CN101190563A - 四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，管材芯管在芯管牵引机的牵引作用下并通过双层共挤模具挤出熔胚，经过真空、喷淋冷却成型，增强金属通过缠绕机的缠绕作用或编织机的编织成网状的作用加在管材芯管的外面，通过加热装置进行的预加热后，进入涂胶包覆模具中挤出的包覆改性层内，把增强金属包覆在管材包覆改性层里面，并与管材芯管紧密结合，然后再进入外层包覆模具中挤出的管材包覆外层内，并与管材包覆改性层紧密结合成一体，最后经过冷却和牵引机的作用最终成型。这种制作装置具有生产产量高、运行稳定、成本低、效率高的特点。

Description

四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置

所属技术领域

本发明属于塑料机械设备类，其名称为四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置。

背景技术

目前国内塑料管材主要采用全塑实壁管材，由于石油价格的上涨且属于不可再生的资源，所以造成管材成本的上升也不利于能源的节约；由于本身材料的限制造成全塑实壁管材的承压能力较低，一般不超过1.6MPa，应用领域窄小。

而国内也有在塑料管材内增加缠绕金属丝来加强管材强度，如CN2313137Y公开了一种用金属编织成网状，与内管和外管结合成复合管；CN2202838Y公开了一种管材内壁与外壁之间夹层有一层金属编织网的复合管；CN2142168Y公开了一种至少一层缠绕钢丝层与塑料芯管和塑料外层之间涂有粘剂层的复合管，上述装置生产的管材一般都采用三层结构，灵活性不足，造成管材的成本高，达不到节约的目的，而且压力一般也只能达到2.5MPa，远远不能满足市场的需求。尤其在煤矿用聚乙烯管材中，煤矿用聚乙烯管材要求抗静电、抗燃烧，并要求达到4-5MPa的压力，此时全塑实壁管材和三层的金属增强聚乙烯管材不能满足要求，每层的原料只能使用抗静电、抗燃烧的原料，造成管材成本高，生产效率低、功耗大、浪费了国家的能源。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能有效解决以上问题，提供一种结构合理、承压能力高、原料配置灵活、用料节省、产量高、运行稳定、并且能够拓展管材应用面的新型聚乙烯管材的制作装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种生产四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，管材芯管在牵引机的牵引作用下并通过两层共挤的共挤模具挤出熔胚，经过真空、喷淋冷却成型，增强金属通过缠绕机或编织机加在芯管的外面，通过加热装置进行的预加热后，进入涂胶包覆模具中挤出的包覆改性层内，把增强金属包覆在包覆改性层里面，并与芯管紧密结合，然后再进入外层包覆模具中挤出的包覆外层内，并与包覆改性层紧密结合成一体，最后经过冷却和牵引机的作用最终成型。

本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。

本发明所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其中，制作装置中的金属是钢丝、钢带或由钢丝组成的钢丝带。

本发明所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其中，制作装置中的涂胶包覆模具为直角螺旋直压式模具。

本发明所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其中，制作装置中的外层包覆模具为直角螺旋真空包覆式模具。

本发明所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其中，制作装置中的缠绕机主要由链轮、轴承、放线盘总成、电机等构成。

本发明所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其中，制作装置中缠绕机的放线盘总成主要由滚轮一、滚轮二、滚轮三、滚轮四、滚轮五、摩擦片、弹簧、轴承及钢丝盘等构成。

本发明的有益效果是此种装置能够生产出每一层用料不同的管材，满足不同客户的要求；通过缠绕机或编制机添加的金属提高了管材的承压能力给环刚度，同时降低了原材料的消耗及管材重量，拓展了管材的应用领域；降低了管材的成本，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。

此种装置生产出的管材具有制造简单、重量轻、成本低的特点，大大节省了人力、物力。例如：本发明生产的产品应用在煤矿等特殊行业上的给排水、送风、喷浆和抽瓦斯管材上面，可以大大节省了人力、物力，并且生产的制品的承压能力强、重量轻、连接方便、互换性好，能满足各行各业的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明制作装置的流程示意图。

