一种液化气瓶内胆绝热纸缠绕设备的制作方法

1.本发明涉及缠绕装置领域，具体涉及一种液化气瓶内胆绝热纸缠绕设备。


背景技术：

2.液化天然气是当今世界公认的清洁能源，它热值高，燃烧充分，价格低，运输经济及安全性好，深受广大用户欢迎。以lng为燃料的液化天然气汽车已投入运行。lng车载气罐作为液化天然气汽车车载燃料系统的关键部位，也受到广泛关注。lng车载气罐有内外两层，气罐内胆要进行绝热纸缠绕,起到保持温度、避免明火、方便储存、防止磕碰和保护产品的作用。
3.我国专利申请号：cn201610243865.x；公开日：2016.07.06公开了一种液化天然气车载气罐内胆保温层缠绕装置，包括底座及设置在底座上的转动器、基座、支架，其特征在于：所述的转动器上设置有转动轴，并在转动轴的一端设置有转轮，所述的基座上设置有滚动轴承座，并在滚动轴承座上设置有定位块，所述的滚动轴承座内设置有滚动轴承，所述的支架上设置有承载块，所述的垫板与承载块上均设置有垫圈，所述的垫板上的垫圈上设置有承载轴一，所述的承载块上的垫圈上设置有承载轴二。本发明将绝热纸放置在承载轴一和承载轴二上，将气罐内胆放置在转轮与滚动轴承之间，转动轮带动气罐内胆转动，从而实现了对气罐内胆的缠绕工作，提高了绝热纸的一致性，降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。
4.现有技术和以上方案存在以下不足：
5.1.需要两名工人，站着旁侧进行观察，并辅助进行缠绕工作，不利于节约人力，增加了成本。
6.2.绝热纸缠绕过程中，绝热纸与放卷辊的邻近位置容易出现下凹现象，无法有效向内丹更平直的输送，降低了缠绕效率的同时致使绝缘纸缠绕后容易产生褶皱，进而影响缠绕质量。
7.3.绝热纸缠绕过程中，通过人工频繁调节绝热纸的松紧度，具有一定的安全隐患。
8.4，通过人工辅助调节绝热纸的输送速度和松紧带，容易造成缠绕不均，降低缠绕效果。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种液化气瓶内胆绝热纸缠绕设备。
10.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
11.提供一种液化气瓶内胆绝热纸缠绕设备，包括底座和防护箱，还包括还包括控制器、缠绕机构、顶升机构和抚平机构，缠绕机构设在底座的顶部以用来缠绕绝热纸，缠绕机构包括夹紧锥、伸缩组件和输送组件，底座的顶部设有第一台体，第一台体的顶部固定设有防护壳，伸缩组件设在第一台体的顶部，夹紧锥固定设在伸缩组件上，输送组件设在底座的顶部，顶升机构设在底座的顶部以用来托举绝热纸的凹陷部分，顶升机构包括安装杆、驱动
组件和两个顶辊，底座的顶部固定设有第二台体，驱动组件设在第二台体的顶部，安装杆固定设在驱动组件上，两个顶辊均固定设在安装杆上，抚平机构用来抚平缠绕后绝缘纸的弯曲部分，抚平机构包括刮杆、旋转组件和牵引组件，旋转组件设在底座的顶部，刮杆可活动的设置在旋转组件上，牵引组件设在旋转组件和驱动组件之间，输送组件和驱动组件与控制器均为电性连接。
12.进一步的，输送组件包括减速电机、三爪卡盘和两个放卷辊，减速电机固定设在防护箱的内侧顶部，三爪卡盘固定设在其输出端上，底座远离防护箱的顶部一端呈对称设置有两个支撑板，两个放卷辊呈对称设在两个支撑板之间，每个放卷辊均与两个支撑板转动连接，减速电机与控制器电连接。
13.进一步的，每个放卷辊的一端均套设有链轮，两个链轮通过链条套接，每个放卷辊的一端外壁上均固定设有限位环。
14.进一步的，驱动组件包括伺服电机、连杆、摆杆和连接杆，伺服电机固定设在第二台体的顶部，连杆套设在伺服电机的输出端上，连杆远离伺服电机的一端铰接设置有滑条，摆杆铰接设置在第二台体的顶部，摆杆的内部开设有可供滑条往复滑动的滑槽，连接杆固定设在安装杆的顶部和摆杆远离第二台体的一端之间，伺服电机与控制器电连接。
