CN103286968A - 一种双壁波纹管注塑扩口机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道连接结构及其设备技术领域，涉及一种双壁波纹管注塑扩口机，包括依次连接的进料机构、输送机构以及挤出机构，挤出机构包括与输送机构连接的锁模机构以及单螺杆挤出机，物料进入锁模机构后由单螺杆挤出机挤出，单螺杆挤出机与液压站连接。该双壁波纹管注塑扩口机采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机为PE高效低功耗单螺杆挤出机，实现高速高产满足PE双壁波纹管扩口部分所需要的物料量的同时保证了物料的塑化质量高，保证了扩口的质量。该双壁波纹管注塑扩口机利用注塑扩口的方式，能够解决传统方式生产扩口的PE双壁波纹管的缺点，而且扩口质量更高、管材长度可以变化、扩口形状可以由客户指定。

Description

一种双壁波纹管注塑扩口机

 

技术领域

本发明涉及管道连接结构及其设备技术领域，更具体地，涉及一种双壁波纹管注塑扩口机。

背景技术

现有HDPE双壁波纹管材是以高密度聚乙烯为原料的一种新型轻质管材，具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快寿命长等特点，其优异的管壁结构设计，与其他结构的管材相比，成本大大降低，在国内外得到广泛应用，大量替代混凝土管和铸铁管。如现有中国专利公告号为CN201502804U公开的注塑型塑料双壁波纹管，其环刚度高、管径大等优点显著，为了施工方便快捷，一般制成法兰连接。

目前，HDPE双壁波纹管承插口部分主要通过两种方法生产，一是通过双壁波纹管成型机在线扩口生成，二是通过注塑机注塑波纹管的管接件，再经过后期把该承插口管件接到波纹管材上，如现有中国专利公告号为CN101126476A公开的塑料双壁波纹管接头及其连接方法，位于两端的被接管材均为直管段，连接在两端直管段之间的是独立设置的注塑扩口管件，注塑扩口管件的底口与左端直管段之间形成端面上的热融焊接，注塑扩口管件的扩口与右端直管段之间以右端直管段在扩口中的承插形成承插连接。以上两种方法均有其不足：在线生产的方法成型速度慢，容易使生产效率下降，且在线生产成型的扩口头容易漏水、外观质量差，难保证扩口头连接的质量稳定性，制成的波纹管承插口强度不足，容易变形，且管材的生产速度受限于承插口的成型，生产速度偏低；带承口的波纹管需要离线制作，首先单独做好双壁波纹管及承插口，而后再通过人工连接到波纹管上，此方法制成的波纹管与承插口之间的连接强度不足，且浪费人工。

国内对HDPE双壁波纹管进行扩口一般采用成型机在线扩口来达到管材的扩口功能，但是成型机在线扩口的质量波动较大，而且扩口部分壁厚较薄，且每个扩口前都有过渡段需要切下，浪费原材料。扩口的双壁波纹管产品质量不足以应付国内日益增加的需求。双壁波纹管连接方式一般有承插连接，哈夫块连接和管件套筒连接。承插连接方式时，PE双壁波纹管的扩口是在线做的，不像PVC双壁波纹管采用专门的扩口机生产。不管欧洲标准草案prEN13476，还是我国PE双壁波纹管国家标准，到对双壁波纹管的承口最小厚度有明确要求。以DN/ID500mm为例，两个标准的最小承口壁厚均要大于11.4mm，然而不管国内生产线，还是进口生产线，二层叠加的壁厚也达不到标准的要求。再有，现在国内外厂家的PE双壁波纹管材双层技术还不太成熟，主要是双壁粘接的问题一直没有解决，并且即使在小口径（400mm以下）管材上能勉强做出双层扩口，其成品率也很低。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种双壁波纹管注塑扩口机，高效低功耗，生产管材的塑化质量高、成品率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种双壁波纹管注塑扩口机，包括依次连接的进料机构、输送机构以及挤出机构，所述挤出机构包括与输送机构连接的锁模机构以及单螺杆挤出机，所述物料进入锁模机构后由单螺杆挤出机挤出，所述单螺杆挤出机与液压站连接。

