小尺寸云母管卷管装置、制造装置及卷管方法与流程

本发明属于层状产品制造技术领域，具体涉及一种小尺寸云母管卷管装置、制造装置和卷管方法，可用于小直径(内径<4～10mm，外径<8～20mm)云母管的制造。

背景技术：

以非金属材料为基材制成的各种管状零件(包括云母管、环氧玻璃布管、纸管等)，尤其是以天然云母为基材制成的云母管，由于具有良好的抗压、抗折、防腐、抗冲击和防雷电、防电弧、高绝缘、耐低温(-60℃以下)，耐高温(250℃)等优良性能，被广泛应用于航天、航空、军工、核电、防雷电工程及潜艇、汽车、造船及家用电器各个领域。

现有技术的云母管制造，是由三滚卷管机完成的，这种制造方法，存在很多不足，主要问题在于:

1，生产过程全部人工操作，效率低、质量不稳定；

2，卷管机上、下滚筒转速相同、加工精度的误差、传动系统的磨损，尤其当上滚筒线速低于下滚筒时，云母管密度会低于标准要求；

3，由于三个滚筒之间空隙较大，无法加工小直径云母管，只有靠手工操作进行卷制，而手工制作的云母管，不仅效率低，而且管壁松动，不能满足高新领域的要求。

因此，针对上述技术问题，提供一种小尺寸云母管卷管装置、制造装置及卷管方法，用于小直径云母管的制造，来满足日趋发展的高新技术的需求，显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小尺寸云母管卷管装置、制造装置及卷管方法，以解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一实施例中，提供了一种小尺寸云母管卷管装置，可作用于卷绕有云母纸的芯棒，实现云母纸的卷制成管，包括：

第一传动机构，用于提供芯棒第一方向的传动力；

第二传动机构，作用于芯棒，用于提供芯棒第二方向的传动力，所述第二方向为与第一方向相反的方向；

所述第一传动机构与所述第二传动机构上下相对设置且形成有芯棒的挤压面，所述第一传动机构与第二传动机构相配合实现云母纸在芯棒上的收卷。

作为本发明的进一步改进，所述第一传动机构和所述第二传动机构分别包括若干传动轮以及设于传动轮上的传动带。

作为本发明的进一步改进，所述传动带可由具有一定硬度的材质组装而成，优选为钢带。

作为本发明的进一步改进，还包括压力调节机构，所述压力调节机构连接并作用于所述第二传动机构，实现所述第二传动机构在上下方向上的移动，使得第二传动机构能提供作用于芯棒上云母纸之间的压合力。

作为本发明的进一步改进，所述压力调节机构包括压力调节器，所述压力调节器包括壳体，压力杆以及弹性件；

所述壳体具有一腔室；

所述压力杆的第一端部设于所述腔室内且可抵持于所述腔室的内壁并滑动，所述压力杆的第二端部凸出于所述腔室，所述压力杆的第一端部将所述腔室划分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室上设置有单向阀和溢流阀；

所述压力杆的第一端部与所述第二腔室的内壁之间设置有弹性件，所述压力杆能在弹性件的弹力下复位；

所述压力杆的第二端部连接所述第二传动机构的传动轮，并能驱动所述传动轮相对于所述第一传动机构上下移动。

本发明一实施例提供了一种小尺寸云母管制造装置，包括：

上胶机构，用于云母纸的上胶及胶粘剂的烘干；

裁剪机构，用于对上完胶的云母纸进行裁剪；

芯棒输送机构，用于输送收卷云母纸的芯棒；

上述的小尺寸云母管卷管装置；

控制机构，分别连接上胶机构、裁剪机构、芯棒输送机构、第一传动机构和第二传动机构以及压力调节机构，至少用于精准控制上胶速度、裁剪大小、芯棒输送速度、第一传动速度、第二传动速度以及压力大小。

