CN101362379A - 波纹管成型模块冷却方法和冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹管成型模块冷却方法和冷却装置，所述波纹管成型模块上设置有冷却液蓄液装置，保证冷却液进口连续且无压进液，取消了管路转换，结构简单，避免了管路转换造成的泄漏；所述冷却液回液装置采用的真空吸管，保证冷却液出口实现真空负压回液，在出液口即使有少量空气泄漏也不会造成冷却液泄漏，而且真空抽吸力更强，冷却液通过模块冷却腔的流量更大，冷却效果更好。

Description

波纹管成型模块冷却方法和冷却装置

技术领域

本发明涉及一种塑料波纹管制造技术领域，尤其涉及一种成型模块的冷却方法，还涉及使用该方法的成型模块冷却装置。

背景技术

制造塑料波纹管的过程是：塑料原料先经过塑料挤出机加温进行塑化，并转变成熔融态，熔融态的塑料物料经过挤出模头，形成具有管材形状的管坯，管坯进入成型模具后形成为塑料波纹管制品，并经过有效冷却将形状和尺寸尚未确定的温度较高的塑料波纹管进行冷却定型，从而使塑料波纹管制品具有能维持住的特定形状和尺寸，这个过程即是塑料波纹管的冷却定径。而且对塑料波纹管进行冷却的效率高低决定了塑料波纹管生产设备的生产效率。对塑料波纹管的生产设备而言，波纹成型模块承担着形成波纹管材特定形状和尺寸，并对管材进行冷却的作用，所以在进行塑料波纹管的生产时，波纹管成型模块的冷却结构和冷却效果对塑料波纹管的生产设备起到至关重要的作用。

现在市场上运行的塑料波纹管生产设备，在对波纹成型模块进行冷却时，主要有风冷却和水冷却两种形式。两种形式的冷却相对而言，风冷形式效果较差，特别在制造大直径的塑料波纹管时表现尤为明显。即便是制造较小直径的塑料波纹管，风冷的冷却形式也不适合高速化生产。相对而言，对波纹成型模块进行水冷的冷却方式效率较高。但目前的波纹成型模块的水冷方案，要么存在结构复杂，故障率高，导致频繁泄露冷却液的弊端，要么存在由于结构过于简单，冷却效率低下，无法进行高速化生产的弊端。

例如：德国优尼科公司的水冷却方式是在模块顶部安装快速自动插拔启闭接头，接头随着模块的运行作拔出、退回、插入、前进往复运动，在接头的前进段将冷却液注入模块内部管路，这种方式的缺点是间断注入冷却液，模块冷却不充分，并且结构复杂，接头频繁地上、下插拔使密封件很快磨损，造成泄漏。

而且，现有技术的所有波纹管成型模块的冷却都是采用在模块的进液口加注高压冷却液，由于管路转换装置的存在和模具冷却腔的液阻，不可避免地造成冷却液的泄露，模块的出液口也存在同样的冷却液泄漏问题，泄漏问题严重影响了产品的质量和生产效率，并对环境造成了污染。

如何防止泄漏和提高冷却效率成了这一技术领域的世界性难题，至今包括国际性的知名公司也没有取得突破性进展。

发明内容

为了解决上述关于波纹管成型模块冷却方案的有关缺点，本发明提供了一种新的波纹管成型模块的冷却方法。这种新的波纹管成型模块的冷却方法可以实现结构简单和冷却效果突出的很好结合，并且故障率低，维护工作量小，设备运行成本低，以及有效解决了冷却液的泄漏难题。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种实现上述冷却方法的波纹管成型模块冷却装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：波纹管成型模块冷却方法，包括依次进行的冷却液供液步骤、模块冷却步骤、冷却液回液步骤，其中：所述冷却液供液步骤包括冷却液进口无压进液步骤，所述模块冷却步骤包括模块内腔循环冷却步骤，所述冷却液回液步骤包括冷却液出口真空负压回液步骤。