本发明双壁波纹管注塑扩口机采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机为PE高效低功耗单螺杆挤出机，实现高速高产满足PE双壁波纹管扩口部分所需要的物料量的同时保证了物料的塑化质量高，保证了扩口的质量。该双壁波纹管注塑扩口机利用注塑扩口的方式，能够解决传统方式生产扩口的PE双壁波纹管的缺点，而且扩口质量更高、管材长度可以变化、扩口形状可以由客户指定。采用小直径的单螺杆挤出机达到超大的塑化量，为塑化注塑成型大管材扩口制品创造条件。

单螺杆挤出机主要用于挤出软、硬聚氯乙烯、聚乙烯等热塑性塑料，可加工多种塑料制品，如吹膜、挤管、压板、拔丝带等，亦可用于熔融造粒；高效单螺杆挤出机采用双阶式整体设计，强化塑化功能，保证了高速高性能稳定挤出，特种屏障综合混炼设计，保证了物料的混炼效果，高剪切低融塑化温度保证了物料的高性能低温低压计量挤出。

进一步地，所述进料机构包括升降机构、移送机构以及翻料机构，所述升降机构与移送机构连接，移送机构与所述输送机构连接，所述翻料机构用于搅拌在移送机构中输送的物料。

进一步地，所述输送机构包括扩口输送机构，所述扩口输送机构与锁模机构连接。

作为改进，所述扩口输送机构的扩口头部分设有筋条，保证扩口部分的质量，由于大流量高速注塑，模具采用模外热流道多点注塑技术，保证最短的注射时间；同时给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。采用恒定压力为基准，实现高速稳定成型，低压注射避免高压对模具的损坏，提高模具使用寿命；同时采用多点注射技术，能够大大缩短注射时间。

优选地，所述输送机构还包括快速输送机构，所述快速输送机构与锁模机构连接。

优选地，所述单螺杆挤出机由变频器调速，实现高效低功耗，提高塑化质量。采用变频控制，驱动电机功率低，相比传统的注塑机节能达50%，不停机连续塑化，塑化质量高。

作为进一步地改进，所述液压站内设有液压动力柱塞注射机构，所述液压动力柱塞注射机构与单螺杆挤出机连接。由于管材扩口部分所需的注射量大，且注射仅占成型周期约5%，采用液压动力柱塞注射机构实现了大流量高速注射。其中，柱塞过程实现了塑料填充所需要的最低压力，以恒定压力注射同时保证高速成型，同时在储料的过程中保证物料的塑化质量。

该双壁波纹管注塑扩口机还包括控制系统，所述进料机构、输送机构和挤出机构分别与控制系统电连接。

优选地，所述控制系统为全自动智能触摸屏控制系统，实现在线与离线生产的全自动控制。

更进一步地，所述控制系统采用PLC可编程控制器进行控制。采用PLC可编程控制器对生产系统进行精确的控制，抗干扰能力强，对注塑过程的压力、速度、位移的运动控制，实现了对料筒、模具的温度控制进行精确的控制和注射量的精确控制。

此外，本发明双壁波纹管注塑扩口机还可以采用特殊的双壁波纹管扩口头结构，即在扩口头与波纹管的连接处采用特殊的连接结构进行二者的结合，具体为使扩口头的内圆周面与波纹管的内圆周面平滑过渡连接形成圆角、扩口头的外圆周面与波纹管的外圆周面平滑过渡并与波纹管的外圆周面形成平滑连续的波纹管段，使扩口头与波纹管之间的连接过渡平滑。

由于波纹管的内圆周面和外圆周面分别与扩口头的内圆周面和外圆周面相吻合的这种密封式连接结构，使得到的双壁波纹管连接可靠，密实牢固、不会漏水；同时由于扩口头与波纹管之间的这种平滑过渡连接，避免了因连接粗糙而影响管道内流体的流动性，特别当管道内的流体流速较快时，该结构具有更为显著的优势及效果，也进一步延长了双层波纹管的使用寿命，节省了成本。本发明双壁波纹管扩口头结构采用注塑扩口机成型，成品率高，成型的扩口头质量好、外观形状好，其环刚度高，适于推广应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明双壁波纹管注塑扩口机采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机为PE高效低功耗单螺杆挤出机，实现高速高产满足PE双壁波纹管扩口部分所需要的物料量的同时保证了物料的塑化质量高，保证了扩口的质量。该双壁波纹管注塑扩口机利用注塑扩口的方式，能够解决传统方式生产扩口的PE双壁波纹管的缺点，而且扩口质量更高、管材长度可以变化、扩口形状可以由客户指定。采用小直径的单螺杆挤出机达到超大的塑化量，为塑化注塑成型大管材扩口制品创造条件。

