CN113001932A - 热缩管生产系统及采用该系统的热缩管制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种热缩管生产系统及采用该系统的热缩管制备方法。热缩管生产系统包括混料机构、熔融挤出机构、冷却机构以及收料机构；混料机构包括进料通道、第一混料筒、第二混料筒、出料通道以及连接通道；进料通道与第一混料筒底部连通，第一混料筒内部设置可绕其轴向转动的螺杆，螺杆贯穿整个第一混料筒，连接通道两端分别与第一混料筒的顶部和第二混料筒的顶部连通，第二混料筒内部具有多个倾斜向下设置的挡片，挡片呈螺旋排布，第二混料筒底部与出料通道连通。采用上述生产系统的热缩管制备方法，包括混料、熔融挤出、冷却及收料步骤。本申请通过第一混料筒和第二混料筒的设置，促进了物料的翻滚，有利于提高物料混合的效率和效果。

Description

热缩管生产系统及采用该系统的热缩管制备方法

技术领域

本申请涉及热缩管的领域，尤其是涉及一种热缩管生产系统及采用该系统的热缩管制备方法。

背景技术

热缩套管是一种在工业中被广泛使用的管材，其具有良好的密封性、绝缘性、阻燃性、柔软性以及耐腐蚀性。热缩套管具有室温下呈玻璃态，加热后变成高弹态，待冷却后能迅速收缩的特性。

目前，相关技术中，热缩管通过搅拌混料、熔融挤出、冷却定型以及卷料收集等步骤而被生产出来。其中，搅拌混料通常是通过带桨叶的机械搅拌机完成的。

针对上述中的相关技术，发明人认为采用桨叶的机械搅拌机混料，混合效率较低，混料效果有待提高，从而对热缩管质量造成影响。

发明内容

为了提高混料的效果和效率，进而提高热缩管的质量，本申请提供一种热缩管生产系统及采用该系统的热缩管制备方法。

第一方面，本申请提供的一种热缩管生产系统采用如下的技术方案：

热缩管生产系统，包括混料机构、熔融挤出机构、冷却机构以及收料机构；所述混料机构用于将制备热缩管所需物料混合后送至熔融挤出机构，所述冷却机构用于冷却熔融挤出机构挤出的热缩管的坯管，所述收料机构用于将冷却成型的热缩管收集起来；

所述混料机构包括进料通道、第一混料筒、第二混料筒、出料通道以及连接通道；所述第一混料筒、第二混料筒均为非水平设置；

所述进料通道与第一混料筒底部连通，所述第一混料筒内部设置可绕其轴向转动的螺杆，所述螺杆贯穿整个第一混料筒，所述连接通道两端分别与第一混料筒的顶部和第二混料筒的顶部连通，所述第二混料筒内部具有多个倾斜向下设置的挡片，所述挡片呈螺旋排布，所述第二混料筒底部与出料通道连通。

通过采用上述技术方案，物料在第一混料筒中被螺杆不断提升、翻捣以及捏合，有利于促进物料中各组分的混合，提高混料的效率和效果，提高最终热缩管产品的质量。物料被提升至第二混料筒顶部后下落，在与挡片不断碰撞下物料沿螺旋向下的轨迹运动。该方式使物料在下落时的运动方向不断改变，并且不断翻转，有利于提高物料的混合效率和混合效果，进而提高所生产的热缩管的质量。

可选的，所述第二混料筒与振动台连接。

通过采用上述技术方案，能够促进物料的下落，也有利于使物料混合得更均匀。

可选的，所述第二混料筒与出料通道通过软连接连通。

通过采用上述技术方案，减少振动对熔融挤出机构的影响。

可选的，所述螺杆内部设置加热部件。

通过采用上述技术方案，能够促进物料各组分的混合，也可使物料中的一些有机物成分变为液体，而与其他组分更好的混合。

可选的，所述冷却机构为循环冷却水池、具有液氮夹层的冷却套或者风环。

通过采用上述技术方案，循环冷却水池、具有液氮夹层的冷却套以及风环均能有效的对热缩管的坯管进行冷却；可以根据不同情况灵活选用，提高了本系统的适用范围。

可选的，所述冷却机构为纵长形的循环冷却水池；循环冷却水池中沿其长度方向设置若干隔断板，所述隔断板上设置供热缩管坯管通过的第一通孔以及多个供冷却水通过的第二通孔。

通过采用上述技术方案，冷却水在通过第二通孔时流速会瞬时加快。根据伯努利原理速度越大，压力越小。故而冷却水在通过第二通孔后其瞬时压力会减少，从而使冷却水内出现压力不平衡的现象，进而促进了冷却水内的对流，有利于热量在冷却水中的迁移，提高了冷却水的冷却效率。

