大噸位自動化金屬管盤繞的制造方法
【專利摘要】本實用新型的大噸位自動化金屬管盤繞機，由盤繞機主機結構Ⅰ、智能控制系統(tǒng)Ⅱ、對輥支承Ⅲ、盤繞機車Ⅳ四部分組成。對輥支承Ⅲ支承工件，盤繞機車Ⅳ上架有被繞金屬管，由盤繞機主機結構Ⅰ控制工件旋轉，盤繞機車Ⅳ向前行走使管子纏繞在工件表面，設備的整個行程由智能控制系統(tǒng)Ⅱ控制。
【專利說明】大噸位自動化金屬管盤繞機

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及到大噸位自動化金屬管盤繞機，屬于機械生產設備技術范疇。

【背景技術】
[0002] 目前，針對金屬管盤繞技術的研究主要集中在針對一些中小型工件，例如運用在 冰箱內殼的管線纏繞。而對于一些大型的機械設備，比如說在熱換器設備上的管線盤繞， 一般都采用小管線盤繞機加以改進后使用，但是這樣的設備無法承受較大重量的工件，工 件重量超過50t就會產生變形、抖動等一系列問題，無法實現(xiàn)生產要求。也有個別單位和個 人對超過50t的工件金屬管盤繞技術進行了研發(fā)，例如通過對輥支承來支撐較大工件的加 工，使工件的重量可以達到50t以上。但是，這些研發(fā)的設備都基本上是固定的，靈活性較 差，一旦生產環(huán)境發(fā)生變化，就需要重新調整整個設備，浪費了人力物力財力；另外，縱觀目 前所有與管線盤繞相關的技術，都是機械式的操作，自動化程度幾乎沒有，生產效率較低， 無法滿足目前高效生產的生產需求。


【發(fā)明內容】

[0003] 針對上述的問題，本發(fā)明設計的大噸位自動化金屬管盤繞機在原有的盤繞機基礎 上進行了深入研發(fā)，主要是從增加整個設備的靈活性及自動化程度進行了改造。
[0004] 本發(fā)明的技術方案為：整個設備由盤繞機主機結構I、智能控制系統(tǒng)II、對輥支承 III、盤繞機車IV四部分組成。對輥支承III支承工件，盤繞機車IV上架有被繞金屬管，由盤繞 機主機結構I控制工件旋轉，盤繞機車IV向前行走使管子纏繞在工件表面，設備的整個行 程由智能控制系統(tǒng)II控制。
[0005] 盤繞機主機結構I主要由主機機架（1)、驅動系統(tǒng)（2)、電控系統(tǒng)（3)等部分組成。 主機機架（1)采用鋼板及型材焊接而成，控制焊接變形，保證足夠的強度。機架底部裝有行 走輪，可以手推動在導軌上行走，以適用不同長度的工件。行走輪上裝有鎖緊裝置，當機架 行走到適當位置可手動或自動將其鎖緊；主機的驅動系統(tǒng)（2)主要由制動電機驅動擺線針 輪減速機，主軸端頭裝有萬向聯(lián)軸器，通過鏈輪副等傳動機構來實現(xiàn)主軸的旋轉。電機采用 制動電機，制動電機有很強的自鎖性，可以使工件旋轉到任何需要的位置停止；主機的電控 系統(tǒng)（3)與智能控制系統(tǒng)II相連，接收智能控制系統(tǒng)II的控制指令傳達給驅動程序，從而控 制主機機架（1)的運行。
[0006] 智能控制系統(tǒng)II是整個設備的控制系統(tǒng)，可以根據(jù)輸入的程序自動來控制整個大 噸位自動化金屬管盤繞機的電氣控制、機械行程。結構包括了手動和自動切換結構、程序的 輸入輸出模塊、行程模擬器、行程記錄裝置、數(shù)據(jù)分析裝置、智能控制器。手動和自動切換結 構可以使操作者根據(jù)實際情況采用手動或者自動控制；采用自動控制系統(tǒng)，整個設備的程 序可以在電腦上編寫好后，通過程序的輸入輸出模塊輸入至智能控制器，并通過行程模擬 器進行模擬，確認行程無問題后按照程序進行加工，并通過行程記錄裝置、數(shù)據(jù)分析裝置及 時將加工進程反饋給智能控制器進行智能調整。智能控制系統(tǒng)II是通過控制面板和安裝在 盤繞機主機結構I、對輥支承III、盤繞機車IV上的控制裝置實現(xiàn)智能化控制的，控制面板可 根據(jù)實際情況安裝在盤繞機主機結構I或盤繞機車IV上。
[0007] 對輥支承III主要由滾輪（4)、支承底座（5)、絲桿調節(jié)機構（6)、行走結構（7)等組 成。滾輪（4)為40Cr鋼鍛，整體正火，表面淬火處理。支承底座（5)采用板材焊接而成，并 經退火處理，具有較高的強度，確保長時期使用不變形，而且在安裝工件時不會對絲桿造成 損壞。為了適應不同直徑的工件，特設計有絲桿調節(jié)機構（6)和鎖緊裝置，通過棘輪扳手扳 動絲桿，從而調節(jié)滾輪（4)之間的間距，可支承150t內、直徑在8m?35m之間的工件。滾 輪（4)間距調整完成后鎖緊裝置進行鎖定，為了防止灰塵、雜物嵌在絲桿上，影響絲桿的正 常傳動，絲桿調節(jié)機構（6)設計有絲桿防護罩。支承底座底部裝有行走結構（7)，行走結構
[7] 包含有行走輪，可以手動或自動推動在導軌上行走，以適用不同長度的工件，行走輪上 裝有鎖緊裝置，當機架行走到適當位置可將其鎖緊。
[0008] 盤繞機車IV主要有立柱結構（8)、行走梁機構（9)、懸臂機構（10)、電控系統(tǒng)（11) 組成。立柱結構（8)中立柱采用板材焊接而成，具有較高的強度，確保長時期使用不變形。 立柱中間安裝有絲桿螺母副，通過"電機-減速機"的驅動可以使懸臂沿立柱做升降運動。 整個立柱機構通過回轉支承與行走機構連接，立柱機構側面裝有擺線針輪減速機，減速機 軸端齒輪與回轉支承相嚙合，從而驅動立柱部件沿回轉支承作旋轉動作。行走梁機構（9) 采用交流電機驅動，通過鏈輪副帶動滾輪轉動。行走梁裝有"電機-擺線針輪減速機"、行走 輪，以實現(xiàn)機架的行走。懸臂機構（10)中懸臂架采用電機傳動，旋轉角度為±75°，電動機 帶包閘和鎖緊裝置。懸臂上面放置有繞管輪機構，主要由繞管圓盤及傳動機構組成。在繞 管圓盤兩邊有便于操作人員裝卸管盤的操作平臺，能保證人員安全，方便操作。懸臂為焊接 件，小懸臂可以在大懸臂中伸縮，以滿足更大范圍的操作。電控系統(tǒng)（11)由接觸器、變頻器 等組成，主要用于控制電機通斷以實現(xiàn)工藝要求的機械動作，并對滾輪電機進行控制和保 護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是大噸位自動化金屬管盤繞機主機結構主視圖。
[0010] 圖2是大噸位自動化金屬管盤繞機智能控制系統(tǒng)結構示意圖。
[0011] 圖3是大噸位自動化金屬管盤繞機對輥支承結構主視圖。
[0012] 圖4是大噸位自動化金屬管盤繞機盤繞機車結構主視圖。

