CN105922545A - 用于真空定型机的水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于真空定型机的水循环系统，属于管材定型设备技术领域；它解决了现有定型机水循环效率低、能耗大、管材降温效果差的技术问题；用于真空定型机的水循环系统，包括：箱体，喷淋组件，供水组件，进水组件，其与供水组件相连通并将水送至供水组件集中；排水组件，进水组件将水送至供水组件并在供水组件、喷淋组件与箱体间循环，当供水组件水温达到预设值时，其中一部分水能通过排水组件排出；当供水组件的水温达到预设温度值时，一部分高温水通过排水组件排出，冷却水排进与高温水排出同时进行，使得管材降温效果好，有效节约了水资源，能耗较小，使用成本得到控制。

Description

用于真空定型机的水循环系统

技术领域

本发明属于管材定型设备技术领域，涉及一种水循环系统，尤其是用于真空定型机的水循环系统。

背景技术

真空定型机是用于给管材进行冷却定型的专用设备，其目的是为成型后的高温管材提供一个真空环境，并在该真空环境内对管材进行降温和定型，以使管材形成固定的形态。

现有的定型机中，一般在定型机箱体内安装有喷头，在箱体外部安装有水源，水源与喷头通过进水管连接，箱体的底部与外部相通，工作时，冷却水由喷头喷出并对箱体内的高温管材进行降温，冷却水即升温成高温水并从箱体底部流出，由于流进与流出定型机的水温差较大，导致无法快速形成流通的循环水路，传统的解决办法是将高温水不断排水且持续大量供应冷却水，然后通过降温装置将接收的高温水降温为冷却水并再次投入使用，从而形成间接的循环水路，但这种方法存在以下技术问题：1、导致严重的水资源浪费、能耗较大、使用成本较高；2、这种间接循环水路，单次水循环的时间较长，水降温效率较低，造成管材无法得到全面、及时的降温。

综上所述，为了解决上述定型机存在的问题，需要设计一种能耗小、成本低、环保且水循环时间短的用于真空定型机的水循环系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种能耗小、成本低、环保且水循环时间短的用于真空定型机的水循环系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：用于真空定型机的水循环系统，包括：

箱体，其内部轴向贯通且能供管材通过，箱体具有进料端与出料端；

喷淋组件，其轴向分布于箱体内并与箱体相连；

供水组件，其设置于箱体底部并分别与箱体内部和喷淋组件相连通；

进水组件，其与供水组件相连通并将水送至供水组件集中；

排水组件，其与进水组件相连通；

所述进水组件将水送至供水组件并在供水组件、喷淋组件与箱体间循环，当供水组件水温达到预设值时，其中一部分水能通过排水组件排出。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述喷淋组件包括

喷淋管，其至少有一组，每组有两根且分别轴向固定于箱体内两侧；

喷头，其有两组，每组具有轴向分布的上下两排喷头且两排喷头分别与同侧的喷淋管相连通。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述供水组件包括

水箱，其与箱体底部固连并与箱体内部相通；

供水管，其与喷淋组件连通，

水泵，其分别与水箱和供水管连通，所述水泵使水箱内的水通过供水管输送至喷淋组件。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述进水组件包括

进水集中盒，其设置于箱体下方并与供水组件相连；

进水管，其与进水集中盒连通用于连接水源，所述进水集中盒收集进水管的进水并送至供水组件。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述排水组件包括

温控排水器，其设置于供水组件上并与箱体进料端接触，所述温控排水器能感应箱体进料端的水温；

排水集中盒，其设置于箱体下方并与温控排水器连通；

排水管，其与排水集中盒连通，当供水组件的水温达到预设值时，温控排水器使供水组件的水依次经排水集中盒与排水管排出。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述温控排水器包括

