CN111251567A - 后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热塑性管材加工领域，具体为一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备及其使用方法。一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备，其特征是：在生产线最后端设置连接外置制冷机(11)与侧面连接挤出机(12)的后端外露中空模体(1)，在后端外露中空模体(1)的前端设置内置喷淋冷却水箱(2)，在喷淋冷却水箱(2)的前端设置径向与轴向预浸带缠绕机组(3)，在预浸带缠绕机组(3)的前端设置侧面连接有挤出机(41)、后端带有加热段的外层管模具(4)，在外层管模具(4)的前端设置外接鼓风机(51)冷风环(5)，在冷风环(5)的前端设置喷淋冷却水箱(6)。本发明圆整性好，适应性强。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性管材加工领域，具体为一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备及其使用方法。
背景技术
塑料管道具有耐腐蚀、内壁光滑、质量轻安装方便、使用寿命长等特点被广泛使用在引水、给水、热力、暖通等市政项目大量使用；连续纤维增强的热塑性复合管道系统具有高耐压、高耐热、耐腐蚀、长寿命、成本低、工艺简单等优点，可以广泛应用于天然气长输管网、油田集输管网、工业化工介质输送管网、市政供水热力输送管网等使用，可以逐步取代金属管道、塑料管道及其金属塑料复合管道，用途广需求量大。
塑料管及其连续纤维增强的热塑性复合管道内层管生产工艺通常采用机头模体从正面与挤出机连接挤入塑料熔体，待塑料熔体挤满模体容腔后，后续熔体在挤出机螺杆推力下不断推动模体容腔内的熔体呈圆柱形状进入到真空喷淋定径套箱体内冷却定型成管体，这种挤出机后置模具方法生产管道方法，熔体流动稳定模体简单，深受广大管道生产企业与欢迎。
挤出机后置模具法生产管道，管熔体冷却定型成管体是依靠定径套外部喷淋水体不断带走熔体外层壁热量形成结晶温度点后管熔体外壁形成固体管体后出定径套继续喷淋冷却管体内部熔体直到常温成型管体，由于塑料材料本身导热性差，通过管熔体外部喷淋水体来降低管熔体内部的热量直到结晶温度点以下，需要较长时间冷却才能实现，直径较小管道或低压薄壁管，管熔体内层壁温度通过喷淋水体比较容易降到结晶点以下形成圆整的管体。然而，随着管道直径的增大管道压力增大，管材壁厚随之增大许多，尤其是连续纤维增强的热塑性复合管道依靠内壁增加厚度的管件管来制作弯头三通等管件，所有这些管材都属于大壁厚管道范畴，这些大壁厚管道范畴完全依靠类似薄壁管外壁喷淋水体，由于塑料导热系数差需要较长时间才能冷却定型管熔体内部，极易造成管熔体内部熔体下垂堆积形成管材下部管壁厚上部管壁薄非圆整管体现象，严重影响着大直径与大壁厚管道的制造与生产。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种圆整性好、适应性强的塑性材料加工设备，本发明公开了一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备，其特征是：
在生产线最后端设置连接外置制冷机与侧面连接挤出机的后端外露中空模体，在后端外露中空模体的前端设置内置有定径套的喷淋冷却水箱，在喷淋冷却水箱的前端设置径向与轴向预浸带缠绕机组，在预浸带缠绕机组的前端设置侧面连接有挤出机、后端带有加热段的外层管模具，在外层管模具的前端设置外接鼓风机冷风环，在冷风环的前端设置喷淋冷却水箱，喷淋冷却水箱的前端设置牵引机，在牵引机的前端设置标示机，在标示机的前端设置切割机，切割机设置收管台。
所述的后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备，其特征是：
