一种用于卷制分离柱的卷管机及方法与流程

本发明涉及机加工领域，特别涉及一种用于卷制分离柱的卷管机及方法。

背景技术：

核聚变反应堆以氘氚为核燃料，因此氢同位素分离是聚变反应堆核燃料循环的核心技术之一，通过同位素分离，不仅可使反应堆运行中大量未燃烧的氘氚气体得到重新利用，还可实现对聚变反应堆运行过程中氚的环境释放量的有效控制，还可运用于氚的增殖提取，等离子体排出与处理等。

在使用低温色谱氢同位素分离法(GC)或者钯热置换色谱氢同位素分离法分离大量氢同位素时，需要在中空直管中填装有分子筛材料或者钯材料构成分离柱，分离柱冷却降温，使分子筛材料或者钯材料饱和吸附氢气，一般是将分离柱整体浸没在液氮中，由于在有限容量的容器中盛放的液氮量有限，现有的直管柱状分离柱浸没于液氮体积有限，导致冷却的分子筛材料或者钯材料的量有限，为了增加每次浸没于液氮中的分离柱的体积，即增加单次冷却更多的分子筛材料或者钯材料的量，需要将现有的直管柱状分离柱的中空直管弯曲，以便增加单次浸没于液氮的体积，其中，以将中空直管卷制为螺旋管为佳。

现有的卷圆机只能卷制一圈中空直管，无法将其卷制为螺旋管，而现有的卷簧机虽然能够卷制螺旋状物体，但是其的功能和结构在设计时就考虑到其卷制的产品即弹簧的特性，其卷制的产品具有弹性且回弹严重，无法使螺旋状物体相邻的两盘圆环紧密排列。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有的卷圆机只能卷制一圈中空直管，无法将其卷制为螺旋管，而现有的卷簧机虽然能够卷制螺旋状物体，但是其的功能和结构在设计时就考虑到其卷制的产品即弹簧的特性，其卷制的产品具有弹性且回弹严重，无法使螺旋状物体相邻的两盘圆环紧密排列的上述不足，提供一种用于卷制分离柱的卷管机及方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于卷制分离柱的卷管机，包括机架，所述机架上设有转轴，还包括：

卷制模组，转动连接于所述转轴，包括套筒和卡接口一，所述套筒用于在其侧壁缠绕中空直管，所述卡接口一用于固定所述中空直管的一端，所述卡接口一设于所述套筒侧壁；

驱动装置，连接所述卷制模组，带动其绕所述转轴转动；

导轴，与所述转轴平行设置；

导轮，滑动设于所述导轴上，并绕所述导轴转动，所述导轮上设有导槽，所述导槽适配所述中空直管。

其中，包括若干个直径不相同的所述卷制模组，以卷制不同直径的螺旋管，按照需要的螺旋管柱径，安装相应的所述卷制模组转动连接于所述转轴。

采用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述中空直管初始适配穿过所述导槽，并卡接在所述卡接口一，然后驱动装置带动所述卷制模组转动，所述中空直管前端变形并固定在所述卡接口一，所述卷制模组转动后，由于所述中空直管会对所述导轮形成一个支反力，使所述导轮沿所述导轴移动，但是由于所述导轮处的所述中空直管并未有形变，所以所述导轮沿所述导轴移动距离不至于很大，再配合所述卷制模组转动，使所述中空直管紧密缠绕于所述套筒侧壁，形成螺旋管，该卷管机能够有效解决现有技术中所存在的现有的卷圆机只能卷制一圈中空直管，无法将其卷制为螺旋管，而现有的卷簧机虽然能够卷制螺旋状物体，但是其的功能和结构在设计时就考虑到其卷制的产品即弹簧的特性，其卷制的产品具有弹性且回弹严重，无法使螺旋状物体相邻的两盘圆环紧密排列的问题，同时该卷管机结构简单，操作简便，成本低廉。

