СТАНОК СБОРКИ ТРУБ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

Полезная модель относится к устройствам для изготовления (сборки) резинотехнических изделий, в частности к станку сборки резинометаллических труб с использованием волокнистых материалов, кордов и тканей, и может найти применение в производстве изделий резинотехнической промышленности.
Станок для сборки резинометаллических труб может быть использован для изготовления труб большого диаметра пульпопроводов и шламовых рукавов. Шламовые рукава предназначены для транспортировки сильно абразивных веществ. Превосходно подходят для работы в случаях, когда необходимо выдерживать пульсирующие нагрузки, в гидромеханизации при осушении котлованов, очистке водоемов, на горнообогатительных комбинатах для подачи пульпы, в виде пульпопроводов и т.д. Длина трубопроводов может достигать 15 м, а диаметр 1420 мм.
Известно, что принцип сборки труб заключается в наложении силовых полос обмоточным способом с большим натяжением поочередно в определённом порядке, причем главным является шаг наложения, который равен t=D⋅π/tgα, где α≈(55°±2°) и не зависит от диаметра трубы и ширины силовой полосы для всех диаметров рукавов, а угол наложения остаётся постоянным к оси рукава. Это значит, что рассчитанный шаг обмотки обматывается за несколько проходов узкими полосами обрезиненного материала с небольшим нахлёстом. Например, рассчитанный шаг равен 1000 мм, а ширина обрезиненной полосы 200 мм. Требуется пять раз пройти полосой 200 мм, чтобы обмотать ею трубу с шагом 1000 мм. Полосы накладывают в противоположных направлениях для получения равновесной силовой конструкции.
Известно устройство для изготовления трубчатых резиновых изделий, содержащее дорн, средства для фиксации его концов с соосно расположенной с одного конца штангой, средства для фиксации концов нитевидной арматуры и концентрично установленное дорну с возможностью аксиального перемещения средство для спиральной укладки нитевидной арматуры, выполненное в виде обечайки, имеющей на одном торце съемную дисковую фильеру, на другом - втулку с пальцем, установленную на штанге с возможностью относительного перемещения, а штанга выполнена с замкнутой винтовой канавкой, в которой размещен палец (авторское свидетельство SU 1382660 А1, опубликовано 23.03.1988 г.).
Недостатком известного устройства для изготовления трубчатых резиновых изделий является невысокое качество трубчатых резиновых изделий, связанное с неточностью укладки вручную и неравномерностью натяжения нитевидной арматуры.
Известно устройство для сборки армированных обрезиненных патрубков, содержащее раму, на которой крепится бабка, дорн, две приставки, пневмоцилиндр с вращающимся центром, передвижную каретку, прикатчик, электропривод равномерной скорости вращения дорна, электропривод равномерной подачи траверсы, резиновые втулки для поджатая тросов на траверсе и накладку для поджатая резиновых втулок на платформе (патент RU 2373055 С2, опубликовано 20.11.2009).
Недостатками известного устройства являются малый диапазон диаметра рукавов - до 260 мм, а также использование прикатчиков резиновых обечаек, часто выходящих из строя и требующих постоянной замены или ремонта приводов старого типа и цепных передач. Кроме того, в известном устройстве не выполняются условия наложения троса под требуемый угол наложения на дорн, что приводит к отсутствию равновесной конструкции силовых слоев и, в конечном итоге, к ухудшению качества готовых изделий.
Наиболее близким техническим решением является устройство для сборки рукавов, содержащее основание, смонтированный на основании в опорах дорн, снабженный приводом его вращения, стойки с катушками с наматываемыми материалами, размещенными по разные стороны дорна двумя подвижными каретками, установленными в расположенных в основании направляющих, при этом одна из стоек смонтирована на одной из кареток, а другая каретка снабжена вертикальной рамой с осью, на которой посредством рычагов смонтированы остальные стойки с катушками с наматываемыми материалами, причем эти стойки смонтированы с возможностью поворота на заданный угол относительно дорна, вращения вокруг оси рамы и фиксации в рабочем положении намотки материала (патент SU 1826944 A3, опубликовано 07.07.1993г.).
