卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010476644.3 (22)申请日 2020.05.29 (71)申请人 江苏华源节水股份有限公司 地址 221000 江苏省徐州市高新技术产业 开发区银山路7号 (72)发明人 彭涛刘培勇林恒主承林 (74)专利代理机构 北京淮海知识产权代理事务 所(普通合伙) 32205 代理人 杨晓亭 (51)Int.Cl. B29C 65/18(2006.01) B29C 65/78(2006.01) B65H 75/44(2006.01) F16L 47/02(2006.01。

2、) B29K 23/00(2006.01) A01G 25/09(2006.01) (54)发明名称 一种卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种卷盘喷灌机PE管安装系 统的使用方法， 卷盘喷灌机PE管安装系统包括PE 管原材料卷安装单元、 喷头车端PE管套接安装单 元、 卷盘端PE管套接安装单元、 卷盘旋转驱动单 元和集中电控单元。 本发明采用通过锥形电加热 头组件对PE管管端内部进行电加热的方式， 可大 大降低PE管管端过早老化的风险； 卷盘端PE管套 接安装单元和喷头车端PE管套接安装单元是自 动化单元， 不仅可以实现大大降低操作人员的劳 动强度， 而且可以实现。

3、大大提高安装效率； 通过 更换不同尺寸的弧形夹持爪及锥形电加热头， 可 以实现对不同外径及内径规格的PE管进行安装， 特别适用于大中型卷盘喷灌机的大直径、 大厚壁 PE管的安装。 权利要求书4页 说明书12页 附图8页 CN 111716736 A 2020.09.29 CN 111716736 A 1.一种卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法， 其特征在于， 卷盘喷灌机PE管安装系统 包括PE管原材料卷安装单元(1)、 喷头车端PE管套接安装单元(2)、 卷盘端PE管套接安装单 元(3)、 卷盘旋转驱动单元(4)和集中电控单元， PE管原材料卷安装单元(1)、 喷头车端PE管 套接安装单元(2。

4、)、 卷盘端PE管套接安装单元(3)和卷盘旋转驱动单元(4)自前至后布置， 卷 盘端PE管套接安装单元(3)与卷盘旋转驱动单元(4)之间是卷盘喷灌机工位； PE管原材料卷 安装单元(1)包括PE管原材料卷安装电控机构， PE管原材料卷安装电控机构包括PE管原材 料卷安装控制器； 卷盘旋转驱动单元(4)包括卷盘旋转驱动电控机构， 卷盘旋转驱动电控机 构包括卷盘旋转驱动控制器； 卷盘端PE管套接安装单元(3)包括卷盘端PE管套接安装电控 机构， 卷盘端PE管套接安装电控机构包括卷盘端PE管套接控制器； 喷头车端PE管套接安装 单元(2)包括喷头车端PE管套接安装电控机构， 喷头车端PE管套接安装电。

5、控机构包括喷头 车端PE管套接控制器； 集中电控单元包括中央控制器、 PE管原材料卷安装单元控制回路、 卷 盘旋转驱动单元控制回路、 卷盘端PE管套接安装单元控制回路、 喷头车端PE管套接安装单 元控制回路， 中央控制器分别与PE管原材料卷安装控制器、 卷盘旋转驱动控制器、 卷盘端PE 管套接控制器、 喷头车端PE管套接控制器电连接； 使用方法具体包括以下步骤： a.PE管原材料卷的安装和未安装PE管的卷盘喷灌机的就位： 中央控制器发出指令控制 PE管原材料卷安装控制器使端挡杆摆动控制机构(15)进行缩入动作， 多件端挡杆(14)同步 摆动呈沿滚筒(13)轴向方向的收纳让位状态， 将PE管原材。

6、料卷吊装套接在滚筒(13)上后， PE管原材料卷安装控制器使端挡杆摆动控制机构(15)进行伸出复位动作， 多件端挡杆(14) 同步摆动呈沿滚筒(13)径向方向的展开阻挡状态， 拆除PE管原材料卷的捆扎带、 并将PE管 后管端抽出， 完成PE管原材料卷的安装； 调整未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘方向并定位 后， 通过场内转运车辆将未安装PE管的卷盘喷灌机推送并定位至卷盘喷灌机工位， 使卷盘 的压力水输出硬管接头对应前后方向设置、 未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱的动力输出 轴对应左侧方向设置， 完成未安装PE管的卷盘喷灌机的就位； b.动力传动连接和卷盘压力水输出硬管接头位置调整： 操作人员先控。

7、制卷盘旋转驱动 控制器使卷盘旋转驱动单元(4)的支撑框架的滑移驱动机构动作使支撑框架贴近未安装PE 管的卷盘喷灌机的变速箱的动力输出轴， 再将未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱的动力输 出轴与卷盘旋转驱动单元(4)的卷盘旋转驱动电机的动力输出轴传动连接， 最后控制启动 卷盘旋转驱动电机使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘旋转， 当卷盘压力水输出硬管接头位 置正对前方设置后， 关闭卷盘旋转驱动电机并制动， 调整未安装PE管的卷盘喷灌机的排管 装置的排管滑块框的位置正对卷盘压力水输出硬管接头位置后， 完成卷盘压力水输出硬管 接头的位置调整； c.卷盘端PE管套接安装： 中央控制器发出指令控制卷盘端PE管。