可选的，还包括牵引机构，其为对辊结构并位于冷却机构的后端工位上。

通过采用上述技术方案，牵引机构起到牵引热缩管的作用，从而使生产顺利进行。

可选的，收料机构包括收料转架、张紧轮以及导向轮；所述张紧轮以及导向轮设置在收料转架和牵引机构之间。

通过采用上述技术方案，冷却定型后的热缩管能够被收集到收料转架上。

第二方面，本申请提供的一种采用上述热缩管生产系统的热缩管制备方法采用如下的技术方案：

采用上述热缩管生产系统的热缩管制备方法，包括以下步骤：

称量各组分物料，并通过进料通道加入第一混料筒中；所述螺杆转动，物料在螺杆的作用下被提升、翻滚并混合；

所述物料从第一混料筒通过连接通道而进入第二混料筒并下落；在挡片的作用下，物料呈螺旋状下落，并最终从出料通道排出；

所述物料进入熔融挤出机构，在高温下熔融并被挤出，得到热缩管的坯管；

所述热缩管的坯管进入冷却机构冷却成型，得到热缩管并被收料机构收集。

通过采用上述技术方案，生产热缩管的各组分物料被高效且充分地混合，提高了热缩管制备的效率，提升了热缩管产品的质量。

第三方面，本申请提供的一种热缩管采用如下的技术方案：

热缩管，采用如上述的热缩管制备方法制得。

通过采用上述技术方案，由于混料充分且均匀，热缩管具有更好的质量。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过第一混料筒的设置，使物料在螺杆的作用下被不断捏合和翻捣，有利于提高混料的效果和效率。同时通过第二混料筒的设置，物料在下落时不断与挡片碰撞，并以螺旋向下的轨迹运动，使物料不断翻滚，有利于提高物料的混合效率和混合效果，进而提高了热缩管的生产效率，提高了热缩管产品的质量。

2.本申请通过第二混料筒与振动台的连接，不仅能够促进物料的下落，同时能够使物料混合更均匀。

3.本申请的冷却机构采用循环冷却水池时，其内部设置具有第二通孔的挡板。冷却水在通过第二通孔时被加速，使自身的压力瞬时减小，从而促进了冷却水内部的对流，加快了热量在冷却水中的迁移，进而有利于提高冷却的效率和效果。

附图说明

图1是本申请实施例1的热缩管生产系统的立体示意图。

图2是本申请实施例1的混料机构的剖面示意图。

图3是本申请实施例1的热缩管生产系统另一个角度的立体示意图。

图4是图3的A处的放大图。

图5是本申请实施例2的热缩管生产系统的立体示意图。

图6是本申请实施例2的冷却机构的剖面示意图。

图7是本申请实施例3的热缩管生产系统的立体示意图。

附图标记说明：1、混料机构；11、进料通道；12、第一混料筒；121、螺杆；122、驱动电机；123、第一观察窗；13、第二混料筒；131、挡片；132、支架；133、第二观察窗；14、出料通道；15、连接通道；16、振动台；2、熔融挤出机构；21、进料口；22、挤出机头；3、冷却机构；31、隔断板；311、第一通孔；312、第二通孔；32、压轮；33、冷却水储存池；34、进口；35、循环管；4、收料机构；41、收料转架；42、张紧轮；43、导向轮；44、导向环；45、基座；5、牵引机构；6、热缩管。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本申请实施例公开了一种热缩管生产系统。参照图1，热缩管生产系统，包括混料机构1、熔融挤出机构2、冷却机构3、牵引机构5以及收料机构4；五者依次排布。

参照图1和图2，混料机构1用于将生产热缩管6所用物料（如聚乙烯树脂、阻燃剂、增强剂等）混合后送至熔融挤出机构2的进料口21。混料机构1包括进料通道11、第一混料筒12、第二混料筒13、出料通道14、连接通道15以及振动台16。其中，第一混料筒12、第二混料筒13均为圆筒结构，且竖直设置。进料通道11为进料管，出料通道14为出料管，连接通道15为连通管。