图2为本发明制作装置中的金属是钢丝形式的结构示意图。

图3为本发明制作装置中的金属是钢带形式的结构示意图。

图4为本发明制作装置中的金属是钢丝带形式的结构示意图。

图5为本发明制作装置中涂胶包覆模具的结构示意图。

图6为本发明制作装置中外层包覆模具的结构示意图。

图7为本发明制作装置中缠绕机的结构示意图。

图8为本发明制作装置中缠绕机的放线盘总成结构示意图一。

图9为本发明制作装置中缠绕机的放线盘总成结构示意图二。

其中箭头方向为钢丝走丝方向。

图中标记：

1：挤出机，          2：挤出机，          3：双层共挤模具，

4：前真空定径冷却箱，5：后真空定径冷却箱，6：喷淋冷却箱，

7：芯管牵引机，      8：缠绕机或编织机，  9：挤出机，

10：涂胶包覆模具，   11：挤出机，         12：外层包覆模具，

13：标示线共挤机，   14：冷却风环，       15：喷淋冷却箱，

16：牵引机，         17：切割机，         18：管材堆放架

19：管材芯管，       20：管材包覆改性层， 21：管材包覆外层，

22：管材，           23：钢丝，           24：钢带

25：钢丝带           26：涂胶包覆模具进料口，

27：涂胶包覆模具螺旋流道，    28：抽真空口，

29：外层包覆模具进料口，      30：外层包覆模具螺旋流道，

31：外层包覆模具密封板，      32：链轮，

33：轴承，        34：放线盘总成，     35：电机，

36：滚轮一，      37：滚轮二，         38：滚轮三，

39：滚轮四，      40：滚轮五，         41：摩擦片，

42：弹簧，        43：轴承，           44：钢丝盘

A：熔融管肧，     B：涂胶包覆模具口模，C：涂胶包覆模具芯棒，

D：外层包覆模具口模，E：外层包覆模具芯棒，

具体实施方式

参见图1所示，本发明所提出的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置依次摆放：挤出机1和挤出机2、双层共挤模具3、前真空定径冷却箱4、后真空定径冷却箱5、喷淋冷却箱6、芯管牵引机7、缠绕机或编织机8、挤出机9和涂胶包覆模具10、挤出机11和外层包覆模具12、标示线共挤机13、冷却风环14、喷淋冷却箱15、牵引机16、切割机17及管材堆放架18。

本发明的具体实施方式为：聚乙烯原料在挤出机1和挤出机2及双层共挤模具3的共同作用下挤出管肧，通过前真空定径冷却箱4、后真空定径冷却箱5和喷淋冷却箱6的冷却定型及芯管牵引机7的牵引作用下挤出管材芯管19，进入缠绕机或编制机8，在管材芯管19外面缠绕或编织上增强金属，再进入挤出机9和涂胶包覆模具10挤出的管材包覆改性层20中，最后进入由挤出机11、外层包覆模具12及标示线共挤机13共同挤出的管材包覆外层21中，通过管材包覆改性层20极强的粘接作用把管材芯管19、金属、管材包覆外层21紧密连接成为一体，从而完成了本发明。

参见图2、图3、图4所示，本发明所提出的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置中的金属增强为钢丝23、钢带24或钢丝带25在管材22的结构形式示意图，在采用缠绕机时钢丝23、钢带24或钢丝带25可以缠绕为单层，也可以缠绕成双层并成为叠加的网状结构，在采用编织机时钢丝23、钢带24或钢丝带25被编织成互相叠加的网状结构。

参见图5所示，本发明所提出的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置中的涂胶包覆模具10是直角螺旋直压式模具，其具体实施方式为：原材料通过与模具呈直角的涂胶包覆模具进料口26进入，经过涂胶包覆模具螺旋流道27的变向及涂胶包覆模具口模B和涂胶包覆模具芯棒C的挤压作用下，成为流动的熔融管肧A；经过预加热的管材22从涂胶包覆模具10中穿过，与涂胶包覆模具口模B之间形成狭小的空隙，而熔融管肧A就从狭小的空隙中穿过并在涂胶包覆模具口模B与管材22的压力下，与管材22紧紧融合在一起，形成紧密的一体；此种方式包覆的优点是能够把芯管不圆的管材包覆后变成圆的管材。

