管道防护层缠绕设备的刮胶装置的制作方法

1.本发明涉及管道防护层缠绕设备，特别涉及管道防护层缠绕设备的刮胶装置。


背景技术：

2.在油气长输管道工程施工中，水平定向钻穿越段施工质量的控制是一个关键环节。定向钻穿越(hdd)技术具有准确度高、穿越距离长、施工速度快、机械化程度高、非开挖等特点，被广泛应用于长输管道建设工程。定向钻穿越技术所用的穿越管道在地下被拖动时，其外部的3pe防腐层容易受损，为了解决这一问题，目前通常会将玻璃纤维丝或玻璃纤维布通过管道防护层缠绕设备缠绕到待加工管道上，形成一层防护层。
3.现有技术中的管道防护层缠绕设备如申请公布号为cn110696394a的中国发明专利申请公开的一种在钢管聚乙烯防腐层上制备玻璃钢防护层的方法中采用的缠绕设备，包括移动小车、浸胶槽，还包括压辊、刮胶及切断机构。移动小车供待加工管道的轴向两端转动支撑并能够带动待加工管道沿轴向往复移动，浸胶槽内盛装有胶液，供玻璃纤维布经过时浸润上胶液，压辊、刮胶及切断机构中的刮胶装置刮除玻璃纤维布上的多余胶液后，玻璃纤维布被缠绕在边转动边平移的待加工管道上，胶液固化后与玻璃纤维布共同在待加工管道表面形成一层防护层。
4.刮胶装置是管道防护层缠绕设备的重要装置，玻璃纤维丝或玻璃纤维布等待缠绕纤维层被缠绕在待加工管道上之前，如果待缠绕纤维层上浸润的胶液过多，则容易在缠绕到待加工管道上以后出现汇聚、流淌的现象，影响固化后防护层的平整度；如果胶液过少，则相邻层待缠绕纤维层之间容易出现空鼓、空洞、粘接不完全的问题，固化后的防护层容易破损、脱落。因此，管道防护层缠绕设备运行时需要保证刮胶装置的稳定工作。
5.现有的刮胶装置结构往往较为简单，一般采用平面的刮板对待缠绕纤维层的相应侧面进行刮胶，由于胶液较为粘稠，刮胶过程中胶液在待缠绕纤维层上的位置会缓慢出现变化，因此单一的刮胶效果不够理想，有时还需要设置两道以上的刮板，为了使各刮板与待缠绕纤维层有效接触，就需要针对每个刮板分别设置刮板支撑装置，这就会导致结构复杂。并且，管道直径、管道旋转速度、胶液粘稠度等因素不同时所匹配的刮胶效果也不同，为了保证不同工况下的刮胶效果，就需要调整刮板的位置，而为了调整刮板的位置，就需要在目前的每个刮板支撑装置上再设置刮板调节机构，结构会变得更加复杂。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种管道防护层缠绕设备的刮胶装置，解决现有的管道防护层缠绕设备的刮胶装置的结构复杂性与刮胶效果之间存在矛盾的问题。
7.本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置采用如下技术方案：
8.管道防护层缠绕设备的刮胶装置，包括刮板，用于刮除待缠绕纤维层对应侧面上的多余胶液；刮胶装置包括第一框体和位于第一框体上方的第二框体；第一框体上设有至少两处平行布置的第一刮板，第一刮板的上侧边缘用于对待缠绕纤维层的下侧面进行刮
胶；第二框体上设有至少两处平行布置的第二刮板，第二刮板的下侧边缘用于对待缠绕纤维层的上侧面进行刮胶；第一刮板和第二刮板沿水平方向交错排列，至少一个第一刮板的上侧边高于两个相邻的第二刮板的下侧边所在的平面、至少一个第二刮板的上侧边低于两个相邻的第一刮板的上侧边所在的平面。
9.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，通过第一框体能够同时设置两个以上第一刮板，通过第二框体能够同时设置两个以上第二刮板，从而在满足多道刮胶需求的情况下避免设置较多的刮板支撑装置，简化装置的结构；同时，第一刮板和第二刮板沿水平方向交错排列，并且至少一个第一刮板的上侧边高于两个相邻的第二刮板的下侧边所在的平面、至少一个第二刮板的上侧边低于两个相邻的第一刮板的上侧边所在的平面，形成了相互竖向嵌入的结构，因此待缠绕纤维层能够被第一刮板和第二刮板限位成波纹结构，以一定的包角与刮板接触；与现有技术相比，第一刮板能够可靠地与待缠绕纤维层的下侧面接触、第二刮板能够可靠地与待缠绕纤维层的上侧面接触，从而保证刮胶效果，并且能够通过简单的框体结构满足多道刮板的同时设置需求，解决了现有的管道防护层缠绕设备的刮胶装置的结构复杂性与刮胶效果之间的矛盾。