参照图1和图2，进料通道11与第一混料筒12底部连通，第一混料筒12内部设置螺杆121，螺杆121与第一混料筒12同轴设置，且贯穿整个第一混料筒12。第一混料筒12顶部外表面设置驱动电机122，其动力输出轴穿过第一混料筒12的顶壁而与螺杆121的顶面连接。同时，螺杆121的底面与设置在第一混料筒12底壁内的轴承连接。从而螺杆121在驱动电机122的驱动下绕螺杆121自身轴向转动。这样从进料通道11进入第一混料筒12的物料在转动的螺杆121的作用下被提升，同时物料被捏合和翻捣，从而促进了物料的混合，提高了混料的效率和效果，提升了热缩管6产品的质量，对提高热缩管6产品的绝缘性、机械性及密封性等性能具有积极意义。另外，螺杆121内部设置加热部件，用于对物料进行加热，促进了物料的混合；同时使一些有机物物料变为液体，能够更好的与其他成分混合。在一些实施方案中，加热部件为电热丝。为了便于监控第一混料筒12内部工作情况，第一混料筒12侧壁开设若干第一观察窗123。

参照图2，连接通道15用于连通第一混料筒12和第二混料筒13。具体的，连接通道15一端与第一混料筒12的顶部相连通，另一端与第二混料筒13的顶部连通。由螺杆121提升的物料进入连接通道15，通过连接通道15后进入第二混料筒13中。

参照图1和图2，第二混料筒13内部设置多个挡片131。这些挡片131为半圆板结构（在其他的一些实施方案中，挡片131也可采用弓形板、月牙形板等），其弧边与第二混料筒13侧壁内表面固接；且挡片131均呈倾斜向下设置。同时多个挡片131在第二混料筒13内沿第二混料筒13轴向螺旋排布；多个挡片131在第二混料筒13内构成一个螺旋向下的通道。由连接通道15进入第二混料筒13的物料，在重力作用下下落。物料在下落时不断与挡片131发生碰撞，并改变运动方向，沿螺旋向下的轨迹下落。该下落方式使物料不断翻转，能够提升混料效率、提高物料之间的混合程度，对于最终热缩管6产品绝缘性、机械性及密封性等性能的提升有积极的影响。而且第二混料筒13依靠重力和挡片131排布进行混料而不需要额外动力驱动，有利于能源的节约。另外，第二混料筒13侧壁开设有若干第二观察窗133，便于观察物料的混合情况。

参照图1和图2，第二混料筒13与支架132连接，支架132通过支脚将第二混料筒13架高，且支脚安装在振动台16上。通过振动台16发出的振动，可以使第二混料筒13随之振动，从而能够促进第二混料筒13内物料的下落，也有利于促进物料更均匀得混合。为了不对连接通道15以及第一混料筒12产生明显影响，第二混料筒13与连接通道15通过软连接连通。在本实施例中，该处软连接选用橡胶套。在其他的一些实施方案中，软连接也可采用布套、塑料软管及塑料膜套等。

参照图1和图2，第二混料筒13底部呈漏斗状，有利于物料的汇集。第二混料筒13的底部中心设置开口并与出料通道14的一端连通。出料通道14另一端与熔融挤出机构2的进料口21连通，物料可通过出料通道14流出第二混料筒13，并流入熔融挤出机构2中。第二混料筒13与出料通道14通过软连接连通，以减少振动对熔融挤出机构2的影响。本实施例中，该处软连接采用塑料膜套。在其他的一些实施方案中，软连接也可采用布套、橡胶管及塑料软管等。

参照图1，熔融挤出机构2为双螺杆挤出机，其具有进料口21和挤出机头22，且两者分别位于熔融挤出机构2的两端。熔融挤出机构2通过螺杆将从进料口21进入挤出机内部的物料输送到挤出机头22处，同时对物料进行加热熔融并进一步混合。挤出机头22为中心供料机头，具有口模和芯模。加热熔融的物料从口模和芯模之间的通道被挤出而得到热缩管6坯管。

参照图1和图3，冷却机构3用于冷却熔融挤出机构2挤出的热缩管6的坯管。冷却机构3为纵长形的循环冷却水池，其长度方向沿热缩管6运动方向延伸。同时，循环冷却水池正下方设置冷却水储存池33；循环冷却水池中设置隔断板31以及压轮32。