8、套接控制器， 卷盘端PE 管套接控制器控制底托板(31)的滑移驱动机构和立安装板(32)的定位升降驱动机构 动 作使管端夹持机构(34)的弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接头位置， 控 制支撑架(35)的定位升降驱动机构动作使支撑架(35)带动锥形电加热头组件 (36)降至立安装板(32)底端的初始位置、 控制支撑架(33)的滑移驱动机构动作使支撑架 (33)带动管端夹持机构(34)移动至立安装板(32)前端的初始位置后， 操作人员先将自 PE管原材料卷中抽出的PE管后管端穿过未安装PE管的卷盘喷灌机的排管装置的排管滑块 权利要求书 1/4 页 2 CN 111716736 A 2 。

9、框、 再在PE管后管端上套接喉箍， 然后将PE管后管端置入管端夹持机构(34)中的设定位 置、 并启动管端夹持机构(34)的夹持驱动部件， 使PE管后管端被稳固夹持在管端夹持机 构(34)上； 然后卷盘端PE管套接控制器先控制支撑架(35)的定位升降驱动机构动作 使支撑架(35)带动锥形电加热头组件(36)升至锥形电加热头组件(36)的锥形电加 热头正对PE管后管端的位置， 同时卷盘端PE管套接控制器控制锥形电加热头组件(36)的 锥形电加热头通电加热， 锥形电加热头组件(36)的锥形电加热头升温至设定温度后， 卷 盘端PE管套接控制器控制支撑架(33)的滑移驱动机构动作使支撑架(33)带动夹。

10、持着 PE管后管端的管端夹持机构(34)后移， 当支撑架(33)后移至设定距离、 并达到设定时 间后， 卷盘端PE管套接控制器控制支撑架(33)的滑移驱动机构动作使支撑架(33)快速 复位至初始位置， 然后卷盘端PE管套接控制器控制支撑架(35)的定位升降驱动机构动 作使支撑架(35)复位至初始位置、 并控制锥形电加热头组件(36)的锥形电加热头断电 停止加热， 最后卷盘端PE管套接控制器控制支撑架(33)的滑移驱动机构动作使支撑架 (33)后移， 管端夹持机构(34)夹持着PE管后管端越过锥形电加热头组件(36)、 并将PE 管后管端套接在卷盘压力水输出硬管接头上； 当支撑架(33)后移至设。

11、定距离后， 卷盘端 PE管套接控制器先控制管端夹持机构(34)的夹持驱动部件进行松开复位动作， 再控制支 撑架(33)的滑移驱动机构动作使支撑架(33)复位至初始位置， 最后控制底托板(31) 的滑移驱动机构和立安装板(32)的定位升降驱动机构 进行复位动作， 卷盘端PE管套接安 装单元(3)平移出安装区域， 操作人员将喉箍稳固定位连接后， 完成卷盘端PE管套接安装； d.PE管缠绕安装： 中央控制器发出指令控制卷盘旋转驱动控制器， 卷盘旋转驱动控制 器控制启动卷盘旋转驱动电机使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘旋转， 排管滑块框带动PE 管进行排管， 待PE管原材料卷完全释放、 且PE管前管端后。

12、移至靠近卷盘的设定位置后， 关闭 卷盘旋转驱动电机并制动， 完成PE管缠绕安装； e.喷头车端PE管套接安装： 操作人员将卷盘喷灌机的喷头车部分置于PE管原材料卷安 装单元(1)与喷头车端PE管套接安装单元(2)之间、 且使喷头车面向前方设置， 中央控制器 发出指令控制喷头车端PE管套接控制器， 喷头车端PE管套接控制器控制底托板 (21)的滑 移驱动机构动作使底托板 (21)沿左右方向移动、 并使管端夹持机构 (23)正对PE管前管 端， 操作人员在喷头车的压力水输入硬管或PE管前管端上套接喉箍后， 将喷头车的压力水 输入硬管通过喷头车端PE管套接控制器和硬管夹持机构组件(27)定位夹持安装。

13、在支撑架 (26)上、 将PE管前管端通过喷头车端PE管套接控制器和管端夹持机构 (23)定位夹持安 装在支撑架 (22)上； 喷头车端PE管套接控制器控制支撑架(24)的滑移驱动机构动作使 支撑架(24)沿左右方向移动、 并使锥形电加热头组件 (25)的锥形电加热头正对面向前 方的PE管前管端， 同时喷头车端PE管套接控制器控制锥形电加热头组件 (25)的锥形电加 热头通电加热， 锥形电加热头组件 (25)的锥形电加热头升温至设定温度后， 喷头车端PE管 套接控制器控制加热头滑移控制部件伸出动作使锥形电加热头组件 (25)后移， 锥形电加 热头组件 (25)的锥形电加热头插入PE管前管端内，。