主出水管，其与供水组件相连通；

流量阀，其设置于主出水管上并与主出水管连通；

感温件，其与进料端接触并与流量阀电连接；

当感温件感应到进料端的水温达到预设值时，所述流量阀打开且供水组件的水经主出水管与流量阀排出。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述箱体内分为前腔室与后腔室，前腔室与后腔室通过前密封板隔开，所述前密封板上设置有供管材通过的前导套，所述喷淋组件分别设置于前腔室与后腔室中，所述供水组件分别与前腔室与后腔室连通。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述箱体的进料端设置有与其内部连接的前供水环，前供水环具有供定径套穿过的通孔，前供水环内部具有分别与供水组件和喷淋组件连通的前供水腔，所述供水环内侧壁上设置有多个与前供水腔相通的喷嘴。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，所述箱体的出料端设置有与其连通的冷却水槽，所述冷却水槽与箱体通过后密封板隔开，在密封板上设置有供管材通过的后导套，所述冷却水槽内设置有高于导套的溢流管，所述冷却水槽与供水组件连通，所述溢流管与排水组件连通。

在上述用于真空定型机的水循环系统中，在进料端设置有与箱体固连前接水盒，所述前接水盒与排水组件连通并用于接收定径套的排水，在出料端设置有与箱体固连的后接水盒，所述后接水盒与排水组件连通并用于接收冷却水槽的排水。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，水在供水组件、喷淋组件与箱体间循环并形成高温水，当供水组件的水温达到预设温度值时，一部分高温水通过排水组件排出，冷却水排进与高温水排出同时进行，使得进入喷淋组件的水温始终满足管材降温的需求，有效节约了水资源，能耗较小，使用成本得到控制。

2、水在供水组件、喷淋组件与箱体间不停循环，单次循环时间较短，循环效率高，有效的防止了水温过高，使得管材能得到全面、及时的降温。

3、本发明中，供水组件、喷淋组件与箱体形成内部水循环，而前接水盒与后接水盒分别与供水组件连通形成外部水循环，内部使得由定径套、冷却水槽流出的水得到充分回收，进一步节约了水资源，降低使用成本。

附图说明

图1为本发明的体结构示意图。

图2为本发明前腔室的轴向剖视图。

图3为本发明后腔室的轴向剖视图。

图4为本发明中箱体的横向剖视图。

图5为本发明中温控排水器的平面图。

图6为本发明中前供水环的平面图。

图7为本发明中前供水环的剖视图。

图8为本发明中后供水环的平面图。

图9为本发明中后供水环的剖视图。

图10为本发明中冷却水槽的剖视图。

图中，100、箱体；110、安装架；120、前腔室；130、后腔室；131、前密封板；132、前导套；140、前供水环；141、前供水腔；142、喷嘴；150、供水盒；160、后供水环；161、后供水腔；170、冷却水槽；171、后密封板；172、后导套；173、溢流管；180、前接水盒；181、前落水管；190、后接水盒；191、后落水管；

200、喷淋管；210、喷头；211、紧固套；212、连通管；220、安装板；230、管箍；

300、水箱；310、水泵；320、供水管；330、滤网；340、主进水接管；350、副进水接管；

400、进水集中盒；410、进水管；420、进水接头；

500、排水集中盒；510、排水管；520、温控排水器；521、主出水管；522、流量阀；523、感温件；524、副出水管；525、分水接头；526、排水接头。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，本发明用于真空定型机的水循环系统，其为真空定型机的一部分，该水循环系统包括箱体100、喷淋组件、供水组件、进水组件以及排水组件。

箱体100呈轴向延伸，箱体100内部轴向贯通并形成一供管材通过的容纳腔，该箱体100具有进料端与出料端。

如图2至图4所示，所述喷淋组件包括喷淋管200与喷头210。

喷淋管200有两组且在容纳腔内呈上下分布，每组喷淋管200有两根且分别轴向设置于容纳腔内两侧，也就是说，在容纳腔的每一侧均设置有上下两根喷淋管200，在容纳腔的两侧分别竖立安装有与箱体100内侧壁固连的安装板220，每侧的两根喷淋管200分别通过管箍230固定于安装板220的上下端。