作为优选的技术方案，所述冷却液进口无压进液步骤是通过在波纹成型模块本体上设置连通所述冷却液进口的冷却液蓄液装置，利用冷却液的自重和真空抽吸注入波纹成型模块；所述冷却液进口无压进液步骤还包括向所述冷却液蓄液装置加注冷却液的步骤。

作为优选的技术方案，所述冷却液出口真空负压回液步骤是在波纹成型模块冷却液出口处，连接提供负压的真空泵，强制冷却液流经波纹成型模块，带走模块本身的热量。

作为对上述技术方案的改进，所述真空泵在抽取真空和排放抽取物过程中还包括汽液分离步骤，并将分离出的冷却液回收再利用。

波纹管成型模块冷却装置，包括冷却液供液装置、模块冷却腔、冷却液回液装置，其中：所述冷却液供液装置包括设置在模块上且随模块一起运动的冷却液蓄液装置，所述冷却液蓄液装置的加液口与大气连通，所述冷却液蓄液装置的出液口连通至所述模块冷却腔的冷却液进口；所述模块循环冷却腔包括设置在所述模块内部且供冷却液通过的通道；所述冷却液回液装置包括与真空泵管连接的真空吸管，所述真空吸管和运动的所述模块冷却腔的冷却液出口之间设有管路转换装置。

作为优选的技术方案，所述管路转换装置包括与所述真空吸管连接的真空回液托板，所述真空回液托板沿所述模块成型工作的运动方向设置，所述模块上安装有回液压板，所述回液压板与所述真空回液托板接触面弹性贴合，所述回液压板上设有与所述模块冷却液出口连通的出液孔或槽，所述真空回液托板上设有在模块行走过程中与所述回液压板的出液孔或槽连通的吸液槽或孔。

作为对上述技术方案的改进，所述回液压板与所述真空回液托板接触面处设有密封条。

作为一种优选的技术方案，所述模块冷却腔的冷却液进口和所述模块冷却腔的冷却液出口都设置在所述模块的上部。

作为优选的技术方案，所述冷却液供液装置还包括冷却液加注装置，所述冷却液加注装置的出液口固定安装在所述模块运行路线的上方且与所述冷却液蓄液装置的加液口对应。

作为优选的技术方案，所述冷却液加注装置包括连接至泵出液管的进液主管，所述进液主管连接有多个进液支管，所述进液支管的端部设有出液口。

作为对上述方案的改进，所述进液主管上安装有进液总开关和进液流量计。

作为对上述方案的改进，所述进液支管上安装有间歇供液的加注控制开关。

作为对上述方案的改进，所述进液支管为安装在所述模块工作位置上方的连续加注管，所述冷却液蓄液装置的加液口固定安装有冷却液过渡槽，所述冷却液过渡槽具有延伸到相邻模块的冷却液蓄液装置的加液口上方的部分，在两模块的连接处将冷却液导向任一蓄液装置的加液口。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述冷却液过渡槽包括固定在一个模块上且跨越两模块交接处的长槽体，所述槽体的的开口伸向任一模块或两模块的蓄液装置的加液口上方。

由于采用了上述技术方案，所述波纹管成型模块上设置有冷却液蓄液装置，保证冷却液进口连续且无压进液，取消了管路转换，结构简单，避免了管路转换造成的泄漏；所述冷却液回液装置采用的真空吸管，保证冷却液出口实现真空负压回液，在出液口即使有少量空气泄漏也不会造成冷却液泄漏，而且真空抽吸力更强，冷却液通过模块冷却腔的流量更大，冷却效果更好。

本发明有效地解决了塑料波纹管生产时水冷结构复杂、故障率高、冷却液易泄漏且不能有效冷却波纹成型模块的弊端，通过采用比较简单方法和机械结构，实现了可靠、高效的波纹成型模块的冷却，故障率低、维护简单、运行成本低，且无冷却液的泄漏。而且即使冷却液供液系统出现故障，本发明可以利用真空抽吸空气来对模块进行冷却，大大提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例工作时的结构示意图；为更清楚地表示，图1中只有右边的模块示出了冷却管路，其它模块则省略；

