一种衬塑钢管的芯管剥离设备的制作方法

1.本发明涉及管材制作与应用技术领域，具体而言，涉及一种衬塑钢管的芯管剥离设备。


背景技术：

2.近年来，衬塑钢管在我国的应用范围不断扩大，不管是在小区地下室悬空架设的各种管道，还是二次加压给水公司铺设的高层小区的自来水管道，衬塑钢管基本上是首选材料，它广泛应用在给水、消防、排水等使用场合。
3.目前，衬塑钢管普遍的生产过程包括：根据要求以各种材质的无缝钢管或焊接钢管为基管(即“外层钢管”)，焊接钢管内壁去除焊筋，再给基管内表面进行磷化处理，然后衬入与基管内径相等的食品级聚乙烯管材(即“内层芯管”)。
4.其中，内层芯管采用双层共挤工艺制作，外层为非常薄的粘接树脂。在生产时，先密封外层钢管的两端进行鼓气加压，同时匀速移动高频设备对外层钢管进行环形快速加热，然后用冷却液给外层钢管降到结晶温度以下即可卸掉衬塑钢管内的空气压力。
5.然而，在衬塑钢管的生产过程中，因为环境、材料或者工艺等原因，容易出现内层芯管与外层钢管粘接不牢，或者夹层内有气泡等情况。此时，内层芯管与外层钢管通常一起报废，给社会和环境带来大大的资源浪费和环保问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种衬塑钢管的芯管剥离设备，有助于解决上述技术问题。
7.本发明是这样实现的：
8.一种衬塑钢管的芯管剥离设备，其包括基座以及设置在所述基座上输送机构、加热机构和剥离机构；所述输送机构用于移动衬塑钢管，使所述衬塑钢管沿自身的轴线方向移动；所述加热机构用于加热所述衬塑钢管；所述剥离机构用于伸入所述衬塑钢管的内腔并剥离所述衬塑钢管的芯管。
9.上述衬塑钢管的芯管剥离设备在使用时，首先将待剥离的衬塑钢管夹装到输送机构上，开启输送机构将衬塑钢管移动到加热机构上；然后利用加热机构瞬间对外层钢管加热到所需的温度，内层芯管的表皮层上粘接的树脂由于直接接触高温的外层钢管而快速塑化(开始塑化温度110～130℃)，随后，内层芯管在热传递作用下逐渐软化(线型低密度聚乙烯软化温度110～130℃，熔融温度160～180℃)，使得内层芯管与外层钢管初步形成自由粘接的游离状态；接着启动剥离机构，此时，输送机构驱使衬塑钢管的外层钢管朝一个方向移动，而剥离机构带动软化的内层芯管相反的方向移动，最终将内层芯管从外层钢管的内腔中完全剥离出来。减少了产品及其原材料的浪费，并缓解了由于产品、原材料浪费带来的环保问题。
10.进一步地，所述输送机构包括第一滚轮组，所述第一滚轮组包括两个轴线相互平
行的第一驱动滚轮；两个所述第一驱动滚轮用于夹持所述衬塑钢管，两个所述第一驱动滚轮的转动方向相反。其技术效果在于：利用滚轮夹持衬塑钢管，在保持其具有很高的夹持稳定性的前提下也能够平稳地移动衬塑钢管。
11.进一步地，所述第一滚轮组还包括第一减速机；所述第一减速机的输出轴上设置有两个镜像对称的第一主动伞齿轮，两个所述第一驱动滚轮的转轴上均设置有第一被动伞齿轮，两个所述第一被动伞齿轮分别与两个所述第一主动伞齿轮啮合。其技术效果在于：在同一个输出轴中设置两个转向相同的伞齿轮，再利用两个伞齿轮驱动两个被动的伞齿轮，从而带动平行的两个滚轮朝相反的方向旋转，则两个滚轮最终具有绝对的同步性。优选地，可以在第一减速机的输出轴上设置梅花键槽，或者将该输出轴的断面设置为矩形结构，或者将上述伞齿轮通过螺钉或者其他结构固定安装在该输出轴上。另外，上述两个第一主动伞齿轮应镜像对称设置，使得两个滚轮最终具有绝对的同步性。
12.进一步地，所述输送机构还包括第二滚轮组，所述第二滚轮组包括两个轴线相互平行的第二驱动滚轮；两个所述第二驱动滚轮用于夹持所述衬塑钢管，两个所述第二驱动滚轮的转动方向相反。其技术效果在于：本设计方案与第一滚轮组的作用类似，然而，两个滚轮组一前一后的设计布局，进一步提高了衬塑钢管在移动过程中的位置稳定性。
13.进一步地，所述第二滚轮组还包括第二减速机；所述第二减速机的输出轴上设置两个镜像对称的第二主动伞齿轮，两个所述第二驱动滚轮的转轴上均设置有第二被动伞齿轮，两个所述第二被动伞齿轮分别与两个所述第二主动伞齿轮啮合。其技术效果在于：本设计方案与第一减速机的作用类似，利用一个减速机带动两个滚轮反向旋转驱动衬塑钢管移动。然而，两组减速机采用相同的设计布局，同样进一步提高了衬塑钢管在移动过程中的速度均衡性。
14.进一步地，所述加热机构包括高频加热圈，所述衬塑钢管移动时能够穿过所述高频加热圈。其技术效果在于：高频加热圈对金属加热速度快，通过调节高频加热设备的电压或电流的大小，能够快速将金属管材加热到所需的温度并且快速降温，易于将温度调整到合适的数值。