15.进一步的，每个顶辊的圆周方向上的外壁上均设有安装槽，安装槽的内部固定设有位置传感器，每个顶辊的一端均固定挡块，且两个挡块块靠近，位置传感器与控制器电连接。
16.进一步的，牵引组件包括拉绳、往复齿条和拉簧，底座靠近夹紧锥的顶部一端呈对称设置有两个立杆，其中一个靠近夹紧锥的立杆的顶部外壁上固定设有滑轨，往复齿条滑动设置在滑轨的内部，拉簧固定设在往复齿条和滑轨的内壁之间，拉绳固定设在往复齿条远离拉簧的一端和摆杆远离第二台体的一端之间。
17.进一步的，旋转组件包括伞齿、旋转轴和安装辊，旋转轴插设在两个立杆的顶部之间，安装辊固定设在旋转轴的外壁上，伞齿套设在旋转轴的外壁上，且伞齿与往复齿条啮合连接。
18.进一步的，安装辊与刮杆之间呈对称设置有两个伸缩弹簧，两个伸缩弹簧之间固定设有伸缩杆，且刮杆的顶部为斜角结构。
19.进一步的，伸缩组件包括手轮、丝杆和滑块，第一台体的顶部呈对称设置有两个安装杆，丝杆铰接设置在两个安装杆的顶部，丝杆的两端呈对称设置有两个导杆，滑块套设在两个导杆的外壁上，且滑块与丝杆螺纹连接，滑块的底部固定设有插杆，插杆与夹紧锥转动连接，手轮固定设在丝杆远离夹紧锥的一端，夹紧锥与三爪卡盘的轴线方向一致。
20.进一步的，底座的顶部固定设有支撑架，支撑架的外壁上呈对称设置有两个导向轮，拉绳从两个导向轮之间穿过。
21.本发明的有益效果：
22.1.本发明通过设计控制器、缠绕机构、顶升机构和抚平机构，只需通过四者相互配合，即可实现绝热纸的自动缠绕，相较于现有技术，无需工人站在旁侧辅助进行绝缘纸的缠绕工作，节约了人力，降低了成本。
23.2.本发明通过设计顶升机构，即安装杆、驱动组件和两个顶辊，同时通过在每个顶辊的顶部设计位置传感器，在控制器的内部预设有位置传感器与绝缘纸平直状态时的距离
标准值，位置传感器实时检测其余绝缘纸的距离，当发现距离值与标准值不一致时，即表示绝缘纸出现下凹现象，此时，位置传感器将这一信号发送给控制器，从而通过控制器启动驱动组件，带动两个顶辊对绝热纸与放卷辊邻近位置处容易出现的下凹处进行托举，相较于现有技术，不仅无需工人手动调节绝热纸的松紧度，同时可自动检测并及时使得下凹部位恢复平直，有效避免了工人频繁手调带来的安全隐患，同时提升了绝热纸的输送效率，进而有利于提升缠绕效率。
24.3.本发明通过设计抚平机构，即刮杆、旋转组件和牵引组件，当伞齿下旋时，由于安装轴通过伸缩杆与刮杆固定连接，又因为两个伸缩弹簧起到缓冲作用，从而使得刮杆对缠绕在内胆外壁上的绝缘纸进行抚平，两个缓冲弹簧不仅起到缓冲作用，在刮板抚平褶皱时起到保护绝缘纸的作用，防止将其刮坏，同时起到自适应作用，内胆外壁上的绝缘纸随着缠绕时间堆叠成层数呈递增增长，当缠绕圈数越来越多时，两个伸缩弹簧受到压迫，会通过伸缩杆带动刮杆自动收缩，以调整至最佳抚平长度，将刮杆的顶部设计为斜角结构，是为了保证刮杆复位时速度更快，不会与绝缘纸产生较大抵触力，进而保证刮杆持续运行，不会影响缠绕进程，进一步提升了本设备的实用性和灵活性。
25.4.综合2和3两条有益效果，在对绝热纸下凹处进行托举使其恢复平直状态的同时，其恢复平直状态后会产生一个缠绕的加速度，此时，容易在内胆表面形成弯曲或褶皱，而通过同步运作的刮板刚好能够对此处的弯曲或褶皱部分进行及时抚平，相较于现有技术，在提升输送效率、促进缠绕效率的同时，能够同步对绝热纸表面的弯曲或褶皱部分进行及时有效的刮平，进而有利于提升缠绕质量，进一步提升产品的出厂质量。
26.5.本发明通过设计牵引组件，在安装杆带动两个顶辊托举绝缘纸下凹部分的同时，能够同步对绝热纸的表面进行抚平，防止出现弯曲和褶皱，从而将顶升机构和抚平机构联动设计，并仅仅使用一个驱动源，即减速电机，不仅大大降低了本设备的耗电量，同时缩减了本设备的整体结构，有利于缩减本设备的造价，进而降低缠绕成本。
