Cuộn ống công nghiệp là gì?

Cuộn ống công nghiệp là một thiết bị quản lý ống cơ khí được thiết kế để lưu trữ, triển khai, dẫn hướng và rút các ống mềm dẻo được sử dụng cho chất lỏng hoặc khí công nghiệp. Không giống như giá đỡ ống đơn giản, cuộn ống công nghiệp tích hợp trống quay, hệ thống kết nối ống, cấu trúc lắp đặt và tùy thuộc vào thiết kế, một cơ cấu-được dẫn động bằng lò xo, được dẫn động bằng động cơ-, tay quay-hoặc cơ chế tua lại khác.

Cuộn ống công nghiệp được sử dụng ở những nơi ống cần được kéo ra nhiều lần để vận hành và đưa ống trở về vị trí bảo quản được kiểm soát. Các ứng dụng điển hình bao gồm nhà máy sản xuất, cơ sở bảo trì phương tiện, khu dịch vụ máy móc xây dựng, địa điểm khai thác mỏ, thiết bị nông nghiệp, trạm làm sạch, hệ thống bôi trơn, nhà xưởng và cơ sở chế biến.

Mục đích chính của cuộn ống không chỉ đơn giản là tiết kiệm không gian. Quản lý ống mềm phù hợp sẽ kiểm soát bán kính uốn ống, giảm tiếp xúc với mặt đất và máy móc, hạn chế các vòng ống không được kiểm soát và giúp việc triển khai lặp lại dễ dự đoán hơn. Do đó, cuộn phải được chọn theo kích thước ống, áp suất làm việc, môi trường vận chuyển, nhiệt độ, vị trí lắp đặt và tần suất vận hành.

Trong quá trình vận hành, ống mềm công nghiệp thường xuyên phải di chuyển giữa điểm nối cố định và vị trí làm việc di chuyển. Nếu ống được đặt trực tiếp trên sàn, một số vấn đề có thể xảy ra:

• ■ Ống có thể tạo thành các vòng gây cản trở cho công nhân hoặc phương tiện.
• ■ Kéo nhiều lần có thể làm hỏng lớp vỏ bên ngoài.
• ■ Sự uốn cong đột ngột có thể vượt quá bán kính uốn cong tối thiểu của ống.
• ■ Bụi bẩn, dầu, nước hoặc hóa chất có thể tích tụ trên bề mặt ống.
• ■ Ống có thể bị vướng vào các thiết bị khác.
• ■ Việc bảo quản trở nên không nhất quán sau mỗi lần sử dụng.

Cuộn ống công nghiệp giải quyết những vấn đề này bằng cách giữ phần lớn ống quấn quanh một trống hình trụ.

Khi người vận hành cần ống, ống sẽ được kéo ra khỏi cuộn và trống sẽ quay. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, ống được đưa trở lại cuộn một cách tự động hoặc thủ công, tùy thuộc vào thiết kế cuộn.

Do đó, cuộn thực hiện bốn chức năng cơ bản:

Đối với thiết bị công nghiệp, các chức năng này ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện vận hành ống và sự an toàn của người vận hành.

Mặc dù các cuộn ống công nghiệp có cơ chế tua lại khác nhau nhưng nguyên lý hoạt động cơ bản của chúng là tương tự nhau.

Một ống mềm được quấn quanh một cái trống đang quay. Một đầu của ống được nối với đầu vào thông qua khớp xoay hoặc khớp quay, đầu còn lại được nối với đầu ra làm việc.

Khi người vận hành kéo ống, trống sẽ quay quanh trục của nó. Kết nối quay cho phép ống vẫn được kết nối với đường cung cấp trong khi trống quay.

Sau đó, cơ chế tua lại sẽ xác định cách ống trở lại trống.

Lò xo-Cuộn ống truyền động

Một cuộn dây dẫn động bằng lò xo-lưu trữ năng lượng cơ học trong một lò xo được tải trước khi ống được kéo ra ngoài.

Khi người vận hành nhả hoặc dẫn ống trở lại, lò xo sẽ ​​tạo ra mô-men xoắn làm quay tang trống theo hướng ngược lại và rút ống.

Cuộn dây dẫn động bằng lò xo-được sử dụng rộng rãi khi:

• ✔Ống tương đối nhỏ gọn.
• ✔Cần phải rút lại tự động.
• ✔Không có ổ đĩa điện hoặc khí nén được ưa thích.
• ✔Người vận hành cần một hệ thống cơ khí đơn giản.

