CN109605700A - 一种同程汽水分离定径套 - Google Patents

Abstract

一种同程汽水分离定径套，其特征是，通过定径口的吸附力，通过同程汽水分离定径套上设置的多个负压口或负压孔或负压深孔的数量和孔或口的大小进行调节，同程汽水分离定径套内的多个冷却水道通过进水口同程水道进行同程分流和出水口同程水道的同程汇集。所述的负压口或负压孔或负压深孔在同程汽水分离定径套内外侧之间是通孔，可以使热熔状态生产的管道在同程水道分离定径套外侧负压的作用下吸附在定径口内。

Description

一种同程汽水分离定径套

技术领域

本专利技术适用非金属管道生产过程中的模具定型部分，将融化的非金属材料在进行冷却定型时，为了避免负压和冷却系统的相互影响，将定型需要的负压和冷却系统进行隔开，提高生产的稳定性、降低成本、提高效率的同程汽水分离定径套。

背景技术

高密度聚乙烯（PE）管、无规共聚聚丙烯（PPR）管、聚丁烯（PB）管或硅烷交联聚乙烯管道（PEX-b）管等非金属管道在生产中，均需要对加热融化的材料在模具口进入真空箱后，通过定径套内部的负压和冷却进行定型，真空压力的大小及冷却效果直接影响生产的稳定性、外观、效率等因素。目前对定径套的冷却方式常用的有两种，通过喷头对定径套周圈喷水的喷淋式冷却，还有就是将定径套泡在水里的水寖式冷却，不论是哪种方式。冷却循环系统与真空负压都是在同一个负压环境中对定径套进行冷却，一旦水流或者真空负压有一个变化，都会引起定径套冷却表面的冷却温度和冷却的部位产生变化，造成定径套温度低的部位冷却快，将冷却慢的料收缩过来使管道壁厚加厚，相反温度高的部位被收缩壁厚减薄，管道壁厚就会薄厚不匀影响产品质量。定径套温度变化对热熔状态的管道的初始接触部位非常敏感，对管道的壁厚偏差和外观将产生直接影响，严重的影响就会使管道断裂产生浪费，需要重新连接生产，影响生产管道的质量和稳定性。

另外喷淋式冷却和水寖式冷却都不好解决定径套周边的均匀冷却的问题，喷淋式冷却喷头对定径套进行喷淋冷却时，将高温热熔管道传递给定径套的热量在重力作用下，被加热的喷淋水在定径套上端流到定径套下面，定径套下面的喷头对定径套进行喷淋冷却时受阻不能很好的降温，喷水冷却的水不能直接喷到下面，造成定径套上面温度相对低，下面温度相对高，生产出来的管道就会出现上口稍厚，下口稍薄的椭圆壁厚管道。水寖式冷却虽然是将定径套全部寖在水里，但是冷却水会在定径套周圈产生自然的热循环，在定径套下端被加热的水沿定径套两侧汇集到定径套上端，特别是高速生产时温度的聚集更加明显，使定径套上面的温度高下面的温度低，管道上面就稍薄下面稍厚，同样使生产的管道壁厚有偏差管子的圆整度不好。因为真空负压与冷却水都在一个空间里，一旦漏气或者断管造成迅速失压，冷却水将对设备模具产生不利影响，虽然可以通过优化降低影响，但是生产的稳定性和生产的效率都受到很多的局限。

目前定径套冷却效果和效率不理想的主要原因，就是没能实现汽水分离，这里的汽就是产生的真空负压，如果负压和冷却水或者冷却系统的分离，避免相关之间的影响。还有就是对定径套进行冷却的介质基本全部都是水，按照目前冷却方式需要一个较大的使用循环量，不好实现对定径套冷却部分采用强冷却介质（如液氮）的循环控制，需要的强冷却介质量大时的安全性和成本都不理想。

