CN113459457A - 一种hdpe管材的制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HDPE管材的制备装置，包括挤出箱、电机和上料箱，所述挤出箱的一侧外壁固定连接有安装板，所述电机的外壳通过螺栓固定连接在安装板上，所诉电机所述挤出箱靠近电机的一侧箱壁中心位置处转动连接有主轴，所述主轴的一端与电机的输出轴同轴焊接，所述主轴位于挤出箱内一端同轴焊接有挤料螺杆。优点在于：本发明在聚乙烯颗粒融化过程中，上料箱内压电陶瓷板根据原料数量的变化所受到撞击频率不同，利用数量较多时产生持续电流使电流变液发生膨胀，推动直齿条下移带动齿轮转动，从而改变运料板的倾斜角度，使聚乙烯颗粒在运料板上的移动时间增加，保证足够的融化时间，本装置能够自动对聚乙烯颗粒数量进行调整，无需人工控制。

Description

一种HDPE管材的制备装置
技术领域
本发明涉及管材生产技术领域，尤其涉及一种HDPE管材的制备装置。
背景技术
HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，其主要成分是高密度聚乙烯，HDPE管是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品，原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状，HDPE管不仅具有良好的经济性，而且具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀等一系列优点。
HDPE管材的制备工艺主要是将原料熔融后再进行挤出作业获取成品，HDPE管原料的聚乙烯粒料由于颗粒大小不同，在熔融时容易出现大颗粒未全部融化的情况出现，很容易导致挤出的管材质量存在问题，而延长融化时间不仅会增加电能损耗，导致成本增加，而且小颗粒加热时间过长会造成聚乙烯氧化，产品发黄；同时在生产作业前常需要将聚乙烯粒料进行干燥，为此，我们提出了一种一种HDPE管材的制备装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种HDPE管材的制备装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种HDPE管材的制备装置，包括挤出箱、电机和上料箱，所述挤出箱的一侧外壁固定连接有安装板，所述电机的外壳通过螺栓固定连接在安装板上，所诉电机所述挤出箱靠近电机的一侧箱壁中心位置处转动连接有主轴，所述主轴的一端与电机的输出轴同轴焊接，所述主轴位于挤出箱内一端同轴焊接有挤料螺杆，所述挤出箱远离电机的一侧外壁固定连接有成型模管，所述挤出箱和成型模管的底部娟固定连接有支撑脚，所述上料箱的底部密封连接有连接斗，所述连接斗的下端与挤出箱的顶部箱壁连接相通。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，所述挤出箱靠近成型模管的一侧外壁固定连接有芯模，所述芯模与成型模管同轴，所述挤出箱靠近芯模的一侧箱壁开设有多个挤料孔与成型模管连通，所述成型模管的管壁内开设有环形腔，所述上料箱靠近成型模管一侧且位于顶部的外箱壁上密封连通有一根导气管，所述导气管远离上料箱的一端与成型模管内的靠近挤出箱一侧的环形腔密封连通，所述成型模管远离挤出箱的一侧底部管壁上开设有出气口与环形腔连通。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，所述上料箱的远离导气管的一侧顶部箱壁焊接有进料斗且底部与上料箱连通，所述上料箱的上端内壁处固定连接有挡板，所述上料箱位于挡板上方的内壁上转动连接有一根副轴，所述副轴远离导气管的一端延伸至上料箱外，所述副轴位于上料箱外一端和主轴上均同轴焊接有一个传动轮，两个所述传动轮共同套设有一条传动带，所述副轴位于上料箱内部分固定连接有蛟龙叶片，所述挡板的上分别设置有第一筛网、第二筛网和第三筛网。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，所述第一筛网、第二筛网和第三筛网的孔径依次增大。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，所述所述上料箱内位于挡板下方内壁上固定连接有两块隔板，两块所述隔板将上料箱下端空间三等分且分别与第一筛网、第二筛网和第三筛网对应，所述上料箱位于挡板下方的靠近电机的一侧内壁和两块隔板靠近导气管的一面均固定连接有多块运料板，所述上料箱位于挡板下方的靠近导气管的一侧内壁和两块隔板靠近电机的一面等距离开设有多个转动槽，每个所述转动槽内通过转轴转动连接有一块运料板，每块所述运料板内均设置有加热板。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，每块所述运料板均朝下倾斜，所述上料箱内位于第一筛网、第二筛网和第三筛网正下方运料板的数量从左到右依次增加。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，所述上料箱和隔板上位于每个转动槽所在位置处开设有一个空腔，每根所述转轴的一端延伸至空腔内且同轴固定有齿轮，每个所述空腔的顶部腔壁开设有滑槽，所述滑槽内密封滑动连接有活塞块，所述活塞块的下端固定连接有直齿条，所述直齿条与齿轮啮合。