Lò xo phải phù hợp với chiều dài ống, trọng lượng ống, đường kính trống và lực rút cần thiết. Lò xo được chọn không chính xác có thể gây ra lực rút không đủ hoặc lực kéo quá mức.

Tay-Cuộn ống quay

Cuộn-tay quay sử dụng một tay quay vận hành bằng tay được kết nối với tang trống.

Người vận hành quay tay quay để cuốn ống vào cuộn.

Cấu hình này đặc biệt hữu ích khi:

• ✔Vòi dài hoặc nặng.
• ✔Ưu tiên điều khiển bằng tay.
• ✔Ống được sử dụng không liên tục.
• ✔Việc cài đặt không yêu cầu rút lại tự động.

Ưu điểm cơ học của tay quay cho phép người vận hành quản lý các ống khó có thể cuộn lại trực tiếp bằng tay.

Động cơ-Cuộn ống dẫn động

Cuộn-điều khiển bằng động cơ sử dụng động cơ điện, thủy lực hoặc khí nén để quay trống.

Chúng thường được chọn cho các ứng dụng liên quan đến:

• ✔Ống dài
• ✔Cụm ống nặng
• ✔Triển khai và rút lui thường xuyên
• ✔Thiết bị-gắn trên xe
• ✔Hệ thống tự động
• ✔Các khu dịch vụ công nghiệp lớn

Các cuộn-điều khiển bằng động cơ cần phải xem xét thêm về mô-men xoắn của động cơ, nguồn điện, phương pháp điều khiển, tốc độ quay, phanh và khả năng bảo vệ khỏi môi trường làm việc xung quanh.

Cấu trúc chính xác khác nhau giữa các loại cuộn, nhưng một cuộn ống công nghiệp điển hình bao gồm một số bộ phận chính.

Cái trống

Trống là thành phần hình trụ mà ống được quấn xung quanh.

Ảnh hưởng của đường kính và chiều rộng của nó:

• Công suất ống tối đa
• Bán kính uốn ống
• Sắp xếp cuộn dây
• Kích thước cuộn tổng thể
• Mô-men xoắn truyền động cần thiết

Trống quá nhỏ có thể buộc ống bị cong quá mức, trong khi trống quá lớn sẽ làm tăng kích thước thiết bị và có thể yêu cầu mô-men xoắn quay lớn hơn.

Đối với-ống ống thủy lực hoặc ống công nghiệp áp suất cao, hình dạng của trống đặc biệt quan trọng vì việc uốn cong nhiều lần có thể ảnh hưởng đến độ mỏi của ống.

Khung

Khung hỗ trợ tang trống, trục, vòng bi và cơ cấu truyền động.

Khung công nghiệp có thể được sản xuất từ ​​thép carbon, thép không gỉ, nhôm hoặc các vật liệu phù hợp khác tùy theo ứng dụng.

Khung không chỉ phải chịu được trọng lượng tĩnh của cuộn và ống mà còn cả tải trọng động được tạo ra trong quá trình kéo, dừng và rút ống.

trục

Trục truyền tải trọng quay giữa trống và cơ cấu truyền động.

Nó phải duy trì đủ độ bền cơ học và độ ổn định kích thước khi chịu tải lặp đi lặp lại.

Đối với các cuộn-có tải trọng nặng, đường kính trục, cách bố trí vòng bi và cấu hình giá đỡ trở thành các thông số thiết kế quan trọng.

khớp xoay

Khớp xoay là một trong những bộ phận quan trọng nhất của cuộn ống.

Nó kết nối cụm ống quay với đường cung cấp cố định đồng thời cho phép xoay tương đối.

Nếu không có khớp nối xoay phù hợp, ống mềm có thể bị xoắn khi trống quay, có khả năng làm tăng ứng suất cơ học lên ống và các điểm nối.

Khớp xoay phải tương thích với môi trường vận chuyển cũng như áp suất và nhiệt độ vận hành của hệ thống.

Cơ chế tua lại

Cơ chế tua lại xác định cách đưa ống trở lại trống.

Các cơ chế phổ biến bao gồm:

• Tua lại mùa xuân
• tay quay
• Động cơ điện
• Động cơ thủy lực
• Động cơ khí nén

Cơ chế nên được lựa chọn theo khối lượng ống, chiều dài, tần số hoạt động, điều kiện lắp đặt và yêu cầu kiểm soát của người vận hành.