本人从2004年从接触了PPR管生产线开始就了解到了定径套的工作原理和要求，经过多年对非金属生产管道生产线的研究，发现定径套是整个管道生产线生产效率和效果及成型质量控制的关键。通过参加各种专业展会及对知名设备厂家的考察，结合国内外的各种定径套及专利进行的研究分析，设计出了这种同程汽水分离定径套。冷却效果好、效率高、简单可靠、可以对定径套部分采用不同的冷却介质（例如液氮）进行单独控制冷却，管道的生产成本低、效率高、稳定性好。

发明内容

本专利是对目前定径套存在冷却不均匀、冷却水和负压相互影响，生产的可靠性和稳定性不理想，浪费较多等设计出的一种新型冷却定径结构的同程汽水分离定径套。为实现上述目的，本专利采用的技术方案为：一种同程汽水分离定径套，其特征是，通过定径口的吸附力，通过同程汽水分离定径套上设置的多个负压口或负压孔或负压深孔的数量和孔或口的大小进行调节，同程汽水分离定径套内的多个冷却水道通过进水口同程水道进行同程分流和出水口同程水道的同程汇集。

所述的负压口或负压孔或负压深孔在同程汽水分离定径套内外侧之间是通孔，可以使热熔状态生产的管道在同程水道分离定径套外侧负压的作用下吸附在定径口内

所述的进水口、进水口同程水道、冷却流道、出水口同程水道到出水口为一个闭路循环系统。

所述的冷却水道为多个，进水口到达每个冷却水道的距离和压力相同。

所述的进水口同程水道与出水口同城水道的两端为密闭结构。所述的进水口同程水道与出水口同城水道的两端通过安装封堵盘使水道密封。所述的进水口同程水道与出水口同城水道的两端通过为整体密封结构。所述的封堵盘上设置有与定径口同心的内孔，内孔的直径大于定径口。

所述的孔是可以是其他性质的。

一种可以将冷却水系统与负压系统隔离开，使其不能相互影响，可以分别能够独立运行，柔软的热熔管道通过定径套内将热熔状态未定型的管道，通过负压口、负压孔及负压深孔吸附在定径套内孔的定径口内，使热熔状态管道吸附在定径口内保持形状。通过水或者冷却介质循环系统度定径套进行冷却。可以根据冷却的需要增减冷却流道孔的大小和多少，也可以增减冷却流道的不同数量，冷却流道内可以使用液氮等强制冷剂提高冷却效果，提升生产效率和效果。

同程汽水分离定径套上的冷却流道与进水口同程水道和出水口同程水道形成一个完全独立的系统，不受负压的影响。并且可以根据冷却效果的需要增加或者减少冷却水道的大小和数量。

为了保证所有进入到冷却水道中的流体流量和压力相同，不论是从进水口同程水道分配进入到冷却水道，还是从冷却水道汇集到出水口同程水道流出，进入和流出的冷却流道均采用同程设计，保证从进水口通过冷却水道到出水口的冷却介质路径距离相同，使冷却的均匀度达到最佳。

包括在定径套冷却水道周围分布若干与冷却水道不通的负压深孔，冷却水道负责降低定径口内热熔状态的管道温度，负压深孔与定径套的内外孔相通，负责同程汽水分离定径套外的负压将热熔管道吸附到定径口进行定型。

根据所述的同程汽水分离定径套，负压口、负压孔、负压深孔都是通孔，通孔的作用就是在同程汽水分离定径套外产生的负压，可以通过这些通孔，将热熔状态还没有定型的材料通过负压吸附在定径口内真空定型。

为了方便加工制作，进水口同程水道与出水口同程水道可以是开放式的，通过封堵盘将进出水道两边进行封闭，使在冷却流道里流动的冷却介质形成同程效应对定径口进行均匀冷却。也可以采用3D打印等新技术将同程水道加工成一个整体结构。