作为本发明的进一步改进，还包括烘箱机构，所述烘箱机构连接所述第一传动机构和控制机构，用于对卷制完成的云母管进行固化。

作为本发明的进一步改进，所述上胶机构包括：

浸胶槽，用于放置胶粘剂；

可转动的浸胶辊，具有圆筒形的胶液附着表面，所述浸胶辊部分浸入浸胶槽内并随着浸胶辊的转动，完成云母纸上胶粘剂的涂抹；

第一烘缸，用于对浸胶后的云母纸进行第一表面的干燥；

第二烘缸，用于对浸胶后的云母纸进行与第一表面相对的第二表面的干燥；

多个传送辊，用于传送云母纸进行胶粘剂的涂抹以及云母纸的运输。

作为本发明的进一步改进，还包括胶液存储箱，所述胶液存储箱设于所述浸胶槽上方且与所述浸胶槽连通设置，所述胶液存储箱与所述浸胶槽之间还设有控制阀门。

作为本发明的进一步改进，所述裁剪机构包括支撑板以及设于支撑板上方的切刀，所述支撑板用于承载云母纸，所述切刀在所述控制机构的控制下对云母纸进行裁剪。

作为本发明的进一步改进，所述芯棒输送机构包括芯棒存储器，第一芯棒推进器，胶水槽，输送轨道以及第二芯棒推进器，所述芯棒存储器具有一芯棒出口，所述胶水槽设于所述出口下方，所述胶水槽的上表面铺设有毛毡，用于芯棒的上胶，所述第一芯棒推进器用于将毛毡上的芯棒推送入输送轨道，所述第二芯棒推进器用于将输送轨道出口处的芯棒推至第二传动机构下方。

作为本发明的进一步改进，所述第一芯棒推进器和所述第二芯棒推进器分别包括壳体，活塞以及弹性件；

包括壳体，活塞以及弹性件；

所述壳体具有一腔室；

所述活塞的第一端部设于所述腔室内且可抵持于所述腔室的内壁并滑动，所述活塞的第二端部凸出于所述腔室，所述活塞的第一端部将所述腔室划分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室上设置有进气阀，所述第二腔室上设置有排气阀；

所述活塞的第一端部与所述第二腔室的内壁之间设置有弹性件，所述活塞能在弹性件的弹力下复位。

本发明还提供了一种小尺寸云母管的卷管方法，包括：卷绕有云母纸的芯棒在沿第一方向输送过程中，通过一转动的挤压辊或沿第二方向移动的挤压带作用于云母纸表面，其中，所述挤压辊提供芯棒第二方向的作用力，所述第二方向与第一方向相反。

作为本发明的进一步改进，

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的小尺寸云母管制造装置，设备结构简单、自动化程度高、质量稳定、制得的卷管管径公差极小、管壁紧密、节省人工成本，具体表现为：

1、自动化程度高，从云母纸浸胶到云母管成型固化的全过程通过自动化控制一次性完成，生产过程停顿时间仅为1秒，生产效率很高；

2、其中的小尺寸云母管卷管装置由两组传动机构构成，第一、第二传动机构之间的间距可缩小至0.1mm，且两者可在该狭小间隙中作相对运动，使得卷管直径达到最小，内径可以小到1mm；

3、节省人工成本，按现有技术生产小直径云母管，一条日产量400kg的生产线需要16人操作，而采用本发明提供的装置及方法制造小直径云母管，只需要1人即可，还可操作两条生产线，进一步提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中一种小尺寸云母管制造装置的结构示意图；

图2是本申请一实施方式中一种小尺寸云母管制造装置中芯棒输送机构的纵截面示意图；

图3是本申请一实施方式中芯棒推进器的纵截面示意图；

图4是本申请一实施方式中一种小尺寸云母管制造装置中第二传动机构和压力调节机构的结构示意图；

图5是本申请一实施方式中压力调节器的纵截面示意图；

图6是本申请一实施方式中压力调节器的后视图；

图7是本申请一实施方式中一种小尺寸云母管的卷管方法工艺流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参考图1所示，本发明提供了一种小尺寸云母管制造装置，可用于云母纸的卷制成管，包括上胶机构，裁剪机构，芯棒输送机构，传动机构，压力调节机构，控制机构以及烘箱机构。