附图说明

图1为本发明实施例双壁波纹管注塑扩口机的主视图。

图2为本发明实施例双壁波纹管注塑扩口机的俯视图。

图3为本发明实施例双壁波纹管扩口头结构的示意图。

图4为图3中A部分放大结构示意图。

图5为图3中B部分放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明中，除非另有规定或者限定，需要说明的是，若有“安装”、“连接”、“相连”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接或者电连接或者气路连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图5所示为本发明双壁波纹管注塑扩口机的实施例，如图1、图2所示，包括依次连接的进料机构、输送机构以及挤出机构，挤出机构包括与输送机构连接的锁模机构3以及单螺杆挤出机7，物料进入锁模机构3后由单螺杆挤出机7挤出，单螺杆挤出机7与液压站8连接。本实施例中，单螺杆挤出机7由变频器调速，实现高效低功耗，提高塑化质量。采用变频控制，驱动电机功率低，相比传统的注塑机节能达50%，不停机连续塑化，塑化质量高；另外，液压站8内设有液压动力柱塞注射机构，液压动力柱塞注射机构与单螺杆挤出机7连接。由于管材扩口部分所需的注射量大，且注射仅占成型周期约5%，采用液压动力柱塞注射机构实现了大流量高速注射。其中，柱塞过程实现了塑料填充所需要的最低压力，以恒定压力注射同时保证高速成型，同时在储料的过程中保证物料的塑化质量。本实施例的单螺杆挤出机7为LSS65单螺杆挤出机。

其中，如图1、图2所示，本实施例的进料机构包括升降机构1、移送机构2以及翻料机构3，升降机构1与移送机构2连接，移送机构2与输送机构连接，翻料机构3用于搅拌在移送机构2中输送的物料；输送机构包括扩口输送机构4、快速输送机构5，扩口输送机构4和快速输送机构5分别与锁模机构6连接。

作为对本实施例的改进，在扩口输送机构4的扩口头部分设有筋条（图未示），保证扩口部分的质量，由于大流量高速注塑，模具采用模外热流道多点注塑技术，保证最短的注射时间；同时给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。采用恒定压力为基准，实现高速稳定成型，低压注射避免高压对模具的损坏，提高模具使用寿命；同时采用多点注射技术，能够大大缩短注射时间。

本实施例双壁波纹管注塑扩口机还包括控制系统，进料机构、输送机构和挤出机构分别与控制系统电连接。其中，控制系统为全自动智能触摸屏控制系统，采用PLC可编程控制器进行控制。该控制系统实现了在线与离线生产的全自动控制，对生产系统进行精确的控制，抗干扰能力强，对注塑过程的压力、速度、位移的运动控制，实现了对料筒、模具的温度控制进行精确的控制和注射量的精确控制。

该双壁波纹管注塑扩口机的主要实现方法：1、利用常规的HDPE双壁波纹管生产线进行生产管材；2、切好管材通过送管平台装置，进入塑料管道承插口注塑成型机，管材到位后，模具合模，管材等待注塑；3、同时HDPE料经过溶胶机塑化挤出，进入储料缸，管材到位，模具合模后，注射机构向前移动，注射口到位，储料缸射胶，管材承插口成型；4、承插口经模具冷却后，先抽芯，后开模，管材后移，则带承插口的双壁波纹管完成整个生产工艺流程。