Hướng dẫn sử dụng ống

Một số cuộn ống công nghiệp sử dụng thanh dẫn hướng ống hoặc thanh dẫn hướng con lăn được đặt gần lỗ trống. Hướng dẫn điều khiển hướng ống đi vào và rời khỏi cuộn. Khi lắp đặt nhiều{2}}hướng, thanh dẫn hướng có thể giảm tải ở bên và cải thiện tính nhất quán của cuộn dây.

Nút chặn ống

Các cuộn cuộn tự động có thể sử dụng nút chặn ống để xác định vị trí rút lại cuối cùng. Nút chặn ngăn không cho ống bị kéo hoàn toàn vào vỏ cuộn và cung cấp một điểm thuận tiện cho người vận hành nắm bắt.

Cuộn ống công nghiệp có thể được phân loại theo phương pháp tua lại, cấu hình lắp đặt, ứng dụng ống hoặc cấu trúc.

Cuộn ống công nghiệp dẫn động bằng lò xo-

Các cuộn dẫn động bằng lò xo-sử dụng năng lượng lò xo cơ học để tự động rút ống.

Chúng thường được sử dụng cho:

• Khí nén
• Nước
• Diesel
• Chất bôi trơn
• Dầu mỡ
• Chất lỏng làm sạch
• Phương tiện công nghiệp tương thích khác

Cấu trúc cơ khí nhỏ gọn của chúng khiến chúng phù hợp cho các xưởng, trạm dịch vụ, nhà máy, khu bảo trì và thiết bị di động.

Tuy nhiên, guồng-điều khiển bằng lò xo không tự động phù hợp với mọi ống mềm. Lò xo phải tạo ra đủ mô-men xoắn để vượt qua trọng lượng và ma sát của ống trong khi vẫn duy trì tốc độ rút lại được kiểm soát.

Tay quay-Cuộn ống công nghiệp tay quay

Cuộn-tay quay cung cấp khả năng điều khiển cơ học trực tiếp trong quá trình triển khai và bảo quản ống.

Chúng thường được sử dụng với các ống dài hơn hoặc các ứng dụng không cần thiết phải tự động tua lại.

Người vận hành điều khiển tốc độ cuộn dây thông qua tay quay, làm cho cấu hình này phù hợp với các ứng dụng ưu tiên rút ống dần dần.

Cuộn ống công nghiệp có động cơ

Cuộn có động cơ được thiết kế cho các hệ thống ống nặng hơn hoặc hoạt động thường xuyên hơn.

Bộ truyền động có thể được cấp nguồn bằng điện, thủy lực hoặc khí nén.

Đối với thiết bị di động, truyền động thủy lực có thể được tích hợp vào hệ thống thủy lực hiện có. Đối với lắp đặt công nghiệp cố định, truyền động điện hoặc khí nén có thể thực tế hơn tùy thuộc vào điều kiện địa điểm.

Cuộn ống công nghiệp kèm theo

Một cuộn dây kèm theo đặt ống và các bộ phận cơ khí bên trong vỏ bảo vệ.

Vỏ bọc có thể làm giảm sự tiếp xúc với:

• Bụi
• Nước
• Dầu
• Tác động cơ học
• bức xạ tia cực tím
• Ô nhiễm công nghiệp

Các thiết kế kèm theo rất hữu ích khi việc bảo vệ môi trường quan trọng hơn việc tiếp cận trực quan với ống.

Mở cuộn ống công nghiệp

Cuộn mở để lộ tang trống và ống mềm để kiểm tra và bảo trì dễ dàng hơn. Chúng thường được lựa chọn cho các xưởng, dịch vụ bảo trì thiết bị, máy móc nông nghiệp và khu công nghiệp nơi ô nhiễm môi trường được kiểm soát tương đối.

Cuộn ống công nghiệp không có xếp hạng phương tiện phổ biến. Việc lắp ráp hoàn chỉnh phải tương thích với phương tiện vận chuyển. Các ứng dụng điển hình bao gồm những điều sau đây.

Cuộn ống khí

Cuộn khí được sử dụng cùng với-hệ thống khí nén trong:

• Xưởng sản xuất
• Dịch vụ ô tô
• Trạm công cụ khí nén
• Bảo trì thiết bị
• Dây chuyền lắp ráp

Ống và khớp xoay phải được định mức phù hợp với áp suất làm việc của hệ thống.