上胶机构，用于云母纸的上胶及胶粘剂的烘干，包括浸胶槽11，胶液存储箱12，浸胶辊13，第一烘缸14，第二烘缸15以及用于云母纸传输的多个输送辊。

浸胶槽11，用于放置胶粘剂，浸胶槽11连通有溢流管111，溢流管111的另一端下方放置有回收桶(图未示)，用于承接溢出的胶粘剂。

胶液存储箱12设于浸胶槽11的上方且与浸胶槽11之间通过输送管121连通设置，输送管121上设有控制阀门122。

浸胶辊13可转动设置，具有圆筒形的胶液附着表面，浸胶辊13部分浸入浸胶槽11内，云母纸随着浸胶辊13的转动，完成云母纸上胶粘剂的涂抹。

浸胶方法是将胶液存储箱12内的胶粘剂输送至浸胶槽11，由浸胶辊13涂抹在云母纸上，浸胶槽11中多余的胶粘剂会从溢流管111溢出至回收桶，从而保持液位不变，使云母纸浸胶量稳定。

第一烘缸14，用于对浸胶后的云母纸进行第一表面的干燥。

第二烘缸15，用于对浸胶后的云母纸进行与第一表面相对的第二表面的干燥。

云母纸从第一输送辊16输送至浸胶辊11进行上胶，再经第二输送辊17输送至第一烘缸14进行第一表面烘干，再经第二烘缸15进行第二表面的烘干，最后被牵引至第三输送辊18下方，经第三输送辊18输送至裁剪机构。

裁剪机构，用于对上完胶的云母纸进行裁剪，包括支撑板21以及设于支撑板上方的切刀22，支撑板21设于第三输送辊18的下方，用于承载云母纸，切刀22设于第三输送辊18的后方，能在控制机构的控制下对云母纸进行相应大小的裁剪，裁剪后的云母纸经第四输送辊19输送至芯棒输送机构的输送轨道出口。

参考图1和图2所示，芯棒输送机构，用于输送收卷云母纸的芯棒，包括芯棒存储器31，第一芯棒推进器32，胶水槽33，输送轨道34以及第二芯棒推进器35。芯棒存储器31具有一芯棒出口311；胶水槽33设于出口311的下方，胶水槽33的上表面铺设有毛毡331，胶水槽33内的胶水能浸没毛毡331，当芯棒从出口311落至毛毡331后，毛毡331可对芯棒进行上胶；输送轨道34设于胶水槽33的一侧，且输送轨道34的出口位于切刀22后方的支撑板上方，进一步的，位于第一传动机构上方；第一芯棒推进器32设于胶水槽33的另一侧，用于将毛毡331上的芯棒推送入输送轨道34，输送轨道34的宽度大致和芯棒的外径相同，芯棒外壁会在滚动过程中自动涂抹上胶水，使得最里层的浸胶云母纸与芯棒粘紧，这样云母管在卷制过程中，不会因打滑而松动，第二芯棒推进器35设于支撑板21上、第四输送辊19后方，且与支撑板21之间设有供云母纸通过的通道，第二芯棒推进器35用于将芯棒推送至第二传送机构的第一滚筒下方。芯棒的质量很轻，如直径0.4cm，长度110cm的芯棒只有108克，放在浸胶后的云母纸上，由于会与第一钢带412打滑，所以要第二芯棒推进器35推到第一滚筒的下方。

参考图2和图3所示，第一芯棒推进器32包括推进器壳体321，活塞以及第一弹簧323；推进器壳体321具有可拆卸的壳体盖，该壳体盖与壳体壁之间设置有密封圈，推进器壳体321内设有一腔室；活塞的第一端部3221设于腔室内且可抵持于腔室的内壁并滑动，活塞的第一端部3221与壳体壁之间同样设置有密封圈，活塞的第二端部3222凸出于腔室，活塞的第一端部3221将腔室划分为第一腔室和第二腔室，第一腔室上设置有进气阀3211，第二腔室上设置有排气阀3212；活塞的第一端部3221与第二腔室的内壁之间设置有第一弹簧323，活塞能在第一弹簧323的弹力下复位。