图2为图1的右视图；

图3为回液压板、真空回液托板结构示意图；

图4为图3中A-A向视图；

图5为图3中B-B向视图；

图6为本发明冷却液过渡槽的结构示意图。

具体实施方式

波纹管成型模块冷却方法，包括依次进行的冷却液供液步骤、模块冷却步骤、冷却液回液步骤，其中：所述冷却液供液步骤包括冷却液进口无压进液步骤，所述模块冷却步骤包括模块内腔循环冷却步骤，所述冷却液回液步骤包括冷却液出口真空负压回液步骤。

所述冷却液进口无压进液步骤是通过在波纹成型模块本体上设置连通所述冷却液进口的冷却液蓄液装置，所述冷却液蓄液装置为设置在成型模块上部本体上的盛液槽或者固定安装在成型模块顶部的独立的盛液槽，利用冷却液的自重和真空抽吸注入波纹成型模块；所述冷却液进口无压进液步骤还包括向所述冷却液蓄液装置加注冷却液的步骤。

所述冷却液出口真空负压回液步骤是在波纹成型模块冷却液出口处，连接提供负压的真空泵，强制冷却液流经波纹成型模块，带走模块本身的热量。

所述真空泵在抽取真空和排放抽取物过程中还包括汽液分离步骤，并将分离出的冷却液回收再利用。

实现上述方法的冷却装置请参见图1-图3，在与波纹管同步前行运动的左右成型模块6的内部分别有含冷却液进口13和冷却液出口14的成型模块模块冷却腔20。安装在机架11上的进液总开关1、进液流量计2、进液主管3、进液支管4。冷却液过渡槽12、冷却液蓄液装置5安装在成型模块上部。冷却液蓄液装置5的出口与模块冷却腔20的冷却液进口13相连。模块冷却腔20的冷却液出口14与图4中回液压板7中的通孔17相通。图3中在成型模块下部通过螺钉、弹簧15将回液压板7压在真空回液托板8上，相互紧密贴合形成冷却介质的滑动通道。图5中真空回液托板8中的长槽19与孔18相通，孔18通过真空吸管9与真空总管10相连。所述真空回液托板8上沿所述回液压板7运动方向设有密封条16，密封条16保证回液压板7与真空回液托板8具有相互紧密贴合面的良好密封。

图3中密封条16安装在梯形槽内，用粘贴工艺固定在真空回液托板8上。

图4回液压板7上开有通孔17，图5真空回液托板8上设有长槽19、通孔18。保证冷却介质连续从成型模块内部冷却管路流进、流出，冷却过程不间断。

图6中冷却液过渡槽12包括固定在一个模块上且跨越两模块交接处的长槽体，所述槽体的的开口伸向两模块的蓄液装置的加液口上方。

成型模块内部冷却管路冷却液进口13、冷却液出口14均设在成型模块的上部，保证了成型模块内部冷却管路冷却介质处于充满状态。

在向管材生产方向运动到最后位置时，通过提前减小进液量或停止供液，加大回液量将残留在蓄液装置内的冷却液排净。

本实施例是在与波纹管同步前行运动的左右成型模块上方安装至少一组供液管路，左右成型模块下方安装真空回液管路，在每块成型模块上方安装蓄液装置、冷却液过渡槽。供液管路连续不停地向蓄液装置内注入冷却介质，蓄液装置内冷却介质流经成型模块内部冷却管路后，被真空回液管路连续不停送回冷却液存放箱，以此在成型模块内部的冷却管路的冷却液进口和冷却液出口两端形成负压，加快冷却介质在成型模块内部冷却管路的流动，强化对成型模块的冷却。供液管路固定在机架上，蓄液装置、冷却液过渡槽固定在成型模块的上部，固定的真空回液管路与运动的成型模块之间采用平面压紧贴合的密封方式相对滑动并互通介质。