喷头210有两组，每组具有轴向分布的上下两排喷头210，上排的喷头210向上倾斜设置并与位于安装板220上方的喷淋管200相连，下排的喷头210向下倾斜设置并与位于安装板220下方的喷淋管200相连，管材由四排喷头210间经过，在每个喷头210的后端设置有可套于喷淋管200上并能固定于喷淋管200上的紧固套211，每个喷头210的后端设置有插入到相应喷淋管200内的连通管212，喷头210的前端开设有喷孔(图中未示出)，该喷孔与连通管212连通并能对管材进行喷淋。

此处，喷淋管200的数量还可以设置为一组，即为两根，两根喷淋管200分别位于容纳腔的两侧并处于同一高度，在每根喷淋管200上均安装与其相通的上下两排喷头210，上下两排喷头210同时对管材的顶部和底部进行喷淋降温，同样的，喷淋管200的数量也可以设置为上中下三组，即在容纳腔的两侧分别安装上中下三根喷淋管200，在三根喷淋管200上分别对应安装喷头210，位于上端的喷头210对管材的上方进行喷淋，位于中部的喷头210管材的中部进行喷淋，位于下端的喷头210对管材的底部进行喷淋，如此，能更快速的全方位的对管材进行喷淋降温。

如图1至图3所示，供水组件包括水箱300、水泵310、供水管320。

水箱300位于箱体100下方并与箱体100底部固连，箱体100的底部与水箱300顶部间设置有一使二者相通的排水孔(图中未示出)，在该排水孔上盖设有能防止箱体100内杂物进入水箱300内的滤网330，在箱体100下方还固连有安装架110，水箱300固定在该安装架110上。

水泵310位于水箱300的一侧并固定在安装架110上，水泵310的进水端与水箱300连通。

供水管320轴向水平设置于水箱300外一侧，供水管320的一端与各喷淋管200连通，另一端与水泵310的出水端连通，在供水管320上安装有过滤器(图中未示出)，以保证进入喷淋管200的水干净无杂质。

如图1所示，进水组件包括进水集中盒400与进水管410。

进水集中盒400设置于箱体100下方并位于安装架110一侧，在进水集中盒400上安装有两进水接头420，在水箱300的外侧壁上安装有与其内部相通的主进水接管340与副进水接管350，主进水接管340与副进水接管350分别与两进水接头420连通，在主进水接管340上安装有气动角座阀(图中未示出)，其用于通断进水，由电磁阀控制气动角座阀工作并自动进水。

此处，在进水集中盒400与水箱300间设置两条进水水路，其中副进水接管350为备用水路，副进水接管350的是否使用取决于流入喷淋管200的水温，当水温较高时，需要较多的冷却水排进水箱300，则可通过两条进水水路同时对水箱300供水，当水温正常时，水箱300进水需求较小，则只通过主进水接管340对水箱300进行供水即可。

进水管410位于进水集中盒400外侧并与其连通，该进水管410用于连接水源，水由进水管410进入到进水集中盒400中集中，再由进水集中流入水箱300中，在进水管410上安装有用于开闭进水管410的手动阀门。

如图1所示，排水组件包括排水集中盒500、排水管510与温控排水器。

排水集中盒500轴向设置于安装架110与进水集中盒400间并分别与安装架110和进水集中盒400固连，在排水集中盒500的一端设置有出水接头。

排水管510位于排水集中盒500的外侧并与排水集中盒500连通，排水集中盒500内的水可通过该排水管510统一向外排出。

温控排水器安装于供水管320上，进一步的，该温控排水器包括主出水管521、流量阀522与感温件523，主出水管521竖立设置并与供水管320的底部连通，流量阀522安装在主出水管521上并与主出水管521连通，感温件523位于箱体100进料端外并与箱体100接触并与流量阀522电连接，优选的，该感温件523为热电偶，该流量阀522在一般情况下处于关闭状态，当感温件523感应到箱体100进料端的水温达到预设温度值时，流量阀522打开，供水管320内的水经主出水管521与流量阀522排出。