Cuộn vòi nước

Cuộn nước thường được lắp đặt cho:

• Vệ sinh thiết bị
• Giặt nhà xưởng
• Tưới tiêu nông nghiệp
• Vệ sinh xe
• Bảo trì công nghiệp tổng hợp

Đối với các ứng dụng-nước nóng, khả năng chịu nhiệt độ trở thành tiêu chí lựa chọn bổ sung.

Cuộn ống thủy lực

Cuộn ống thủy lực được sử dụng với hệ thống dầu thủy lực trên:

• Máy móc xây dựng
• Máy móc nông nghiệp
• Thiết bị thủy lực di động
• Hệ thống thủy lực công nghiệp

Các ứng dụng thủy lực thường đòi hỏi sự chú ý nhiều hơn đến mức áp suất, gia cố ống, thiết kế lắp đặt, bán kính uốn cong và bảo vệ cơ học.

Cuộn ống mỡ

Cuộn mỡ được sử dụng cho hệ thống bôi trơn tập trung hoặc thủ công. Bởi vì mỡ có thể được phân phối ở áp suất cao nên cấu trúc ống, khớp xoay, phụ kiện và trục quay đều phải được định mức cho áp suất làm việc dự định.

Cuộn ống nhiên liệu và dầu

Cuộn nhiên liệu và dầu được sử dụng trong bảo trì thiết bị, bảo dưỡng xe, tiếp nhiên liệu cho máy móc và xử lý chất lỏng công nghiệp. Khả năng tương thích của vật liệu trở nên đặc biệt quan trọng vì các vòng đệm, ống mềm và các bộ phận xoay phải chịu được môi trường-dầu mỏ cụ thể.

Việc chọn cuộn chỉ dựa trên chiều dài ống là không đủ. Một số thông số phải được đánh giá cùng nhau.

Đường kính trống liên quan trực tiếp đến độ uốn của ống.

Mỗi ống công nghiệp đều có bán kính uốn cong tối thiểu được chỉ định. Nếu trống cuộn quá nhỏ, ống có thể bị uốn cong nhiều lần vượt quá giới hạn khuyến nghị trong quá trình cuộn dây.

Việc uốn cong quá mức nhiều lần có thể góp phần vào:

• Sự mệt mỏi của cốt thép
• nứt nắp
• Giảm tuổi thọ sử dụng của ống
• Căng thẳng kết nối
• Tăng sức đề kháng trong quá trình triển khai

Vì lý do này, nên chọn cuộn cuộn theo bán kính uốn cong tối thiểu của nhà sản xuất ống thay vì chỉ chọn cuộn nhỏ nhất có khả năng lưu trữ ống. Điều này đặc biệt quan trọng đối với ống thủy lực được gia cố và các cụm ống{{1}áp suất cao khác.

Cấu hình lắp đặt xác định cách cuộn tương tác với khu vực làm việc.

Cuộn treo tường-

Cuộn-treo treo tường thường được sử dụng trong xưởng, nhà máy, phòng bảo trì và trạm vệ sinh. Cuộn được cố định vào tường hoặc giá đỡ kết cấu, cho phép ống mở rộng theo chiều ngang hoặc chiều dọc tùy theo cách lắp đặt.

Trần-Cuộn treo

Việc gắn trần giữ cuộn quay phía trên khu vực làm việc và có thể làm giảm vật cản trên sàn. Cấu hình này đặc biệt hữu ích khi không gian sàn bị hạn chế hoặc nơi ống cần đi thẳng xuống các trạm làm việc.

Xe-Cuộn gắn

Các cuộn phim gắn trên xe-được lắp trên:

• Xe tải dịch vụ
• Xe bôi trơn
• Vệ sinh phương tiện
• Máy móc nông nghiệp
• Thiết bị xây dựng
• Đơn vị bảo trì di động

Cuộn dây phải tính đến độ rung, tải sốc, không gian lắp đặt hạn chế và điều kiện vận hành di động.

Tầng-Cuộn treo

Hệ thống-gắn trên sàn được sử dụng khi ống phải kéo dài qua khu vực dịch vụ được chỉ định. Cấu trúc cơ sở phải cung cấp đủ độ ổn định và khả năng chống lật hoặc dịch chuyển trong quá trình triển khai ống.

Sự khác biệt chính giữa cuộn ống và kho lưu trữ ống đơn giản là việc quản lý cơ học được kiểm soát.