14、 当锥形电加热头组件 (25)后移至设定 距离、 并达到设定时间后， 喷头车端PE管套接控制器控制加热头滑移控制部件复位动作使 锥形电加热头组件 (25)复位至初始位置、 并控制锥形电加热头组件 (25)的锥形电加热头 断电停止加热， 然后喷头车端PE管套接控制器控制支撑架(26)的滑移驱动机构动作使支 撑架(26)带动夹持着喷头车的压力水输入硬管的硬管夹持机构组件(27)沿左右方向移 权利要求书 2/4 页 3 CN 111716736 A 3 动、 并使喷头车的压力水输入硬管正对面向前方的PE管前管端， 然后喷头车端PE管套接控 制器控制硬管夹持机构组件滑移控制部件伸出动作使硬管夹持机构组。

15、件(27)后移， 喷头车 的压力水输入硬管插入PE管前管端内， 当支撑架(26)后移至设定距离后， 喷头车端PE管 套接控制器先控制管端夹持机构 (23)的夹持驱动部件进行松开复位动作、 再控制硬管夹 持机构组件(27)的夹持驱动部件进行松开复位动作、 最后控制底托板 (21)的滑移驱动机 构进行复位动作， 喷头车端PE管套接安装单元(2)平移出安装区域， 操作人员将喉箍稳固定 位连接后， 完成喷头车端PE管套接安装； f.转场操作： 操作人员拆除卷盘喷灌机的变速箱的动力输出轴与卷盘旋转驱动单元 (4)的卷盘旋转驱动电机的动力输出轴之间的传动连接后， 通过场内转运车辆将已安装PE 管的卷盘喷灌。

16、机移出安装工位。 2.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法， 其特征在于， 喷头车端 PE管套接安装单元(2)的锥形电加热头组件 (25)上设有面向后方设置的距离传感器和模 式识别传感器， 管端夹持机构 (23)上设有面向后方设置的距离传感器和模式识别传感器， 喷头车端PE管套接控制器分别与锥形电加热头组件 (25)上的距离传感器和模式识别传感 器电连接， 喷头车端PE管套接控制器分别与管端夹持机构 (23)上的距离传感器和模式识 别传感器电连接； 步骤e中， 对PE管前管端加热时， 喷头车端PE管套接控制器根据锥形电加热头组件 (25)上的模式识别传感器的反馈， 准确控制支。

17、撑架(24)的滑移驱动机构动作使支撑架 (24)沿左右方向移动、 并使锥形电加热头组件 (25)的锥形电加热头正对面向前方的PE管 前管端， 喷头车端PE管套接控制器根据锥形电加热头组件 (25)上的距离传感器的反馈， 准 确控制加热头滑移控制部件伸出动作使锥形电加热头组件 (25)后移； 套接硬管时， 喷头车 端PE管套接控制器根据管端夹持机构 (23)上的模式识别传感器的反馈， 准确控制支撑架 (26)的滑移驱动机构动作使支撑架(26)带动夹持着喷头车的压力水输入硬管的硬管 夹持机构组件(27)沿左右方向移动、 并使喷头车的压力水输入硬管正对面向前方的PE管前 管端， 喷头车端PE管套接控。

18、制器根据管端夹持机构 (23)上的距离传感器的反馈， 准确控制 硬管夹持机构组件滑移控制部件伸出动作使硬管夹持机构组件(27)后移。 3.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法， 其特征在于， 卷盘端PE 管套接安装单元(3)的管端夹持机构(34)上设有面向后方设置的距离传感器和模式识别 传感器， 锥形电加热头组件(36)上设有面向前方设置的模式识别传感器， 卷盘端PE管套 接控制器分别与管端夹持机构(34)上的距离传感器和模式识别传感器电连接， 卷盘端PE 管套接控制器与锥形电加热头组件(36)上的模式识别传感器电连接； 步骤c中， 对管端夹持机构(34)进行定位操作时， 卷。

19、盘端PE管套接控制器根据管端夹 持机构(34)上的模式识别传感器的反馈， 准确控制底托板(31)的滑移驱动机构和立安 装板(32)的定位升降驱动机构 动作使弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接 头位置； 对PE管后管端进行加热操作时， 卷盘端PE管套接控制器根据锥形电加热头组件 (36)上的模式识别传感器的反馈， 准确控制支撑架(35)的定位升降驱动机构动作使支 撑架(35)带动锥形电加热头组件(36)升至锥形电加热头组件(36)的锥形电加热头 正对PE管后管端的位置； 将PE管后管端套接在卷盘压力水输出硬管接头上时， 卷盘端PE管 套接控制器根据管端夹持机构(34)上的距离传感器的反。

