[发明专利]复合管材制造设备及其缠绕复合辊组

说明书

本发明涉及管材制造设备领域，公开了一种复合管材制造设备及其缠绕复合辊组，该缠绕复合辊组(100)包括两端分别固定连接至主机架立柱(210)和主支承辊前安装板(3)的中心支撑臂(1)、安装为各自的转动轴线沿平行于该中心支撑臂的延伸方向的上主支承辊(4)和下主支承辊(5)、分别对应设置于中心支撑臂的前后两端的前端板(6)和后端板(7)以及可转动地安装至该前端板和后端板之间的多个辅助支承辊(8)，所述前端板和后端板中的至少一者能够相对中心支撑臂转动为使得各个辅助支承辊的转动轴线相对中心支撑臂的延伸方向倾斜。该缠绕复合辊组能够在保持向管材内壁面施加轴向驱动力的基础上，有效保证制得的管材的成型质量。

技术领域

本发明涉及管材制造设备，具体地涉及一种缠绕复合辊组。在此基础上，本发明还涉及一种包括该缠绕复合辊组的复合管材制造设备。

背景技术

利用钢带等增强体增强的橡胶或塑料管道已被广泛应用于输送各类流体介质。为了能够在不同施工环境下进行压力输送，现有技术还提出了利用缠绕并夹持在多层塑料层之间的增强层增强的增强复合管，以能够承受较高的管内压和一定的管外压，这有利于方便地选择架空施工或埋地施工，并可用作瓦斯输送管、压力供水管等压力流体输送载体。

在用于上述管道的管材制造中，通常需要使得管壁的各层在缠绕复合辊组上复合成型，该缠绕复合辊组包括多个支承辊，这些支承辊形成用于支撑管壁片材的环形支承周面。在复合成型过程中，由于缠绕复合辊组中的至少部分支承辊被驱动为绕自身轴线转动，释放于环形支承周面上的片材(如塑料片、钢带)被驱动为在该环形支承周面上螺旋搭接地成型为复合管材的管壁，同时缠绕复合辊组还通过适当方式对该管壁施加轴向作用力，使得成型的复合管材沿轴向从复合管材制造设备输出。

例如，在中国实用新型专利CN201283656Y中公开了一种金属增强螺旋波纹管的制造装置，其包括管壁螺旋敷设成型单元以及与之配合的碾压单元，其中，管壁螺旋敷设成型单元具有若干间隔排布为形成环形支承周面的支承辊，各个支承辊由被轴向支撑结构定位并间隔相对设置的环形周面支承架支承。这些支承辊包括位于轴向支撑结构上方的固定式主支承辊、位于轴向支撑结构下方的活动式主支承辊以及至少两个辅助支承辊。通过使得环形周面支承架中的至少一者相对轴向支撑结构在0-±15°范围内转动，可使得各个支承辊相对轴向支撑结构的延伸方向倾斜，由此，在主支承辊被驱动为绕自身轴线转动过程中，支承于其上的片材受到的来自该主支承辊的摩擦力不仅包括沿环形支承周面的周向分力，使得该片材及由其形成的管壁在环形支承周面上转动；还包括沿轴向支撑结构的延伸方向的轴向分力，使得该片材及由其形成的管壁被沿轴向向前推送。

再如，中国实用新型专利CN201677508U公开了一种金属增强波纹管的制造装置，该制造装置不仅通过旋转支承单元的两个旋转支承架相对转动大小为γ转角而使得主支承辊产生轴向分力，还通过将旋转支承单元整体相对水平线具有向管材出管方向的下倾夹角Ψ而便于熔融态塑料带材和弯曲成型的金属增强结构带材在旋转支承单元的环状支承周面上螺旋缠绕敷设和螺旋前进。

上述现有技术通过绕中心轴线扭转前或后端板来实现圆周上的所有支承辊的扭转，在扭转后，使制造的管材沿各支承辊外周接触面旋转的同时，还具有轴向前进的动力。然而，由于片材的主要复合部位位于上主支承辊的顶面，当其被扭转为相对中心轴线倾斜后，其对应的(碾压单元的)上压轮组件也需适应性调整水平和竖直方位，以便保证管材的复合质量，该调整过程较为繁琐且极度依赖于操作人员经验，无法保证制得的管材质量的稳定性。更重要地，如图1所示地，塑料片、增强带等片材600通常被设置为沿垂直于中心轴线的方向释放至上主支承辊的顶面，而在被扭转后，上主支承辊的不同轴向位置会存在高度差，其与其他支承辊形成的环形支承周面实际上并非圆柱面，而是形成为马鞍形的支承周面轮廓700，这将导致片材600复合成型时的螺旋搭接的压力不一致，严重影响产品复合质量。当扭转角度较大时，该问题将更为明显，且由于支承辊与管壁内表面的接触面减小，将可能导致出管不畅。

发明内容