工程機械液壓膠管自動纏繞護套機的研制

郭方皓，王鵬，杜井民，張義春，劉佳林

摘 要：通過設計自動纏繞護套機及配套的工裝以及選擇合適的參數，最終實現自動纏繞膠管防護外套，通過試驗達到使用要求。設計的自動纏繞護套機可實現自動纏繞不同尺寸膠管的護套，提高了纏繞護套的效率，縮短膠管總成的生產周期。

關鍵詞：膠管護套；自動纏繞；效率提升

中圖分類號：TH137 文獻標志碼：A 文章編號：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

隨著工程機械產業(yè)的復蘇，世界經濟的持續(xù)發(fā)展，國內外對工程機械產品需求量的增加，膠管總成作為工程機械主機上不可或缺的一個重要零部件，需求量也是大大的增加，主機產品對膠管總成的生產周期和品質也提出了更高的要求。膠管總成主要由膠管、接頭、護套、密封圈等零部件組成，護套的作用是保護管路的摩擦、碰撞、隔絕污染，抗腐蝕氧化作用，增加護套能夠有效的提高膠管總成的使用壽命，根據統(tǒng)計，一臺主機需要纏繞護套的膠管占總膠管數量的30%～40%，傳統(tǒng)的護套纏繞方法為人工纏繞，對于大于3m的膠管總成，需要兩人配合纏繞，對于膠管生產企業(yè)來說，護套纏繞工序是一個瓶頸工序，纏繞過程不可控，需要工人的手感和經驗進行纏繞，這都直接影響膠管總成的生產效率與品質。

本文介紹了自動纏繞護套機的研制，實現了自動纏繞護套，提高了護套纏繞的效率，進而縮短了膠管總成的生產周期。

1 膠管自動纏繞護套機

1.1 自動纏繞護套機的設計

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，護套的作用主要是防護中間位置的膠管，通過現場觀察，自動纏繞護套機需要完成膠管的快速裝卡，退回，拉緊、徑向旋轉、軸向移動，升降等動作。

自動纏繞護套機主要由機架、快速裝卡裝置、旋轉機構、拉緊裝置、滑軌、軸向纏繞裝置、控制系統(tǒng)等部位組成。

設計專用的夾具實現膠管總成的快速裝卡，通過直線進給電機實現膠管總成的拉緊，旋轉電機通過專用的膠管接頭夾塊帶動膠管的自身旋轉，通過進給電機滑軌軸向的移動實現護套的纏繞。

1.2 自動纏繞護套機的控制要求

護套纏繞裝置控制系統(tǒng)能夠實現護套的自動纏繞、手動控制與急停等程序。

（1）手動控制過程，通過各個動作的控制開關獨立完成旋轉機構的旋轉，拉緊裝置的前進與后退，軸向纏繞裝置的軌道移動。

（2）自動控制過程，可實現徑向旋轉速度與軸向進給速度的設定與調節(jié)，膠管拉緊動作，從旋轉機構帶動膠管旋轉，軸向纏繞裝置沿滑軌拉動護套纏繞，到護套纏繞完成，軸向纏繞裝置返回零點，各個動作依次順序進行?？刂屏鞒虉D見圖1。

（3）故障急停，可實現運行故障的急停，當出錯時及時停止纏繞工作，然后切換到手動狀態(tài)，經人工調整后繼續(xù)完成后續(xù)的工序，或者停機進行維修工作。

2 自動護套纏繞機快速裝卡工裝

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

護套纏繞主要考慮不同接頭，不同規(guī)格膠管總成的裝卡，對自動護套纏繞機快速裝卡工裝的三個基本要求：首先，要能夠滿足直通接頭與直角接頭的快速裝卡，然后要實現膠管接頭與工裝的自動對中，再次能夠實現不同規(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），原則上一種擋板對應一種規(guī)格接頭，圖中的擋板可根據不同規(guī)格的直通接頭進行快速互換。

對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，一種工裝對應一種規(guī)格的接頭，快速裝卡工裝通過軸套與電機主軸快速配合，接頭彎曲部位卡入槽內，尾部通過螺栓壓緊，實現快速裝卡，如圖3所示。

3 自動護套纏繞機試驗

3.1 試驗目的

（1）檢查自動護套纏繞機的各種動作是否正常。

（2）檢查設計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套的纏繞。

（3）通過試驗確定25、32、38三種規(guī)格膠管的護套纏

繞參數。

3.2 試驗內容

首先對快速裝卡裝置、旋轉機構、拉緊裝置、滑軌、軸向纏繞裝置、控制系統(tǒng)等結構，進行逐一排查，確定各機構動作是否正常運行。其次，通過試驗得出，不同規(guī)格膠管的纏繞護套參數，如表1所示。

根據現場試驗將護套長度調整到膠管總成長度的1.1倍，最為貼合護套的纏繞長度。

3.3 試驗結果

自動護套纏繞機各種動作靈活連貫，旋轉速度、進給速度和進給行程可調節(jié)，通過計算機控制，可實現直角接頭與直通接頭膠管總成的護套纏繞，并確定了25、32、38三種規(guī)格膠管的護套纏繞參數，通過試驗樣品，滿足纏繞護套的技術要求。

4 結束語

我們設計的一臺自動護套纏繞機和一套快速裝卡模具，如圖4所示，根據試驗總結了護套纏繞的參數，自動護套纏繞機與原有的手工纏繞方式相比，不在依靠手感和經驗，依據設備，把纏護套的方式參數化，更加的方便、快捷，減少工人的勞動強度，提高護套纏繞的效率，進而提高膠管總成的生產效率，適應當前經濟形式的市場需求。

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