钢丝缠绕机的缠绕工艺及其设备

技术领域

本发明涉及钢丝缠绕机的技术领域，具体是一种钢丝缠绕机的缠绕工艺及其设备。

背景技术

现有的钢丝缠绕机缠绕工艺中，在高压胶管外壁上缠绕两层、四层、六层甚至八层的钢丝，以缠绕四层钢丝最常见，钢丝缠绕机的钢丝张力通常设定为由内至外逐层减少，由于缠绕工序中的胶管处于受热后的易变形状态，而非硫化后的弹性体状态，此时进行钢丝缠绕，最内层的钢丝张力最大，钢丝会在缠绕过程中不断挤压胶管，进而极大程度上会出现胶管赶胶现象，导致胶管的长度增长，胶管的局部厚度过薄，由于胶管内通高压介质，所以极易导致高压介质冲破胶管，而胶管缠绕多层钢丝，由于钢丝缠绕的密集性，所以很难从外部观察处胶管破损，胶管破损后继续作业会造成经济上的损失以及资源的浪费。

另外，由于现有缠绕工艺中钢丝缠绕张力设置为逐层减少，相当于仅内层钢丝对胶管进行挤压，外层的钢丝对胶管不施加任何作用力，而胶管内通高压介质后会受力膨胀，胶管挤压最内层的钢丝，由于最内层的钢丝张力过大，再次施加作用力后最内层钢丝会出现绷断现象，绷断后的钢丝无法再起到缠绕作用，此时的胶管抗拔脱性较差，但外部观察不到内层的钢丝绷断，继续作业后会造成钢丝无法对胶管进行最大程度的限制，进而胶管会进一步膨胀并绷断外层钢丝或者胶管损坏。

为解决胶管赶胶的问题，现有的缠绕工艺中，在钢丝缠绕前增加冷凝器，冷凝器多使用液氮对受热后的胶管进行冷却，再对冷却后的胶管进行缠绕，冷却的胶管不会出现赶胶现象，但是胶管受热后立即进行冷却，会在胶管的外表面上覆盖一层水膜，水膜不利于胶管与钢丝沾着，胶管因冷却而未出现赶胶现象，但进行胶管抗拔脱测试时，水膜会使得胶管外表面更湿润，使得缠绕后的胶管更易拔脱，无法满足工艺要求。

综上所述，使用现有的钢丝缠绕工艺生产后的胶管无法同时满足不赶胶以及抗拔脱。

发明内容

为解决上述问题，即使用现有的钢丝缠绕工艺生产后的胶管无法同时满足不赶胶以及抗拔脱的问题，本发明提出了一种钢丝缠绕机的缠绕工艺及其设备，其包括如下步骤，

S1：胶料加入冷喂料挤出机并经加热后挤出预定内外径尺寸的管胎；

S2：设定钢丝缠绕张力；

S3：管胎在牵引机的带动下进入缠绕机进行钢丝最内层缠绕；

S4：最内层钢丝缠绕完成后，增加钢丝缠绕张力，进行第二层钢丝缠绕；

S5：每层钢丝缠绕完成后，增加钢丝缠绕张力，进行下一层钢丝缠绕；

S6：钢丝缠绕完成后进入硫化工序。

通过采用上述技术方案，缠绕后的胶管能够在取消冷冻工序的情况下同时满足不赶胶以及抗拔脱。

本发明的进一步设置为：最内层钢丝的缠绕张力应当满足：最内层钢丝不会赶起胶管。

通过采用上述技术方案，保证最内层钢丝缠绕后不会出现赶胶现象，最内层钢丝的缠绕张力在满足不赶胶的情况下尽可能的减小。

本发明的进一步设置为：钢丝缠绕张力的增加量应当满足：下一层钢丝不会赶起上一层钢丝。

通过采用上述技术方案，保证下一层钢丝不会影响上一层钢丝。

一种用于上述钢丝缠绕机的缠绕工艺的设备，包括转盘、变速箱、转轴以及胶管，所述胶管套设在所述转轴上，所述转轴贯穿所述转盘以及所述变速箱，所述变速箱设置在所述转盘的一侧，所述转盘背离所述变速箱的一侧设置有转动组件，所述转盘上的钢丝通过所述转动组件缠绕在所述胶管上，所述转动组件通过支撑座固定在地面；

还包括套管，所述套管套设在所述胶管上，所述套管贯穿所述变速箱以及所述转盘并且与所述变速箱以及所述转盘固定连接，所述转动组件套设在所述套管上并与所述套管固定连接。

通过采用上述技术方案，通过变速箱、转动组件以及支撑座对转盘相对的两侧进行支撑，钢丝通过转动组件缠绕在胶管上，实现通过转动组件以及支撑座支撑转盘的同时不影响钢丝的出线。

本发明的进一步设置为：所述转动组件包括轴承以及连接片，所述连接片采用圆环片，所述连接片的内圈与所述套管固定连接，所述连接片的外圈与所述轴承的内圈固定连接，所述轴承的外圈与所述支撑座固定连接，所述连接片上开设有若干通孔，所述通孔沿所述连接片的外圈边缘等距均匀排布。