本实施例是供液管路同时向在中间通道的左右成型模块上部的蓄液装置注入冷却介质，由于冷却液过渡槽搭接在相邻的蓄液装置之间，因此供液管路连续流出的冷却介质不会泄露到蓄液装置之外。蓄液装置出口与成型模块内部的冷却管路进口13相连，成型模块内部冷却管路出口14与在成型模块下部固定安装并同时向前运动的、用弹簧向下施压并紧贴在真空回液托板上顶面的回液压板相连。冷却介质由蓄液装置进入成型模块内部冷却管路，在弹簧向下施压、回液压板的重力、回液真空的共同作用下，固定不动的真空回液托板的顶面与向前运动的回液压板底面紧密贴合形成能互通介质的密封的滑动通道，使成型模块内部冷却管路的冷却介质流动顺畅而不从真空回液托板与回液压板两者相互运动的结合面滑道的缝隙中泄露出去，对因成型塑料波纹管材而发热的成型模块进行充分冷却。在回液真空的作用下成型模块内部冷却管路出口的冷却介质经回液压板、真空回液托板被送回冷却液存放箱循环使用。在回液真空的作用下成型模块内部的冷却管路的冷却液进口和冷却液出口两端形成负压差，使冷却介质在冷却管路中流动更顺畅，冷却效果更好，管路密封效果更好。在向管材生产方向运动到最后位置时，通过提前减小进液量或停止供液，加大回液量将残留在蓄液装置内的液排净。

本实施例供液管路与蓄液装置为非接触式传递冷却介质，为无磨损运行，使用寿命长。

本实施例中，成型模块内部冷却管路进、出口均设在上部，保证冷却介质最大限度在管路中处于充满状态，同时冷却介质在内部冷却管路中连续流动，减少成型模块在成型塑料波纹管材时温度波动，成型模块得以充分冷却。

上述冷却介质包括普通水或为了增加冷却效果而进行过冷冻处理的水、或添加了防冻剂的水。

本实施例是在冷却介质的自重和管路进、出口处负压差的共同作用下流经成型模块内部冷却管路，因此流速快、冷却效果好。返回冷却液存放箱的冷却介质经冷却处理后，再重复循环使用。

本实施例中，进液总开关、进液流量计、进液主管、进液支管安装在中间通道上方机架上；顶部开口接受冷却介质的蓄液装置、冷却液过渡槽、冷却液进口、冷却液出口均在成型模块的顶部，成型模块内部冷却管路、安装在成型模块下部用弹簧向下施压并紧贴在真空回液托板顶面、与成型模块固定相连同时向前运动的至少一组回液压板，在弹簧向下施压、回液压板的重力、回液真空的共同作用下，向前运动的回液压板底面与固定不动的真空回液托板顶面相互紧密贴合形成能互通冷却介质的滑动通道；真空回液托板、回液支管、回液主管安装在中间通道下方机架上。

本实施例是在回液压板与真空回液托板的结合面上开有长槽和孔或对应的回液孔，以保证每一组成型模块在运动工作过程中能连续得到冷却。

本实施还在真空回液托板的结合面上长槽的周边安装环形密封条，在回液压板的一端安装U型密封条，有效解决了泄露问题。

本实施例采用在中间通道的左右成型模块上部注入冷却介质，在中间通道下方经回液压板、真空回液托板通过真空泵将冷却介质送回冷却液存放箱；冷却介质进、回口分开设置有效解决了串液现象。无压进液与真空负压回液相结合；即解决了冷却介质泄露问题，又加快了冷却介质的流速，确保冷却效果。

本实施例的冷却液蓄液装置的冷却液加注方式为连续加注，作为本技术领域的普通工程技术人员，也可以得到如下技术提示：在所述进液支管上安装间歇供液的加注控制开关，在模块上安装位置开关，对冷却液蓄液装置间歇加注，并取消冷却液过渡槽12。

