CN103963325A - 一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，所述设备包括底座小车、冷却风机、模具滚筒、滚轮、伺服电机、红外加热装置、转杆。所述工艺包括混合料、投料、真空投料、挤出、缠绕、车削、脱模、修型、布丝、检验入库。本发明采用红外线高频加热，加热效率高，成本低，操作简单方便。短波纤母粒的加入使环刚度提高了30%以上。采用高密度聚乙烯的特性，提高了产品的综合性能；本发明保证了管材熔接缝质量；也提高了管材熔接缝质量及管材整体的抗外压能力。

Description

一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺

技术领域

本发明涉及塑料管材技术领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺。

背景技术

大口径增强复合型缠绕结构壁管材，是以高密度聚乙烯和改性聚丙烯为主要原料，通过克拉管成套生产设备加工而成的一种新型管材，外壁螺旋波纹结构、内壁平滑的一种结构壁管材。管材具有质轻、施工方便、耐冲击、耐磨、耐腐蚀、耐低温、无毒、摩擦系数小等优点，是目前已知的耐震性最优良的管材，主要用于城市排水、排污管网、雨水收集、垃圾填埋场沥水收集管网、矿井通风管道、公路中央分隔带及边沟排水管道、农业灌溉输水管道、化学介质输送管道等。克拉缠绕结构壁管材，因具有良好的产品物理性能，近几年发展速度极快。传统大口径全塑型缠绕结构壁管材环刚度低、成本高；现有技术中。克拉缠绕结构壁管材生产工艺都采用火焰燃烧加热，即利用液化气或天然气加热，加热效率低，成本高，对操作人员有危险，夏天操作环境热，对身体危害大，同时发生泄漏时，容易中毒。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，从而解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，所述生产设备包括底座小车、冷却风机、模具滚筒、滚轮、伺服电机、红外加热装置、转杆，其特征是：所述底座小车安装在设备底部的轨道上面，所述冷却风机用螺栓固定在底座小车横梁上，所述底座小车上设置有伺服电机和两组滚轮，所述模具滚筒放置在两组滚轮上面，所述红外加热装置通过转杆与伺服电机连接。

所述滚轮为橡胶轮。

所述红外加热装置设置有弓子板和6块加热片，加热片安装在弓子板上，成弧形结构。

所述电机驱动可以轴向往返移动，冷却风机可吹风冷却模具滚筒，伺服电机用链条带动滚轮，滚轮转动带动模具滚筒旋转。生产时，伺服电机驱动红外加热靠近滚筒，停机时，伺服电机转动转杆带动红外装置远离滚筒。

一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，所述生产工艺是采用高密度聚乙烯为原料，在热熔状态下通过缠绕成型工艺制成，并在热态未脱模前，通过滚动风冷方式冷却，是一种内壁光滑，外壁为螺状加强肋，由螺旋卷绕工艺制成，具体包括如下步骤：

（1）混合料：称取HDPE树脂、色母粒，短波纤母粒放入混合机混合；

（2）上料：将混合料通过真空吸料机把料子吸到挤出机料斗中；

（3）挤出：启动挤出机，通过平板模和缠绕模分别挤出平料带和O型料带；

（4）加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热；

（5）缠绕：把熔融状态的平料带及O型料带同步缠绕在加热到预定温度的模具滚筒上面；

（6）车削：在工作台上用铣刀把管材承口、插口的端口加工到标准尺寸；

（7）脱模：通过冷却风机吹风冷却模具滚筒，待管材冷却后，先把模具滚筒缩径，管材从钢模上脱离，管材拖出；

（8）修型：修整管材端口使外观平滑规整；

（9）布丝：管材承口内壁埋入电熔丝，电熔丝先盘好呈波纹状，每种规格管材电熔丝长度不同；

（10）检验入库。

所述步骤（1）中HDPE树脂、色母粒、短波纤母粒的摩尔质量比为：100:3:15-30；

所述步骤（4）中将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热的温度范围为100℃-150℃。

本发明具有如下有益效果：

本发明采用红外线高频加热，整套加热设备采用6块加热片，每片功率5-8KW，加热效率高，成本低，操作简单方便。短波纤母粒的加入使环刚度提高了30%以上。采用高密度聚乙烯的特性，提高了产品的综合性能，特别是产品的环刚度指标大幅提高；在生产成本上与传统的大口径全塑型缠绕结构壁管材相比，同一规格和等级的管材降低生产成本20%以上，更能提高市场竞争力。

与传统的工艺相比，本发明所述工艺中通过挤出机挤出的平料带和O型料带按预定的位置均匀地缠绕在加热的钢制辊筒模具上，冷却后保证了管材熔接缝质量；结构设计中平料带的熔接缝被包覆支撑管所覆盖，也提高了管材熔接缝质量及管材整体的抗外压能力；模具滚筒通过红外线加热到140度以上，高于高密度聚乙烯的熔点，材料在熔点以上结合缠绕成型，内外冷却一致，一体化结构；管材自然空气冷却，聚乙烯结晶紧密、均匀。