10.作为一种进一步限定的技术方案：第一刮板的数量大于第二刮板的数量。
11.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，第一刮板对应的是待缠绕纤维层的下侧面，待缠绕纤维层的下侧面更容易积累胶液，设置较多的数量能够更好地实现刮胶效果。
12.作为一种进一步限定的技术方案：所述第一刮板的数量为奇数，第二刮板的数量比第一刮板的数量少1；各第二刮板分别对应于两个相邻的第一刮板之间的间隔布置。
13.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，第一刮板和第二刮板采用上述布置形式能够使待缠绕纤维层形成规则的折弯形状，便于控制刮胶效果。
14.作为一种进一步限定的技术方案：第一框体和/或第二框体上设有纤维层限位结构，纤维层限位结构用于沿第一刮板和第二刮板的长度方向定位待缠绕纤维层，使得待缠绕纤维层的宽度方向两侧与第一框体和第二框体的对应侧边之间形成间隔，供刮下的胶液流下。
15.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，设置间隔能够避免胶液过多积累，有利于保证胶液被有效地刮除。
16.作为一种进一步限定的技术方案：所述纤维层限位结构为沿竖直方向延伸的限位柱。
17.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，限位柱结构简单，便于制造。
18.作为一种进一步限定的技术方案：柱体用于与待缠绕纤维层接触的部位的横截面为弧形。
19.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，弧面能够避免擦伤待缠绕纤维层的边缘，保证管道防护层缠绕设备的稳定运行。
20.作为一种进一步限定的技术方案：所述纤维层限位结构固定在第一刮板上。
21.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，有利于降低刮胶装置重心、提高稳定性。
22.作为一种进一步限定的技术方案：所述第一框体与第二框体之间设有调节机构，用于沿上下方向调节第一框体与第二框体之间的相对位置。
23.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，通过调节机构调节第一框体与第二框体之间的上下方向相对位置能够调整待缠绕纤维层与刮板之间的包角，适应不同的刮胶需求，有利于提高通用性和刮胶可靠性。
24.作为一种进一步限定的技术方案：调节机构包括设置在第一框体上的螺柱，螺柱沿上下方向延伸，其上螺纹连接有压紧件；第二框体上设有压接耳板，通过压接耳板可上下活动地套设在螺柱上，压紧件用于压紧压接耳板的顶面。
25.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，采用螺柱、压接耳板和压紧件配合，结构简单，调节方便。
26.作为一种进一步限定的技术方案：所述第一框体或第二框体上与第一刮板和第二刮板的长度方向的两端对应的两侧分别设有安装轴，供刮胶装置以铰接的形式装配在相应的安装座上。
27.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，刮胶装置以铰接的形式安装能够依靠待缠绕纤维层的张力自动适应待缠绕纤维层的行进角度，保证刮胶装置的刮胶稳定性。
附图说明
28.图1是本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置的实施例1所对应的管道防护层缠绕设备的结构示意图；
29.图2是图1中刮胶装置的结构示意图。