以上实施例是对本发明的举例而不是限制，本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的精神而作出的等效技术变换都在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.波纹管成型模块冷却方法，包括依次进行的冷却液供液步骤、模块冷却步骤、冷却液回液步骤，其特征在于：所述冷却液供液步骤包括冷却液进口无压进液步骤，所述模块冷却步骤包括模块内腔循环冷却步骤，所述冷却液回液步骤包括冷却液出口真空负压回液步骤。

2.如权利要求1所述的波纹管成型模块冷却方法，其特征在于：所述冷却液进口无压进液步骤是通过在波纹成型模块本体上设置连通所述冷却液进口的冷却液蓄液装置，利用冷却液的自重和真空抽吸注入波纹成型模块；所述冷却液进口无压进液步骤还包括向所述冷却液蓄液装置加注冷却液的步骤。

3.如权利要求1所述的波纹管成型模块冷却方法，其特征在于：所述冷却液出口真空负压回液步骤是在波纹成型模块冷却液出口处，连接提供负压的真空泵，强制冷却液流经波纹成型模块，带走模块本身的热量。

4.如权利要求3所述的波纹管成型模块冷却方法，其特征在于：所述真空泵在抽取真空和排放抽取物过程中还包括汽液分离步骤，并将分离出的冷却液回收再利用。

5.波纹管成型模块冷却装置，包括冷却液供液装置、模块冷却腔、冷却液回液装置，其特征在于：

所述冷却液供液装置包括设置在模块上且随模块一起运动的冷却液蓄液装置，所述冷却液蓄液装置的加液口与大气连通，所述冷却液蓄液装置的出液口连通至所述模块冷却腔的冷却液进口；

所述模块循环冷却腔包括设置在所述模块内部且供冷却液通过的通道；

所述冷却液回液装置包括与真空泵管连接的真空吸管，所述真空吸管和运动的所述模块冷却腔的冷却液出口之间设有管路转换装置。

6.如权利要求5所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述管路转换装置包括与所述真空吸管连接的真空回液托板，所述真空回液托板沿所述模块成型工作的运动方向设置，所述模块上安装有回液压板，所述回液压板与所述真空回液托板接触面弹性贴合，所述回液压板上设有与所述模块冷却液出口连通的出液孔或槽，所述真空回液托板上设有在模块行走过程中与所述回液压板的出液孔或槽连通的吸液槽或孔。

7.如权利要求6所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述回液压板与所述真空回液托板接触面处设有密封条。

8.如权利要求5、6或7所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述模块冷却腔的冷却液进口和所述模块冷却腔的冷却液出口都设置在所述模块的上部。

9.如权利要求5、6或7所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述冷却液供液装置还包括冷却液加注装置，所述冷却液加注装置的出液口固定安装在所述模块运行路线的上方且与所述冷却液蓄液装置的加液口对应。

10.如权利要求5、6或7所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述冷却液加注装置包括连接至泵出液管的进液主管，所述进液主管连接有多个进液支管，所述进液支管的端部设有出液口。

11.如权利要求10所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述进液主管上安装有进液总开关和进液流量计。

12.如权利要求10所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述进液支管上安装有间歇供液的加注控制开关。

13.如权利要求10所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述进液支管为安装在所述模块工作位置上方的连续加注管，所述冷却液蓄液装置的加液口固定安装有冷却液过渡槽，所述冷却液过渡槽具有延伸到相邻模块的冷却液蓄液装置的加液口上方的部分，在两模块的连接处将冷却液导向任一蓄液装置的加液口。

14.如权利要求13所述的波纹管成型模块冷却装置，其特征在于：所述冷却液过渡槽包括固定在一个模块上且跨越两模块交接处的长槽体，所述槽体的的开口伸向任一模块或两模块的蓄液装置的加液口上方。

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