CN101823109A - 一种双筋并绕全自动钢筋混凝土管钢筋骨架滚焊机 - Google Patents

Abstract

一种双筋并绕全自动钢筋混凝土管钢筋骨架滚焊机。涉及滚焊机。能满足双筋并绕要求，生产出大口径、高配筋率，能高效、高精度制作无应力骨架。双筋并绕滚焊机包括机架、主轴、推筋杆、推筋轴、主花盘、法兰盘、后花盘、推筋花盘、焊接座、导向杆、推筋小车装置、双钢筋导向装置和焊接装置；它还包括双钢筋导向装置、穿筋装置和变径机构；双钢筋导向装置包括单钢筋的逐渐导向轮组和双钢筋合并导向轮组；穿筋装置包括开口纵向槽的穿筋管、推筋圆钢、推筋花盘、推筋小车装置和推筋花盘轴向运动的驱动机构；变径机构包括推筋杆连接法兰盘、推筋杆、推筋轴、链传动机构和法兰驱动机构；焊接电极轮设有大于两根所述环筋直径的辊槽。

Description

一种双筋并绕全自动钢筋混凝土管钢筋骨架滚焊机

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土管中钢筋骨架的滚焊机，尤其涉及一种能实现大口径(φ3500～φ4200mm)、高配筋率、高生产率、能解决混凝土浇铸过程中石子分层的问题，能使环筋双筋同时并绕焊接的全自动变径的钢筋笼滚焊机。

背景技术

随着城建事业的不断发展，钢筋混凝土排水、排污管道无论是口径还是技术要求均发生了极大的变化，管子的口径也不断增大，其装配形式早已由平口刚性连接衍生发展为承插式，企口式柔性接口。钢承口F型顶管产品在工程中也得到了全方位的普及。利用顶管替代箱涵用于电力线缆辅设工程，大大地拓宽了钢筋混凝土管道的应用领域。上海用于电缆辅设的管子现在的直径已达Φ4000mm，以上条件变化，最终导致的结果就是钢筋混凝土制管工厂必须生产大口径、高级别能承受大外荷载的管道。

生产大口径(φ3500～φ4200mm)、高级别、承受大的外荷载的钢筋混凝土管非常关键的环节，就是要保证为管子提供具有高配筋率的钢筋骨架(钢筋笼)。

通常我们生产的排水、排污管的钢筋骨架采用的钢筋均小于φ10mm，其精度要求也不甚太高，用手工扎制或现在普遍使用的滚焊机制作都能满足需要。然而，现在市场对大口径、高级别、承受大荷载产品的需求越来越多。为满足其强度需求，配筋率随之增大，钢筋的直径也不断加粗，如与高速公路配套采用的管道普遍用了φ12mm以上的钢筋，电力电缆辅设使用的管道大多采用直径φ14或φ16mm钢筋作纵、环筋，这样一来就产生如下状况：

目前国内生产钢筋骨架滚焊机的厂家，除少数能勉强生产钢丝为φ12mm单环筋的钢筋骨架外，而大部分厂家生产的滚焊机基本上是无法用于大口径钢筋笼的生产制作，要制作大口径钢筋笼也只能靠人手工扎制，以φ3000mm管子为例，其钢筋骨架扎制焊接七个工人每班只能生产四只，生产效率极低，工人劳动强度大。

钢筋混凝土管的配筋率要求与钢筋直径的大小、纵筋数量、环筋环数的多少有着很密切的关系。有两种方式可提高钢筋笼的含钢量：一是增大钢筋的直径，二是减小钢筋的直径、增加钢筋密度。如果用减小钢筋直径的方法来提高钢筋笼的配筋率，那么钢筋笼的环筋的环数就会增加，这样会使原本已经很密的两环筋环间距变得更小，无法满足浇铸混凝土时石料运动，最终造成石料“分层”，使混凝土管制品的石料分配不均，严重影响了钢筋混凝土管的质量要求。因此，就需要合理地采用小直径环筋，在适当的螺距下，进行双筋并绕的方式来制作钢筋笼，最终达到提高钢筋混凝土管抗压强度的目的。但是国内市场的现有设备无法满足这一要求。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能满足两根直径为φ11mm钢筋(等效φ15mm钢筋的截面积)双筋并绕要求，能生产大口径、具有高配筋率、且能高效、高精度制作无应力骨架的钢筋笼焊机。

