托轮吊带式内衬机的制作方法

本发明涉及一种托轮吊带式内衬机，属于管件加工设备领域。

背景技术：

目前，球墨铸铁管在中低压管网中的应用非常广泛，主要应用在输气、供水、排水等方面。球墨铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便，快捷，防腐性能优异，适用于非开挖施工等诸多优点。

球墨铸铁管铸造完成后，须在铸铁管内部进行离心涂衬，即在铸管内壁上通过离心涂衬水泥砂浆以形成衬层，才能完成整个铸管工艺。因此，铸管内壁离心涂衬水泥砂浆衬层的好坏直接影响铸管的使用质量，而铸管在涂衬时所采用的水泥内衬涂衬机成为关键设备。

现有技术中的托轮吊带式内衬机的离心装置采用1次皮带传动和万向联轴器驱动2个主动带轮。缺点1：更换皮带时将万向联轴器拆开才能更换皮带。缺点2：采用2轮驱动，因主动带轮包角小，皮带相对更容易打滑，皮带寿命短。缺点3：采用1根皮带传动，皮带断裂时可能造成安全事故。缺点4：因皮带拆装困难，改型时单侧托轮整体左右平移，通过摆臂非对称调整实现管件与压轮同心，调整复杂困难。因而导致工作效率，产品质量难以保证。

有鉴于此，在公告号为201910131513.9的专利文献中公开了一种铸管用皮带托轮式水泥砂浆内衬机及其涂衬方法。上述对比文件存在调整复杂、困难，生产效率低，产品质量难以保证等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的托轮吊带式内衬机。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该托轮吊带式内衬机，包括前输送轨道、后输送轨道和步进梁，其结构特点在于：还包括挡分管装置、对中装置、布料装置、离心装置和倒水装置，所述前输送轨道、挡分管装置、对中装置、布料装置、离心装置、倒水装置和后输送轨道沿着管件的输送方向依次布置，所述挡分管装置、对中装置、布料装置、离心装置、倒水装置和后输送轨道均与步进梁配合。

进一步地，沿着管件的输送方向依次设置有挡分管工位、对中工位、布料工位、离心工位和倒水工位，所述挡分管装置、对中装置、布料装置、离心装置和倒水装置分别设置在挡分管工位、对中工位、布料工位、离心工位和倒水工位上。

进一步地，所述离心装置包括承口带轮组件、插口带轮组件和带轮驱动组件，所述承口带轮组件和插口带轮组件均与带轮驱动组件配合。

进一步地，所述承口带轮组件包括承口主动带轮、承口从动带轮、承口摆臂和承口皮带，所述插口带轮组件包括插口主动带轮、插口从动带轮、插口摆臂和插口皮带；所述承口主动带轮安装在承口摆臂的一端，所述承口从动带轮安装在承口摆臂的另一端，所述承口皮带安装在承口主动带轮和承口从动带轮上，所述插口主动带轮安装在插口摆臂的一端，所述插口从动带轮安装在插口摆臂的另一端，所述插口皮带安装在插口主动带轮和插口从动带轮上，所述承口主动带轮和插口主动带轮均与带轮驱动组件配合。该托轮吊带式内衬机的离心装置根据多从动轮平带传动原理，将管件作为涨紧轮进行传动，通过管件上方的压轮组件施加的压紧力大小调节，平带能够根据管件形状贴合传动，实现管件的转速达到理论转速，缩短离心时间，提高离心质量，该原理在管径为dn1200～2600的吊带式内衬机上已经得到充分验证。

进一步地，所述承口带轮组件还包括承口摆动轴，所述插口带轮组件还包括插口摆动轴，所述承口主动带轮通过承口摆动轴安装在承口摆臂的一端，所述插口主动带轮通过插口摆动轴安装在插口摆臂的一端。

