郭方皓，王鵬，杜井民，張義春，劉佳林

摘 要：通過設(shè)計(jì)自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)及配套的工裝以及選擇合適的參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)纏繞膠管防護(hù)外套，通過試驗(yàn)達(dá)到使用要求。設(shè)計(jì)的自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)纏繞不同尺寸膠管的護(hù)套，提高了纏繞護(hù)套的效率，縮短膠管總成的生產(chǎn)周期。

關(guān)鍵詞：膠管護(hù)套；自動(dòng)纏繞；效率提升

中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）06-0024-02

Abstract： Through the design of automatic winding sheathing machine and matching tooling as well as the selection of appropriate parameters， the final realization of automatic winding hose protective jacket， through the test to meet the requirements. The design of automatic winding sheathing machine can realize automatic winding of different sizes of rubber sheath， improve the efficiency of winding sheathing and shorten the production cycle of rubber pipe assembly.

Keywords： hose sheath； automatic winding； efficiency improvement

引言

隨著工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)的復(fù)蘇，世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)外對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品需求量的增加，膠管總成作為工程機(jī)械主機(jī)上不可或缺的一個(gè)重要零部件，需求量也是大大的增加，主機(jī)產(chǎn)品對(duì)膠管總成的生產(chǎn)周期和品質(zhì)也提出了更高的要求。膠管總成主要由膠管、接頭、護(hù)套、密封圈等零部件組成，護(hù)套的作用是保護(hù)管路的摩擦、碰撞、隔絕污染，抗腐蝕氧化作用，增加護(hù)套能夠有效的提高膠管總成的使用壽命，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)主機(jī)需要纏繞護(hù)套的膠管占總膠管數(shù)量的30%～40%，傳統(tǒng)的護(hù)套纏繞方法為人工纏繞，對(duì)于大于3m的膠管總成，需要兩人配合纏繞，對(duì)于膠管生產(chǎn)企業(yè)來說，護(hù)套纏繞工序是一個(gè)瓶頸工序，纏繞過程不可控，需要工人的手感和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行纏繞，這都直接影響膠管總成的生產(chǎn)效率與品質(zhì)。

本文介紹了自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)的研制，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)纏繞護(hù)套，提高了護(hù)套纏繞的效率，進(jìn)而縮短了膠管總成的生產(chǎn)周期。

1 膠管自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)

1.1 自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)的設(shè)計(jì)

膠管總成接頭分為直角接頭與直通接頭，膠管總成扣壓完后，兩頭為接頭，中間為膠管，護(hù)套的作用主要是防護(hù)中間位置的膠管，通過現(xiàn)場觀察，自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)需要完成膠管的快速裝卡，退回，拉緊、徑向旋轉(zhuǎn)、軸向移動(dòng)，升降等動(dòng)作。

自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)主要由機(jī)架、快速裝卡裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、拉緊裝置、滑軌、軸向纏繞裝置、控制系統(tǒng)等部位組成。

設(shè)計(jì)專用的夾具實(shí)現(xiàn)膠管總成的快速裝卡，通過直線進(jìn)給電機(jī)實(shí)現(xiàn)膠管總成的拉緊，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過專用的膠管接頭夾塊帶動(dòng)膠管的自身旋轉(zhuǎn)，通過進(jìn)給電機(jī)滑軌軸向的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)護(hù)套的纏繞。

1.2 自動(dòng)纏繞護(hù)套機(jī)的控制要求

護(hù)套纏繞裝置控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)護(hù)套的自動(dòng)纏繞、手動(dòng)控制與急停等程序。

（1）手動(dòng)控制過程，通過各個(gè)動(dòng)作的控制開關(guān)獨(dú)立完成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，拉緊裝置的前進(jìn)與后退，軸向纏繞裝置的軌道移動(dòng)。

（2）自動(dòng)控制過程，可實(shí)現(xiàn)徑向旋轉(zhuǎn)速度與軸向進(jìn)給速度的設(shè)定與調(diào)節(jié)，膠管拉緊動(dòng)作，從旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)膠管旋轉(zhuǎn)，軸向纏繞裝置沿滑軌拉動(dòng)護(hù)套纏繞，到護(hù)套纏繞完成，軸向纏繞裝置返回零點(diǎn)，各個(gè)動(dòng)作依次順序進(jìn)行?？刂屏鞒虉D見圖1。