优选的，该温控排水器还包括有一副出水管524，在供水管320上连接有一分水接头525，主出水管521与副出水管524分别与分水接头525连接并相通，在主出水管521与副出水管524的出水端设置有排水接头526，主出水管521与副出水管524分别与排水接头526连通，所述排水接头526与上述出水接头连通，供水管320内的水经主出水管521和/或副出水管524流至排水集中盒500中。

副出水管524相当于辅助的排水管510，是为了防止感温件523或流量阀522在无法正常工作的情况下，保证供水管320内的高温水能正常的排出，避免循环水水温过高而无法排出，另外，副出水管524的设置，还能增加水的排出量，加快水的循环速度。

在箱体100的下方还设置有气泵(图中未示出)，用于将箱体100内的空气排出并使箱体100内部形成真空状态，保证管材在真空状态下冷却定型，以提高管材的整体形态和质量。

工作时，水通过进水管410进入到进水集中盒400集中，然后流至水箱300中，在水泵310的作用下，水箱300内的水经供水管320进入到各喷淋管200中，然后由各喷头210中喷出，从而对管材进行喷淋降温，水遇到管材后升温，然后流入容纳腔内，最后通过排水孔回流至水箱300中，如此形成箱体100与水箱300间的内部水循环，而感温件523能感应箱体100进料端的水温，当进料端的水温达到预设的温度值时，流量阀522打开，一部分水经主出水管521流排出到排水集中盒500中后再集中排出，水在循环的同时，一部分高温水排出，一部分冷却水排进，使得进入喷淋组件的水温始终满足管材降温的需求，从而无需将所有的高温水排出后再排进冷却水，有效节约了水资源，缩短了水循环的时间。

本发明在上述结构的基础上，对其作了进一步的改进。

如图2、图3所示，所述容纳腔分为前腔室120与后腔室130，进料端位于前腔室120，出料端位于后腔室130，前腔室120与后腔室130通过前密封板131隔开，所述前密封板131上设置有供管材通过的前导套132，前腔室120与后腔室130中分别设置有四根喷淋管200，此处，定义前腔室120的喷淋管200为前喷淋管200，后腔室130的喷淋管200为后喷淋管200，前喷淋管200与后喷淋管200隔开且不连通，在位于前腔室120与后腔室130的箱体100下方分别安装有一个水箱300，每个水箱300的一侧均安装有固定于安装架110上的水泵310，前腔室120与后腔室130分别与相应的水泵310间连接有所述的供水管320，两根供水管320分别与相应腔室内的喷淋管200连通。

管材在冷却定型时，需要控制管材的外径和圆度，而外径和圆度的控制需要在不同的真空环境下进行，因此，本发明中将箱体100的容纳腔分为前腔室120与后腔室130，使管材在不同的真空条件下，满足相应的冷却、成型需求，而通过两个水箱300分别对前腔室120和后腔室130进行供水，并在前腔室120和后腔室130内单独安装喷淋管200，一方面是考虑到整个箱体100的长度过长，喷淋管200铺设过长，喷头210过多，一个水箱300和水泵310供水会出现供水时间差或供水水压不足等问题，另一方面，若喷淋管200由前腔室120延伸至后后腔室130，则喷淋管200穿过前密封板131时，会造成前后腔室130密封性较差的问题，因此，在前腔室120安装前喷淋管200，后腔室130安装后喷淋管200，并分别配备与前后喷淋管200相连通的水箱300进行供水，则有效的解决了上述问题。

如图2、图6、图7所示，所述箱体100的进料端安装有与其内部相连的前供水环140，前供水环140具有供定径套穿过的通孔，前供水环140内部具有一环形的前供水腔141，前供水腔141分别与前腔室120内的四根喷淋管200连通，在箱体100外侧壁上安装有与该前供水腔141相通的供水盒150，上述的感温件523与该供水盒150接触并能感应供水盒150内的水温，与箱体100前腔室120对应的供水管320与该供水盒150连通，在前供水环140内侧壁上设置有多个与前供水腔141相通的喷嘴142。