Недостатком ближайшего аналога является то, что он не может использоваться для сборки плавучих пульпопроводов для земснарядов. К недостаткам также можно отнести наличие нескольких стоек, что увеличивает габариты подвижной каретки и усложняет конструкцию устройства для сборки рукавов в целом. Кроме того, если диаметр дорна будет превышать 200 мм, то промежуточные опоры будут выдавливать резиновые слои в месте их расположения из-за увеличения массы дорна, что, в свою очередь, приводит к невысокому качеству собранных рукавов.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание станка сборки резинометаллических труб, который позволяет накладывать полосы крест на крест по шагу, без холостого хода для возврата каретки, позволяет использовать вместо тканей и кордов в силовом слое различные нити, которые устанавливаются на шпулярнике и подаются на трубу поворотным устройством, как и обрезиненные полосы ткани и корда.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении качества и технических характеристик резинометаллических труб благодаря повышению точности наведения материалов по спирали.
Заявляемая полезная модель дает возможность использовать практически все волокнистые материалы в виде лент, полос, нитей, а также наводить спирали из проволоки, устанавливать концентрические кольца и фланцы, проводить опрессовку бинтом и создавать гофрированную поверхность с помощью шнура.
Технический результат достигается тем, что в станке сборки труб резинометаллических, содержащем смонтированный в первой и второй опорах дорн, размещенную по одну сторону дорна каретку, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в первых направляющих и зубчатой рейке и снабженную колесами и стойкой, выполненной с возможностью поворота относительно оси дорна, согласно полезной модели каретка содержит устройство для намотки материалов, а стойка каретки снабжена, по меньшей мере, одним первым и одним вторым роликами, установленными в нижней ее части, а в верхней части стойки над первым роликом установлен, по меньшей мере, один третий ролик и, по меньшей мере, один нагревательный элемент, а над вторым роликом установлен, по меньшей мере, один держатель катушек, первая опора дополнительно содержит установленные в верхней части опору вращения и мотор-редуктор и установленную в нижней части опоры таль с электрическим приводом, вторая опора выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения во вторых направляющих, при этом в верхней части последней установлена вторая опора вращения, а в нижней части установлены колеса.
При этом согласно полезной модели стойка каретки может быть снабжена, по меньшей мере, одной стойкой для размещения материалов.
При этом согласно полезной модели, по меньшей мере, один первый ролик может быть установлен на первой выдвижной направляющей.
При этом согласно полезной модели, по меньшей мере, один третий ролик и, по меньшей мере, один нагревательный элемент могут быть установлены на второй выдвижной направляющей.
Настоящая полезная модель поясняется фигурами 1-3, пример выполнения станка сборки резинометаллических труб на которых, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата.
На фиг. 1 изображен вид спереди на станок, на фиг. 2 представлен вид сверху на станок сборки резинометаллических труб, на фиг. 3 - вид сбоку на станок сборки резинометаллических труб. Позициями на фиг. 1-3 обозначены:
1 - первая опора;
2 - первая опора вращения;
3 - мотор-редуктор;
4 - электротельфер (таль с электроприводом);
5 - дорн;
6 - вторая опора;
7 - вторые направляющие для перемещения второй опоры 6;
8 - вторая опора вращения;
9 - колеса второй опоры 8;
10 - каретка;
11 - первые направляющие для перемещения каретки 10;
12 - зубчатая рейка;
13 - колеса каретки 10;
14 - мотор-редуктор каретки 10;
15 - стойка каретки 10;
16 - первые ролики;
17 - первая выдвижная направляющая стойки 15 каретки 10;
18 - вторые ролики;
19 - вторая выдвижная направляющая стойки 15 каретки 10;
20 - третьи ролики;
21 - нагревательные элементы;
23 - держатели катушек наматываемого материала;
24 - устройство для намотки материалов;
25 - шкаф управления;
26 - гибкий канал связи.
Согласно полезной модели станок сборки резинометаллических труб содержит первую опору 1, представляющую собой сварную раму, на которую в верхней части установлена первая опора 2 вращения и мотор-редуктор 3. В нижней части первой опоры 1 установлена таль 4 с электрическим приводом, которая может быть выполнена, например, в виде электротельфера, которая при установке дорна 5 на станок позиционирует вторую опору 6 по длине дорна и подтягивает ее на тросе, создавая усилие, необходимое для закрепления второй опоры 6. Вторая опора 6 выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения во вторых направляющих 7. В верхней части опоры 6 установлена вторая опора 8 вращения, служащая для зажима конца дорна 5, а в нижней части - колеса 9 для перемещения по направляющим 7 (фиг. 1).