（3）故障急停，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行故障的急停，當(dāng)出錯(cuò)時(shí)及時(shí)停止纏繞工作，然后切換到手動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)人工調(diào)整后繼續(xù)完成后續(xù)的工序，或者停機(jī)進(jìn)行維修工作。

2 自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)快速裝卡工裝

護(hù)套纏繞的基本要求是對(duì)膠管進(jìn)行全覆蓋防護(hù)，護(hù)套之間無間隙，針對(duì)不同規(guī)格、不同接頭的膠管總成，這也是膠管總成在裝卡過程中，能否實(shí)現(xiàn)互換的關(guān)鍵，也是提高纏繞護(hù)套效率的前提。此外，護(hù)套纏繞過程要平滑過度，不能出現(xiàn)疊加纏繞或者間隙過大。

護(hù)套纏繞主要考慮不同接頭，不同規(guī)格膠管總成的裝卡，對(duì)自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)快速裝卡工裝的三個(gè)基本要求：首先，要能夠滿足直通接頭與直角接頭的快速裝卡，然后要實(shí)現(xiàn)膠管接頭與工裝的自動(dòng)對(duì)中，再次能夠?qū)崿F(xiàn)不同規(guī)格膠管、不同接頭的裝卡工裝快速互換。接頭為直通接頭的膠管總成，與相連接的接頭工裝（如圖2所示），原則上一種擋板對(duì)應(yīng)一種規(guī)格接頭，圖中的擋板可根據(jù)不同規(guī)格的直通接頭進(jìn)行快速互換。

對(duì)于接頭為直角接頭的膠管總成，考慮到裝卸方便，接頭與工裝同心，一種工裝對(duì)應(yīng)一種規(guī)格的接頭，快速裝卡工裝通過軸套與電機(jī)主軸快速配合，接頭彎曲部位卡入槽內(nèi)，尾部通過螺栓壓緊，實(shí)現(xiàn)快速裝卡，如圖3所示。

3 自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）檢查自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)的各種動(dòng)作是否正常。

（2）檢查設(shè)計(jì)的快速裝卡工裝能夠滿足直角接頭與直通接頭的膠管總成護(hù)套的纏繞。

（3）通過試驗(yàn)確定25、32、38三種規(guī)格膠管的護(hù)套纏

繞參數(shù)。

3.2 試驗(yàn)內(nèi)容

首先對(duì)快速裝卡裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、拉緊裝置、滑軌、軸向纏繞裝置、控制系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)，進(jìn)行逐一排查，確定各機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常運(yùn)行。其次，通過試驗(yàn)得出，不同規(guī)格膠管的纏繞護(hù)套參數(shù)，如表1所示。

根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)將護(hù)套長度調(diào)整到膠管總成長度的1.1倍，最為貼合護(hù)套的纏繞長度。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果

自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)各種動(dòng)作靈活連貫，旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)給速度和進(jìn)給行程可調(diào)節(jié)，通過計(jì)算機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)直角接頭與直通接頭膠管總成的護(hù)套纏繞，并確定了25、32、38三種規(guī)格膠管的護(hù)套纏繞參數(shù)，通過試驗(yàn)樣品，滿足纏繞護(hù)套的技術(shù)要求。

4 結(jié)束語

我們?cè)O(shè)計(jì)的一臺(tái)自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)和一套快速裝卡模具，如圖4所示，根據(jù)試驗(yàn)總結(jié)了護(hù)套纏繞的參數(shù)，自動(dòng)護(hù)套纏繞機(jī)與原有的手工纏繞方式相比，不在依靠手感和經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)設(shè)備，把纏護(hù)套的方式參數(shù)化，更加的方便、快捷，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高護(hù)套纏繞的效率，進(jìn)而提高膠管總成的生產(chǎn)效率，適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形式的市場需求。

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