Cuộn ống tự động trong công nghiệp là thiết bị quản lý-ống cơ khí được thiết kế để lưu trữ, triển khai và tự động rút ống. Chúng được sử dụng cho khí nén, nước, dầu, mỡ, chất lỏng thủy lực và các phương tiện tương thích khác trong nhà xưởng, nhà máy sản xuất, máy xây dựng, thiết bị nông nghiệp, xe tải dịch vụ và hệ thống làm sạch công nghiệp.
Không giống như giá đỡ ống cơ bản, cuộn ống tự động kết hợp việc lưu trữ ống với cơ chế tua lại được kiểm soát. Khi người vận hành kéo ống ra ngoài, trống sẽ quay và tích trữ năng lượng cơ học trong lò xo hoặc bộ truyền động được hỗ trợ. Khi ống được thả ra, cơ cấu sẽ quay trống theo hướng ngược lại và đưa ống về vị trí đã lưu.
Một cuộn ống tự động công nghiệp điển hình bao gồm khung, trống, trục, vòng bi, cơ cấu tua lại, khớp xoay, thanh dẫn ống, nút chặn, ống và giá đỡ. Hiệu suất của cuộn hoàn chỉnh phụ thuộc vào sự tương tác giữa các bộ phận này và thông số kỹ thuật thực tế của ống.
1. Cấu trúc cốt lõi của cuộn ống tự động công nghiệp
Khung cuộn
Khung là cấu trúc chịu tải chính. Nó hỗ trợ tang trống, trục, vòng bi, cơ cấu tua lại và hệ thống lắp đặt.
Các vật liệu phổ biến bao gồm thép cacbon, thép không gỉ, nhôm và kim loại tấm định hình. Khung phải chịu được cả trọng lượng tĩnh của cuộn và lực động được tạo ra khi người vận hành kéo hoặc rút ống.
Đối với các ứng dụng-được lắp trên xe và các ứng dụng tải nặng-, độ cứng của khung và độ bền của khung lắp trở nên đặc biệt quan trọng vì độ rung và va đập có thể làm tăng tải trọng cơ học.
trống cuộn
Trống là thành phần hình trụ quay xung quanh mà ống được lưu trữ.
Đường kính và chiều rộng của nó xác định dung tích ống có sẵn và ảnh hưởng đến bán kính uốn ống. Đường kính trống lớn hơn có thể mang lại đường uốn nhẹ nhàng hơn cho các ống cứng hoặc được gia cố.
Do đó, dung tích trống phải được xem xét cùng với đường kính và chiều dài bên ngoài của ống. Cuộn chứa ống thủy lực dài có đường kính-nhỏ có thể không có đủ công suất cho cùng chiều dài của ống thủy lực lớn hơn.
Trục và vòng bi
Trục truyền chuyển động quay giữa trống và cơ cấu tua lại. Vòng bi hỗ trợ cụm quay và giảm ma sát.
Đối với các cuộn được vận hành thường xuyên, độ thẳng trục và khả năng chịu lực ảnh hưởng trực tiếp đến độ trơn tru khi quay, tiếng ồn khi vận hành và tuổi thọ sử dụng.
Các thiết kế-nặng có thể sử dụng trục mạnh hơn và cấu trúc hỗ trợ-kép để cải thiện độ ổn định khi xử lý các thùng phuy lớn hơn hoặc các ống nặng hơn.
Cơ chế tua lại
Cơ chế tua lại cung cấp lực cần thiết để đưa ống trở lại.
Cấu hình phổ biến nhất là hệ thống-được dẫn động bằng lò xo. Các thiết kế khác có thể sử dụng động cơ điện, bộ truyền động khí nén hoặc bộ truyền động thủy lực.
Lực tua lại phải tương ứng với chiều dài ống, trọng lượng, đường kính, độ cứng và hình dạng trống. Nếu lò xo quá yếu, ống mềm có thể không rút lại hoàn toàn. Nếu lực quá lớn, việc kéo dài ống có thể trở nên khó khăn và việc rút ống có thể quá mạnh.
khớp xoay
Khớp xoay kết nối đường cung cấp cố định với trống quay trong khi vẫn duy trì dòng chất lỏng liên tục.