进一步地，所述承口带轮组件还包括承口底座和承口摆臂油缸，所述插口带轮组件还包括插口底座和插口摆臂油缸，所述承口摆动轴安装在承口底座上，所述承口摆臂油缸的活塞杆与承口摆臂铰接，所述承口摆臂油缸的缸筒与承口底座铰接，所述插口摆动轴安装在插口底座上，所述插口摆臂油缸的活塞杆与插口摆臂铰接，所述插口摆臂油缸的缸筒与插口底座铰接。承口摆臂油缸和插口摆臂油缸内置编码器，通过比例阀控制承口摆臂油缸和插口摆臂油缸的速度，两侧的承口摆臂和插口摆臂对称调节管件始终与压轮组件同心，减少跳动。

进一步地，所述挡分管装置包括分管挡拨、分管支架和分管油缸，所述分管挡拨安装在分管支架上，所述分管油缸与分管挡拨连接，所述分管支架与前输送轨道连接。

进一步地，所述对中装置包括对中辊、对中支架、对中电机和对中挡板，所述对中辊安装在对中支架上，所述对中电机与对中辊连接，所述对中辊呈哑铃状结构设置。

进一步地，所述对中挡板位于管件的承口端。

进一步地，所述布料装置包括布料小车、布料管道和布料储罐，所述布料储罐安装在布料小车上，所述布料管道与布料储罐连接。

进一步地，所述布料管道位于管件的插口端。

进一步地，所述倒水装置包括倒水托轮、倒水支架和倒水电机，所述倒水托轮安装在倒水支架上，所述倒水电机与倒水托轮连接。

进一步地，位于管件承口端的倒水支架与位于管件插口端的倒水支架高度不同。

进一步地，所述步进梁包括步进梁本体和步进梁托架，所述步进梁托架安装在步进梁本体上，所述步进梁托架上设置有v型凹槽。

进一步地，所述前输送轨道和后输送轨道均倾斜设置、且沿着管件的输送方向高度逐渐降低。

进一步地，所述承口带轮组件和插口带轮组件分别位于管件的承口端和插口端。承口主动带轮和插口主动带轮分别与承口摆动轴和插口摆动轴同心设置，承口摆臂的一端和插口摆臂的一端均采用中空轴设计方案，承口摆动轴和插口摆动轴分别从中空设置的承口摆臂的一端和插口摆臂的一端穿过，承口主动带轮和插口主动带轮分别安装在承口摆动轴和插口摆动轴上。

进一步地，所述承口主动带轮和承口从动带轮的数量均为两个，所述两个承口主动带轮和两个承口从动带轮分别对称设置，所述插口主动带轮和插口从动带轮的数量均为两个，所述两个插口主动带轮和两个插口从动带轮分别对称设置，一个承口主动带轮与一个插口主动带轮连接，另一个承口主动带轮与另一个插口主动带轮连接。

进一步地，所述带轮驱动组件包括带轮驱动联轴器和转向箱，所述承口摆动轴与带轮驱动联轴器连接，所述带轮驱动联轴器与转向箱连接，所述转向箱与带轮驱动联轴器连接，所述带轮驱动联轴器与插口摆动轴连接，所述转向箱的数量为两个，所述两个转向箱通过带轮驱动联轴器连接。所述转向箱的数量为两个，所述两个转向箱通过带轮驱动联轴器连接。承口摆动轴和插口摆动轴通过2次皮带传动和2台t系列螺旋锥齿轮减速箱（转向箱），实现从内侧驱动4个主动带轮驱动（两个承口主动带轮和两个插口主动带轮）。

进一步地，所述带轮驱动组件还包括驱动电机和万向联轴器，所述驱动电机与万向联轴器连接，所述万向联轴器与任意一个带轮驱动联轴器连接。

进一步地，所述离心装置还包括机架，和用于保持管件高速旋转时管件的轴向轴心不变的压轮组件，所述压轮组件位于承口带轮组件和插口带轮组件的上方，所述压轮组件安装在机架上。

进一步地，所述压轮组件包括压轮本体、压轮支架、压轮驱动油缸和压轮导杆，所述压轮本体和压轮导杆均安装在压轮支架上，所述压轮驱动油缸的活塞杆与压轮支架连接，所述压轮驱动油缸的缸筒安装在机架上，所述压轮导杆与机架贯穿。

