高压玻璃钢管生产线上的切割、打锥系统的改进设计.docVIP

高压玻璃钢管生产线上的切割、打锥系统的改进设计 摘 要 本文分析了高压玻璃钢管生产线上现有的切割、打锥系统所存在的不足，阐述了新改进的切割、打锥系统的优点、设计要点及主要构成，设计要点包括：① 切割时管子一定要旋转；② 胀紧系统的选择；③ 阴螺纹端旋转式切割机中切割片、胀塞及胀紧轴承座位置的确定；④ 阳螺纹端旋转式切割机中切割片、胀塞及胀紧轴承座位置的确定；⑤ 管子的切割、打锥定位，并作了具体的描述。 关键词 高压玻璃钢管生产线；玻璃钢切割、打锥；旋转式切割；一步完成 1 引 言 现在，高压玻璃钢管生产线上的切割、打锥系统基本上都是如图1所示的布局，由两台固定式粗切机、一台精切机、一台打锥机来组成的，其工作顺序为：(1) 用阴螺纹端粗切机对管子的阴螺纹端进行粗切；(2) 用精切机对管子的阴螺纹端进行精切；(3) 用阳螺纹端粗切机对管子的阳螺纹端进行切割；(4) 用打锥机对管子的阳螺纹端进行打锥。 以前，做小口径高压玻璃钢管用这套系统一直没觉得有什么不妥，现在做DN200以上或管壁厚20mm以上的高压玻璃钢管再用这套系统就觉得有点力不从心了，一方面：固定式粗切机工作时管子是固定的，管子大了，端面切不透、切不直；壁厚厚了，切割片易被卡死，另一方面：采用固定式粗切机，粗切与精切、打锥是分步进行的，效率很低，满足不了生产要求。 基于以上原因，决定对现有的切割、打锥系统进行改进设计。 图1 现有的切割、打锥系统 设计分析 现有的切割、打锥系统各部分存在的问题 2.1.1固定式粗切机 ⑴ 当管径大于等于DN200时，端面切不透。 ⑵ 当管壁厚大于等于20mm时,切割片易卡死，电机易烧坏。 ⑶ 切割速度慢，效率低。 2.1.2精切机 不具有实现粗切、精切一步完成的功能。 2.1.3打锥机 不具有实现切割、打锥一步完成的功能。 2.1.4整个系统 ⑴ 阴螺纹端粗切、精切是分两步完成的，效率低。 ⑵ 阳螺纹端切割、打锥也是分两步完成的，效率低。 现有的切割、打锥系统各部分问题存在的原因 2.2.1固定式粗切机 ⑴ 当管径大于等于DN200时，端面切不透是因为：切割片不够大。 ⑵ 当管壁厚大于等于20mm时,切割片易卡死，电机易烧坏是因为： 电机功率不够大。 ⑶ 切割速度慢，效率低是因为：切割时管子是固定不动的。 2.2.2精切机 不具有实现粗切、精切一步完成的功能是因为：切割片、胀塞与胀紧轴承座之间的距离太小。 2.2.3打锥机 不具有实现切割、打锥一步完成的功能是因为： ⑴ 机上无切割片。 ⑵ 磨轮、胀塞与胀紧轴承座之间的距离太小。 2.2.4整个系统 ⑴ 阴螺纹端粗切、精切是分两步完成的，效率低。 ⑵ 阳螺纹端粗切、打锥也是分两步完成的，效率低。 是因为：整个系统无一台机器具有实现切割、打锥一步完成功能的或具有实现粗切、精切一步完成功能的。 解决问题的方法 2.3.1 加大固定式粗切机上的切割片直径和电机功率 优点：改造方便，只需将原粗切机机械的放大。 缺点:（1）管子做得越大，切割片就要越大，电机也要越大，这样不安全也不现实。 （2）这种改进仍然不能使系统具有实现粗切与精切、粗切与打锥一步完成功能的，生产效率仍然不高。 （3）如图1所示，整个系统仍需四台设备，投资大、占用空间多。 2.3.2 采用旋转式切割、打锥系统 优点：（1）采用较小的切割片和电机就能满足大口径大壁厚管子的切割要求。 （2）通过合理的设计，在旋转式切割、打锥系统上可以很好地实现粗切与精切、切割与打锥一步完成的功能，生产效率高。 （3）如图2所示，整个系统只有两台设备，投资小、占用空间少。 （4）切割、打锥时安全性高。 2.3.3 结论 通过以上分析，大口径、大壁厚的玻璃钢管采用旋转式切割、打锥系统更合适。 图2 旋转式切割、打锥系统 3 设计要点 3.1切割时管子一定要旋转 旋转式切割、打锥系统与现有的切割、打锥系统的最大区别就是： 切割时管子是旋转的。 如图3所示， 用胀塞把管子从管内壁胀紧，用电机减速机带动胀 紧轴、胀塞、管子一起旋转。 图3 1-电机减速机；2-胀塞；3-管子；4-胀紧轴；5-胀紧轴承座；6-胀紧气缸 3.2胀紧系统的确定 现在管子胀紧的方式有两种，一种是如图3用气缸拉紧铝胀塞胀紧管子；另一种是如图4用三抓卡盘上的三抓胀紧管子，用三抓卡盘胀紧管子存在几个缺点：（1）爪子是钢的硬度比较大，对管子内壁会造成损伤；（2）钢与玻璃钢之间的摩擦系数小，不易胀紧，如之间镀上一层橡胶来增大摩擦系数，则管子的摆动量又会