专利名称：预应力钢棒自动套管包覆设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预应力钢棒自动套管包覆设备，尤其涉及一种对长度不大于10
米的短尺寸预应力钢棒进行非整体包覆的自动套管包覆设备。
背景技术：
长度不大于10米的短尺寸预应力钢棒两端有一定尺寸长度的螺纹，按照要求对 于已经包覆完毕的预应力钢棒两端需露出部分螺纹。目前，国内预应力钢棒自动套管包覆 设备均是针对成巻的长尺寸预应力钢棒，采用与电线电缆设备相类似的原理，技术流程为 钢棒开巻、涂油、包覆、成巻等环节。国内对此设备的研发改进也都集中在开巻、成巻设备改 进，使设备可以对大长度线材、高速平稳运行等方面。 目前，在国内针对短尺寸预应力钢棒的涂油、包覆全自动设备的制造还是空白，因 为对预应力钢棒塑料套管包覆是部分包覆，目前市面上的设备都不能满足需要，所以厂家 对无粘结预应力钢棒的涂油、套管包覆工作采用的是人工涂油、套管的办法，操作起来需大 量的人力，并且工作环境较差。
发明内容
对短尺寸预应力钢棒的包覆与长尺寸预应力钢棒的包覆相比较，存在如下几个难 点 1.连续化作业——由于短尺寸钢棒包覆后要进行自动切割、下料，这使得生产线
上钢棒与钢棒之间须留有一定间隙，预应力钢棒间不会具有像整巻钢棒包覆生产线里开巻
与成巻设备给予的牵引作用力，需要在设备上配以对预应力钢棒的自动牵引装置。 2.切割环节——长尺寸钢棒包覆不存在切割环节。生产短尺寸预应力钢棒时，因
为钢棒间一定的间隙，这个间隙有塑料相连接，所以需要对生产线上包覆好的钢棒进行自
动切割分离。由于钢棒间的间隙不会太大，所以切割的尺寸精度直接影响生产线的稳定与
生产的可连续化进行问题。 3.预应力钢棒螺纹部分处理——短尺寸预应力钢棒两端为一定长度的螺纹，包覆 后的钢棒两端需露出一定尺寸的螺纹。如果使用挤塑设备给钢棒进行整体包覆，那么对这 部分需去除的包覆套管如何处理也是一大难题，首先要保证对螺纹部分套管进行切割，形 成切割痕，并且对预应力钢棒螺纹部分不造成伤害；其次要保证切割后露出螺纹部分的尺 寸能附合技术要求；最后，切割装置在设备中的位置选择也将直接影响整套生产流程的运 行速度。 4.涂油环节——无粘结预应力钢棒需要在套管包覆前对钢棒表面涂一层专用防 护油脂，如何保证机器运行过程中油脂不滴落到设备外部，保证设备整洁如新，这是在对装 置设计时应考虑的一个问题。 为了能对短尺寸预应力钢棒实现自动涂油、自动套管包覆等工作，本发明制造出 了一套自动套管包覆设备，它可对短尺寸预应力钢棒进行涂油、套管包覆，设备采用PLC编程控制器系统，全程自动化运行。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 在设备上加上给料牵引装置及牵引装置，这两个牵引装置的距离小于预应力钢棒
的长度尺寸，以此来保证在生产线上的每一根预应力钢棒在运行过程中受到牵引力作用。 涂油装置采用对油脂进行加热喷淋的办法对预应力钢棒进行涂油。在恒温油箱里 的油脂受热呈液态，经连有油泵的压力油管传动到加热喷淋油箱并完成对预应力钢棒的喷 淋工序，最后从预应力钢棒上滴落的液态油脂回流至恒温油箱，形成一个可循环过程。涂油 装置为半密闭装置，喷涂过量的油脂既能循环使用不造成浪费，同时装置的密闭性又能保 证工作现场清洁。 冷却装置采用可纵向往复移动的冷却箱，它的下部有走轮装置，在移动电机的带 动下，冷却箱可纵向反复移动。采取这样办法的优点使得整套设备可以对不同长度预应力 钢棒进行包覆，如果更换另一种长度的预应力钢棒，则只需对设备上各装置的相对装置进 行调整即可。 切割装置上配有牵引装置及其电机；牵引装置后是夹紧装置，其作用是在对预应 力钢棒套管进行切割时保持钢棒的稳定；夹紧装置后是切割部件，切割部件分为三组第 一组为前封堵切割装置，可对相连的钢棒进行切割分离后两组为前压槽切割装置与后压 槽切割装置，可对预应力钢棒螺纹部分套管切割形成压痕槽，使得包覆在两螺纹段的部分 套管能在手动作用下与整体分离开。切割装置的独特性在于可同时对钢棒进行分离切割和 螺纹压槽切割，当生产线上预应力钢棒一端运行到后压槽切割装置时，电磁传感器发出信 号，切割装置上的夹紧装置夹紧预应力钢棒，同时切割部件在气动装置作用下与生产线上 预应力钢棒以相同的运行速度同向行进，行进时三组切割部件进行切割工作，切割完毕后， 切割部件在气动装置作用下又可以回复到运动前的位置准备下一次切割。切割装置上的三 组切割部件间的位置可进行调整，使得预应力钢棒两端形成的压槽长度尺寸能达到使用要 求。
图1是预应力钢棒套管包覆设备示意图； 图2是给料装置、涂油装置、包覆装置的主要零件示意图； 图3是冷却装置主要零件示意图； 图4是切割装置主要零件示意图； 图5是下料装置主要零件示意图。 图中7.气缸，8.伺服电机，9.传动装置轮，IO.给料牵引装置，ll.加热喷淋油箱， 12.油泵，13.恒温油箱，14.带有口模的挤出机，15.主电机，16.传送装置轮，17.冷却箱， 18.移动电机，19.走轮装置，20.牵引装置，21.夹紧装置，22.前封堵切割装置，23.前压槽 切割装置，24.后压槽切割装置，25.切割传送装置轮，26.储气箱，27.气动翻转架，28.下料气缸。
具体实施例方式图l是预应力钢棒自动套管包覆设备示意图。图中包括以下6个部分给料装置