30.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、管道装夹台；12、支撑滚轮；21、小车轨道；22、涂胶小车；23、浸胶槽；31、压纱装置；41、玻纤堆放架；42、玻纤纱卷；51、分线梳；61、配料罐；70、刮胶装置；71、第一框体；72、安装轴；73、螺柱；74、压紧件；75、第一刮板；76、限位柱；81、第二框体；82、压接耳板；83、第二刮板；91、待加工管道；92、待缠绕纤维层。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或
者设备中还存在另外的相同要素。
34.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.以下结合实施例对本发明进一步地详细描述。
37.本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置的实施例1：
38.管道防护层缠绕设备的刮胶装置用于如图1所示的管道防护层缠绕设备，该管道防护层缠绕设备用于定向钻穿越管道的玻璃钢防护层缠绕，包括管道装夹台11、小车轨道21、涂胶小车22和玻纤堆放架41。管道装夹台11沿左右方向间隔布置有两处，各管道装夹台11上均设有两只前后间隔布置的支撑滚轮12，供待加工管道91的两端滚动支撑，待加工管道91在作业时由驱动装置驱动而产生自转。小车轨道21沿左右方向延伸，其上的涂胶小车22上设有浸胶槽23，浸胶槽23的后侧供多束平行的玻璃纤维丝形成的待缠绕纤维层92引入、前侧供待缠绕纤维层92引出。管道防护层缠绕设备还包括配料罐61，用于向浸胶槽23内供应胶液。刮胶装置70设置在浸胶槽23宽度方向两侧的槽壁顶部，即左右两侧的槽壁顶部，用于将待缠绕纤维层92上的多余胶液刮除。刮胶装置70的后方设有压纱装置31，用于将待缠绕纤维层92压入浸胶槽23内的胶液内，保证待缠绕纤维层92被完全浸润。玻纤堆放架41上设有阵列布置的玻纤纱卷42，待缠绕的玻璃纤维丝由玻纤纱卷42供给。生产时，控制装置控制涂胶小车22、管道装夹台11相匹配地动作，待缠绕纤维层92首先被浸胶槽23压纱结构下压到浸胶槽23中的胶液内，再经浸胶槽23前部的刮胶装置70刮除多余胶液，然后引入位于浸胶槽23前方的分线梳51上，经过分线梳51的分隔、定位后，最终缠绕到待加工管道91上。
39.下面对本发明中所要求保护的刮胶装置70进行说明。
40.刮胶装置70如图2所示，包括上下布置的两个框体，分别为第一框体71和位于第一框体71上方的第二框体81，两个框体均包括相互连接而形成长方形结构的四周侧板。第一框体71的与长方形的两个短边对应的侧板(即左右侧板)上于前后方向中部设有安装轴72，供刮胶装置70以铰接的形式装配在由浸胶槽23的左右两侧的侧壁形成的安装座上，便于使刮下的胶液流回浸胶槽23，避免胶液出现浪费和造成污染。安装轴72上方焊接固定有螺柱73，螺柱73沿上下方向延伸，其上螺纹连接有压紧件74，该压紧件74为“t”字形的压紧手柄，压紧手柄的纵向部分上设有与螺柱73适配的内螺纹，横向部分供使用者操作以转动压紧件74。第二框体81的与长方形的两个短边对应的侧板(即左右侧板)上前后方向中部固定有压接耳板82，压接耳板82上设有供螺柱73穿过的螺柱穿孔，第二框体81通过压接耳板82可上下活动地套设在螺柱73上，压紧件74用于压紧压接耳板82的顶面。上述螺柱73、压接耳板82、压紧手柄构成调节机构，用于沿上下方向调节第一框体71和第二框体81之间的相对位
置。
41.第一框体71上与长方形的两个长边对应的侧板形成了两处相互平行的第一刮板75，两个第一刮板75的正中间还设有一块中间刮板，中间刮板也构成了一处第一刮板75，共设置了三个第一刮板75。各第一刮板75的结构相同，上侧边缘位于同一平面上且板面均垂直于该平面。第一刮板75的上侧边缘用于与待缠绕纤维层92的下侧面接触，以刮除待缠绕纤维层92的下侧面上的多余胶液。第二框体81上与长方形的两个长边对应的侧板形成了两处相互平行的第二刮板83，共设置了两个第二刮板83。第二刮板83的下侧边缘用于与待缠绕纤维层92的上侧面接触，以刮除待缠绕纤维层92的上侧面上的多余胶液。图2中仅示出了待缠绕纤维层92的宽度方向两侧边缘的轮廓和宽度方向中心的中心线，实际上待缠绕纤维层92是由多根沿左右方向平行排列的玻璃纤维丝构成。