15.进一步地，所述加热机构还包括温度监控装置；所述温度监控装置与所述高频加热圈电连接。其技术效果在于：温度监控装置能够实时监控钢管温度，提高设备的控制效率和使用安全性和可靠性。优选地，温度监控装置可选用红外线式温度监控装置。
16.进一步地，所述剥离机构包括牵引车、拉杆和抓钩模具；所述牵引车通过所述拉杆和所述抓钩模具连接；所述牵引车能够沿所述衬塑钢管的轴线方向移动，所述拉杆用于伸入所述衬塑钢管的内腔，所述抓钩模具用于剥离所述衬塑钢管的芯管。其技术效果在于：牵引车用于提供剥离动力，拉杆用于将抓钩模具延伸至合适的位置并提供牵引拉力。
17.进一步地，所述剥离机构还包括两个驱动链轮和链条；所述链条的两端分别设置在所述牵引车的前端和后端，所述链条绕设在两个所述驱动链轮上。其技术效果在于：驱动链轮加上链条的动力输出组合，不仅保证了载荷的正常加载，还具有一定的柔软性，提高了剥离机构的动力输出稳定性，防止剥离过程出现震动或者抖动造成剥离失效。
18.进一步地，所述拉杆和所述抓钩模具可拆卸连接。其技术效果在于：拉杆和抓钩模具可拆卸连接，能够根据不同尺寸的衬塑钢管配置不同的抓钩模具，满足各种不同场景的使用要求。
19.本发明的有益效果是：
20.本发明的衬塑钢管的芯管剥离设备，首先将待剥离的衬塑钢管夹装到输送机构上，开启输送机构将衬塑钢管移动到加热机构上；然后利用加热机构瞬间对外层钢管加热到所需的温度，内层芯管的表皮层上粘接的树脂由于直接接触高温的外层钢管而快速塑化(开始塑化温度110～130℃)，随后，内层芯管在热传递作用下逐渐软化(线性低密度聚乙烯软化温度110～130℃，熔融温度160～180℃)，使得内层芯管与外层钢管初步形成自由粘接的游离状态；接着启动剥离机构，此时，输送机构驱使衬塑钢管的外层钢管朝一个方向移动，而剥离机构带动软化的内层芯管相反的方向移动，最终将内层芯管从外层钢管的内腔中完全剥离出来。减少了产品及其原材料的浪费，并缓解了由于产品、原材料浪费带来的环保问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
22.图1为本发明提供的衬塑钢管的芯管剥离设备的整体结构示意图；
23.图2为图1中的a处的局部放大图；
24.图3为本发明提供的衬塑钢管的芯管剥离设备中的第一滚轮组及其相关结构的主视图；
25.图4为本发明提供的衬塑钢管的芯管剥离设备中的第一滚轮组及其相关结构的侧视图(沿衬塑钢管的轴线方向)；
26.图5为图1中的b处的局部放大图。
27.图标：100
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基座；200
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输送机构；210
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第一滚轮组；211
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第一驱动滚轮；2111
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第一被动伞齿轮；212
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第一减速机；2121
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第一主动伞齿轮；230
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气缸；300
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加热机构；310
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高频加热圈；320
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温度监控装置；400
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剥离机构；410
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牵引车；420
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拉杆；430