本发明实施例双壁波纹管注塑扩口机采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机为PE高效低功耗单螺杆挤出机，实现高速高产满足PE双壁波纹管扩口部分所需要的物料量的同时保证了物料的塑化质量高，保证了扩口的质量。该双壁波纹管注塑扩口机利用注塑扩口的方式，能够解决传统方式生产扩口的PE双壁波纹管的缺点，而且扩口质量更高、管材长度可以变化、扩口形状可以由客户指定。采用小直径的单螺杆挤出机达到超大的塑化量，为塑化注塑成型大管材扩口制品创造条件。

此外，该双壁波纹管注塑扩口机还可以采用特殊的双壁波纹管扩口头结构，如图3至图6所示，即在扩口头20与波纹管10的连接处采用特殊的连接结构进行二者的结合，如图3、图4所示，具体为使扩口头20的内圆周面与波纹管10的内圆周面平滑过渡连接形成圆角、扩口头20的外圆周面与波纹管10的外圆周面平滑过渡并与波纹管10的外圆周面形成平滑连续的波纹管段，使扩口头20与波纹管10之间的连接过渡平滑。

由于波纹管10的内圆周面和外圆周面分别与扩口头20的内圆周面和外圆周面相吻合的这种密封式连接结构，使得到的双壁波纹管连接可靠，密实牢固、不会漏水；同时由于扩口头20与波纹管10之间的这种平滑过渡连接，避免了因连接粗糙而影响管道内流体的流动性，特别当管道内的流体流速较快时，该结构具有更为显著的优势及效果，也进一步延长了双层波纹管的使用寿命，节省了成本。本实施例双壁波纹管扩口头结构采用注塑扩口机成型，成品率高，成型的扩口头质量好、外观形状好，其环刚度高，适于推广应用。

如图3所示，本实施例的扩口头20包括连接段31以及加强段32，连接段31的一端与波纹管10连接、另一端与加强段32连接，加强段32的管径大于连接段31的管径。扩口头20由连接段31和加强段32组成，其加强段32呈喇叭状设置于连接段31的一端，连接段31的另一端与波纹管10连接，在扩口头20密实牢固而不漏水地连接波纹管10的情况下，另一端也具有密封性良好的过渡连接性，实际制作时两段结构可一体注塑成型。

同时为了增强了扩口头20的环刚度，如图3、图5所示，图5为图3中B部分的放大结构示意图，在扩口头20的外圆周面上环绕等距设置若干条扩口头加强筋21，使其比在线扩口的扩口头的环刚度好，且质量更稳定。扩口头加强筋21可呈螺纹状设置也可独立呈环状设置于扩口头20的外圆周面上，其环绕设置能加强扩口头20的环刚度。扩口头加强筋21的纵向截面外轮廓为矩形、梯形或弧形，其截面形状可为矩形、梯形、圆弧形或其组合，本实施例中，扩口头加强筋21的纵向截面为矩形与圆弧形的组合。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双壁波纹管注塑扩口机，包括依次连接的进料机构、输送机构以及挤出机构，其特征在于，所述挤出机构包括与输送机构连接的锁模机构以及单螺杆挤出机，所述物料进入锁模机构后由单螺杆挤出机挤出，所述单螺杆挤出机与液压站连接。

2.根据权利要求1所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述进料机构包括升降机构、移送机构以及翻料机构，所述升降机构与移送机构连接，移送机构与所述输送机构连接，所述翻料机构用于搅拌在移送机构中输送的物料。

3.根据权利要求1所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述输送机构包括扩口输送机构，所述扩口输送机构与锁模机构连接。

4.根据权利要求3所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述扩口输送机构的扩口头部分设有筋条。

5.根据权利要求3所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述输送机构还包括快速输送机构，所述快速输送机构与锁模机构连接。

6.根据权利要求1所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述单螺杆挤出机由变频器调速。

7.根据权利要求1所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述液压站内设有液压动力柱塞注射机构，所述液压动力柱塞注射机构与单螺杆挤出机连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，还包括控制系统，所述进料机构、输送机构和挤出机构分别与控制系统电连接。

9.根据权利要求8所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述控制系统为全自动智能触摸屏控制系统。

10.根据权利要求9所述的双壁波纹管注塑扩口机，其特征在于，所述控制系统采用PLC可编程控制器进行控制。

Images