此处设置前供水环140，起到将水集中分配的作用，其将水分配给喷嘴142与四根喷淋管200，喷嘴142对刚进入箱体100的管材进行喷淋，使得管材进入真空状态就开始降温，避免了箱体100内部温度过高，而通过前供水环140将水输送至各喷淋管200，使得各喷淋管200的水压相同，使得水能均匀的喷至管材上，以保证管材得到全面的降温。

如图3、图8、图9所示，在后腔室130的中部安装有与箱体100固连的后供水环160，后供水环160内具有一U型的后供水腔161，后腔室130中的喷淋管200分为前后两段，后供水环160位于前后两段喷淋管200之间且后供水腔161分别与前后两段喷淋管200连通，在箱体100的外表面同样安装有与后供水环160相通的供水盒150，该供水盒150连接与后腔室130对应的供水管320。

通过设置后供水环160，能将水送至后腔室130的喷淋管200中，而后腔室130的长度大于前腔室120的长度，导致后腔室130中铺设的喷淋管200较长，因此，将后腔室130中的喷淋管200分为前后两段，将后供水环160置于两段喷淋管200之间，有效缩短了供水的时间差，使得喷淋管200上各喷头210在喷水时同步性更高，更加均匀的将水喷至管材上，若喷淋管200延伸过长的话，而后供水环160安装在喷淋管200的一端，则安装在喷淋管200离后供水环160较远一端的喷头210喷出的水量可能很少，造成喷头210喷水不均匀。

如图1至图3、图10所示，箱体100的出料端设置有与其连通的冷却水槽170，该冷却水槽170连通与后腔室130对应的供水管320，所述冷却水槽170与箱体100通过后密封板171隔开，在密封板上安装有供管材通过的后导套172，所述冷却水槽170内设置有高于后导套172的溢流管173，也就是说，当冷却水槽170内装有水且水位低于溢流管173的管口时，整个后导套172浸没在水中，溢流管173与排水集中盒500连通。

此处设置冷却水槽170，冷却水槽170的水位高出后导套172，当管材通过冷却水槽170时，冷却水槽170内的水对管材进一步冷却降温，在冷却水槽170中装满水，可防止空气进入到箱体100内，以保证箱体100内的真空状态，同时也避免工作环境中的杂质进入到箱体100而污染箱体100内部环境，另外，箱体100内的真空环境，使得冷却水槽170中的水布满后导套172与管材之间，水在此时起到润滑作用，减小管材与后导套172间的摩擦，使得管材更容易通过后导套172，同时，若冷却水槽170中没有水，在箱体100内负压作用下，空气进入箱体100内时会产生较大噪音，而在有水的情况下则不会产生噪音，因此，冷却水槽170中的水还起到降噪的作用。

如图1至图3所示，在进料端安装有与箱体100固连的前接水盒180，该前接水盒180伸出箱体100之外并用于接收定径套的排水，前接水盒180通过一前落水管181与排水集中盒500连通，在出料端安装有与箱体100固连的后接水盒190，该后接水盒190伸出箱体100之外并用于接收冷却水槽170的排水，后接水盒190通过一后落水管191与排水集中盒500连通。

前接水盒180与后接水盒190分别与排水集中盒500连通，使得流出定径套和冷却水槽170的水得到回收，形成外部水循环，使得由定径套、冷却水槽170流出的水得到充分回收并进行统一处理。

本发明的工作原理如下：

气泵对整个容纳腔进行抽气，使前腔室120与后腔室130形成不同条件的负压真空状态，为管材冷却降温提供真空环境。

水通过进水集中盒400分别排入两个水箱300中，在两个水泵310的作用下，两个水箱300内的水一部分通过两供水管320排入到前供水环140与后供水环160内，然后由两前供水环140与后供水环160分别流至前腔室120与后腔室130中的喷淋管200中，最后由各喷头210中喷出，从而对进入箱体100内部的管材进行喷淋降温，水遇管材后升温，然后流入容纳腔内，最后通过排水孔回流至水箱300中，从而形成内部水循环。

