸和导向辊，第二伺服电动缸一端设在第一机架上、另一端连接导向辊；三个以上的导向辊装置在第一机架上呈星形排列，各导向辊装置的导向辊均指向同一点、且各导向辊装置的导向辊之间形成卷绕工位。
[0021 ] 上述各导向辊装置的导向辊均指向同一点指各导向辊均指向星形结构的中心点，且所有导向辊共同形成了卷绕工位；
[0022]上述适应性矿物纤维制管成型装置适用于各种规格的矿物纤维管制品固化前的成型工艺，优选，适于1-16英寸(指制品管内径，下同)矿物纤维管制品固化前的成型工
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[0023]上述多辊导向卷绕机的使用，扩大了制品管的尺寸范围，提高了制品管质量，同时提高了生产的自动化程度。
[0024]为了节约成本，同时保证所得制品管的质量，优选，当制备1-4英寸(指制品管内径，下同)的矿物纤维管时，采用3个导向辊装置；当制备5-8英寸的矿物纤维管时，采用4个导向辊装置；当制备9-12英寸的矿物纤维制管时，采用5个导向辊装置；当制备13-16英寸的矿物纤维管时，采用6个导向辊装置。
[0025]在卷制过程中，随着制品管(矿物纤维管)厚度的不断增大，导向辊也由伺服电动缸驱动连续的沿制品管直径方向向外移动，始终保证在卷绕过程中提供精确的导向和径向压力。
[0026]为了保证卷绕质量，优选，当有6个导向辊装置时，至少有两个导向辊装置位于星形结构的中心点之下。
[0027]优选，制管时，当矿物纤维达到星形结构的中心点之下的第二个导向辊的同时，将芯轴引入卷绕工位。
[0028]为了进一步提高生产效率，保证产品质量，优选，厚度分切机包括第二机架、传输带、主动轮、从动轮、分切带锯和二次卷绕装置；主动轮和从动轮设在第二机架上，传输带一端套在主动轮外围、另一端套在从动轮外围；分切带锯设在第二机架上，分切带锯的锯带位于传输带上方；二次卷绕装置位于分切带锯的锯带的上方，二次卷绕装置包括第三伺服电动缸、二次卷绕辊、摆杆和连接杆，连接杆一端转动连接在第二机架上、另一端与二次卷绕辊转动连接；第三伺服电动缸一端固定在机架、另一端与摆杆的一端连接；摆杆的另一端连接在连接杆上，在第三伺服电动缸的驱动下，摆杆带动连接杆上下转动，从而控制二次卷绕辊到传输带的距离。
[0029]上述摆杆的另一端的另一端指摆杆不与第三伺服电动缸连接的一端；分切带锯的锯带与传输带之间的距离为所需矿物纤维的厚度。主动轮在电机的带动下转动，从而带动传输带运动。
[0030]利用上述厚度分切机进行厚度分切的方法为:放卷后的矿物纤维流经厚度分切机并在厚度方向上被分切为上半部分和下半部分，下半部分的矿物纤维被输送至卷绕工位，上半部的矿物纤维被带锯上方的二次卷绕装置收卷，随着二次卷绕辊上矿物纤维卷直径的变大，第三伺服电动缸驱动摆杆缓慢的向上摆动，从而带动连接杆上的二次卷绕辊向上摆动，过程中始终保持二次卷绕辊上的矿物纤维卷的最低端与分切带锯的锯带之间的距离恒定。待放卷机上的矿物纤维放卷完毕后，第三伺服电动缸驱动二次卷绕辊上的矿物纤维卷摆下，停止收卷开始放卷及厚度分切，待二次卷绕辊上矿物纤维用完或不够厚度时，在放卷机上放入新的矿物纤维卷进行放卷以及厚度分切，依次循环持续提供厚度一定的棉毡。
[0031]为了进一步简化整平装置，同时保证整平效果，优选，表面整平机包括机壳、履带式输送机、竖直方向位置可调的压板和鼓风装置；鼓风装置、履带式输送机和压板从下到上依次设置于机壳内；履带式输送机一端的机壳上设有物料进口、另一端的机壳上设有物料出口。
[0032]上述履带式输送机增加了输送带与卷制品间的摩擦力，使卷制品在此输送带的驱动下平稳的滚动至下一工位；
[0033]利用上述表面整平机进行表面平整处理的方法:卷制完成的矿物纤维管从物料进口进入表面整平机，在履带式输送带的输送下，从物料进口流向物料出口 ；在输送过程中，鼓风装置提供从下到上200-250°C的热风，同时调节压板在竖直方向上的位置，从而通过加热加压的方式对矿物纤维管实施表面平整度的修整。
[0034]通过上述方法，使产品的不合格率降低至5%以下；采用上述装置，可以省去后段的磨管工序，对制管工艺来说更加安全环保，大大提高了职业卫生安全水平。
[0035]上述鼓风装置也可设在机壳外，采用下进上出的方式为向机壳内提供热风。
[0036]为了进一步方便矿物纤维长度方向上的分切，优选，断棉过渡皮带机与多辊导向卷绕机相接一端的正上方