通过采用上述技术方案，钢丝有连接片的通孔处穿过并缠绕在胶管上。

本发明的进一步设置为：所述转动组件背离所述转盘的一侧设置有张力摩擦环，所述张力摩擦环与所述套管固定连接，所述张力摩擦环的一端与钢丝相抵，螺栓旋进所述张力摩擦环并与所述连接片螺纹连接，通过所述螺栓调节所述张力摩擦环与所述轴承之间的距离。

通过采用上述技术方案，通过旋拧螺栓控制张力摩擦环与轴承之间的距离，进而控制钢丝在张力摩擦环处的张力，实现对钢丝张力的快速调节。

本发明的有益技术效果为：

1、钢丝缠绕的张力由内至外逐层增加，胶管内通高压介质膨胀后，最内层钢丝受力并向外扩张，由于内层钢丝的张力较小，内层钢丝随胶管膨胀而挤压外层钢丝，进而胶管膨胀时，相当于胶管缠绕的钢丝整体受力，缠绕后的钢丝整体性更强，对于胶管的膨胀具有良好的应对能力。

2、减少了冷却工艺，取消了冷凝器，降低了加工成本。

附图说明

图1示出了本发明的流程图。

图2示出了本发明的结构示意图。

图3示出了图2中的转动组件的结构示意图。

附图标记：1、转盘；2、变速箱；3、转动组件；31、轴承；32、连接片；33、通孔；34、支撑座；4、张力摩擦环；5、钢丝；6、胶管；7、套管。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参见图1，本发明提出了一种钢丝缠绕机缠绕工艺，包括如下步骤，

S1：胶料加入冷喂料挤出机并经加热后挤出预定内外径尺寸的管胎；

S2：设定钢丝5缠绕张力；

S3：管胎在牵引机的带动下进入缠绕机进行钢丝5最内层缠绕；

S4：最内层钢丝5缠绕完成后，增加钢丝5缠绕张力，进行第二层钢丝5缠绕；

S5：每层钢丝5缠绕完成后，增加钢丝5缠绕张力，进行下一层钢丝5缠绕；

S6：钢丝5缠绕完成后进入硫化工序。

需要说明的是，最内层的钢丝5张力应当在满足不赶胶的情况下根据实际生产情况尽可能的较小；下一层的钢丝5应当在不会赶起上一层钢丝5的情况下进行缠绕。

参见图2以及图3，本发明提出了一种用于上述钢丝缠绕机的缠绕工艺的设备，包括转盘1、胶管6以及变速箱2，转盘1竖直设置，转盘1的两个侧壁面设置有容线定子，钢丝5缠绕在容线定子内。胶管6套设在转轴上并贯穿转盘1的中心，变速箱2设置在转盘1的一侧，胶管6贯穿变速箱2，转盘1背离变速箱2的一侧设置有转动组件3，转动组件3通过支撑座34固定在地面。胶管6的外壁面套设有套管7，套管7贯穿变速箱2、转盘1以及转动组件3并与变速箱2、转盘1以及转动组件3的贯穿处焊接固定。

转动组件3包括轴承31以及连接片32，连接片32采用圆环片，连接片32的内圈与套管7的外壁面焊接固定，连接片32的外圈与轴承31的内圈一体成型设置，轴承31的外圈由支撑座34夹紧固定，进而通过变速箱2、轴承31以及支撑座34实现对转盘1两侧的支撑，避免转盘1单侧支撑时所承载的负荷较大，影响转盘1自身转速，导致生产效率降低。

由于钢丝5需要缠绕至胶管6上，因此钢丝5需要穿过连接片32，所以如图2所示，连接片32上开设有若干通孔33，通孔33沿连接片32的外圈边缘等距均匀排布，通孔33的尺寸参照钢丝5的尺寸设置，钢丝5由转盘1上的容线定子引出，穿过通孔33后缠绕在胶管6上。

由于现有的钢丝5缠绕机进行生产加工时，需要对胶管6进行多层缠绕，且由于生产工艺要求，胶管6上相邻的两个钢丝5层缠绕时所需的钢丝5张力不同，所以如图1所示，转动组件3背离转盘1的一侧设置有张力摩擦环4，张力摩擦环4通过支撑架固定在套管7上，张力摩擦环4的底端与钢丝5相抵，螺栓旋入张力摩擦环4并与连接片32螺纹连接，通过螺栓调节张力摩擦环4与轴承31之间的距离，进而改变钢丝5在轴承31处的张力，使钢丝5的缠绕达到生产要求。

综上所述，钢丝5缠绕的张力由内至外逐层增加，胶管6内通高压介质膨胀后，最内层钢丝5受力并向外扩张，由于内层钢丝5的张力较小，内层钢丝5随胶管6膨胀而挤压外层钢丝5，进而胶管6膨胀时，相当于胶管6缠绕的钢丝5整体受力，缠绕后的钢丝5整体性更强，对于胶管6的膨胀具有良好的应对能力。

减少了冷却工艺，取消了冷凝器，降低了加工成本。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。