27.6.本发明通过设计两个限位环和两个挡块，且每个挡块和每个限位环组合形成一个限位区域，对两个同步输送的绝热纸分别进行限位，进而使得两个绝缘纸在输送时不会产生歪斜或移位，进而保证缠绕均匀，提升缠绕效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。
29.图1为本发明的立体结构示意图一；
30.图2为图1中的a处放大图；
31.图3为本发明的立体结构示意图二；
32.图4为图3中的b处放大图；
33.图5为图3中的c处放大图；
34.图6为本发明的侧视图；
35.图7为图6中的d处放大图；
36.图8为本发明的俯视图；
37.图9为图8中的e处放大图；
38.图中：防护箱1，控制器2，缠绕机构3，顶升机构4，抚平机构5，夹紧锥6，伸缩组件7，输送组件8，安装杆9,驱动组件10，顶辊11，刮杆12，旋转组件13，牵引组件14，减速电机15，三爪卡盘16，放卷辊17，链轮18，链条19，限位环20，伺服电机21，连杆22，摆杆23，连接杆24，滑条25，位置传感器26，挡块27，拉绳28，往复齿条29，拉簧30，伞齿31，旋转轴32，安装辊33，伸缩弹簧34，伸缩杆35，手轮36，丝杆37，滑块38，插杆39，导向轮40。
具体实施方式
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
40.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
41.参照图1至图9所示的一种液化气瓶内胆绝热纸缠绕设备，包括底座和防护箱1，还包括还包括控制器2、缠绕机构3、顶升机构4和抚平机构5，缠绕机构3设在底座的顶部以用来缠绕绝热纸，缠绕机构3包括夹紧锥6、伸缩组件7和输送组件8，底座的顶部设有第一台体，第一台体的顶部固定设有防护壳，伸缩组件7设在第一台体的顶部，夹紧锥6固定设在伸缩组件7上，输送组件8设在底座的顶部，顶升机构4设在底座的顶部以用来托举绝热纸的凹陷部分，顶升机构4包括安装杆9、驱动组件10和两个顶辊11，底座的顶部固定设有第二台体，驱动组件10设在第二台体的顶部，安装杆9固定设在驱动组件10上，两个顶辊11均固定设在安装杆9上，抚平机构5用来抚平缠绕后绝缘纸的弯曲部分，抚平机构5包括刮杆12、旋转组件13和牵引组件14，旋转组件13设在底座的顶部，刮杆12可活动的设置在旋转组件13上，牵引组件14设在旋转组件13和驱动组件10之间，输送组件8和驱动组件10与控制器2均为电性连接。
42.输送组件8包括减速电机15、三爪卡盘16和两个放卷辊17，减速电机15固定设在防护箱1的内侧顶部，三爪卡盘16固定设在其输出端上，底座远离防护箱1的顶部一端呈对称设置有两个支撑板，两个放卷辊17呈对称设在两个支撑板之间，每个放卷辊17均与两个支撑板转动连接，减速电机15与控制器2电连接，当内胆固定后，通过控制器2启动减速电机15，从而带动三爪卡盘16旋转，由于夹紧锥6与插杆39转动连接，进而带动水平夹持的内胆旋转，由于绝缘纸的两端分别与内胆和两个放卷辊17套接，进而使得在内胆旋转时，两个放卷辊17上的绝缘纸会自动放卷，实现对内胆的缠绕。
43.每个放卷辊17的一端均套设有链轮18，两个链轮18通过链条19套接，每个放卷辊17的一端外壁上均固定设有限位环20，当进行液化气瓶的内胆的绝热纸缠绕工作时，首先将两个捆绝热纸分别呈卷状套到两个方卷辊的外壁上，然后依次由两个顶辊11的上方穿过，并至二者末端与内胆的外壁套接。