本发明的技术方案是：所述钢筋骨架包括纵筋和环筋，所述双筋并绕滚焊机它包括机架、主轴、推筋杆、推筋轴、主花盘、法兰盘、后花盘、推筋花盘、焊接座、导向杆、推筋小车装置、双钢筋导向装置和焊接装置；所述主花盘上沿半径方向放射状开设有与纵筋相等数量的通槽，所述通槽内活动连接有穿筋孔的焊接座，所述焊接座远端的端面固定连接有焊接块，所述焊接块朝向所述主花盘盘缘方向的外表面上设有所述环筋的承接面；所述导向杆与主花盘和后花盘相连，以保证主花盘、后花盘和推筋花盘的同步转动；所述焊接座包括焊接电极轮；它还包括双钢筋导向装置、穿筋装置和变径机构；

所述双钢筋导向装置包括单钢筋的逐渐导向轮组和双钢筋合并导向轮组；

所述穿筋装置包括开口纵向槽的穿筋管、推筋圆钢、推筋花盘、推筋小车装置和推筋花盘轴向运动的驱动机构；所述法兰和推筋花盘上分别设有与纵筋相等数量的通槽，所述穿筋管与所述焊接座上的穿筋孔对接，再贯穿法兰盘、推筋花盘上的通槽，直抵后花盘并固定连接于后花盘上；所述推筋圆钢活动设置在所述穿筋管内；所述推筋花盘活动连接在所述主轴上，能沿主轴外表面做轴向运动，所述推筋花盘上的通槽处对应所述穿筋管上的纵向槽内的钢筋导杆，以推动推筋圆钢在穿筋管内运动；

所述变径机构包括推筋杆连接法兰盘、推筋杆、推筋轴、链传动机构和法兰驱动机构；所述推筋杆连接法兰盘设置在所述主轴接近所述主花盘的一端的端部；所述法兰活动连接在所述主轴上，能沿主轴外表面做轴向运动；所述推筋轴上设有变径链轮，所述变径链轮与所述法兰相连，能通过所述法兰驱动机构驱动法兰作轴向运动；所述推筋杆将所述法兰与推筋杆连接法兰盘相连；所述链传动机构将所述推筋杆连接法兰盘、焊接座和法兰相连，在法兰作轴向运动时，使得所述焊接座带张力地在所述主花盘的放射状通槽内运动；

所述焊接电极轮设有大于两根所述环筋直径的棍槽。

所述焊接电极轮相对于所述承接面略偏向所述主花盘方向，使朝向焊接座外侧的二根环筋接受焊接电极轮辊槽侧面的挤压。

它还包括双钢筋导向装置组，所述双筋导向装置组包括一个双槽导向轮和双槽压筋轮，以及至少两组单筋导向轮和单筋压筋轮；所述双槽导向轮和双槽压筋轮设在焊接装置的机架上，处于所述焊接座的下方。