进一步地，所述压轮本体的数量为两个，所述两个压轮本体均安装在压轮支架上、且两个压轮本体对称布置。压轮组件中的压轮本体的数量为两个，采用双轮结构，保证管件高速旋转时轴向中心保持不变，两只压轮通过2只独立比例减压阀调节压在管件上面压力的大小，调节管件水平和轴向窜动控制。

进一步地，所述离心装置还包括机架和防护门组件，所述防护门组件安装在机架上。

进一步地，所述防护门组件包括防护门本体、防护门驱动油缸、防护门驱动链轮和防护门驱动链条，所述防护门驱动油缸和防护门驱动链轮均安装在机架的顶部，所述机架的两侧各安装有一个防护门本体，两个防护门本体均通过防护门驱动链条与防护门驱动油缸连接，所述防护门驱动链条与防护门驱动链轮啮合。

进一步地，所述离心装置还包括机架和击打组件，所述击打组件安装在机架上、且击打组件位于承口带轮组件和插口带轮组件的上方。

进一步地，所述击打组件包括击打支架、击打摆臂、击打轮、气囊、导向杆和击打油缸，所述击打摆臂的一端与击打支架铰接，所述击打轮安装在击打摆臂的另一端，所述击打摆臂的另一端通过气囊与击打支架连接，所述导向杆安装在击打支架上、且导向杆与机架贯穿，所述击打油缸的缸筒安装在机架上，所述击打油缸的活塞杆与击打支架连接。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

1、改型时无需拆除任何零件即可轻松将承口皮带和插口皮带从承口从动带轮和插口从动带轮上拆下更换。

2、采用4轮驱动（两个承口主动带轮和两个插口主动带轮），可以弥补因两个承口主动带轮和两个插口主动带轮包角偏小，导致承口皮带和插口皮带容易打滑，延长使用寿命，降低运行成本。

3、采用多根平带更加能够与管件表面贴合增加摩擦力，即使其中1根皮带断裂也能正常生产不会留下安全隐患，这一点已经在dn1200～2600内衬机上充分验证。

4、承口摆臂油缸和插口摆臂油缸内置编码器，通过比例阀控制承口摆臂油缸和插口摆臂油缸速度，两侧的承口摆臂和插口摆臂对称调节管件始终与压轮组件同心，减少跳动。

5、该托轮吊带式内衬机的离心装置用于dn400～2600中、大型水冷球墨铸铁管水泥衬层，因管件的管径较大生产过程中容易产生椭圆变形，采用传统托轮式内衬机管件高速旋转时容易产生剧烈跳动，管件转速无法达到理论转速，导致离心时间长，衬层硬度不够容易脱落等现象。

6、依靠前输送轨道的高度差通过前输送轨道进行送管，通过挡分管装置中的分管油缸控制分管挡拨在挡分管工位控制管件进行输送，通过步进梁将管件放置在对中工位，通过对中电机控制对中辊，使得管件的承口端与对中挡板接触，完成对中，对中完成后通过步进梁将管件放置在布料工位，通过布料小车带动布料储罐移动至管件的插口端，布料小车到位后，泥浆泵启动通过布料管道向管件内进行打浆，布料小车一边退出一边进行打浆，待布料小车退到指定位置后，泥浆泵停止工作，在打浆过程中，搅拌机始终处于开启状态，以防止水泥浆硬化，布料完成后，通过步进梁将管件放置离心工位的承口带轮组件和插口带轮组件上，通过带轮驱动组件驱动承口带轮组件和插口带轮组件高速旋转，实现管件的内衬，内衬完成后通过步进梁将管件放置在倒水工位，通过倒水电机驱动倒水托轮旋转，使得管件转动，避免管件出现椭圆的情况，由于位于管件承口端的倒水支架与位于管件插口端的倒水支架高度不同，可实现对管件进行倒水，倒水完成后通过步进梁将管件放置在后输送轨道，依靠后输送轨道的高度差，实现管件的输送。