20、馈， 准确控制支撑架(33)的后 权利要求书 3/4 页 4 CN 111716736 A 4 移距离。 4.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法， 其特征在于， 卷盘旋转 驱动单元(4)是坐标移动的机械臂结构， 支撑框架包括坐标移动控制机构， 坐标移动控制机 构除了包括沿前后方向的X坐标平移移动机构和沿左右方向的Y坐标平移移动机构， 还包括 沿竖直上下方向的Z坐标平移移动机构和以Y坐标轴为旋转轴的B坐标旋转机构， 卷盘旋转 驱动电机是B坐标旋转机构的旋转动力源， 卷盘旋转驱动电机的动力输出轴上设有与卷盘 喷灌机变速箱的动力输出轴的外齿部配合的内齿驱动部件， B坐标旋转机构上。

21、还设有模式 识别传感器， 卷盘旋转驱动控制器分别与Z坐标平移移动机构和B坐标旋转机构的模式识别 传感器电连接； 步骤b中， 将卷盘喷灌机与卷盘旋转驱动单元(4)进行动力传动连接时， 卷盘旋转驱动 控制器根据B坐标旋转机构的模式识别传感器的反馈准确控制X坐标平移移动机构、 Y坐标 平移移动机构和Z坐标平移移动机构动作使内齿驱动部件贴近未安装PE管的卷盘喷灌机的 变速箱的动力输出轴， 若内齿驱动部件与卷盘喷灌机变速箱动力输出轴的外齿部存在角度 偏差， 则卷盘旋转驱动控制器先通过B坐标旋转机构对内齿驱动部件进行旋转纠偏、 再通过 Y坐标平移移动机构控制内齿驱动部件套入卷盘喷灌机变速箱动力输出轴实现传。

22、动连接。 5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法， 其特 征在于， 在步骤a进行的同时， 通过卷盘端PE管套接控制器控制锥形电加热头组件(36)的 锥形电加热头通电进行预热； 步骤d进行的同时， 通过喷头车端PE管套接控制器控制锥形电 加热头组件 (25)的锥形电加热头通电进行预热。 权利要求书 4/4 页 5 CN 111716736 A 5 一种卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法 技术领域 0001 本发明涉及一种卷盘喷灌机用辅助安装系统的使用方法， 具体是一种适用于将PE 管安装在卷盘喷灌机上的PE管安装系统的使用方法， 属于卷盘喷灌机技术领域。 背景。

23、技术 0002 喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中， 形成水滴落到地喷灌面和作物 表面的灌溉方法， 喷灌机又称喷灌机具、 喷灌机组， 即喷灌所采用的专用设备。 0003 卷盘喷灌机能够灌溉大面积的农田， 也可以根据喷头控制喷水量的大小， 以满足 使用者对喷灌水量的不同要求， 是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。 卷盘喷灌机一般采 用水涡轮式动力驱动系统， 通常主要包括底架、 卷盘、 PE管、 水涡轮、 变速箱、 速度补偿装置 和喷头车， PE管层叠缠绕在卷盘上， 喷灌压力水带动水涡轮旋转， 从水涡轮轴传入到减速器 中， 降速后链条传动产生较大的扭矩力驱动卷盘转动， 从而实现PE管的自动回。

24、收， 同时通过 PE管牵引喷头车回退移动进行喷灌作业。 0004 卷盘喷灌机的PE管一端需套接安装在喷头车的压力水输入硬管接头上、 另一端需 套接安装在卷盘的压力水输出硬管接头上， 硬管接头通常是与PE管内径尺寸紧配合的竹节 管接头结构， 传统的PE管套接安装方式是在硬管接头上涂抹黄油后人力用力推入PE管的人 工套接方式， 套接PE管后再用喉箍将PE管端部束紧在硬管接头的竹节管接头结构上。 而卷 盘喷灌机的PE管作为压力输水工作部件， 不仅径向方向需具有足够的支撑强度以抵抗缠绕 在卷盘上时的挤压变形以及压力水的压力， 而且轴向方向也需具有足够的拉伸强度以牵引 喷头车。 针对大中型卷盘喷灌机而言。

25、， PE管的公称压力通常在0.631.6MPa、 外径通常在65 250mm、 管壁壁厚通常在4.222.7mm， 重量较大， 采用传统的人工套接PE管的安装方式 时， 通常是先将PE管的端部加热变软后再人力套接， 加热方式通常采用火焰加热或热油加 热， 不仅劳动强度大、 安装周期长、 安装效率低， 而且火焰加热或热油加热的方式通常会损 伤PE管端部的外表面， 进而造成PE管端部存在过早老化的风险， 从而会降低卷盘喷灌机产 品整体质量。 发明内容 0005 针对上述问题， 本发明提供一种卷盘喷灌机PE管安装系统的使用方法， 能够大大 降低操作人员的劳动强度， 可以实现PE管的快速安装， 特别适。

26、用于大中型卷盘喷灌机的安 装PE管工序。 0006 为实现上述目的， 本卷盘喷灌机PE管安装系统包括PE管原材料卷安装单元、 喷头 车端PE管套接安装单元、 卷盘端PE管套接安装单元、 卷盘旋转驱动单元和集中电控单元， PE 管原材料卷安装单元、 喷头车端PE管套接安装单元、 卷盘端PE管套接安装单元和卷盘旋转 驱动单元自前至后布置， 卷盘端PE管套接安装单元与卷盘旋转驱动单元之间是卷盘喷灌机 工位； PE管原材料卷安装单元包括PE管原材料卷安装电控机构， PE管原材料卷安装电控机 构包括PE管原材料卷安装控制器； 卷盘旋转驱动单元包括卷盘旋转驱动电控机构， 卷盘旋 说明书 1/12 页 6 。