42.为了保证各刮板均能够与待缠绕纤维层92接触，第一刮板75与第二刮板83之间采用横向交错、竖向嵌入的布置方式。具体地，各第二刮板83分别对应于两个相邻的第一刮板75之间的间隔布置，形成沿水平方向交错排列的布置结构；第一刮板75的上侧边高于两个相邻的第二刮板83的下侧边所在的平面，第二刮板83的下侧边低于两个相邻的第一刮板75的上侧边所在的平面，即第一刮板75的下部与第二刮板83的上部具有沿水平方向层叠的层叠区域，形成沿上下方向相互嵌入的布置结构。为了使第二刮板83能够嵌入第一刮板75之间的间隔内，第一框体71的左右侧边的底部端面高于第一刮板75的底部端面，能够避让第二框体81中间的第一刮板75。
43.第一框体71上于最前侧的第一刮板75的左右两端和最后侧的第一刮板75的左右两端分别设有一只限位柱76，限位柱76为圆柱，构成纤维层限位结构，用于沿第一刮板75和第二刮板83的长度方向定位待缠绕纤维层92，使得待缠绕纤维层92的宽度方向两侧与第一框体71和第二框体81的对应侧边之间形成间隔，供刮下的胶液流下。
44.使用时，将t”字形的压紧件74从第一框体71上的螺柱73上拧下，将第二框体81从第一框体71上取下，使待缠绕纤维层92从第一框体71上方由后向前通过，然后将第二框体81压到待缠绕纤维层92上，并在螺柱73上拧上压紧件74，压紧件74拧紧的过程中将第二框体81下压，第二刮板83克服待缠绕纤维层92的张力，使待缠绕纤维层92与刮胶装置70对应的部分被第一刮板75和第二刮板83共同限制为w形，使得第一刮板75可靠地与待缠绕纤维层92的下侧面接触、并且在待缠绕纤维层92的下侧面同时形成了三处刮胶位，另外，还使得第二刮板83可靠地与待缠绕纤维层92的上侧面接触、并且在待缠绕纤维层92的上侧面同时形成了两处刮胶位。通过调节压紧件74的拧紧程度可以调节待缠绕纤维层92在第一刮板75和第二刮板83上形成的包角，满足不同的刮胶需求。同时，第一框体71通过安装轴72铰接在浸胶槽23上，在管道直径变化时能够依靠待缠绕纤维层92的张紧力自动调节位置，使得第一刮板75和第二刮板83与待缠绕纤维层92之间的作用力保持稳定。
45.本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置的实施例2：
46.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一框体71上的第一刮板75设有三处，第二框体81上的第二刮板83设有两处。而本实施例中，第一框体71上的第一刮板75、第二框体81上的第二刮板83均设有两处。当然，在其他实施例中，第一刮板75、第二刮板83的数量也可以增加。
47.本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置的实施例3：
48.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一框体71与第二框体81之间设有调节机构。而本实施例中，第一框体71和第二框体81直接固定连接。
49.本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置的实施例4：
50.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，刮胶装置70以铰接的形式装配在相应的安装座上。而本实施例中，刮胶装置70以固定形式安装在相应的安装座上。在其他实施例中，安装座也可以独立于浸胶槽23设置。
51.本发明中管道防护层缠绕设备的刮胶装置的实施例5：
52.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一框体71和第二框体81由板体围成。而本实施例中，第一框体71和第二框体81上除了刮板之外的位置为杆体，第一框体71和第二框体81由杆体和板体共同围成。
53.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。