根据所述的同程汽水分离定径套，其特征在于：同程汽水分离定径套采用导热和耐磨效果好的铜或者其他材料加工而成。

本发明的优点如下

1、本专利在冷却定型过程中负压和冷却系统为两个完全独立的系统，不会相互之间影响，调整管道的圆整度只需要对负压进行调整即可，调整管道的生产速度或者表面的光泽度，对冷却流道内的流体流量进行调整控制温度即可，如果有高速生产等的特殊要求的，可以采用液氮等请制冷剂在冷却流道内流动，加强冷却效果。

2、本专利对冷却效果起到决定性作用的冷却流道，可以根据冷却要求增加或者减少冷却流道的数量，亦或者增加或者减少冷却流道的直径。可以很方便的调整冷却的效果。

3、本专利进水口同程水道和出水口同程水道采用流体系统同程设计，使所有进入和流出冷却水道的输送距离压力相同，冷却的均匀度好，而且冷却水道对水流大小的敏感度大大降低，生产稳定性更好。

4、本专利的冷却水道可以冷却要求或者材质特点，设计成只有定径套长度的一部分，或与定径套长度相等。

5、本专利技术可以通过冷却水道调整定径口的温度，并且能使定径口内的冷却效果非常均匀，大大提升生产管道的速度和可靠性，使生产出来的管道壁厚圆整度好，外观美观光泽度好。

附图说明

图1为同程汽水分离定径套半剖视图。

图2为同程汽水分离定径套左视图。

图3为同程汽水分离定径套右视图。

图4为同程汽水分离定径套剖视图。

图5为封堵盘正视图。

图6为封堵盘侧视图。

图7为挤出机模头正视图。

图8为同程汽水分离定径套工作原理图。

附图中：1、同程汽水分离定径套；1.1、负压口；1.2、负压孔；1.3、负压深孔；1.4、进水口；1.5、出水口；1.6、出水面螺丝孔；1.7、进水面螺丝孔；1.8、出水口同程水道；1.9、进水口同程水道；1.10、冷却流道；1.11、定径口；2、封堵盘；2.1、盘孔；2.2内孔；3、挤出模头；3.1芯棒；4、喷淋管子；5、喷头；6、循环水箱；7、水箱出水口；8、真空口；9、热熔料；10、密封皮；11、真空箱；12、水箱进水口；13、生产的管道；14、水箱出水口。

具体实施方式

如图1-4所示为同程汽水分离定径套1的结构图，在同程汽水分离定径套1上的进水口同程水道1.9和出水口同程水道1.8，两侧分别设计有安装如图5-6所示的封堵盘2的进水面螺丝孔1.6和出水面螺丝孔1.7，用螺丝将同程汽水分离定径套1与封堵盘2进行安装紧固，使进水口同程水道1.9和出水口同程水道1.8的同程水道成为一个封闭的管路，将同程汽水分离定径套1安装到如图8所示的真空水箱11内层，使同程汽水分离定径套1上的定径口1.11与如图7所示的挤出模头3上挤出的热熔料9保持同心，保证对热熔料9冷却时的同心度。

如图8所示当经过加热融化的热熔料9从挤出模头3挤出时，通过真空口8抽取真空箱11内的空气，同时为了保持较好的真空压力，需要在真空箱11末端安装有密封皮10，密封皮10对生产的管道13具有密封作用。通过真空口8抽取真空并使封闭的真空箱11内产生真空，热熔料9进入到同程汽水分离定径套1的定径口1.11内，定径口1.11内布满了负压深孔1.3后段布满有负压孔1.2和负压口1.1，在真空负压的作用下柔软的热熔料9吸附在定径口1.11内定径定型。同时定径口1.11周围布满冷却流道1.10，通过接入冷却水或者其他冷却介质到进水口1.4，冷却水流过已经用封堵盘2分别紧固的进水口同程水道1.9上封闭的同程水道，经过多个冷却流道1.10后，从同样用封堵盘2紧固的出水口同程水道1.8汇集后由出水口1.5流出，多个冷却流道1.10能快速降低定径口1.11的温度，形成一个冷却循环系统。调整冷却流道1.10内的温度或流量，可以非常均匀的控制定径口1.11内的温度，使热熔料9快速均匀冷却定型。这样冷却水从进水口1.4进入后，流入进水同程水道1.9后采用同程同压分流到多个冷却水道1.10中，然后从冷却水道1.10流出的冷却水，通过出水口同程水道1.8同程汇集，并由出水口1.5排出，形成一个能保持每个水道流程和压力的冷却闭路循环系统。