参照图3和图4，隔断板31设置多块，每块隔断板31均垂直设置在循环冷却水池中，且沿垂直循环冷却水池长度的方向将其隔断。同时，多块隔断板31沿循环冷却水池长度方向均匀排列。隔断板31中心处开设供热缩管6的坯管通过的第一通孔311；同时隔断板31上还开设多个供冷却水通过的第二通孔312。当冷却水通过第二通孔312时，水的流速会瞬时加快；根据伯努利原理速度越大，压力越小；故而通过第二通孔312的冷却水的瞬时压力减少，会造成冷却水中瞬时压力的不平衡，增加了冷却水内的对流，有利于提高冷却水中的热量从热缩管6坯管周围向其他位置的迁移，从而提高了冷却水的冷却效果和冷却效率。多个第二通孔312的尺寸设置为不完全相同，且排布不具规律，能够增加冷却水中压力的不平衡程度，提高了冷却水中的对流程度，提高了冷却的效率和效果。压轮32设置在循环冷却水池临近下一工位的一端，对热缩管6的坯管起到导向的作用。循环冷却水池具有结构简单，便于控制，冷却效果好的特点。

参照图1和图3，在循环冷却水池临近熔融挤出机构2的一端设置进口34，该进口34供热缩管6的坯管进入循环冷却水池中，同时也供循环冷却水池中的冷却水流出，流入下方的冷却水储存池33。

参照图3和图4，循环冷却水池远离熔融挤出机构2的一端（即临近下一工位的一端）与循环管35连通。同时，循环管35通过循环泵和冷却水储存池33连接，从而实现了冷却水的循环。

参照图1，牵引机构5为对辊结构，其包括主动辊以及设置在其正上方的从动辊，两辊之间存在供热缩管6通过的间隙。牵引机构5位于冷却机构3的后端，用于牵引热缩管6，给整个生产提供动力。

参照图1和图3，收料机构4用于将冷却成型的热缩管6收集起来。收料机构4包括收料转架41、张紧轮42、导向轮43以及导向环44。收料转架41具有一可主动转动的圆架，用于将热缩管6绕在其上，实现热缩管6的收料。张紧轮42、导向轮43以及导向环44均设置在基座45上。其中，张紧轮42设置在基座45侧面，且上下设置两个。两个张紧轮42位于热缩管6两侧并给予热缩管6一个力，使热缩管6张紧，有利于热缩管6更规整地缠绕在收料转架41上。导向环44设置在基座45侧面并位于张紧轮42下方，用于使从牵引机构5方向传送过来的热缩管6向上转向并运动到张紧轮42处。导向轮43位于张紧轮42和收料转架41之间，包括两对竖轮和一个横轮，用于将经过张紧的热缩管6导向收料转架41。

本申请实施例还公开了一种采用上述热缩管生产系统的热缩管制备方法，包括以下步骤：

1、称量生产热缩管6所用的各组分物料。

2、通过进料通道11，向第一混料筒12加入物料。

启动电机122驱动螺杆121转动；物料在螺杆121的驱动下被提升。同时螺杆121的转动使物料不断地被挤压捏合并翻滚，促进了各组分物料的混合。

被提升到第一混料筒12高位的物料从第一混料筒12顶部通过连接通道15进入第二混料筒13的顶部。

物料在第二混料筒13内下落，物料在下落时不断与挡片131发生碰撞，并改变运动方向，从而呈螺旋下落。该下落方式使物料不断翻转，有利于提高物料之间的混合程度。最终物料沿呈漏斗状的第二混料筒13底部进入出料通道14并进一步进入熔融挤出机构2中。

3、物料进入熔融挤出机构2内部后，被加热呈熔融状态。同时在双螺杆的作用下，物料一边被混合，一边被输送向挤出机头22。最后在挤出机头22处，熔融的物料从口模和芯模之间被挤出，而得到热缩管6的坯管。

4、热缩管6的坯管被挤出后，在牵引机构5的驱动下通过进口34而进入冷却机构3中。在冷却水中，热缩管6的坯管被冷却成型，得到热缩管6。

5、热缩管6离开冷却机构3后在牵引机构5的牵引下，向收料机构4运动。热缩管6穿过导向环44，并且在其导向下向上运动而达到张紧轮42处。热缩管6被张紧轮42挤压张紧。经过张紧的热缩管6通过导向轮43后被转动的收料转架41收集并卷成卷，完成热缩管6的制备。

另外，本申请实施例还公开了一种热缩管6，其采用上述热缩管制备方法制得。

实施例2

本申请实施例公开了一种热缩管生产系统。参照图5和图6，本热缩管生产系统的结构和实施例1基本相同。不同之处在于：冷却机构3为具有液氮夹层的冷却套。热缩管6在牵引机构5牵引下从冷却套的中空部分通过，液氮夹层中充满液氮，对热缩管6进行冷却。另外，为了减少散热，在一些实施方案中，冷却套外包裹保温层。采用液氮冷却的方式，其冷却效率更高，不过对控制也更加严格。