第二芯棒推进器35的结构与第一芯棒推进器32相同。

其中，芯棒存储器的出口311与毛毡331之间的距离能够使得活塞的第二端部3222通过且在通过途中不让芯棒存储器中的候补芯棒掉落即可。

控制机构发出指令，压缩空气经进气阀3211进入第一腔室，将活塞向第二腔室方向推动，芯棒在活塞的作用下，在毛毡331上滚动涂抹胶水后顺输送轨道34掉落到第一传动机构的钢带上，随后进气阀3211关闭，排气阀3212打开，压缩空气即从第二腔体内排出，活塞受第一弹簧弹力作用复位，为下一次推动做准备。

参考图1和图4所示，传动机构包括上下相对设置的第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构设于芯棒输送机构下方，用于提供芯棒第一方向的传动力，第二传动机构作用于芯棒，用于提供芯棒第二方向的传动力，其中，第二方向为与第一方向相反的方向，第一传动机构与第二传动机构相配合实现云母纸在芯棒上的收卷；第一、第二传动机构成相对的三角形设置，第一、第二传动机构在相对运动中，将粘贴在芯棒上的云母纸快速收卷，并通过压力调节器的作用，使第二传动机构的滚筒作力于云母管表面压力增大，在较大重力下完成卷制过程，使云母管外壁更加紧密。

第一传动机构包括呈等腰直角三角形设置的三个传动轮411以及套设于传动轮411外侧的第一钢带412，裁剪机构的支撑板21延伸至第一传送机构，第一钢带412在一部分支撑板21上传动。

第二传动机构包括呈三角形设置的三个滚筒421,以及套设于滚筒421上的第二钢带422，其中，靠近芯棒输送机构的前两个滚筒421(按照距离第一钢带412的远近程度将靠近第一钢带412的滚筒称为第一滚筒，另一个则称为第二滚筒)上设置有压力调节器51，实现该两个滚筒在上下方向上的移动，使得滚筒上的第二钢带422能与第一钢带412配合，能提供作用于芯棒上云母纸之间的压合力。

参考图5和图6所示，压力调节器51包括调节器壳体511，压力杆以及第二弹簧513；调节器壳体511具有可拆卸的壳体盖，该壳体盖与壳体壁之间设置有密封圈，调节器壳体511内设有一腔室；压力杆的第一端部5121设于腔室内且可抵持于腔室的内壁并滑动，压力杆的第一端部5121与壳体壁之间同样设置有密封圈，压力杆的第二端部5122凸出于腔室，压力杆的第一端部5121将腔室划分为第一腔室和第二腔室，第一腔室上设置有单向阀5111和溢流阀5112；压力杆的第一端部5121与第二腔室的内壁之间设置有第二弹簧513，压力杆能在第二弹簧513的弹力下复位。

控制机构发出指令，液压油经单向阀5111进入第一腔室，将压力杆向第二腔室方向(图1中竖直方向向下)推动，将滚筒压紧于收卷云母纸的芯棒表面，当收卷完成后，单向阀5111关闭，溢流阀5112打开，液压油即从第一腔体内溢流出，压力杆受第二弹簧弹力作用弹起，便于云母纸收卷完成后的芯棒随第一钢带412传送至烘箱机构。

参考图1所示，烘箱机构通过滑板连接第一传动机构，用于对卷制完成的云母管进行固化，包括烘箱61，第一链轮62和第二链轮63，第一链轮62设于烘箱61的输入端，第二链轮63设于烘箱61的输出端，两个链轮之间通过输送带配合传动，云母纸收卷完成形成的云母管通过输送带进入烘箱进行烘烤干燥。

控制机构，分别连接上胶机构、裁剪机构、芯棒输送机构、传动机构、压力调节机构以及烘箱机构，用于控制浸胶辊的线速度、输送辊的线速度、第一烘缸和第二烘缸的表面温度及线速度、浸胶后的云母纸的裁断长度、芯棒推出时间、芯棒推进器的推出及复位时间、第二传动机构的线速度、第一传动机构的线速度、及第二传动机构上第一滚筒的抬高时间以及烘箱的箱内温度、烘箱的输送带运行速度等。