Ống cuộn thủ công phụ thuộc hoàn toàn vào người vận hành để duy trì đường kính và cách bố trí cuộn dây thích hợp. Một cuộn thiết lập một hình dạng lưu trữ cố định.

Đối với việc sử dụng ống không thường xuyên, việc bảo quản thủ công có thể là đủ. Đối với các hoạt động công nghiệp lặp đi lặp lại, một cuộn được lựa chọn phù hợp sẽ giúp xử lý ống ổn định hơn nhiều.

Cuộn ống công nghiệp được sử dụng trong nhiều lĩnh vực vì yêu cầu cơ bản-liên tục triển khai và lưu trữ ống mềm-là phổ biến đối với nhiều hoạt động.

Chế tạo

Các nhà máy sử dụng cuộn chứa khí nén, nước, chất lỏng bôi trơn, hệ thống làm sạch và thiết bị bảo trì.

Một cuộn ống được lắp đặt gần trạm làm việc có thể cung cấp khả năng tiếp cận ống có kiểm soát mà không để ống dài qua các khu vực sản xuất.

Dịch vụ ô tô

Các xưởng sửa chữa ô tô thường sử dụng không khí, nước, dầu, mỡ và cuộn ống làm sạch.

Tự động rút ống đặc biệt hữu ích khi có nhiều khoang dịch vụ yêu cầu phải trả lại ống sau mỗi lần vận hành.

Thiết bị xây dựng

Hoạt động dịch vụ máy móc xây dựng có thể yêu cầu dầu thủy lực, dầu mỡ, nhiên liệu hoặc khí nén.

Cuộn di động có thể được lắp đặt trên các phương tiện dịch vụ để cung cấp ống bảo trì tại các vị trí thiết bị ở xa.

Khai thác mỏ

Môi trường khai thác mỏ yêu cầu thiết bị có khả năng hoạt động trong điều kiện bụi, rung, va đập và các điều kiện dịch vụ đòi hỏi khắt khe.

Cấu trúc cuộn-công suất lớn và khả năng chống ăn mòn thích hợp cũng như bảo vệ môi trường là những điều quan trọng cần cân nhắc.

Nông nghiệp

Máy móc nông nghiệp sử dụng cuộn để cung cấp nước, phân bón, hệ thống bôi trơn và bảo trì thiết bị.

Cấu hình cuộn di động có thể đơn giản hóa việc triển khai ống xung quanh máy kéo, thiết bị tưới tiêu và phương tiện dịch vụ.

Hệ thống làm sạch

Hoạt động vệ sinh công nghiệp thường xuyên sử dụng nước hoặc ống-chất lỏng làm sạch.

Cuộn dây cho phép người vận hành chỉ triển khai chiều dài ống cần thiết và trả lại sau khi vệ sinh.

Cuộn ống phải được coi là một phần của hệ thống phân phối ống chứ không phải là một thiết bị lưu trữ riêng biệt.

Một số yếu tố cần được kiểm tra trước khi vận hành.

Đầu tiên, xác minh khả năng tương thích áp suất. Cuộn dây, ống mềm, khớp xoay, phụ kiện và kết nối phải phù hợp với áp suất của hệ thống.

Thứ hai, điều khiển rút ống. Các cuộn phim được điều khiển bằng lò xo-phải cung cấp khả năng tua lại có kiểm soát. Rút lại ở tốc độ cao-không được kiểm soát có thể làm hỏng các phụ kiện hoặc gây nguy hiểm cho người vận hành.

thứ ba, duy trì bán kính uốn tối thiểu. Không nên ép ống có độ cong nhỏ hơn giới hạn quy định của nó.

thứ tư, kiểm tra khớp xoay và các kết nối. Rò rỉ ở khớp quay có thể cho thấy vòng đệm bị mòn, hư hỏng khớp nối hoặc không tương thích với các điều kiện vận hành.

thứ năm, kiểm tra kết cấu lắp đặt. Cuộn dây sẽ được tải động khi ống được kéo sang một bên hoặc kéo dài ra nhanh chóng. Do đó, giá đỡ và kết cấu đỡ phải có khả năng chịu được các tải trọng này.

thứ sáu, hãy tự kiểm tra ống mềm. Các vết cắt, mài mòn, nứt, biến dạng, cốt thép lộ ra hoặc các phụ kiện bị hư hỏng là những lý do cần kiểm tra và thay thế.

Quá trình lựa chọn thực tế nên bắt đầu với ống mềm và ứng dụng thay vì hình thức bên ngoài cuộn.