优选地，所述转轴包括设于所述机架上部和下部的两个定轴，两个所述定轴同心。

采用这种结构设置，相对于采用整根所述转轴，其定心效果不变的前提下整机重量更低，节约原材料和生产成本。

优选地，所述卡接口一设于所述套筒侧壁的端部。

采用这种结构设置，使螺旋管的卷制由所述卷制模组的一端开始，卷制的螺旋管缠绕于整个所述套筒侧壁，保证了卷制的螺旋管的长度。

优选地，所述卷制模组还包括卡接口二，所述卡接口二用于所述中空直管穿过所述卡接口一后固定所述中空直管的一端，所述卡接口二设于所述套筒的支撑板上。

采用这种结构设置，所述中空直管同时被所述卡接口一和卡接口二固定，保证了该卷管机工作时的稳定性和安全性。

优选地，所述驱动装置包括电机、减速机和连接轮，所述电机连接所述减速机，所述减速机连接所述连接轮，所述连接轮转动连接于所述转轴，并固定连接所述卷制模组。

优选地，所述转轴上设有连接板，所述连接板连接所述导轴。

优选地，所述导轴为圆台形状。

优选地，所述圆台的锥度大于0，且小于或等于1°。

优选地，所述套筒为锥筒，且所述卡接口一位于所述锥筒直径小的一端。

其中，所述锥筒是指一端直径小，另一端直径大，侧壁较轴线倾斜有锥度的圆台形状结构。

采用这种结构设置，所述中空直管由所述锥筒直径小的一端开始缠绕卷制，由于锥壁是倾斜的，所述中空直管也贴合于锥壁斜向缠绕，即锥壁为所述中空直管卷制为螺旋管提供辅助动力。

优选地，所述锥筒的锥度大于0，且小于或等于1°。

优选地，所述中空直管为316不锈钢管。

本发明还提供了一种用于卷制分离柱的方法，应用如以上任一所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，包括以下步骤：

A、将所述中空直管一端固定于所述卡接口一，所述中空直管的管身适配于所述导槽；

B、启动所述驱动装置，所述中空直管在所述套筒上缠绕形成螺旋管；

C、将相邻两盘所述中空直管形成的圆环焊接；

D、所述螺旋管脱模。

采用本发明所述的一种用于卷制分离柱的方法，通过所述卷制模组、驱动装置、导轴和导轮的相互配合，使所述中空直管卷制为螺旋管，通过将相邻两盘所述中空直管形成的圆环焊接，进一步限制螺旋结构的回弹，保证螺旋结构的稳定性。

优选地，实施所述步骤B的同时实施所述步骤C

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述中空直管初始适配穿过所述导槽，并卡接在所述卡接口一，然后驱动装置带动所述卷制模组转动，所述中空直管前端变形并固定在所述卡接口一，所述卷制模组转动后，由于所述中空直管会对所述导轮形成一个支反力，使所述导轮沿所述导轴移动，但是由于所述导轮处的所述中空直管并未有形变，所以所述导轮沿所述导轴移动距离不至于很大，再配合所述卷制模组转动，使所述中空直管紧密缠绕于所述套筒侧壁，形成螺旋管，该卷管机能够有效解决现有技术中所存在的现有的卷圆机只能卷制一圈中空直管，无法将其卷制为螺旋管，而现有的卷簧机虽然能够卷制螺旋状物体，但是其的功能和结构在设计时就考虑到其卷制的产品即弹簧的特性，其卷制的产品具有弹性且回弹严重，无法使螺旋状物体相邻的两盘圆环紧密排列的问题，同时该卷管机结构简单，操作简便，成本低廉；

2、运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述转轴包括设于所述机架上部和下部的两个定轴，两个所述定轴同心，采用这种结构设置，相对于采用整根所述转轴，其定心效果不变的前提下整机重量更低，节约原材料和生产成本；

3、运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述卡接口一设于所述套筒侧壁的端部，采用这种结构设置，使螺旋管的卷制由所述卷制模组的一端开始，卷制的螺旋管缠绕于整个所述套筒侧壁，保证了卷制的螺旋管的长度；

4、运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述卷制模组还包括卡接口二，所述卡接口二用于所述中空直管穿过所述卡接口一后固定所述中空直管的一端，所述卡接口二设于所述套筒的支撑板上，采用这种结构设置，所述中空直管同时被所述卡接口一和卡接口二固定，保证了该卷管机工作时的稳定性和安全性；

5、运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述套筒为锥筒，且所述卡接口一位于所述锥筒直径小的一端，采用这种结构设置，所述中空直管由所述锥筒直径小的一端开始缠绕卷制，由于锥壁是倾斜的，所述中空直管也贴合于锥壁斜向缠绕，即锥壁为所述中空直管卷制为螺旋管提供辅助动力；

6、运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的方法，通过所述卷制模组、驱动装置、导轴和导轮的相互配合，使所述中空直管卷制为螺旋管，通过将相邻两盘所述中空直管形成的圆环焊接，进一步限制螺旋结构的回弹，保证螺旋结构的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机的结构示意图；

图2为所述卡接口一固定所述中空直管的结构示意图；

图3为该卷管机卷制所述中空直管的示意图。

图中标记：1-转轴，2-卷制模组，21-套筒，22-卡接口一，23-卡接口二，3-导轴，4-导轮，41-导槽，5-中空直管，6-连接轮，7-连接板。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-3所示，本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，包括机架，所述机架上设有转轴1，还包括：