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抓钩模具；440
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驱动链轮；450
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链条；500
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衬塑钢管；600
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辎重轮组。
具体实施方式
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在附图中描述和标注的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
33.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.图1为本发明提供的衬塑钢管的芯管剥离设备的整体结构示意图；图2为图1中的a处的局部放大图；图3为本发明提供的衬塑钢管的芯管剥离设备中的第一滚轮组210及其相关结构的主视图；图4为本发明提供的衬塑钢管的芯管剥离设备中的第一滚轮组210及其相关结构的侧视图(沿衬塑钢管500的轴线方向)；图5为图1中的b处的局部放大图。请参照图1～图5，本实施例提供一种衬塑钢管的芯管剥离设备，其包括基座100以及设置在基座100上输送机构200、加热机构300和剥离机构400。其中，输送机构200用于移动衬塑钢管500，使衬塑钢管500沿自身的轴线方向移动；加热机构300用于加热衬塑钢管500；剥离机构400用于伸入衬塑钢管500的内腔并剥离衬塑钢管500的芯管。
36.其中，输送机构200可以包括滚轮组结构、牵引顶推结构等形式；加热机构300可以采用加热线圈、红外线或者紫外线等形式；剥离机构400可以采用刨刀、绞盘或者抓钩等结构形式。
37.本实施例的衬塑钢管的芯管剥离设备的工作原理和操作方法如下：
38.首先将待剥离的衬塑钢管500夹装到输送机构200上，开启输送机构200将衬塑钢管500移动到加热机构300上；然后利用加热机构300瞬间对外层钢管加热到所需的温度，内层芯管的表皮层上粘接的树脂由于直接接触高温的外层钢管而快速塑化(开始塑化温度110～130℃)，随后，内层芯管在热传递作用下逐渐软化(线型低密度聚乙烯软化温度110～130℃，熔融温度160～180℃)，使得内层芯管与外层钢管初步形成自由粘接的游离状态；接着启动剥离机构400，此时，输送机构200驱使衬塑钢管500的外层钢管朝一个方向移动，而剥离机构400带动软化的内层芯管相反的方向移动，最终将内层芯管从外层钢管的内腔中完全剥离出来。减少了产品及其原材料的浪费，并缓解了由于产品、原材料浪费带来的环保问题。
39.其中，在放入衬塑钢管500前，先将待剥离的衬塑钢管500从辎重轮组600送入输送机构200。
40.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图1、图3、图4所示，输送机构200包括第一滚轮组210，第一滚轮组210包括两个轴线相互平行的第一驱动滚轮211；两个第一驱动滚轮211用于夹持衬塑钢管500，两个第一驱动滚轮211的转动方向相反。其中，第一驱动滚轮211的侧壁设置为凹陷状，优选地，还可以在其凹陷处设置防滑纹路。
41.其中，衬塑钢管500送入输送机构200前，利用气缸230增大两个第一驱动滚轮211之间的距离，待放入衬塑钢管500后，气缸230再下降使衬塑钢管500被两个第一驱动滚轮211夹紧固定。
42.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图1、图3、图4所示，第一滚轮组210还包括第一减速机212，第一减速机212的输出轴上镜像对称设置有两个第一主动伞齿轮2121，两个第一驱动滚轮211的转轴上均设置有第一被动伞齿轮2111，两个第一被动伞齿轮2111分别与两个第一主动伞齿轮2121啮合。优选地，第一减速机212的输出轴设置成梅花键状，并且两个第一被动伞齿轮2111与该输出轴滑动连接。