41、涂油装置2、包覆装置3、冷却装置4、切割装置5和下料装置6。 给料装置1中主要包括气缸7、伺服电机8、传动装置轮9、给料牵引装置10，另外 给料装置1上配有电磁传感器。气缸7控制下料，伺服电机8控制传动装置轮9的转速，给 料牵引装置10负责牵引钢棒进入下个流程并保证其速度的稳定性。 涂油装置2中主要包括加热喷淋油箱11、油泵12、恒温油箱13及全密封回流油 管，其中在加热喷淋油箱11的钢棒出口端装有毛刷。加热喷淋油箱11与恒温油箱13通过 油泵12相连，恒温油箱13使固态油脂呈液态状，在油泵12作用下被传送到加热喷淋油箱 11后对钢棒表面进行喷淋，滴落的油脂经全密封回流油管可回流到恒温油箱13。
包覆装置3中主要包括一个带有口模的挤出机14和主电机15，钢棒在给料牵引装 置10做用下进入口模完成塑料套管包覆工序，完成包覆后钢棒在传动装置轮9作用下直接 进行到冷却箱17中。主电机15负责整套设备的供电。 冷却装置4中包括传送装置轮16、冷却箱17、移动电机18和走轮装置19。钢棒冷 却完毕后走出冷却箱17，在走轮装置19带动下冷却箱17回复到初始位置，移动电机18给 予走轮装置19动力。 切割装置5主要包括对辊式牵引装置20、气动夹紧装置21、带电加热的前封堵切 割装置22、前压槽切割装置23、后压槽切割装置24、切割传送装置轮25和储气箱26。走出 冷却箱17的钢棒一端部可接触到第二个牵引装置20，钢棒受牵引力作用继续向前进入切 割装置5。可调整切割装置5内的夹紧装置21、前封堵切割装置22、前压槽切割装置23及 后压槽切割装置24间的距离，它们都固定在滑轨上，滑轨下连有储气箱26控制的气动装 置。当钢棒头部运行到后压槽切割装置24时，设备上的传感器会发出信号，此时夹紧装置 21夹持预应力钢棒的尾部，前封堵切割装置22、前压槽切割装置23和后压槽切割装置24 这三部件同时对预应力钢棒进行切割、压槽，并在生产线上与预应力钢棒同向同速运动。切 割动作完毕后切割部件在储气箱26气动装置的作用下还原到初始位置。其中前封堵切割 装置22，前压槽切割装置23，后压槽切割装置24采用电加热切割。 从切割装置5出来的预应力钢棒进入下料装置6，下料装置6中的气动翻转架27 接收到传感器信号，自动夹持生产线上的预应力钢棒，在下料气缸28作用下使钢棒进入到 下料台储存。 整套装置中所有运动装置均通过PLC程序控制系统来控制动作行程。
权利要求
一种预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于该设备包括给料装置(1)、涂油装置(2)、包覆装置(3)、冷却装置(4)、切割装置(5)及下料装置(6)。
2. 根据权利要求1所述的一种预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于所述给料装 置(1)上配有气缸(7)、伺服电机(8)、传动装置轮(9)、给料牵引装置(IO)，另外给料装置(1) 上配有电磁传感器。
3. 根据权利要求1所述的预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于所述涂油装置(2) 包括加热喷淋油箱(1D、油泵(12)、恒温油箱(13)，其中在所述加热喷淋油箱(11)的 钢棒出口端有毛刷。
4. 根据权利要求1所述的预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于所述包覆装置(3) 包括一个带有口模的挤出机(14)和主电机(15)。
5. 根据权利要求1所述的预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于所述冷却装置(4) 包括传送装置轮(16)、冷却箱(17)、电机(18)、走轮装置(19)。
6. 根据权利要求1所述的预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于所述切割装置(5) 包括牵引装置(20)、夹紧装置(21)、前封堵切割装置(22)、前压槽切割装置(23)、后压 槽切割装置(24)、传送装置轮(25)、储气箱(26);所述切割装置(5)内的夹紧装置(21)、前 封堵切割装置(22)及前压槽切割装置(23)、后压槽切割装置(24)等几个部件间的距离可 进行调整，其分别固定在滑轨上，滑轨下连有储气箱(26)控制的气动装置。
7. 根据权利要求1所述的预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于所述下料装置(6) 有配有气缸控制的气动翻转架(27)及下料台。
8. 根据权利要求1所述的预应力钢棒自动套管包覆设备，其特征在于整套设备的运动 过程通过PLC装置控制。
全文摘要
本发明公开了一套预应力钢棒自动套管包覆设备。该设备包括给料装置、涂油装置、包覆装置、冷却装置、切割装置、下料装置。整套设备通过独特的传动装置来带动预应力钢棒在生产线上运行。该设备的特点是使用机械化自动装置一次性完成了对长度不大于10米的短尺寸预应力钢棒的涂油及塑料套管包覆工作，并对预应力钢棒两端螺纹部分塑料套管进行部分切割，形成切割痕。本设备很好地解决了预应力钢棒包覆套管长度尺寸的要求，可以一次成型制成无粘结预应力钢棒。
文档编号B29C47/88GK101746032SQ20081018313
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者张松琦 申请人:北京铁科首钢轨道技术有限公司