附图说明

图1是本发明实施例的托轮吊带式内衬机的主视结构示意图。

图2是本发明实施例的托轮吊带式内衬机的俯视结构示意图。

图3是本发明实施例的离心装置、挡分管装置、对中装置、布料装置和倒水装置的方位示意图。

图4是本发明实施例的布料装置的俯视结构示意图。

图5是本发明实施例的离心装置的主视结构示意图。

图6是本发明实施例的离心装置的左视结构示意图。

图7是图6中的a部放大结构示意图。

图8是本发明实施例的离心装置的俯视结构示意图。

图9是本发明实施例的击打组件的主视结构示意图。

标号说明：离心装置1、挡分管装置2、对中装置3、布料装置4、倒水装置5、前输送轨道6、后输送轨道7、步进梁8、

承口带轮组件11、插口带轮组件12、带轮驱动组件13、压轮组件14、防护门组件15、击打组件16、机架17、

承口主动带轮111、承口从动带轮112、承口摆臂113、承口摆动轴114、承口皮带115、承口底座116、承口摆臂油缸117、

插口主动带轮121、插口从动带轮122、插口摆臂123、插口摆动轴124、插口皮带125、插口底座126、插口摆臂油缸127、

驱动电机131、万向联轴器132、带轮驱动联轴器133、转向箱134、

压轮本体141、压轮支架142、压轮驱动油缸143、压轮导杆144、

防护门本体151、防护门驱动油缸152、防护门驱动链轮153、防护门驱动链条154、

击打支架161、击打摆臂162、击打轮163、气囊164、导向杆165、击打油缸166、

分管挡拨21、分管支架22、分管油缸23、

对中辊31、对中支架32、对中电机33、对中挡板34、

布料小车41、布料管道42、布料储罐43、

倒水托轮51、倒水支架52、倒水电机53、

步进梁本体81、步进梁托架82。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图9所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例中的托轮吊带式内衬机，包括前输送轨道6、后输送轨道7、步进梁8、挡分管装置2、对中装置3、布料装置4、离心装置1和倒水装置5，沿着管件的输送方向依次设置有挡分管工位、对中工位、布料工位、离心工位和倒水工位，挡分管装置2、对中装置3、布料装置4、离心装置1和倒水装置5分别设置在挡分管工位、对中工位、布料工位、离心工位和倒水工位上。

本实施例中的前输送轨道6、挡分管装置2、对中装置3、布料装置4、离心装置1、倒水装置5和后输送轨道7沿着管件的输送方向依次布置，挡分管装置2、对中装置3、布料装置4、离心装置1、倒水装置5和后输送轨道7均与步进梁8配合。

本实施例中的离心装置1，包括机架17、击打组件16、防护门组件15、承口带轮组件11、插口带轮组件12、带轮驱动组件13、和用于保持管件高速旋转时管件的轴向轴心不变的压轮组件14，承口带轮组件11和插口带轮组件12均与带轮驱动组件13配合，承口带轮组件11和插口带轮组件12分别位于管件的承口端和插口端。

本实施例中的承口带轮组件11包括承口主动带轮111、承口从动带轮112、承口摆臂113、承口摆动轴114、承口皮带115、承口底座116和承口摆臂油缸117，承口主动带轮111和承口摆臂113的一端均安装在承口摆动轴114上，承口从动带轮112安装在承口摆臂113的另一端，承口皮带115安装在承口主动带轮111和承口从动带轮112上，承口摆动轴114安装在承口底座116上，承口摆臂油缸117的活塞杆与承口摆臂113铰接，承口摆臂油缸117的缸筒与承口底座116铰接。

本实施例中的插口带轮组件12包括插口主动带轮121、插口从动带轮122、插口摆臂123、插口摆动轴124、插口皮带125、插口底座126和插口摆臂油缸127；插口主动带轮121和插口摆臂123的一端均安装在插口摆动轴124上，插口从动带轮122安装在插口摆臂123的另一端，插口皮带125安装在插口主动带轮121和插口从动带轮122上，插口摆动轴124安装在插口底座126上，插口摆臂油缸127的活塞杆与插口摆臂123铰接，插口摆臂油缸127的缸筒与插口底座126铰接。