参见图6所示，本发明所提出的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置中的外层包覆模具12是直角螺旋真空包覆式模具，其具体实施方式为：原材料通过与模具呈直角的外层包覆模具进料口29进入，经过外层包覆模具螺旋流道30的变向及外层包覆模具口模D和外层包覆模具芯棒E的挤压作用下，成为流动的熔融管肧A；管材22与密封板31紧密结合，并且从外层包覆模具芯棒E中穿过，与外层包覆模具芯棒E之间形成狭小的空隙，通过抽真空口22的真空作用下，管材22、密封板31、外层包覆模具芯棒E之间的空隙形成负压，而熔融管肧A刚从外层包覆模具芯棒E中挤出，在真空负压的作用下便与管材22紧紧融合在一起，形成紧密的一体；此种方式包覆的优点是管材包覆壁厚均匀，不受管材椭圆度的影响。

参见图7所示，本发明所提出的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置中的钢丝缠绕机主要由主要由链轮32、轴承33、放线盘总成34、电机35等构成。其具体实施方式为：电机35通过链轮32链条带动大盘旋转，管材22从缠绕机8中间穿过，钢丝23通过放线盘总成34以恒定的力度、恒定的速度均匀地缠绕在管材上面。

参见图8，图9所示，本发明所提出的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置的钢丝缠绕机中的放线盘总成34主要由滚轮一36、滚轮二37、滚轮三38、滚轮四39、滚轮五40、摩擦片41、弹簧42、轴承43及钢丝盘44等构成。其具体实施方式为：钢丝23从钢丝盘44中依次通过滚轮一36、滚轮二37、滚轮三38、滚轮四39和滚轮五40后缠绕到管材22上面，摩擦片41、轴承43及五个滚轮的共同作用下使钢丝23以恒定的力度、恒定的速度通过，并配有停丝刹车装置。图中箭头方向为钢丝的运动方向。

在煤矿应用领域中，煤矿用聚乙烯管材要求管材内、外表面抗静电，管材本身能够阻燃，并且要求有一定的承压能力和环刚度。此时四层结构的管材的包覆外层21和芯管内层的用料采用抗静电、阻燃的原材料，而芯管外层和包覆改性层20只需采用阻燃的材料即可，大大降低了材料性能的流失，而钢丝23的存在提高了管材的承压能力和环刚度，降低了管材的重量和原材料用料量，也降低了管材的成本。采用此种结构的管材22具有更高的性能、更低的成本、更灵活的用料、更强的冲击性能、更好的加工性能来满足不同客户的要求。而本发明所制作的产品比其他类型的管材具有更薄的壁厚，更低的成本，更轻的重量，尤其是应用在煤矿中的大口径管材上面。

Claims (6)

1.一种四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，管材芯管(19)在芯管牵引机(7)的牵引作用下并通过双层共挤模具(3)挤出熔胚，经过真空、喷淋冷却成型，增强金属通过缠绕机或编织机(8)的作用加在管材芯管(19)的外面，通过加热装置进行的预加热后，进入涂胶包覆模具(10)中挤出的管材包覆改性层(20)内，把增强金属包覆在管材包覆改性层(20)里面，并与管材芯管(19)紧密结合，然后再进入外层包覆模具(12)中挤出的管材包覆外层(21)内，并与管材包覆改性层(20)紧密结合成一体，最后经过冷却和牵引机(16)的作用最终成型。

2.根据权利要求1所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，制作装置中的金属是钢丝(23)、钢带(24)或由钢丝组成的钢丝带(25)。

3.根据权利要求1所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，制作装置中的涂胶包覆模具(10)为直角螺旋直压式模具。

4.根据权利要求1所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，制作装置中的外层包覆模具(12)为直角螺旋真空包覆式模具。

5.根据权利要求3所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，制作装置中的缠绕机(8)主要由链轮(32)、轴承(33)、放线盘总成(34)、电机(35)等构成。

6.根据权利要求1、5所述的四层复合金属增强聚乙烯管材的制作装置，其特征是，制作装置中缠绕机(8)的放线盘总成(34)主要由滚轮一(36)、滚轮二(37)、滚轮三(38)、滚轮四(39)、滚轮五(40)、摩擦片(41)、弹簧(42)、轴承(43)及钢丝盘(44)等构成。

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