本发明主要由旋转部件、推筋部件、推筋小车运行装置、自动变径部件及电极轮焊接装置等部件组成，通过传动系统将其联系在一起。传动系统采用分别传动形式，主花盘旋转、推筋小车的运行及钢筋骨架的变径分别用各自电动机驱动装置带动。主电机安装在旋转部件的机架内，带动主花盘旋转，实现环筋在纵筋上的缠绕。推筋小车电动机通过链轮传动带动小车及推筋花盘作直线运动，完成纵筋的牵引焊接。焊接完毕推筋小车具有自动返回复位功能。钢筋骨架的变径经链条带动焊接座各部件的运动，完成钢筋骨架与主花盘同步动作，钢筋骨架的直径大小变化由焊接座沿主花盘的通槽作径向运动来完成，实现自动变径。滚焊机的双钢筋导向过程要比单钢筋导向过程所承受的阻力要大，在设计时为减小双钢筋在送丝过程中的阻力，我们采用先将钢筋分别单筋逐渐导向，最后一起导入双筋导向装置。双筋导向装置包括一只双槽导向轮和一只双槽压筋轮，最后将二根钢筋合并，并同时导入到焊接装置的电极轮槽内焊接双环钢筋。这样既减小了钢丝绕丝的阻力，又能保证钢筋缠绕的工艺要求。

滚焊机焊接装置的电控系统采用三相硅整流电阻焊接技术。全自动三相硅整流排水管钢筋骨架滚焊机，是我公司根据目前市场对大口径钢筋混凝土输排水管的需求，和今后电力部门对焊接设备必需使用三相平衡电源的要求而开发的一种三相硅整流排水管钢筋骨滚焊机。由于本设备是大电流短路焊接，如果按常规设计，每平方毫米通过2A电流，流过35000A电流导体需17500平方毫米铜导体，由于本设备电极位置它不是固定体，需随看笼体直径变化而变化、而笼体最小螺距仅25毫米，如此大的导体根本无法实现在滚动的状态下焊接。

如按照笼体要求保证焊接电极到位，必须减小导体面积，但减小导体面积，在短时间内如此大电流通过，导体温度很快就会达到几百度使电流无法通过。

故而我们设计了，导体、电极轴、电极轮、全部使用强水冷却，使导电部件始中处于常温状态，导体面积减小到二十分之一，从而每台焊机也节约了近500kg铜材，在电极轴与导体之间，使用了我厂电工组攻关特制的导电润滑油来填充轴瓦之间的间隙。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图中1链条，2推筋杆法兰盘，3推筋杆，4钢筋骨架纵筋，5钢筋骨架双环筋，6电极轮，7焊接座，8电极感应螺栓，9主花盘，10法兰，11推筋圆钢，12推筋花盘，13钢筋导管，14推筋小车装置，15推筋杆，16穿筋管，17主轴，18推筋轨道，19导向杆，20后花盘，21导向轴，22变径装置，23机架；

图2是本发明中焊接时状态示意图

图中60是电极轮辊槽；

图3是图1的A向视图

图4是本发明中送筋机构的示意图

图中24单筋导向装置一，25单筋导向装置二，26双钢筋合并导向装置，27焊接装置。

具体实施方式

如图1所示，主传动部件安装在机架23上，导向杆19由推筋花盘12的通槽内穿过，将其两端分别将主花盘9和后花盘20固定连接，主轴17分别与后花盘20和主花盘9固定连接。当主电机工作时，主花盘9、推筋花盘12、主轴17和后花盘20旋转，实现钢筋环筋5在纵筋4上的缠绕。

牵引传动装置和推筋轨道18固定连接于机架23上，钢筋的纵筋4和若干根推筋圆钢11穿于穿筋管16内，穿筋管16的一端和后花盘20固定，另一端穿于焊接座7通孔内。当牵引电机工作时，推筋小车装置14通过滚轮和两端的链条经链轮传动，实现推筋小车装置14在推筋轨道18内的行走动作，同时推筋花盘12推动钢筋导管13和推筋圆钢11，将至于穿筋管16内钢筋的纵筋4推出。

变径装置22安装于机架的尾部，导向轴21的一端与推筋拉杆15联接，另一端至于变径机构的外套内，推筋拉杆15的另一端与推筋杆法兰盘2联接。推筋杆3一端与推筋杆法兰盘2联接，另一端至于法兰10内，链条1经变径换向轮将推筋杆法兰盘2和焊接座7联接，焊接座7的另一端由链条经链轮与法兰10联接。当变径电机工作时，实现法兰10在主轴17上作直线运动，同时由链条1牵拉焊接座7在主花盘9的通槽内作径向运动，实现钢筋笼直径大小变化的动作和二次扩径的动作。