本实施例中的承口主动带轮111和承口从动带轮112的数量均为两个，两个承口主动带轮111和两个承口从动带轮112分别对称设置，插口主动带轮121和插口从动带轮122的数量均为两个，两个插口主动带轮121和两个插口从动带轮122分别对称设置，一个承口主动带轮111与一个插口主动带轮121连接，另一个承口主动带轮111与另一个插口主动带轮121连接，承口主动带轮111和插口主动带轮121均与带轮驱动组件13配合。

本实施例中的带轮驱动组件13包括驱动电机131、万向联轴器132、带轮驱动联轴器133和转向箱134，承口摆动轴114与带轮驱动联轴器133连接，带轮驱动联轴器133与转向箱134连接，转向箱134与带轮驱动联轴器133连接，带轮驱动联轴器133与插口摆动轴124连接，转向箱134的数量为两个，两个转向箱134通过带轮驱动联轴器133连接，驱动电机131与万向联轴器132连接，万向联轴器132与任意一个带轮驱动联轴器133连接。

本实施例中的压轮组件14位于承口带轮组件11和插口带轮组件12的上方，压轮组件14安装在机架17上；压轮组件14包括压轮本体141、压轮支架142、压轮驱动油缸143和压轮导杆144，压轮本体141和压轮导杆144均安装在压轮支架142上，压轮驱动油缸143的活塞杆与压轮支架142连接，压轮驱动油缸143的缸筒安装在机架17上，压轮导杆144与机架17贯穿；压轮本体141的数量为两个，两个压轮本体141均安装在压轮支架142上、且两个压轮本体141对称布置。

本实施例中的防护门组件15安装在机架17上；防护门组件15包括防护门本体151、防护门驱动油缸152、防护门驱动链轮153和防护门驱动链条154，防护门驱动油缸152和防护门驱动链轮153均安装在机架17的顶部，机架17的两侧各安装有一个防护门本体151，两个防护门本体151均通过防护门驱动链条154与防护门驱动油缸152连接，防护门驱动链条154与防护门驱动链轮153啮合。

本实施例中的击打组件16安装在机架17上、且击打组件16位于承口带轮组件11和插口带轮组件12的上方；击打组件16包括击打支架161、击打摆臂162、击打轮163、气囊164、导向杆165和击打油缸166，击打摆臂162的一端与击打支架161铰接，击打轮163安装在击打摆臂162的另一端，击打摆臂162的另一端通过气囊164与击打支架161连接，导向杆165安装在击打支架161上、且导向杆165与机架17贯穿，击打油缸166的缸筒安装在机架17上，击打油缸166的活塞杆与击打支架161连接。

本实施例中的挡分管装置2包括分管挡拨21、分管支架22和分管油缸23，分管挡拨21安装在分管支架22上，分管油缸23与分管挡拨21连接，分管支架22与前输送轨道6连接。

本实施例中的对中装置3包括对中辊31、对中支架32、对中电机33和对中挡板34，对中辊31安装在对中支架32上，对中电机33与对中辊31连接，对中辊31呈哑铃状结构设置；对中挡板34位于管件的承口端。

本实施例中的布料装置4包括布料小车41、布料管道42和布料储罐43，布料储罐43安装在布料小车41上，布料管道42与布料储罐43连接；布料管道42位于管件的插口端。

本实施例中的倒水装置5包括倒水托轮51、倒水支架52和倒水电机53，倒水托轮51安装在倒水支架52上，倒水电机53与倒水托轮51连接；位于管件承口端的倒水支架52与位于管件插口端的倒水支架52高度不同。

本实施例中的步进梁8包括步进梁本体81和步进梁托架82，步进梁托架82安装在步进梁本体81上，步进梁托架82上设置有v型凹槽；前输送轨道6和后输送轨道7均倾斜设置、且沿着管件的输送方向高度逐渐降低。