塑料熔体从侧面挤入后端外露中空模体，冷风直接从外露中空的模体穿入与喷淋真空箱定径套组合内外快速冷却管壁熔体形成结晶固体防止管体熔体下垂，保持圆正的管体继续在喷淋真空箱内冷却定型；
在后端外露中空模体的后端外置制冷机，制冷机与后端外露中空模体连接或制冷机连接用金属短管穿过中空模体直通到定径套内提供冷风源快速冷却管道内壁熔体结晶成为固体。
所述的后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 开启挤出机、挤出机、外露中空模体、外层管模具加热到设定温度；
b. 开启制冷机到设定温度；
c. 将塑料原料分别加入到挤出机、挤出机料桶内；
d. 开启挤出机挤出熔体；
e. 开启牵引机在牵引管的辅助带动下将熔融管体带入真空箱内；
f. 开启真空箱真空机与喷淋水泵冷却管体外壁；
g. 开启制冷机鼓风机输送冷风冷却管体内壁；
h. 开启预浸带缠绕机加热风枪与鼓风机加热预浸带并缠绕预浸带；
i. 开机挤出机挤出熔体包覆在预浸带外层；
j. 开启接鼓风机冷风环冷却外层塑料熔体；
k. 开启喷淋冷却水箱水泵冷却管体；
l. 开启标示机标示管体；
m. 开启切割机切割管道。
所述塑料管道是指PE、PPR、PVC等。
所述加热温度设定：PE管道210℃；PPR230℃；PVC190℃。
本发明的特点在于设在生产线最后端沿生产线布设制作内层管的模具设计成，通过如下技术来克服现有挤出机后置模具法技术存在的问题：
将挤出机与模体分离，通过连接空心杆从模体侧面连接成整体，腾出模体后端位置与空间，便于模体设计成贯穿性空心提；
通过将模体设计成中空贯穿性模体，达到外部冷却空气可以通达到管熔体内层壁，快速冷却管熔体内壁结晶成为固体，与定径套喷淋冷却水同步冷却固化管熔体内外壁，确保管熔体不会出现熔体下垂现象产生，达到制作大壁厚管道范畴圆整管体的目的；
通过外置冷却机与模体连接或通过短管与模体连接，更低的冷却气体直到管熔体内壁，有助于管熔体内层壁快速结晶形成固体更好的阻止管熔体下垂现象发生，更加适合制作大直径、大壁厚管材；
透过管体长时间输送外部冷气，便于将缠绕预浸带加热过程中的热量管壁上中带走，更加有利于管道成型与管材收缩应力的稳定。
本发明通过采用外置冷却机冷风直接快速冷却管道内层壁可产生如下有益效果：
1. 管材依靠外部单一水冷内壁管道内层壁结晶时间从5分钟缩短到30秒；
2. DN500mm管材管道管壁熔体最大允许厚度从50mm提高到100mm。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备，如图1所示，具体结构是：
在生产线最后端设置连接外置制冷机11与侧面连接挤出机12的后端外露中空模体1，在后端外露中空模体1的前端设置内置有定径套的喷淋冷却水箱2，在喷淋冷却水箱2的前端设置径向与轴向预浸带缠绕机组3，在预浸带缠绕机组3的前端设置侧面连接有挤出机41、后端带有加热段的外层管模具4，在外层管模具4的前端设置外接鼓风机51冷风环5，在冷风环5的前端设置喷淋冷却水箱6，喷淋冷却水箱6的前端设置牵引机7，在牵引机7的前端设置标示机8，在标示机的前端设置切割机9，切割机9设置收管台10。
本实施例中：
塑料熔体从侧面挤入后端外露中空模体1，冷风直接从外露中空的模体穿入与喷淋真空箱定径套组合内外快速冷却管壁熔体形成结晶固体防止管体熔体下垂，保持圆正的管体继续在喷淋真空箱内冷却定型；
在后端外露中空模体1的后端外置制冷机11，制冷机11与后端外露中空模体连接或制冷机11连接用金属短管穿过中空模体1直通到定径套内提供冷风源快速冷却管道内壁熔体结晶成为固体。
本实施例使用时，按如下步骤依次实施：
a. 开启挤出机12、挤出机41、外露中空模体1、外层管模具4加热到设定温度；
b. 开启制冷机11到设定温度；
c. 将塑料原料分别加入到挤出机12、挤出机41料桶内；
d. 开启挤出机12挤出熔体；
e. 开启牵引机在牵引管的辅助带动下将熔融管体带入真空箱内；