27、CN 111716736 A 6 转驱动电控机构包括卷盘旋转驱动控制器； 卷盘端PE管套接安装单元包括卷盘端PE管套接 安装电控机构， 卷盘端PE管套接安装电控机构包括卷盘端PE管套接控制器； 喷头车端PE管 套接安装单元包括喷头车端PE管套接安装电控机构， 喷头车端PE管套接安装电控机构包括 喷头车端PE管套接控制器； 集中电控单元包括中央控制器、 PE管原材料卷安装单元控制回 路、 卷盘旋转驱动单元控制回路、 卷盘端PE管套接安装单元控制回路、 喷头车端PE管套接安 装单元控制回路， 中央控制器分别与PE管原材料卷安装控制器、 卷盘旋转驱动控制器、 卷盘 端PE管套接控制器、 喷头车端PE。

28、管套接控制器电连接； 0007 使用方法具体包括以下步骤： 0008 a.PE管原材料卷的安装和未安装PE管的卷盘喷灌机的就位： 中央控制器发出指令 控制PE管原材料卷安装控制器使端挡杆摆动控制机构进行缩入动作， 多件端挡杆同步摆动 呈沿滚筒轴向方向的收纳让位状态， 将PE管原材料卷吊装套接在滚筒上后， PE管原材料卷 安装控制器使端挡杆摆动控制机构进行伸出复位动作， 多件端挡杆同步摆动呈沿滚筒径向 方向的展开阻挡状态， 拆除PE管原材料卷的捆扎带、 并将PE管后管端抽出， 完成PE管原材料 卷的安装； 调整未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘方向并定位后， 通过场内转运车辆将未安 装PE管的卷盘喷。

29、灌机推送并定位至卷盘喷灌机工位， 使卷盘的压力水输出硬管接头对应前 后方向设置、 未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱的动力输出轴对应左侧方向设置， 完成未 安装PE管的卷盘喷灌机的就位； 0009 b.动力传动连接和卷盘压力水输出硬管接头位置调整： 操作人员先控制卷盘旋转 驱动控制器使卷盘旋转驱动单元的支撑框架的滑移驱动机构动作使支撑框架贴近未安装 PE管的卷盘喷灌机的变速箱的动力输出轴， 再将未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱的动力 输出轴与卷盘旋转驱动单元的卷盘旋转驱动电机的动力输出轴传动连接， 最后控制启动卷 盘旋转驱动电机使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘旋转， 当卷盘压力水输出硬管接头位置。

30、 正对前方设置后， 关闭卷盘旋转驱动电机并制动， 调整未安装PE管的卷盘喷灌机的排管装 置的排管滑块框的位置正对卷盘压力水输出硬管接头位置后， 完成卷盘压力水输出硬管接 头的位置调整； 0010 c.卷盘端PE管套接安装： 中央控制器发出指令控制卷盘端PE管套接控制器， 卷盘 端PE管套接控制器控制底托板的滑移驱动机构和立安装板的定位升降驱动机构 动作使 管端夹持机构的弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接头位置， 控制支撑架 的定位升降驱动机构动作使支撑架带动锥形电加热头组件降至立安装板底端的 初始位置、 控制支撑架的滑移驱动机构动作使支撑架带动管端夹持机构移动至立安 装板前端的初始位。

31、置后， 操作人员先将自PE管原材料卷中抽出的PE管后管端穿过未安装PE 管的卷盘喷灌机的排管装置的排管滑块框、 再在PE管后管端上套接喉箍， 然后将PE管后管 端置入管端夹持机构中的设定位置、 并启动管端夹持机构的夹持驱动部件， 使PE管后 管端被稳固夹持在管端夹持机构上； 然后卷盘端PE管套接控制器先控制支撑架的定位 升降驱动机构动作使支撑架带动锥形电加热头组件升至锥形电加热头组件的锥 形电加热头正对PE管后管端的位置， 同时卷盘端PE管套接控制器控制锥形电加热头组件 的锥形电加热头通电加热， 锥形电加热头组件的锥形电加热头升温至设定温度后， 卷盘 端PE管套接控制器控制支撑架的滑移驱动机构。

32、动作使支撑架带动夹持着PE管后管端 的管端夹持机构后移， 当支撑架后移至设定距离、 并达到设定时间后， 卷盘端PE管套接 说明书 2/12 页 7 CN 111716736 A 7 控制器控制支撑架的滑移驱动机构动作使支撑架快速复位至初始位置， 然后卷盘端PE 管套接控制器控制支撑架的定位升降驱动机构动作使支撑架复位至初始位置、 并控 制锥形电加热头组件的锥形电加热头断电停止加热， 最后卷盘端PE管套接控制器控制支 撑架的滑移驱动机构动作使支撑架后移， 管端夹持机构夹持着PE管后管端越过锥形 电加热头组件、 并将PE管后管端套接在卷盘压力水输出硬管接头上； 当支撑架后移至 设定距离后， 卷盘端。