卷制模组2，转动连接于所述转轴1，包括套筒21和卡接口一22，所述套筒21用于在其侧壁缠绕中空直管5，所述卡接口一22用于固定所述中空直管5的一端，所述卡接口一22设于所述套筒21侧壁；

驱动装置，连接所述卷制模组2，带动其绕所述转轴1转动；

导轴3，与所述转轴1平行设置；

导轮4，滑动设于所述导轴3上，并绕所述导轴3转动，所述导轮4上设有导槽41，所述导槽41适配所述中空直管5。

其中，包括若干个直径不相同的所述卷制模组2，以卷制不同直径的螺旋管，按照需要的螺旋管柱径，安装相应的所述卷制模组2转动连接于所述转轴1。

作为本实施例的一个优选方案，所述转轴1包括设于所述机架上部和下部的两个定轴，两个所述定轴同心，采用这种结构设置，相对于采用整根所述转轴1，其定心效果不变的前提下整机重量更低，节约原材料和生产成本；所述卡接口一22设于所述套筒21侧壁的端部，采用这种结构设置，使螺旋管的卷制由所述卷制模组2的一端开始，卷制的螺旋管缠绕于整个所述套筒21侧壁，保证了卷制的螺旋管的长度。

如图2所示，所述卷制模组2还包括卡接口二23，所述卡接口二23用于所述中空直管5穿过所述卡接口一22后固定所述中空直管5的一端，所述卡接口二23设于所述套筒21的支撑板上，采用这种结构设置，所述中空直管5同时被所述卡接口一22和卡接口二23固定，保证了该卷管机工作时的稳定性和安全性；所述驱动装置包括电机、减速机和连接轮6，所述电机连接所述减速机，所述减速机连接所述连接轮6，所述连接轮6转动连接于所述转轴1，并固定连接所述卷制模组2。

所述转轴1上设有连接板7，所述连接板7连接所述导轴3；所述导轴3为圆台形状，所述圆台的锥度为0.34°；所述套筒21为锥筒，由8mm厚钢板卷制而成，且所述卡接口一22位于所述锥筒直径小的一端，采用这种结构设置，如图3所示，所述中空直管由所述锥筒直径小的一端开始缠绕卷制，由于锥壁是倾斜的，所述中空直管也贴合于锥壁斜向缠绕，即锥壁为所述中空直管卷制为螺旋管提供辅助动力；所述锥筒的锥度为0.34°；其中，所述中空直管5为内径12mm的316不锈钢管。

运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，所述中空直管5初始适配穿过所述导槽41，并卡接在所述卡接口一22，然后驱动装置带动所述卷制模组2转动，所述中空直管5前端变形并固定在所述卡接口一22，所述卷制模组2转动后，由于所述中空直管5会对所述导轮4形成一个支反力，使所述导轮4沿所述导轴3移动，但是由于所述导轮4处的所述中空直管5并未有形变，所以所述导轮4沿所述导轴3移动距离不至于很大，再配合所述卷制模组2转动，使所述中空直管5紧密缠绕于所述套筒21侧壁，形成螺旋管，该卷管机能够有效解决现有技术中所存在的现有的卷圆机只能卷制一圈中空直管5，无法将其卷制为螺旋管，而现有的卷簧机虽然能够卷制螺旋状物体，但是其的功能和结构在设计时就考虑到其卷制的产品即弹簧的特性，其卷制的产品具有弹性且回弹严重，无法使螺旋状物体相邻的两盘圆环紧密排列的问题，同时该卷管机结构简单，操作简便，成本低廉。

实施例2

如图1-3所示，本发明所述的一种用于卷制分离柱的方法，应用如实施例1所述的一种用于卷制分离柱的卷管机，其特征在于，包括以下步骤：

A、将所述中空直管5一端固定于所述卡接口一22，所述中空直管5的管身适配于所述导槽41；

B、启动所述驱动装置，所述中空直管5在所述套筒21上缠绕形成螺旋管；

C、将相邻两盘所述中空直管5形成的圆环焊接；

D、所述螺旋管脱模。

作为本实施例的一个优选方案，实施所述步骤B的同时实施所述步骤C。

运用本发明所述的一种用于卷制分离柱的方法，通过所述卷制模组2、驱动装置、导轴3和导轮4的相互配合，使所述中空直管5卷制为螺旋管，通过将相邻两盘所述中空直管5形成的圆环焊接，进一步限制螺旋结构的回弹，保证螺旋结构的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。