43.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图1、图3、图4所示，与第一滚轮组210类似地，输送机构200还包括第二滚轮组(未标注)，第二滚轮组包括两个轴线相互平行的第二驱动滚轮；两个第二驱动滚轮用于夹持衬塑钢管500，两个第二驱动滚轮的转动方向相反。
44.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图1、图3、图4所示，与第一滚轮组210类似地，第二滚轮组还包括第二减速机(未标注)；第二减速机的输出轴上镜像对称设置有两个第二主动伞齿轮，两个第二驱动滚轮的转轴上均设置有第二被动伞齿轮，两个第二被动伞齿轮分别与两个第二主动伞齿轮啮合。同样地，第二减速机的输出轴上优选设置成梅花键状，并且两个第二被动伞齿轮与该输出轴滑动连接。
45.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图1、图2所示，加热机构300包括高频加热圈310，衬塑钢管500移动时能够穿过高频加热圈310。优选地，高频加热圈310设置在上述第一滚轮组210和第二滚轮组之间。
46.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图2所示，加热机构300还包括温度监控装置320；温度监控装置320与高频加热圈310电连接。
47.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图1、图5所示，剥离机构400包括牵引车410、拉杆420和抓钩模具430；牵引车410通过拉杆420和抓钩模具430连接；牵引车410能够沿衬塑钢管500的轴线方向移动，拉杆420用于伸入衬塑钢管500的内腔，抓钩模具430用于剥离衬塑钢管500的芯管。
48.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图5所示，剥离机构400还包括两个驱动链轮440和链条450；链条450的两端分别设置在牵引车410的前端和后端，链条450绕设在两个驱动链轮440上。
49.在至少一个优选实施例中，进一步地，如图2所示，拉杆420和抓钩模具430可拆卸连接，实际使用中，根据待处理的衬塑钢管500的直径大小来选用抓钩模具430。
50.具体地，本实施例的衬塑钢管的芯管剥离设备的使用步骤具体包括：
51.1、首先利用气缸230将输送机构200中的第一滚轮组210、第二滚轮组中上方的滚轮提起，然后将辎重轮组600上待剥离的衬塑钢管500送入输送机构200的滚轮之间，再降下气缸230将衬塑钢管500夹紧在滚轮之间。
52.2、设置两个第一驱动滚轮211之间的所需压力(本实施例可采用气缸230)。
53.3、开启加热机构300。根据加热设备的所需加温时间，设置输送机构200和剥离机构400的运动线速度，必须保证剥离机构400的运动线速度略快于输送机构200约10％以内，以便芯管拉伸变长。
54.4、启动第一减速机212，将衬塑钢管500前端通过高频加热圈310，关闭加热机构300，由于是高频加热，此瞬间外层钢管的温度应达到要求的温度，使内层芯管的表层粘接树脂(开始塑化温度110℃
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130℃)瞬间塑化，外层钢管和内层芯管呈现自由粘接状态，此时内层芯管受热传递影响，变的较为柔软，由于内层芯管的聚乙烯材料是热的不良导体，内层芯管表皮与外层钢管接触但内层芯管的本体不至于达到熔融状态。
55.5、迅速启动牵引车410，使拉杆420迅速穿出衬塑钢管500管口所需长度，停止牵引车410。
56.6、安装所需大小尺寸的抓钩模具430，利用专用工具，迅速将抓钩模具430插入外层钢管和内层芯管之间的夹层，使内层芯管端口发生褶皱收缩呈锥形，然后将抓钩模具430与拉杆420固定连接。
57.7、启动牵引车410使抓钩模具430向衬塑钢管500输送的相反方向运动，直至抓钩模具430穿过高频加热圈再停止牵引车410，以避免加热圈对抓钩模具430加热。
58.8、启动加热机构300，同时迅速启动输送机构200和剥离机构400，此时衬塑钢管500穿过高频加热圈310匀速运动，而抓钩模具430是向衬塑钢管500移动方向相反的方向拉扯的，因此内层芯管的表皮粘接树脂被塑化后，就会迅速被剥离外层钢管的本体。
59.9、当整根衬塑钢管500穿过高频加热圈310，自然就完成了衬塑钢管500的芯管剥离工作。
60.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。