33、PE管套接控制器先控制管端夹持机构的夹持驱动部件进行松开复位 动作， 再控制支撑架的滑移驱动机构动作使支撑架复位至初始位置， 最后控制底托板 的滑移驱动机构和立安装板的定位升降驱动机构 进行复位动作， 卷盘端PE管套接安装 单元平移出安装区域， 操作人员将喉箍稳固定位连接后， 完成卷盘端PE管套接安装； 0011 d.PE管缠绕安装： 中央控制器发出指令控制卷盘旋转驱动控制器， 卷盘旋转驱动 控制器控制启动卷盘旋转驱动电机使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘旋转， 排管滑块框带 动PE管进行排管， 待PE管原材料卷完全释放、 且PE管前管端后移至靠近卷盘的设定位置后， 关闭卷盘旋转驱动电机并制动，。

34、 完成PE管缠绕安装； 0012 e.喷头车端PE管套接安装： 操作人员将卷盘喷灌机的喷头车部分置于PE管原材料 卷安装单元与喷头车端PE管套接安装单元之间、 且使喷头车面向前方设置， 中央控制器发 出指令控制喷头车端PE管套接控制器， 喷头车端PE管套接控制器控制底托板 的滑移驱动 机构动作使底托板 沿左右方向移动、 并使管端夹持机构 正对PE管前管端， 操作人员在喷 头车的压力水输入硬管或PE管前管端上套接喉箍后， 将喷头车的压力水输入硬管通过喷头 车端PE管套接控制器和硬管夹持机构组件定位夹持安装在支撑架上、 将PE管前管端通过 喷头车端PE管套接控制器和管端夹持机构 定位夹持安装在支撑。

35、架 上； 喷头车端PE管套接 控制器控制支撑架的滑移驱动机构动作使支撑架沿左右方向移动、 并使锥形电加热头 组件 的锥形电加热头正对面向前方的PE管前管端， 同时喷头车端PE管套接控制器控制锥 形电加热头组件 的锥形电加热头通电加热， 锥形电加热头组件 的锥形电加热头升温至设 定温度后， 喷头车端PE管套接控制器控制加热头滑移控制部件伸出动作使锥形电加热头组 件 后移， 锥形电加热头组件 的锥形电加热头插入PE管前管端内， 当锥形电加热头组件 后 移至设定距离、 并达到设定时间后， 喷头车端PE管套接控制器控制加热头滑移控制部件复 位动作使锥形电加热头组件 复位至初始位置、 并控制锥形电加热头。

36、组件 的锥形电加热头 断电停止加热， 然后喷头车端PE管套接控制器控制支撑架的滑移驱动机构动作使支撑架 带动夹持着喷头车的压力水输入硬管的硬管夹持机构组件沿左右方向移动、 并使喷头车 的压力水输入硬管正对面向前方的PE管前管端， 然后喷头车端PE管套接控制器控制硬管夹 持机构组件滑移控制部件伸出动作使硬管夹持机构组件后移， 喷头车的压力水输入硬管插 入PE管前管端内， 当支撑架后移至设定距离后， 喷头车端PE管套接控制器先控制管端夹 持机构 的夹持驱动部件进行松开复位动作、 再控制硬管夹持机构组件的夹持驱动部件进 行松开复位动作、 最后控制底托板 的滑移驱动机构进行复位动作， 喷头车端PE管套。

37、接安装 单元平移出安装区域， 操作人员将喉箍稳固定位连接后， 完成喷头车端PE管套接安装； 0013 f.转场操作： 操作人员拆除卷盘喷灌机的变速箱的动力输出轴与卷盘旋转驱动单 元的卷盘旋转驱动电机的动力输出轴之间的传动连接后， 通过场内转运车辆将已安装PE管 的卷盘喷灌机移出安装工位。 0014 作为本发明的进一步改进方案， 喷头车端PE管套接安装单元的锥形电加热头组件 说明书 3/12 页 8 CN 111716736 A 8 上设有面向后方设置的距离传感器和模式识别传感器， 管端夹持机构 上设有面向后方设 置的距离传感器和模式识别传感器， 喷头车端PE管套接控制器分别与锥形电加热头组件 。

38、上的距离传感器和模式识别传感器电连接， 喷头车端PE管套接控制器分别与管端夹持机构 上的距离传感器和模式识别传感器电连接； 0015 步骤e中， 对PE管前管端加热时， 喷头车端PE管套接控制器根据锥形电加热头组件 上的模式识别传感器的反馈， 准确控制支撑架的滑移驱动机构动作使支撑架沿左右 方向移动、 并使锥形电加热头组件 的锥形电加热头正对面向前方的PE管前管端， 喷头车端 PE管套接控制器根据锥形电加热头组件 上的距离传感器的反馈， 准确控制加热头滑移控 制部件伸出动作使锥形电加热头组件 后移； 套接硬管时， 喷头车端PE管套接控制器根据管 端夹持机构 上的模式识别传感器的反馈， 准确控制。