f. 开启真空箱真空机与喷淋水泵冷却管体外壁；
g. 开启制冷机11鼓风机输送冷风冷却管体内壁；
h. 开启预浸带缠绕机加热风枪与鼓风机加热预浸带并缠绕预浸带；
i. 开机挤出机41挤出熔体包覆在预浸带外层；
j. 开启接鼓风机51冷风环5冷却外层塑料熔体；
k. 开启喷淋冷却水箱6水泵冷却管体；
l. 开启标示机标示管体；
m. 开启切割机切割管道。
所述塑料管道是指PE、PPR、PVC等。
所述加热温度设定：PE管道210℃；PPR230℃；PVC190℃。
本实施例的特点在于设在生产线最后端沿生产线布设制作内层管的模具设计成挤出机从侧面连接，通过如下技术来克服现有挤出机后置模具法技术存在的问题：
将挤出机与模体从后置连体分离，通过连接空心杆从模体侧面连接成整体，腾出模体后端位置与空间，便于模体设计成贯穿性空心提；
通过将模体设计成中空贯穿性模体，达到外部冷却空气可以通达到管熔体内层壁，快速冷却管熔体内壁结晶成为固体，与定径套喷淋冷却水同步冷却固化管熔体内外壁，确保管熔体不会出现熔体下垂现象产生，达到制作大壁厚管道范畴圆整管体的目的；
通过外置冷却机与模体连接或通过短管与模体连接，更低的冷却气体直到管熔体内壁，有助于管熔体内层壁快速结晶形成固体更好的阻止管熔体下垂现象发生，更加适合制作大直径、大壁厚管材；
透过管体长时间输送外部冷气，便于将缠绕预浸带加热过程中的热量管壁上中带走，更加有利于管道成型与管材收缩应力的稳定。
Claims (3)
1.一种后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备，其特征是：
在生产线最后端设置连接外置制冷机(11)与侧面连接挤出机(12)的后端外露中空模体(1)，在后端外露中空模体(1)的前端设置内置有定径套的喷淋冷却水箱(2)，在喷淋冷却水箱(2)的前端设置径向与轴向预浸带缠绕机组(3)，在预浸带缠绕机组(3)的前端设置侧面连接有挤出机(41)、后端带有加热段的外层管模具(4)，在外层管模具(4)的前端设置外接鼓风机(51)冷风环(5)，在冷风环(5)的前端设置喷淋冷却水箱(6)，喷淋冷却水箱(6)的前端设置牵引机(7)，在牵引机(7)的前端设置标示机(8)，在标示机的前端设置切割机(9)，切割机(9)设置收管台(10)。
2.如权利要求1所述的后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备，其特征是：
塑料熔体从侧面挤入后端外露中空模体(1)，冷风直接从外露中空的模体穿入与喷淋真空箱定径套组合内外快速冷却管壁熔体形成结晶固体防止管体熔体下垂，保持圆正的管体继续在喷淋真空箱内冷却定型；
在后端外露中空模体(1)的后端外置制冷机(11)，制冷机(11)与后端外露中空模体连接或制冷机(11)连接用金属短管穿过中空模体(1)直通到定径套内提供冷风源快速冷却管道内壁熔体结晶成为固体。
3.如权利要求1或2所述的后端外露中空模体快速冷却结晶管道设备的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
开启挤出机(12)、挤出机(41)、外露中空模体(1)、外层管模具(4)加热到设定温度；
开启制冷机(11)到设定温度；
将塑料原料分别加入到挤出机(12)、挤出机(41)料桶内；
开启挤出机(12)挤出熔体；
开启牵引机在牵引管的辅助带动下将熔融管体带入真空箱内；
开启真空箱真空机与喷淋水泵冷却管体外壁；
开启制冷机(11)鼓风机输送冷风冷却管体内壁；
开启预浸带缠绕机加热风枪与鼓风机加热预浸带并缠绕预浸带；
开机挤出机(41)挤出熔体包覆在预浸带外层；
开启接鼓风机(51)冷风环(5)冷却外层塑料熔体；
开启喷淋冷却水箱(6)水泵冷却管体；
开启标示机标示管体；
开启切割机切割管道。
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