44.驱动组件10包括伺服电机21、连杆22、摆杆23和连接杆24，伺服电机21固定设在第二台体的顶部，连杆22套设在伺服电机21的输出端上，连杆22远离伺服电机21的一端铰接设置有滑条25，摆杆23铰接设置在第二台体的顶部，摆杆23的内部开设有可供滑条25往复滑动的滑槽，连接杆24固定设在安装杆9的顶部和摆杆23远离第二台体的一端之间，伺服电机21与控制器2电连接，伺服电机21启动时，其输出端带动连杆22旋转，由于连杆22的一端与伺服电机21的输出端套接，摆杆23与第二台体的顶部铰接，又因为连杆22远离伺服电机
21的一端与滑块38铰接，滑块38与摆杆23上的滑槽滑动连接，加之，摆杆23远离第二台体的一端与安装杆9的顶部通过连接杆24固定连接，进而带动安装杆9向远离放卷辊17的一端旋转，从而带动安装杆9上的两个顶辊11对两个绝缘纸上的下凹部分进行托举，以使其恢复平直状态，继续顺利向前输送并缠绕至内胆表面，伺服电机21配合连杆22结构可精确控制两个顶辊11旋转多少角度，进而实现对下凹部分的精确托举，而不会造成绝缘纸的撕裂等。
45.每个顶辊11的圆周方向上的外壁上均设有安装槽，安装槽的内部固定设有位置传感器26，每个顶辊11的一端均固定挡块27，且两个挡块27块靠近，位置传感器26与控制器2电连接，控制器2的内部预设有位置传感器26与绝缘纸平直状态时的距离标准值，位置传感器26实时检测其余绝缘纸的距离，当发现距离值与标准值不一致时，即表示绝缘纸出现下凹现象，此时，位置传感器26将这一信号发送给控制器2，从而通过控制器2启动驱动组件10。
46.牵引组件14包括拉绳28、往复齿条29和拉簧30，底座靠近夹紧锥6的顶部一端呈对称设置有两个立杆，其中一个靠近夹紧锥6的立杆的顶部外壁上固定设有滑轨，往复齿条29滑动设置在滑轨的内部，拉簧30固定设在往复齿条29和滑轨的内壁之间，拉绳28固定设在往复齿条29远离拉簧30的一端和摆杆23远离第二台体的一端之间，初始状态时，拉簧30为拉伸状态，在安装杆9带动两个顶辊11托举绝缘纸下凹部分的同时，拉簧30由拉绳28状态向绷紧状态转变，从而使得拉绳28由绷紧状态向松弛状态转变，由于摆杆23远离第二台体的一端之和往复齿条29远离拉簧30的一端固定连接，又因为往复齿条29与滑轨滑动连接，因而带动往复齿条29向靠近拉簧30的一端滑动。
47.旋转组件13包括伞齿31、旋转轴32和安装辊33，旋转轴32插设在两个立杆的顶部之间，安装辊33固定设在旋转轴32的外壁上，伞齿31套设在旋转轴32的外壁上，且伞齿31与往复齿条29啮合连接，当往复齿条29向靠近拉簧30的一端滑动时，由于伞齿31与往复齿条29啮合连接，安装辊33通过旋转轴32与两个立杆转动连接，又因为伞齿31与旋转轴32套接，进而带动伞齿31下旋。
48.安装辊33与刮杆12之间呈对称设置有两个伸缩弹簧34，两个伸缩弹簧34之间固定设有伸缩杆35，且刮杆12的顶部为斜角结构，当伞齿31下旋时，由于安装轴通过伸缩杆35与刮杆12固定连接，又因为两个伸缩弹簧34起到缓冲作用，从而使得刮杆12对缠绕在内胆外壁上的绝缘纸进行抚平，两个缓冲弹簧不仅起到缓冲作用，在刮板抚平褶皱时起到保护绝缘纸的作用，防止将其刮坏，同时起到自适应作用，内胆外壁上的绝缘纸随着缠绕时间堆叠成层数呈递增增长，当缠绕圈数越来越多时，两个伸缩弹簧34受到压迫，会通过伸缩杆35带动刮杆12自动收缩，以调整至最佳抚平长度，将刮杆12的顶部设计为斜角结构，是为了保证刮杆12复位时速度更快，不会与绝缘纸产生较大抵触力，进而保证刮杆12持续运行。