39、支撑架的滑移驱动机构动作使支撑 架带动夹持着喷头车的压力水输入硬管的硬管夹持机构组件沿左右方向移动、 并使喷头 车的压力水输入硬管正对面向前方的PE管前管端， 喷头车端PE管套接控制器根据管端夹持 机构 上的距离传感器的反馈， 准确控制硬管夹持机构组件滑移控制部件伸出动作使硬管 夹持机构组件后移。 0016 作为本发明的进一步改进方案， 卷盘端PE管套接安装单元的管端夹持机构上设 有面向后方设置的距离传感器和模式识别传感器， 锥形电加热头组件上设有面向前方设 置的模式识别传感器， 卷盘端PE管套接控制器分别与管端夹持机构上的距离传感器和模 式识别传感器电连接， 卷盘端PE管套接控制器与锥形电加。

40、热头组件上的模式识别传感器 电连接； 0017 步骤c中， 对管端夹持机构进行定位操作时， 卷盘端PE管套接控制器根据管端夹 持机构上的模式识别传感器的反馈， 准确控制底托板的滑移驱动机构和立安装板的定 位升降驱动机构 动作使弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接头位置； 对PE 管后管端进行加热操作时， 卷盘端PE管套接控制器根据锥形电加热头组件上的模式识别 传感器的反馈， 准确控制支撑架的定位升降驱动机构动作使支撑架带动锥形电加热 头组件升至锥形电加热头组件的锥形电加热头正对PE管后管端的位置； 将PE管后管端 套接在卷盘压力水输出硬管接头上时， 卷盘端PE管套接控制器根据管端夹持机。

41、构上的距 离传感器的反馈， 准确控制支撑架的后移距离。 0018 作为本发明的进一步改进方案， 卷盘旋转驱动单元是坐标移动的机械臂结构， 支 撑框架包括坐标移动控制机构， 坐标移动控制机构除了包括沿前后方向的X坐标平移移动 机构和沿左右方向的Y坐标平移移动机构， 还包括沿竖直上下方向的Z坐标平移移动机构和 以Y坐标轴为旋转轴的B坐标旋转机构， 卷盘旋转驱动电机是B坐标旋转机构的旋转动力源， 卷盘旋转驱动电机的动力输出轴上设有与卷盘喷灌机变速箱的动力输出轴的外齿部配合 的内齿驱动部件， B坐标旋转机构上还设有模式识别传感器， 卷盘旋转驱动控制器分别与Z 坐标平移移动机构和B坐标旋转机构的模式识别。

42、传感器电连接； 0019 步骤b中， 将卷盘喷灌机与卷盘旋转驱动单元进行动力传动连接时， 卷盘旋转驱动 控制器根据B坐标旋转机构的模式识别传感器的反馈准确控制X坐标平移移动机构、 Y坐标 平移移动机构和Z坐标平移移动机构动作使内齿驱动部件贴近未安装PE管的卷盘喷灌机的 变速箱的动力输出轴， 若内齿驱动部件与卷盘喷灌机变速箱动力输出轴的外齿部存在角度 偏差， 则卷盘旋转驱动控制器先通过B坐标旋转机构对内齿驱动部件进行旋转纠偏、 再通过 说明书 4/12 页 9 CN 111716736 A 9 Y坐标平移移动机构控制内齿驱动部件套入卷盘喷灌机变速箱动力输出轴实现传动连接。 0020 作为本发明的。

43、进一步改进方案， 在步骤a进行的同时， 通过卷盘端PE管套接控制器 控制锥形电加热头组件的锥形电加热头通电进行预热； 步骤d进行的同时， 通过喷头车端 PE管套接控制器控制锥形电加热头组件 的锥形电加热头通电进行预热。 0021 与现有技术相比， 本卷盘喷灌机PE管安装系统采用通过锥形电加热头组件对PE管 管端内部进行电加热的方式， 热量自内向外传导、 不破坏PE管管端的外表面， 可大大降低PE 管管端过早老化的风险； 卷盘端PE管套接安装单元和喷头车端PE管套接安装单元在PE管管 端套接安装过程中， 除了PE管管端的定位及喷头车压力水输入硬管的定位需人工定位操 作、 喉箍的安装需人工操作外，。

44、 PE管管端加热、 PE管管端套接安装等传统人工套接劳动强度 最大的工序均可以自动化完成， 不仅可以实现大大降低操作人员的劳动强度， 而且可以大 大提高安装效率； 通过更换不同尺寸的弧形夹持爪及锥形电加热头， 可以实现对不同外径 及内径规格的PE管进行安装， 特别适用于大中型卷盘喷灌机的大直径、 大厚壁PE管的安装。 附图说明 0022 图1是本发明的结构示意图； 0023 图2是图1的俯视图； 0024 图3是图1的N向视图； 0025 图4是本发明PE管原材料卷安装单元的结构示意图； 0026 图5是图4的左视图； 0027 图6是本发明卷盘端PE管套接安装单元的结构示意图； 0028 图。