Станок также содержит каретку 10, которая выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в первых направляющих 11 и зубчатой рейке 12 на колесах 13 с помощью мотор-редуктора 14. На каретке 10 установлена выполненная с возможностью поворота относительно оси дорна 5 на 180° стойка 15. Стойка 15 каретки 10 снабжена установленными в нижней части первыми роликами 16. Ролики 16 установлены на выдвижной направляющей 17. Ролики 16 предназначены для направления проволоки и шнура. В нижней боковой части стойки 15 расположены вторые ролики 18, служащие для выпрямления и направления проволоки на ролики 16. В верхней части стойки 15 над первыми роликами 16 размещена вторая выдвижная направляющая 19, на которой установлены третьи ролики 20, предназначенные для подачи материалов - резиновых или силовых полос, бинта и изолона. На выдвижной направляющей 19 установлены нагревательные элементы 21 для нагревания изолона, пенолона и др. подобных материалов для изготовления поплавков пульпопроводов для земснарядов. Нагревательные элементы 21 могут быть выполнены в виде фенов, горячий воздух от которых подается для равномерного рассеивания температуры между слоями изолона и их сваривания. Выдвижные направляющие 17 и 19 могут быть выполнены, например, в виде кронштейнов (фиг. 1, 2).
Выдвижная направляющая 19 перемещается при помощи пневмоцилиндра (не показан) и фиксируется в установленном положении шкворнем (не показан) через отверстие в стойке 15. Над вторыми роликами 18 в боковой части стойки 15 установлены три держателя 23 для размещения катушек наматываемого материала, выполненные, например, в виде пальцев.
На каретке 10 также установлено устройство 24 для намотки материалов, например, проволоки, шнура, бинта с устройства на дорн 5 (фиг. 3). Станок также содержит шкаф 25 управления и гибкий канал связи 26 (гусеница) (фиг. 1).
В некоторых вариантах исполнения стойка 15 каретки 10 может быть снабжена стойкой 27 для размещения материалов и/или в случае изготовления пульпопроводов для земснарядов стойка 15 снабжается стойкой 28 для размещения изолона (фиг. 1, 3).
Станок сборки резинометаллических труб работает следующим образом.
Станок для сборки резинометаллических труб большого диаметра с использованием волокнистых материалов выполнен таким образом, что все операции выполняются с помощью компактно расположенных узлов станка по принципу токарного, где телом вращения заготовки является дорн 1, установленный в первой и второй опорах 1 и 2, а инструментом наведения материалов является каретка 5 с поворотной стойкой 10 и держателями 23 катушек. Если на токарном станке заготовка обрабатывается резцом с помощью его перемещения вдоль оси, то в заявленной полезной модели наоборот, материалы накладываются на дорн, но также имеется возможность и отбора материалов обратно, таких как бинт, шнур.
Способ сборки труб может быть как обмоточный - лентами, полосами и т.д.; оплёточный - полосами; навивочный - шнурами, нитями, проволокой.
На держатели 23 устанавливают катушки с наматываемым материалом, на устройство 24 для намотки материалов устанавливаются катушки со шнуром или проволокой, на первую опору 1 и вторую опору 6 устанавливают дорн 5. Устанавливаются и выбираются технические и технологические параметры станка, такие, как число оборотов дорна 5, скорость перемещения каретки 10, натяжение материалов и угол наложения силовых полос, затем включаются мотор-редуктор 3 опоры 1 и мотор-редуктор 14 каретки 10. При одновременном вращении дорна 5 и перемещении каретки 10 в направляющих 11 производится наложение полос с заданным шагом. При сборке пульпопроводов для земснарядов на готовый, свулканизированный пульпопровод производят намотку изолона для изготовления поплавков.
Производительность станка зависит от диаметра собираемых труб, количества силовых слоев, закладных металлических элементов.
Следует также отметить, что многие операции на существующих аналогах проводились вручную, например, наведение камеры, обмотка силовыми полосами корда, бинтовка и т. д. Проводились без должного натяжения всех материалов, угол обмотки кордными полосами накладывается на "глазок", что приводило к ухудшению качества изделия, перерасходу материалов, уменьшению производительности. В заявленной полезной модели предложены новые системы управления и современные узлы компановки станка, которые исключают вышеперечисленные недостатки. Следует отметить, что шламовые рукава диаметром до 1420 мм и массой до 7000 кг вручную не сделать.