49.伸缩组件7包括手轮36、丝杆37和滑块38，第一台体的顶部呈对称设置有两个安装杆9，丝杆37铰接设置在两个安装杆9的顶部，丝杆37的两端呈对称设置有两个导杆，滑块38套设在两个导杆的外壁上，且滑块38与丝杆37螺纹连接，滑块38的底部固定设有插杆39，插杆39与夹紧锥6转动连接，手轮36固定设在丝杆37远离夹紧锥6的一端，夹紧锥6与三爪卡盘16的轴线方向一致，然后通过三爪卡盘16将液化气瓶的一端夹住，再通过人工旋转手轮36，由于丝杆37为转动设计，滑块38与丝杆37螺纹连接，夹紧锥6通过插杆39与滑块38固定连接，从而带动夹紧锥6向靠近内胆的一端滑动，对其另一端进行夹持，从而实现内胆的固定。
50.底座的顶部固定设有支撑架，支撑架的外壁上呈对称设置有两个导向轮40，拉绳28从两个导向轮40之间穿过，两个导向轮40起到导向作用，保证拉绳28跟随往复齿条29往复滑动平稳运作。
51.本发明的工作原理：当进行液化气瓶的内胆的绝热纸缠绕工作时，首先将两个捆绝热纸分别呈卷状套到两个方卷辊的外壁上，然后依次由两个顶辊11的上方穿过，然后通过三爪卡盘16将液化气瓶的一端夹住，再通过人工旋转手轮36，由于丝杆37为转动设计，滑块38与丝杆37螺纹连接，夹紧锥6通过插杆39与滑块38固定连接，从而带动夹紧锥6向靠近内胆的一端滑动，对其另一端进行夹持，从而实现内胆的固定，接着将两个绝缘纸远离放卷辊17的一端与内胆的整个外壁套接。
52.当内胆固定后，通过控制器2启动减速电机15，从而带动三爪卡盘16旋转，由于夹紧锥6与插杆39转动连接，进而带动水平夹持的内胆旋转，由于绝缘纸的两端分别与内胆和两个放卷辊17套接，进而使得在内胆旋转时，两个放卷辊17上的绝缘纸会自动放卷，实现对内胆的缠绕，两个限位环20和两个挡块27起到限位作用，从而使得两个绝缘纸在输送时不会产生歪斜或移位，进而保证缠绕均匀，提升缠绕效果。
53.控制器2的内部预设有位置传感器26与绝缘纸平直状态时的距离标准值，位置传感器26实时检测其余绝缘纸的距离，当发现距离值与标准值不一致时，即表示绝缘纸出现下凹现象，此时，位置传感器26将这一信号发送给控制器2，从而通过控制器2启动伺服电机21，其输出端带动连杆22旋转，由于连杆22的一端与伺服电机21的输出端套接，摆杆23与第二台体的顶部铰接，又因为连杆22远离伺服电机21的一端与滑块38铰接，滑块38与摆杆23上的滑槽滑动连接，加之，摆杆23远离第二台体的一端与安装杆9的顶部通过连接杆24固定连接，进而带动安装杆9向远离放卷辊17的一端旋转，从而带动安装杆9上的两个顶辊11对两个绝缘纸上的下凹部分进行托举，以使其恢复平直状态，继续顺利向前输送并缠绕至内胆表面，伺服电机21配合连杆22结构可精确控制两个顶辊11旋转多少角度，进而实现对下凹部分的精确托举，而不会造成绝缘纸的撕裂等。
54.初始状态时，拉簧30为拉伸状态，在安装杆9带动两个顶辊11托举绝缘纸下凹部分的同时，拉簧30由拉绳28状态向绷紧状态转变，从而使得拉绳28由绷紧状态向松弛状态转变，由于摆杆23远离第二台体的一端之和往复齿条29远离拉簧30的一端固定连接，又因为往复齿条29与滑轨滑动连接，因而带动往复齿条29向靠近拉簧30的一端滑动。
55.当往复齿条29向靠近拉簧30的一端滑动时，由于伞齿31与往复齿条29啮合连接，安装辊33通过旋转轴32与两个立杆转动连接，又因为伞齿31与旋转轴32套接，进而带动伞齿31下旋，由于安装轴通过伸缩杆35与刮杆12固定连接，又因为两个伸缩弹簧34起到缓冲作用，从而使得刮杆12对缠绕在内胆外壁上的绝缘纸进行抚平，两个缓冲弹簧不仅起到缓冲作用，在刮板抚平褶皱时起到保护绝缘纸的作用，防止将其刮坏，同时起到自适应作用，内胆外壁上的绝缘纸随着缠绕时间堆叠成层数呈递增增长，当缠绕圈数越来越多时，两个伸缩弹簧34受到压迫，会通过伸缩杆35带动刮杆12自动收缩，以调整至最佳抚平长度，将刮杆12的顶部设计为斜角结构，是为了保证刮杆12复位时速度更快，不会与绝缘纸产生较大抵触力，进而保证刮杆12持续运行，两个导向轮40起到导向作用，保证拉绳28跟随往复齿条29往复滑动平稳运作。