Khớp xoay phải tương thích với môi trường làm việc, áp suất, nhiệt độ, kích thước kết nối và tốc độ dòng chảy yêu cầu.
Đối với các ứng dụng thủy lực hoặc làm sạch áp suất cao, khớp xoay phải được coi là một bộ phận chịu áp lực-thay vì chỉ đơn giản là một đầu nối quay.
Hướng dẫn và nút chặn ống
Hướng dẫn ống điều khiển hướng ống đi vào và rời khỏi trống. Nó giúp giảm hiện tượng cuộn dây không đều và uốn cục bộ.
Tùy thuộc vào thiết kế, thanh dẫn hướng có thể sử dụng con lăn, ống lót hoặc bề mặt trượt.
Nút chặn ống giúp ngăn đầu ống bị kéo hoàn toàn vào cuộn và mang lại vị trí cầm nắm thuận tiện cho người vận hành. Vị trí của nó thường có thể được điều chỉnh theo chiều dài làm việc cần thiết.
2. Nguyên lý làm việc của cuộn ống tự động
Nguyên lý hoạt động của cuộn ống tự động{0}được điều khiển bằng lò xo có thể được chia thành bốn giai đoạn.
3. Phân loại theo phương pháp tua lại
Lò xo-Cuộn ống dẫn động
Các cuộn dẫn động bằng lò xo-sử dụng năng lượng cơ học được lưu trữ trong lò xo để rút ống.
Chúng được sử dụng rộng rãi vì không cần nguồn điện bên ngoài và có cấu trúc cơ khí tương đối đơn giản.
Các ứng dụng điển hình bao gồm không khí, nước, bôi trơn và dịch vụ công nghiệp nói chung.
Cuộn ống có động cơ
Các cuộn có động cơ sử dụng động cơ điện và thường là hệ thống truyền động để quay trống.
Chúng có thể được xem xét cho các ống dài hoặc nặng, hoạt động thường xuyên hoặc các ứng dụng yêu cầu triển khai và rút ống được cấp điện.
So với các cuộn dây được dẫn động bằng lò xo, chúng yêu cầu các bộ phận bổ sung như động cơ, hộp số, hệ thống điều khiển và nguồn điện.
Cuộn khí nén và thủy lực
Truyền động bằng khí nén hoặc thủy lực có thể được sử dụng khi đã có sẵn khí nén hoặc thủy lực.
Các cấu hình này thường được chọn cho các ứng dụng thiết bị di động hoặc công nghiệp chuyên dụng nơi hệ thống điện hiện có có thể điều khiển cuộn dây.
4. Phân loại theo phương tiện làm việc
Cuộn ống khí
Cuộn khí thường được sử dụng cho các dụng cụ khí nén, súng thổi khí, lạm phát lốp và thiết bị nhà xưởng.
Các thông số chính: ID ống, áp suất làm việc, luồng không khí, chiều dài và tính linh hoạt.
Cuộn vòi nước
Cuộn nước được sử dụng để làm sạch thiết bị, rửa xe, rửa công nghiệp và ứng dụng nông nghiệp.
Các thông số chính: Áp suất, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ, vật liệu ống và khả năng chống ăn mòn.
Cuộn ống thủy lực
Cuộn thủy lực được thiết kế cho chất lỏng thủy lực và thường được sử dụng với máy móc xây dựng, máy móc nông nghiệp và hệ thống thủy lực công nghiệp.
Các thông số chính: Áp suất làm việc, độ gia cố của ống, bán kính uốn cong, khả năng xoay và trọng lượng của ống.
Cuộn dầu mỡ
Cuộn dầu mỡ được sử dụng trong hệ thống bôi trơn và bảo trì.
Các thông số chính: Khả năng tương thích xoay và bịt kín, áp suất trung bình. Ống dẫn mỡ cứng/nặng, đòi hỏi khả năng quấn lại cao.