本申请实施例还公开了一种采用上述热缩管生产系统的热缩管制备方法，其步骤和实施例1基本相同。不同之处在于：热缩管6的坯管被挤出后，在牵引机构5牵引下通过具有液氮夹层的冷却套。

本申请实施例同时还公开了一种热缩管6，采用上述热缩管制备方法制得。

实施例3

本申请实施例公开了一种热缩管生产系统。参照图7，本热缩管生产系统的结构和实施例1基本相同。不同之处在于：冷却机构3为风环。风环竖直设置四个，且呈水平排布。热缩管6在牵引机构5牵引下依次从多个风环中通过。风环鼓出冷风对热缩管6进行降温冷却。采用风环的方式冷却，冷却更加均匀，且风环可根据实际情况灵活增减，使热缩管生产系统的构建更加灵活。

本申请实施例还公开了一种采用上述热缩管生产系统的热缩管制备方法，其步骤和实施例1基本相同。不同之处在于：热缩管6的坯管被挤出后，在牵引机构5牵引下通过多个风环，热缩管6在风环鼓出的冷风的作用下被冷却。

本申请实施例同时还公开了一种热缩管6，采用上述热缩管制备方法制得。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.热缩管生产系统，其特征在于：包括混料机构（1）、熔融挤出机构（2）、冷却机构（3）以及收料机构（4）；所述混料机构（1）用于将制备热缩管（6）所需物料混合后送至熔融挤出机构（2），所述冷却机构（3）用于冷却熔融挤出机构（2）挤出的热缩管（6）的坯管，所述收料机构（4）用于将冷却成型的热缩管（6）收集起来；

所述混料机构（1）包括进料通道（11）、第一混料筒（12）、第二混料筒（13）、出料通道（14）以及连接通道（15）；所述第一混料筒（12）、第二混料筒（13）均为非水平设置；

所述进料通道（11）与第一混料筒（12）底部连通，所述第一混料筒（12）内部设置可绕其轴向转动的螺杆（121），所述螺杆（121）贯穿整个第一混料筒（12），所述连接通道（15）两端分别与第一混料筒（12）的顶部和第二混料筒（13）的顶部连通，所述第二混料筒（13）内部具有多个倾斜向下设置的挡片（131），所述挡片（131）呈螺旋排布，所述第二混料筒（13）底部与出料通道（14）连通。

2.根据权利要求1所述的热缩管生产系统，其特征在于：所述第二混料筒（12）与振动台（16）连接。

3.根据权利要求2所述的热缩管生产系统，其特征在于：所述第二混料筒（12）与出料通道（14）通过软连接连通。

4.根据权利要求1所述的热缩管生产系统，其特征在于：所述螺杆（121）内部设置加热部件。

5.根据权利要求1所述的热缩管生产系统，其特征在于：所述冷却机构（3）为循环冷却水池、具有液氮夹层的冷却套或者风环。

6.根据权利要求5所述的热缩管生产系统，其特征在于：所述冷却机构（3）为纵长形的循环冷却水池；循环冷却水池中沿其长度方向设置若干隔断板（31），所述隔断板（31）上设置供热缩管（6）坯管通过的第一通孔（311）以及多个供冷却水通过的第二通孔（312）。

7.根据权利要求1所述的热缩管生产系统，其特征在于：还包括牵引机构（5），其为对辊结构并位于冷却机构（3）的后端工位上。

8.根据权利要求7所述的热缩管生产系统，其特征在于：收料机构（4）包括收料转架（41）、张紧轮（42）以及导向轮（43）；所述张紧轮（42）以及导向轮（43）设置在收料转架（41）和牵引机构（5）之间。

9.采用权利要求1-8任一所述的热缩管生产系统的热缩管制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

称量各组分物料，并通过进料通道（11）加入第一混料筒（12）中；所述螺杆（121）转动，物料在螺杆（121）的作用下被提升、翻滚并混合；

所述物料从第一混料筒（12）通过连接通道（15）而进入第二混料筒（13）并下落；在挡片（131）的作用下，物料呈螺旋状下落，并最终从出料通道（14）排出；

所述物料进入熔融挤出机构（2）中，在高温下熔融并被挤出，得到热缩管（6）的坯管；

所述热缩管（6）的坯管进入冷却机构（3）冷却成型，得到热缩管（6）并被收料机构（4）收集。

10.热缩管，其特征在于：采用如权利要求9所述的热缩管制备方法制得。

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