【具體實施方式】
[0013] 實施方式1 :打開總電源，將智能控制系統(tǒng)II控制面板上的手動和自動切換結構 切換至手動控制。將盤繞機主機結構I中主機機架（1)通過行走輪手動到達指定位置，鎖 緊。對輥支承III通過行走結構（7)手動調整至指定位置，鎖緊。盤繞機車IV手動調整到達 指定位置。按下主軸旋轉開關，盤繞機主機結構I的主軸旋轉，通過萬向聯(lián)軸器帶動工件旋 轉，盤繞機車IV裝有被繞金屬管，配合盤繞機主機結構I旋轉盤繞機車IV向前行走使金屬 管子纏繞在工件表面。整個運行由操作人員根據(jù)生產實際情況手動對相應設備就行調整。 加工結束，復位。
[0014] 實施方式2 :打開總電源。將智能控制系統(tǒng)II控制面板上的手動和自動切換結構 切換至自動控制，距離校對，將預先編好的程序通過輸入輸出模塊輸入至智能控制器，并通 過行程模擬器進行模擬確認。調節(jié)對輥支承III中的絲桿調節(jié)機構（6 )，將工件安裝在支承底 座（5)上，鎖緊裝置鎖緊。按下控制自動運行按鈕，盤繞機主機結構I通過主機機架（1)底 部裝有的行走輪到達指定位置，鎖緊。對輥支承III通過行走結構（7)到達指定位置，鎖緊。 盤繞機車IV根據(jù)程序到達指定位置。盤繞機主機結構I的主軸旋轉，通過萬向聯(lián)軸器帶動 工件旋轉，盤繞機車IV裝有被繞金屬管，配合盤繞機主機結構I旋轉盤繞機車IV向前行走 使金屬管子纏繞在工件表面。整個運行由智能控制系統(tǒng)II中的行程記錄裝置和數(shù)據(jù)分析裝 置及時將加工進程反饋給智能控制器進行智能調整。加工結束，復位。
【權利要求】
1. 大噸位自動化金屬管盤繞機，其特征是由盤繞機主機結構I、智能控制系統(tǒng)II、對輥 支承III、盤繞機車IV四部分組成，對輥支承III支承工件，盤繞機車IV上架有被繞金屬管，由 盤繞機主機結構I控制工件旋轉，盤繞機車IV向前行走使管子纏繞在工件表面，整個行程 由智能控制系統(tǒng)II控制。
2. 根據(jù)權利要求1所述的大噸位自動化金屬管盤繞機，其特征是智能控制系統(tǒng)II包含 行程記錄裝置、數(shù)據(jù)分析裝置、模擬器、智能控制器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的大噸位自動化金屬管盤繞機，其特征是盤繞機車IV中整個立 柱機構（8)通過回轉支承與行走機構（9)連接，立柱機構側面裝有擺線針輪減速機，減速機 軸端齒輪與回轉支承相嚙合，從而驅動立柱部件沿回轉支承作旋轉動作。
4. 根據(jù)權利要求1所述的大噸位自動化金屬管盤繞機，其特征是盤繞機車IV中懸臂機 構（10)中懸臂架采用電機傳動，可使懸臂在±75°內自由旋轉。
5. 根據(jù)權利要求1所述的大噸位自動化金屬管盤繞機，其特征是盤繞機主機結構I和 對輥支承III設計有行走輪，并裝有鎖緊裝置，行走輪到達位置后可進行鎖緊。
6. 根據(jù)權利要求1所述的大噸位自動化金屬管盤繞機，其特征是對輥支承III安裝有絲 桿調節(jié)機構（6)，可根據(jù)工件大小支承150t內、直徑在8m?35m之間的工件。
【文檔編號】B65H81/06GK203877669SQ201320826214
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】龔東華 申請人:常州市艾諾威機械設備有限公司