5. Phân loại theo phương pháp lắp đặt
Cuộn phim treo tường-
Cuộn-treo treo tường thường gặp ở các xưởng, nhà máy, khu dịch vụ và trạm bảo trì. Chúng cung cấp điểm tiếp cận ống cố định và yêu cầu giá đỡ ổn định.
Trần-Cuộn treo
Cấu hình-gắn trên trần cho phép ống tiếp cận khu vực làm việc từ phía trên và giúp giữ ống cách xa sàn nhà. Kết cấu đỡ phải chịu tải trọng kéo động.
Xe-Cuộn gắn
Được lắp đặt trên xe tải dịch vụ, xưởng di động, thiết bị xây dựng và máy móc nông nghiệp. Phải chịu được độ rung, sốc, chuyển động và sự thay đổi của môi trường.
Thiết bị-Cuộn gắn
Tích hợp trực tiếp vào máy công nghiệp. Kích thước, hướng đầu ra của ống, điểm lắp đặt và khoảng hở phải phù hợp với cấu trúc thiết bị.
6. Phân loại theo cấu hình kết cấu
Câu chuyện hỗ trợ-đơn
Trống chủ yếu được hỗ trợ từ một phía. Cấu hình này có thể mang lại cấu trúc nhỏ gọn và có thể phù hợp với các cụm ống mềm{1}}có trọng lượng nhẹ hoặc trung bình.
Câu chuyện hỗ trợ-nhân đôi
Trống được hỗ trợ từ cả hai phía. Cấu trúc hỗ trợ-kép mang lại độ ổn định về cấu trúc cao hơn và có thể thuận lợi cho các thùng phuy lớn, ống mềm nặng và các ứng dụng di động có yêu cầu khắt khe.
Mở-Cuộn khung
Thiết kế-khung mở để lộ hầu hết trống và ống mềm, giúp việc kiểm tra và thay thế tương đối thuận tiện.
Cuộn kèm theo
Thiết kế kèm theo cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung cho ống và trống khỏi bụi, tiếp xúc ngẫu nhiên và ô nhiễm bên ngoài.
7. Các thông số chính ảnh hưởng đến việc lựa chọn cuộn
Lựa chọn cuộn ống tự động nên bắt đầu với các điều kiện vận hành thực tế.
| tham số | Ảnh hưởng đến reel |
|---|---|
| Chiều dài ống | Xác định dung lượng lưu trữ và yêu cầu tua lại |
| ID ống | Ảnh hưởng đến khả năng lưu lượng |
| vòi OD | Xác định không gian lưu trữ trống |
| Trọng lượng ống | Ảnh hưởng đến mô-men xoắn tua lại cần thiết |
| Áp suất làm việc | Xác định các yêu cầu về ống, khớp xoay và phụ kiện |
| Nhiệt độ | Ảnh hưởng đến vật liệu ống và bịt kín |
| Loại chất lỏng | Xác định khả năng tương thích vật liệu |
| Bán kính uốn cong | Ảnh hưởng đến đường kính trống |
| Tần số hoạt động | Ảnh hưởng đến độ bền của lò xo, ổ trục và khóa |
| Vị trí lắp đặt | Hướng dẫn ảnh hưởng và thiết kế khung |
| Môi trường | Xác định các yêu cầu về ăn mòn và bảo vệ |
Các tham số này được kết nối với nhau:
Ví dụ, việc tăng chiều dài ống sẽ làm tăng cả khả năng lưu trữ và trọng lượng của ống. Việc tăng đường kính ống đòi hỏi nhiều không gian trống hơn và cũng có thể tăng bán kính uốn. Việc di chuyển cuộn từ xưởng cố định đến máy xây dựng sẽ gây ra rung động và tải sốc.
8. Kết hợp cuộn phim với điều kiện công nghiệp
- Một ống dẫn khí nhẹ thỉnh thoảng được sử dụng trong xưởng trong nhà có thể chỉ cần một cuộn dẫn động bằng lò xo nhỏ gọn.