当进料端的水温达到预设的温度值时，流量阀522打开，一部分水经主出水管521流排出到排水集中盒500中后再集中排出，水在循环的同时，一部分高温水排出，一部分冷却水排进，使得进入喷淋组件的水温始终满足管材降温的需求。

与此同时，两个水箱300内的水通过两供水管320分别供给定径套与冷却水槽170，由定径套流出的水被前接水盒180接收后回流至集中排水盒500中，由冷却水槽170流出的水被后接水盒190接收后回流至集中排水盒500中，从而形成外部水循环。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.用于真空定型机的水循环系统，包括：

箱体，其内部轴向贯通且能供管材通过，箱体具有进料端与出料端；

喷淋组件，其轴向分布于箱体内并与箱体相连；

供水组件，其设置于箱体底部并分别与箱体内部和喷淋组件相连通；

进水组件，其与供水组件相连通并将水送至供水组件集中；

排水组件，其与进水组件相连通；

所述进水组件将水送至供水组件并在供水组件、喷淋组件与箱体间循环，当供水组件水温达到预设值时，其中一部分水能通过排水组件排出。

2.根据权利要求1所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述喷淋组件包括

喷淋管，其至少有一组，每组有两根且分别轴向固定于箱体内两侧；

喷头，其有两组，每组具有轴向分布的上下两排喷头且两排喷头分别与同侧的喷淋管相连通。

3.根据权利要求1所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述供水组件包括

水箱，其与箱体底部固连并与箱体内部相通；

供水管，其与喷淋组件连通，

水泵，其分别与水箱和供水管连通，所述水泵使水箱内的水通过供水管输送至喷淋组件。

4.根据权利要求1所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述进水组件包括

进水集中盒，其设置于箱体下方并与供水组件相连；

进水管，其与进水集中盒连通用于连接水源，所述进水集中盒收集进水管的进水并送至供水组件。

5.根据权利要求1所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述排水组件包括

温控排水器，其设置于供水组件上并与箱体进料端接触，所述温控排水器能感应箱体进料端的水温；

排水集中盒，其设置于箱体下方并与温控排水器连通；

排水管，其与排水集中盒连通，当供水组件的水温达到预设值时，温控排水器使供水组件的水依次经排水集中盒与排水管排出。

6.根据权利要求5所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述温控排水器包括

主出水管，其与供水组件相连通；

流量阀，其设置于主出水管上并与主出水管连通；

感温件，其与进料端接触并与流量阀电连接；

当感温件感应到进料端的水温达到预设值时，所述流量阀打开且供水组件的水经主出水管与流量阀排出。

7.根据权利要求1所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述箱体内分为前腔室与后腔室，前腔室与后腔室通过前密封板隔开，所述前密封板上设置有供管材通过的前导套，所述喷淋组件分别设置于前腔室与后腔室中，所述供水组件分别与前腔室与后腔室连通。

8.根据权利要求1所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述箱体的进料端设置有与其内部连接的前供水环，前供水环具有供定径套穿过的通孔，前供水环内部具有分别与供水组件和喷淋组件连通的前供水腔，所述供水环内侧壁上设置有多个与前供水腔相通的喷嘴。

9.根据权利要求8所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：所述箱体的出料端设置有与其连通的冷却水槽，所述冷却水槽与箱体通过后密封板隔开，在密封板上设置有供管材通过的后导套，所述冷却水槽内设置有高于导套的溢流管，所述冷却水槽与供水组件连通，所述溢流管与排水组件连通。

10.根据权利要求9所述的用于真空定型机的水循环系统，其特征在于：在进料端设置有与箱体固连前接水盒，所述前接水盒与排水组件连通并用于接收定径套的排水，在出料端设置有与箱体固连的后接水盒，所述后接水盒与排水组件连通并用于接收冷却水槽的排水。