附图说明

图1为本发明的设备结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图。

1、底座小车；2、冷却风机；3、模具滚筒；4、滚轮；5、伺服电机；6、红外加热装置；7、转杆；8、弓子板；9、加热片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，所述包括底座小车（1）、冷却风机（2）、模具滚筒（3）、滚轮（4）、伺服电机（5）、红外加热装置（6）、转杆（7），其特征是：所述底座小车（1）安装在设备底部的轨道上面，所述冷却风机（2）用螺栓固定在底座小车横梁上，所述底座小车（1）上设置有伺服电机（5）和两组滚轮（4），所述模具滚筒（3）放置在两组滚轮（4）上面，所述红外加热装置（6）通过转杆（7）与伺服电机（5）连接。

所述滚轮（4）为橡胶轮。

所述红外加热装置（6）设置有弓子板（8）和6块加热片（9），加热片装（9）在弓子板（8）上，成弧形结构。

实施例1

首先设备预热3小时以上，温度达到设定值以后。开始混料，按照HDPE树脂100份、色母粒3份，短波纤母粒15份的比例进行混配，混合时间5分钟。由真空吸料机把料子吸到挤出机料斗中，挤出机开启后，开启伺服电机（5），使加热片（9）贴近模具滚筒（3）。加热到100℃后，进行缠绕，首先缠绕承口位置，然后缠绕平直段，最后缠绕成型插口。把模具滚筒（3）用行车吊到车削台上，同时切削承口和插口位置，达到一定的尺寸要求后，通过冷却风机（2）进行风冷，待管材冷却到60℃，把滚筒吊到脱模机进行脱模，完成后对承插口进行修型，使用电熔丝进行布丝作业，全部完成后，经检验员检验合格入库。

实施例2

首先设备预热3小时以上，温度达到设定值以后。开始混料，按照HDPE树脂100份、色母粒3份，短波纤母粒20份的比例进行混配，混合时间5分钟。由真空吸料机把料子吸到挤出机料斗中，挤出机开启后，开启伺服电机（5），使加热片（9）贴近模具滚筒（3）。加热到130℃后，进行缠绕，首先缠绕承口位置，然后缠绕平直段，最后缠绕成型插口。把模具滚筒（3）用行车吊到车削台上，同时切削承口和插口位置，达到一定的尺寸要求后，通过冷却风机（2）进行风冷，待管材冷却到60℃，把滚筒吊到脱模机进行脱模，完成后对承插口进行修型，使用电熔丝进行布丝作业，全部完成后，经检验员检验合格入库。

实施例3

首先设备预热3小时以上，温度达到设定值以后。开始混料，按照HDPE树脂100份、色母粒3份，短波纤母粒30份的比例进行混配，混合时间5分钟。由真空吸料机把料子吸到挤出机料斗中，挤出机开启后，开启伺服电机（5），使加热片（9）贴近模具滚筒（3）。加热到150℃后，进行缠绕，首先缠绕承口位置，然后缠绕平直段，最后缠绕成型插口。把模具滚筒（3）用行车吊到车削台上，同时切削承口和插口位置，达到一定的尺寸要求后，通过冷却风机（2）进行风冷，待管材冷却到60℃，把滚筒吊到脱模机进行脱模，完成后对承插口进行修型，使用电熔丝进行布丝作业，全部完成后，经检验员检验合格入库。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，所述设备包括底座小车、冷却风机、模具滚筒、滚轮、伺服电机、红外加热装置、转杆，其特征是：所述底座小车安装在设备底部的轨道上面，所述冷却风机用螺栓固定在底座小车横梁上，所述底座小车上设置有伺服电机和两组滚轮，所述模具滚筒放置在两组滚轮上面，所述红外加热装置通过转杆与伺服电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，其特征是：所述滚轮为橡胶轮。

3.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，其特征是：所述红外加热装置设置有弓子板和6块加热片，加热片安装在弓子板上，成弧形结构。

4.一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，其特征是：所述工艺包括如下步骤：

（1）混合料：称取HDPE树脂、色母粒，短波纤母粒放入混合机混合；

（2）上料：将混合料通过真空吸料机把料子吸到挤出机料斗中；

（3）挤出：启动挤出机，通过平板模和缠绕模分别挤出平料带和O型料带；

（4）加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热；

（5）缠绕：把熔融状态的平料带及O型料带同步缠绕在加热到预定温度的模具滚筒上面；

（6）车削：在工作台上用铣刀把管材承口、插口的端口加工到标准尺寸；

（7）脱模：通过冷却风机吹风冷却模具滚筒，待管材冷却后，先把模具滚筒缩径，管材从钢模上脱离，管材拖出；

（8）修型：修整管材端口使外观平滑规整；

（9）布丝：管材承口内壁埋入电熔丝，电熔丝先盘好呈波纹状，每种规格管材电熔丝长度不同；

（10）检验入库。

5.根据权利要求4所述的一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，其特征是：所述步骤（1）中HDPE树脂、色母粒、短波纤母粒的摩尔质量比为：100:3:15-30。

6.根据权利要求4所述的一种高密度聚乙烯缠绕结构壁克拉管生产设备及生产工艺，其特征是：所述步骤（4）中将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热的温度范围为100℃-150℃。