在同程汽水分离定径套1定型完毕的生产的管道13，处于高温固化状态，将其他管路的冷却水接入到水箱进水口12并通过喷淋管子4上分布的喷头5，对已经定型但温度较高的生产的管道13和同程汽水分离定径套1外侧进行喷淋二次冷却，使生产的管道13尽快冷却。

通过喷头5喷出的冷却水汇集在循环水箱6内冷却，通过水泵从水箱出水口7抽出，再通过闭路循环到水箱进水口12作为冷却水使用。

一种同程汽水分离定径套，其特征在于：包括同程汽水分离定径套1前段两侧有进水口同程水道1.9和出水口同程水道1.8均采用同程设计，使进入和流出的冷却流体到达每个冷却水道1.10的距离和压力都一样。并且由进水口1.4、进水口同程水道1.9、冷却流道1.10、出水口同程水道1.8到出水口1.5为一个闭路循环系统，不受真空负压的影响自由调整冷却水等流体的压力和流量。

进水口同程水道1.9与封堵盘2和出水口同城水道1.8与封堵盘2的连接可以是组合方式，也可以采用3D等新技术成一体结构。

冷却流道内1.10内可以通入冷却水，也可以通入如液氮等强制冷剂，提高制冷效果加快生产速度。

负压口1.1、负压孔1.2、负压深孔1.3通往的通孔可以是圆孔也可以是其他形状的孔。冷却水道1.10的长度可以与同程汽水分离定径套1同样长，也可以只有其的一部分。可以采用铜质等冷却效果和耐磨效果好的材料加工而成。负压深孔1.3从定径套外口到定径口1.11内是通孔，不与冷却水道1.10相通。

上面所述的实施例仅仅是对本专利的优选实施方式进行描述，并非对本专利的构思和保护范围进行限定，在不脱离本专利设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本专利的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种同程汽水分离定径套，其特征是，通过定径口（1.11）的吸附力，通过同程汽水分离定径套（1）上设置的多个负压口（1.1）或负压孔（1.2）或负压深孔（1.3）的数量和孔或口的大小进行调节，同程汽水分离定径套（1）内的多个冷却水道（1.10）通过进水口同程水道（1.9）进行同程分流和出水口同程水道（1.8）的同程汇集。

2.根据权利要求1所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的负压口（1.1）或负压孔（1.2）或负压深孔（1.3）在同程汽水分离定径套（1）内外侧之间是通孔，可以使热熔状态生产的管道（13）在同程水道分离定径套（1）外侧负压的作用下吸附在定径口（1.11）内。

3.根据权利要求1所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的进水口（1.4）、进水口同程水道（1.9）、冷却流道（1.10）、出水口同程水道（1.8）到出水口（1.5）为一个闭路循环系统。

4.根据权利要求1所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的冷却水道（1.10）为多个，进水口（1.4）到达每个冷却水道（1.10）的距离和压力相同。

5.根据权利要求1所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的进水口同程水道（1.9）与出水口同城水道（1.8）的两端为密闭结构。

6.根据权利要求5所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的进水口同程水道（1.9）与出水口同城水道（1.8）的两端通过安装封堵盘（2）使水道密封。

7.根据权利要求5所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的进水口同程水道（1.9）与出水口同城水道（1.8）的两端通过为整体密封结构。

8.根据权利要求6所述的一种同程汽水分离定径套，其特征是，所述的封堵盘（2）上设置有与定径口（1.11）同心的内孔（2.2），内孔（2.2）的直径大于定径口（1.11）。