滚焊机在工作前，将焊接装置27中的电极轮6对准焊接座7上的先将二根钢筋环筋5分别由单筋导向装置一24、单筋导向装置二25、双钢筋合并导向装置26的导向轮槽内穿过，导入电极轮6的辊槽60内，电极轮6将其辊槽60内的二根钢筋环筋5与钢筋的纵筋4压紧，人工焊接钢筋笼焊点的第一点，当滚焊机开始工作时，当电极感应螺栓8旋转到编码器感应点位置时，焊接电极轮6处的环筋5和纵筋4，自动完成以上各部件的动作过程。

Claims (3)

1.一种双筋并绕全自动钢筋混凝土管钢筋骨架滚焊机，所述钢筋骨架包括纵筋和环筋，所述双筋并绕滚焊机它包括机架、主轴、推筋杆、推筋轴、主花盘、法兰盘、后花盘、推筋花盘、焊接座、导向杆、推筋小车装置、双钢筋导向装置和焊接装置；所述主花盘上沿半径方向放射状开设有与纵筋相等数量的通槽，所述通槽内活动连接有穿筋孔的焊接座，所述焊接座远端的端面固定连接有焊接块，所述焊接块朝向所述主花盘盘缘方向的外表面上设有所述环筋的承接面；所述导向杆与主花盘和后花盘相连，以保证主花盘、后花盘和推筋花盘的同步转动；所述焊接座包括焊接电极轮；其特征在于，它还包括双钢筋导向装置、穿筋装置和变径机构；

所述双钢筋导向装置包括单钢筋的逐渐导向轮组和双钢筋合并导向轮组；

所述穿筋装置包括开口纵向槽的穿筋管、推筋圆钢、推筋花盘、推筋小车装置和推筋花盘轴向运动的驱动机构；所述法兰和推筋花盘上分别设有与纵筋相等数量的通槽，所述穿筋管与所述焊接座上的穿筋孔对接，再贯穿法兰盘、推筋花盘上的通槽，直抵后花盘并固定连接于后花盘上；所述推筋圆钢活动设置在所述穿筋管内；所述推筋花盘活动连接在所述主轴上，能沿主轴外表面做轴向运动，所述推筋花盘上的通槽处对应所述穿筋管上的纵向槽内的钢筋导杆，以推动推筋圆钢在穿筋管内运动；

所述变径机构包括推筋杆连接法兰盘、推筋杆、推筋轴、链传动机构和法兰驱动机构；所述推筋杆连接法兰盘设置在所述主轴接近所述主花盘的一端的端部；所述法兰活动连接在所述主轴上，能沿主轴外表面做轴向运动；所述推筋轴上设有变径链轮，所述变径链轮与所述法兰相连，能通过所述法兰驱动机构驱动法兰作轴向运动；所述推筋杆将所述法兰与推筋杆连接法兰盘相连；所述链传动机构将所述推筋杆连接法兰盘、焊接座和法兰相连，在法兰作轴向运动时，使得所述焊接座带张力地在所述主花盘的放射状通槽内运动；

所述焊接电极轮设有大于两根所述环筋直径的棍槽。

2.根据权利要求1所述的一种双筋并绕全自动钢筋混凝土管钢筋骨架滚焊机，其特征在于，所述焊接电极轮相对于所述承接面略偏向所述主花盘方向，使朝向焊接座外侧的二根环筋接受焊接电极轮辊槽侧面的挤压。

3.根据权利要求1所述的一种双筋并绕全自动钢筋混凝土管钢筋骨架滚焊机，其特征在于，它还包括双钢筋导向装置组，所述双筋导向装置组包括一个双槽导向轮和双槽压筋轮，以及至少两组单筋导向轮和单筋压筋轮；所述双槽导向轮和双槽压筋轮设在焊接装置的机架上，处于所述焊接座的下方。

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