依靠前输送轨道6的高度差通过前输送轨道6进行送管，通过挡分管装置2中的分管油缸23控制分管挡拨21在挡分管工位控制管件进行输送，通过步进梁8将管件放置在对中工位，通过对中电机33控制对中辊31，使得管件的承口端与对中挡板34接触，完成对中，对中完成后通过步进梁8将管件放置在布料工位，通过布料小车41带动布料储罐43移动至管件的插口端，布料小车41到位后，泥浆泵启动通过布料管道42向管件内进行打浆，布料小车41一边退出一边进行打浆，待布料小车41退到指定位置后，泥浆泵停止工作，在打浆过程中，搅拌机始终处于开启状态，以防止水泥浆硬化，布料完成后，通过步进梁8将管件放置离心工位的承口带轮组件11和插口带轮组件12上，通过带轮驱动组件13驱动承口带轮组件11和插口带轮组件12高速旋转，实现管件的内衬，内衬完成后通过步进梁8将管件放置在倒水工位，通过倒水电机53驱动倒水托轮51旋转，使得管件转动，避免管件出现椭圆的情况，由于位于管件承口端的倒水支架与位于管件插口端的倒水支架高度不同，可实现对管件进行倒水，倒水完成后通过步进梁8将管件放置在后输送轨道7，依靠后输送轨道7的高度差，实现管件的输送。

驱动电机131通过v型皮带和皮带轮带动万向联轴器132转动，万向联轴器132通过皮带和皮带轮带动任意一个带轮驱动联轴器133，通过带轮驱动联轴器133带动两个承口主动带轮111和两个插口主动带轮121旋转，承口主动带轮111与承口从动带轮112和插口主动带轮121、插口从动带轮122分别通过三个承口皮带115和三个插口皮带125连接，将管件放置在承口皮带115和插口皮带125上，通过压轮驱动油缸143驱动压轮支架142向下移动，压轮本体141以一定的压力压紧管件，压轮支架142向下移动时通过压轮导杆144导向，压轮本体141压紧管件以后，击打油缸166驱动击打支架161向下走，根据不同产品规格，行走不一样的高度，行走高度由电子尺控制，击打支架161达到设定高度后，由气囊164驱动击打摆臂162摆动，使得击打轮163以一定的压力压紧管件表面，对管件进行击打，防护门本体151通过防护门驱动油缸152控制升降。

该托轮吊带式内衬机的离心装置根据多从动轮平带传动原理，将管件作为涨紧轮进行传动，通过管件上方的压轮组件14施加的压紧力大小调节，平带能够根据管件形状贴合传动，实现管件的转速达到理论转速，缩短离心时间，提高离心质量，该原理在管径为dn1200～2600的吊带式内衬机上已经得到充分验证。

承口主动带轮111和插口主动带轮121分别与承口摆动轴114和插口摆动轴124同心设置，承口摆臂113的一端和插口摆臂123的一端均采用中空轴设计方案，承口摆动轴114和插口摆动轴124分别从中空设置的承口摆臂113的一端和插口摆臂123的一端穿过，承口主动带轮111和插口主动带轮121分别安装在承口摆动轴114和插口摆动轴124上。

承口摆臂油缸117和插口摆臂油缸127内置编码器，通过比例阀控制承口摆臂油缸117和插口摆臂油缸127的速度，两侧的承口摆臂113和插口摆臂123对称调节管件始终与压轮组件14件同心，减少跳动。

承口摆动轴114和插口摆动轴124通过2次皮带传动和2台t系列螺旋锥齿轮减速箱（转向箱134），实现从内侧驱动4个主动带轮驱动（两个承口主动带轮111和两个插口主动带轮121）。

压轮组件14的数量为两组，每组压轮组件14中的压轮本体141的数量为两个，采用双轮结构，保证管件高速旋转时轴向中心保持不变，两只压轮本体141通过2只独立比例减压阀调节压在管件上面压力的大小，调节管件水平和轴向窜动控制。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。