- Ống nước dài dùng để vệ sinh công nghiệp có thể cần trống lớn hơn và hệ thống cuộn dây mạnh hơn.
- Ống thủy lực hạng nặng dùng trên máy xây dựng có thể yêu cầu khung được gia cố, trục chắc chắn hơn, tang trống lớn hơn và-lò xo công suất cao hơn hoặc bộ truyền động được trợ lực.
- Đối với việc lắp đặt ngoài trời, việc bảo vệ chống ăn mòn, tiếp xúc với thời tiết, thay đổi nhiệt độ và khả năng chống tia cực tím cũng cần được xem xét.
Đối với các ứng dụng áp suất cao{0}}, đường dẫn áp suất hoàn chỉnh phải được đánh giá:
Thành phần được xếp hạng-thấp nhất có thể hạn chế khả năng hoạt động của toàn bộ hệ thống.
9. Các vấn đề thường gặp và nguyên nhân của chúng
Những vấn đề này chứng minh tại sao trục quay, ống mềm và môi trường làm việc nên được chọn làm một hệ thống tích hợp.
10. Cuộn ống tự động như một hệ thống tích hợp
Một cuộn ống tự động công nghiệp có thể được hiểu thông qua bốn hệ thống chức năng:
Hệ thống lưu trữ
Trống + thanh dẫn ống + nút chặn
Hệ thống rút lại
Ổ đĩa lò xo hoặc trợ lực + trục + trống
Hệ thống truyền chất lỏng
Đầu vào + xoay + ống + ổ cắm
Hệ thống hỗ trợ
Khung + vòng bi + giá đỡ
Tất cả bốn hệ thống phải làm việc cùng nhau.
Lò xo chất lượng cao-không thể bù đắp cho ống mềm không phù hợp. Một khung chắc chắn không thể giải quyết được một khớp xoay có kích thước không đúng. Tương tự, một ống mềm phù hợp không thể bù đắp cho độ bền lắp đặt không đủ. Đây là lý do tại sao việc lựa chọn cuộn ống tự động phải dựa trên ứng dụng hoàn chỉnh chứ không phải dựa trên một thông số kỹ thuật duy nhất.
Phần kết luận
Cuộn ống tự động công nghiệp kết hợp việc lưu trữ ống, rút tự động, truyền chất lỏng và hỗ trợ cấu trúc trong một cụm cơ khí. Các bộ phận chính của chúng bao gồm khung, tang trống, trục, vòng bi, cơ cấu tua lại, khớp xoay, thanh dẫn hướng ống, nút chặn, ống mềm và giá đỡ.
Trong một guồng-được dẫn động bằng lò xo, việc kéo ống sẽ làm quay tang trống và tích trữ năng lượng cơ học vào lò xo. Cơ cấu khóa có thể giữ ống ở độ dài làm việc cần thiết. Khi thả ra, lò xo sẽ quay tang trống theo hướng cuộn dây và rút ống mềm lại.
Cuộn ống tự động có thể được phân loại theo phương pháp tua lại, môi trường làm việc, phương pháp lắp đặt, cấu hình cấu trúc, phạm vi áp suất và môi trường vận hành. Các kết hợp khác nhau được thiết kế cho các yêu cầu công nghiệp khác nhau.
Nguyên tắc chính là làm cho trục quay phù hợp với điều kiện làm việc thực tế. Đường kính ống, chiều dài, trọng lượng, áp suất, nhiệt độ, loại chất lỏng, bán kính uốn cong, tần số hoạt động, vị trí lắp đặt và mức độ tiếp xúc với môi trường đều ảnh hưởng đến cấu hình cuối cùng.
Do đó, cuộn ống tự động không nên được đánh giá đơn giản bằng việc liệu nó có thể rút ống hay không. Câu hỏi quan trọng hơn là liệu trống, cơ cấu tua lại, khớp xoay, ống mềm, khung, thanh dẫn và cấu trúc lắp đặt có phù hợp với ứng dụng công nghiệp dự định hay không.