45、7是图6的俯视图； 0029 图8是图6的左视图； 0030 图9是本发明喷头车端PE管套接安装单元的俯视结构示意图； 0031 图10是图9的M向旋转视图； 0032 图11是图10的P向视图； 0033 图12是图10的Q向视图。 0034 图中： 1、 PE管原材料卷安装单元， 11、 底托架， 12、 立架， 13、 滚筒， 14、 端挡杆， 15、 端 挡杆摆动控制机构， 2、 喷头车端PE管套接安装单元， 21、 底托板 ， 22、 支撑架 ， 23、 管端夹持 机构 ， 24、 支撑架， 25、 锥形电加热头组件 ， 26、 支撑架， 27、 硬管夹持机构组件， 3、 卷盘 端P。

46、E管套接安装单元， 31、 底托板， 32、 立安装板， 33、 支撑架， 34、 管端夹持机构， 35、 支撑架， 36、 锥形电加热头组件， 4、 卷盘旋转驱动单元。 具体实施方式 0035 下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以图1的左侧方向为前方进行描述， 以 图1的上下方向为上下方向进行描述， 以在图2的上下方向为左右方向进行描述， 以水平前 后方向为X轴坐标方向、 以水平左右方向为Y轴坐标方向、 以竖直上下方向为Z轴坐标方向进 行描述)。 0036 如图1、 图2所示， 本卷盘喷灌机PE管安装系统包括PE管原材料卷安装单元1、 喷头 车端PE管套接安装单元2、 卷盘端PE管套接安。

47、装单元3、 卷盘旋转驱动单元4和集中电控单 说明书 5/12 页 10 CN 111716736 A 10 元， PE管原材料卷安装单元1、 喷头车端PE管套接安装单元2、 卷盘端PE管套接安装单元3和 卷盘旋转驱动单元4自前至后布置， 如图3所示， 卷盘端PE管套接安装单元3与卷盘旋转驱动 单元4之间是卷盘喷灌机工位。 0037 如图4、 图5所示， 所述的PE管原材料卷安装单元1包括底托架11、 立架12、 滚筒13、 端挡杆14和PE管原材料卷安装电控机构； 底托架11固定安装在地面上； 立架12竖直固定安 装在底托架11上； 滚筒13的轴向方向沿左右方向水平设置， 滚筒13的一端通过轴。

48、承安装在 立架12的顶部， 滚筒13的另一端悬空设置， 滚筒13内部设有沿其中轴线方向伸缩设置的端 挡杆摆动控制机构15， 端挡杆摆动控制机构15的机体固定安装在滚筒13内部， 端挡杆摆动 控制机构15可以是液压缸或气缸结构、 也可以是电动缸结构等其他伸缩结构； 端挡杆14设 置为多件、 且多件端挡杆14相对于滚筒13的轴心中心对称设置， 多件端挡杆14的内侧端分 别铰接安装在端挡杆摆动控制机构15的伸缩端上， 多件端挡杆14的杆体分别铰接安装在滚 筒13的端部； PE管原材料卷安装电控机构包括PE管原材料卷安装控制器和端挡杆摆动控制 回路， PE管原材料卷安装控制器与端挡杆摆动控制机构15电。

49、连接。 通过控制端挡杆摆动控 制机构15的伸缩， 可以实现多件端挡杆14同步摆动呈沿滚筒13径向方向的展开阻挡状态、 或者呈沿滚筒13轴向方向的收纳让位状态。 0038 如图9所示， 所述的喷头车端PE管套接安装单元2包括底托板 21、 PE管管端夹持部 分、 PE管管端加热部分 、 硬管夹持套管部分和喷头车端PE管套接安装电控机构； 0039 底托板 21通过沿左右方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构安装在地面上， 滑移导向机构可以是安装在底托板 21底部的导向轮和配合安装在地面上的导向轨结构、 也可以是设置在底托板 21底部的导向凸起和配合设置在地面上的导向滑槽结构等其他滑 移导向结构， 。

50、滑移驱动机构可以是液压缸或气缸结构、 也可以是电动缸结构、 也可以是配合 的齿轮齿条结构等其他滑移驱动结构； 0040 如图10所示， PE管管端夹持部分包括固定安装在底托板 21上的支撑架 22和安装 在支撑架 22顶端的管端夹持机构 23， 管端夹持机构 23包括与PE管外径尺寸配合的弧形 夹持爪和夹持驱动部件、 且弧形夹持爪的轴线方向沿前后方向设置， 弧形夹持爪可以沿上 下方向对PE管进行夹持、 也可以沿左右方向对PE管进行夹持， 弧形夹持爪可以采用平移夹 持的方式、 也可以采用铰接摆动夹持的方式， 夹持驱动部件可以采用液压缸结构、 也可以采 用电动缸结构等其他结构； 0041 如图12。