需要说明的是，本装置中的各种部件的固定均可采用外部辅助支架进行固定。

参考图7所示，本发明还提供了一种小尺寸云母管的卷管方法，采用上述的小尺寸云母管制造装置进行，包括：

s1：配制胶粘剂，按重量比计，用环氧树脂20～30份，固化剂0.4～0.6份(占环氧树脂的2％)，甲苯70～80份，在容器中搅拌约30分钟后，对云母纸上胶并烘干；

s2：根据所卷制的云母管的直径大小进行云母纸的裁剪，并输送至第一传动机构上；

s3：在芯棒表面涂抹胶水并推送芯棒至第一传动机构上，开启第一传动机构和第二传动机构并调节压力调节器，进行云母纸的收卷，其中，第一传动机构与第二传动机构的传动速度比为1:(1.5～2)；

s4：对收卷完成的云母管进行烘干固化。

实施例：制造内径外径长度1000mm的云母管。

s1：选用云母纸，型号为506型天然白云母纸、厚度0.07mm、宽度1020mm；

s2：配制胶粘剂，取634环氧树脂30kg、594固化剂0.6kg，甲笨70kg，常温下在容器中搅拌30分钟；

s3：将按s2取得的胶粘剂倒入小尺寸云母管制造装置的胶液存储箱12中，开启控制阀门122、通过输送管121将胶粘剂送入浸胶槽11；

s4：设定小尺寸云母管制造装置的工艺参数，包括：浸胶辊的线速度0.2m/s，输送辊、第一烘缸、第二烘缸的线速度0.1m/s；第一烘缸和第二烘缸的表面温度为120±5℃；

s4.1：将切刀、芯棒存储器、芯棒推进器、压力调节器的启动时间设定为每109.4秒操作一次；其计算依据为：云母管内径外径壁厚3mm，中径中径周长云母管壁厚3mm，需要厚度0.07mm的浸胶的云母纸(压缩比按1:0.8计算)共计53.6层，每层平均长度20.42mm，浸胶的云母纸总长度应为1,094mm；小尺寸云母管制造装置的输送辊和烘缸的线速度已设定为0.1m/每秒，故切刀、芯棒存储器、芯棒推进器、压力调节器每次启动时间应设定为109.4秒操作一次；

s4.2：第一芯棒推进器将芯棒推出时间应比芯棒存储器释放芯棒后延后0.1秒；

s4.3：第二芯棒推进器将芯棒推进时间应比s4.2所述延后0.1秒；

s4.4：压力调节器将滚筒抬起时间应比s4.3所述延后0.1秒；

s4.5：将第一芯棒推进器和第二芯棒推进器的活塞第二端部表面压强设定为0.5kg/cm²；

s4:6：将压力调节器压力杆第二端部表面压强设定为5kg/cm²；

s4:7：将第一传动机构钢带的线速度设定为0.11m/s；

s4:8：将第二传动机构钢带的线速度设定为0.2m/s；

s4.9：将烘箱输送带的线速度设定为0.11m/每秒；

s4.10：将烘箱前区温度设置为85±5℃、中区温度设置为140±5℃、后区温度设置为70±5℃；

s5：将5020液体胶水装入胶水槽中，液面应将毛毡浸没；

s6：启动装置。

其中，步骤s3中所述云母纸浸胶，云母纸含胶量应在6～7％之间，(即当100cm²云母纸重量为1.6g时，浸胶并排除溶剂后的重量应为1.69g～1.71g)；

进一步的，当云母纸胶含量<6％时在粘结剂配比不变情况下，调高浸胶辊的线速度，而云母纸胶含量>7％时，则调低浸胶辊的线速度；

参考表1所示，表1为本实施例中制得的云母管与现有技术方案制造的相同直径和长度和厚度的云母管的数据比对，实验数据如下表所述。

表1

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。