在上述的一种HDPE管材的制备装置中，每个所述转动槽的正上方位置嵌设有一块压电陶瓷板，所述滑槽位于上端的两侧槽壁上均嵌设有一块导电片，两块所述导电片与压电陶瓷板电连接，所述滑槽位于活塞块的上方空间填充有电流变液。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中的生产原料先达到上料箱的挡板的上方空间，在气泵的作用下，被加热板加热后的空气将穿过筛网对挡板上方的聚乙烯颗粒进行干燥处理，而蛟龙叶片对聚乙烯颗粒产生翻动，使聚乙烯颗粒充分与热空气接触，加快了对聚乙烯颗粒的干燥；
2、本发明中上料箱内从左到右的第一筛网、第二筛网和第三筛网的孔径依次增大，而正下方对应的运料板的数量也依次增多，在融化前将聚乙烯颗粒进行大小分类，使得大颗粒的聚乙烯在运料板上的移动时间增加，获得更多的加热时间，对不同大小聚乙烯颗粒实现不同的加热融化时间，保证原料融化的完全，减少残品的产生；
3、本发明在聚乙烯颗粒融化过程中，上料箱内压电陶瓷板根据原料数量的变化所受到撞击频率不同，利用数量较多时产生持续电流使电流变液发生膨胀，推动直齿条下移带动齿轮转动，从而改变运料板的倾斜角度，使聚乙烯颗粒在运料板上的移动时间增加，保证足够的融化时间，本装置能够自动对聚乙烯颗粒数量进行调整，无需人工控制；
4、本发明将上料箱内的干燥后的热气通过导气管导入成型模管的环形腔内，为刚成型的管材提供保温效果，避免管材过快冷却产生裂纹，进一步提高成品质量，且保温热量无需另行供能，降低了能耗，节约了生产成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种HDPE管材的制备装置的结构三维视图图；
图2为本发明提出的一种HDPE管材的制备装置的结构示意图；
图3为本发明提出的一种HDPE管材的制备装置的结构侧视图；
图4为本发明提出的一种HDPE管材的制备装置中上料箱部分的结构示意图；
图5为本发明提出的一种HDPE管材的制备装置的A处放大示意图；
图6为本发明提出的一种HDPE管材的制备装置的B处放大示意图。
图中：1挤出箱、2电机、3安装板、4主轴、5挤料螺杆、6成型模管、601环形腔、602出气口、7上料箱、701连接斗、8支撑脚、9芯模、10挤料孔、11挡板、12副轴、13传动轮、14传动带、15进料斗、16第一筛网、17第二筛网、18第三筛网、19导气管、20隔板、21运料板、22转动槽、23转轴、24加热板、25空腔、26齿轮、27滑槽、28活塞块、29直齿条、30压电陶瓷板、31导电片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-6，一种HDPE管材的制备装置，包括挤出箱1、电机2和上料箱7，挤出箱1的一侧外壁固定连接有安装板3，电机2的外壳通过螺栓固定连接在安装板3上，所诉电机2挤出箱1靠近电机2的一侧箱壁中心位置处转动连接有主轴4，主轴4的一端与电机2的输出轴同轴焊接，主轴4位于挤出箱1内一端同轴焊接有挤料螺杆5，挤出箱1远离电机2的一侧外壁固定连接有成型模管6，挤出箱1和成型模管6的底部娟固定连接有支撑脚8，上料箱7的底部密封连接有连接斗701，连接斗701的下端与挤出箱1的顶部箱壁连接相通。
挤出箱1靠近成型模管6的一侧外壁固定连接有芯模9，芯模9与成型模管6同轴，挤出箱1靠近芯模9的一侧箱壁开设有多个挤料孔10与成型模管6连通，成型模管6的管壁内开设有环形腔601，上料箱7靠近成型模管6一侧且位于顶部的外箱壁上密封连通有一根导气管19，导气管19远离上料箱7的一端与成型模管6内的靠近挤出箱1一侧的环形腔601密封连通，成型模管6远离挤出箱1的一侧底部管壁上开设有出气口602与环形腔601连通，导气管19上连接有气泵(图中未画出)。
上料箱7的远离导气管19的一侧顶部箱壁焊接有进料斗15且底部与上料箱7连通，上料箱7的上端内壁处固定连接有挡板11，上料箱7位于挡板11上方的内壁上转动连接有一根副轴12，副轴12远离导气管19的一端延伸至上料箱7外，副轴12位于上料箱7外一端和主轴4上均同轴焊接有一个传动轮13，两个传动轮13共同套设有一条传动带14，副轴12位于上料箱7内部分固定连接有蛟龙叶片121，挡板11的上分别设置有第一筛网16、第二筛网17和第三筛网18，第一筛网16、第二筛网17和第三筛网18的孔径依次增大。
上料箱7内位于挡板11下方内壁上固定连接有两块隔板20，两块隔板20将上料箱7下端空间三等分且分别与第一筛网16、第二筛网17和第三筛网18对应，上料箱7位于挡板11下方的靠近电机的一侧内壁和两块隔板20靠近导气管19的一面均固定连接有多块运料板21，上料箱7位于挡板11下方的靠近导气管的一侧内壁和两块隔板20靠近电机2的一面等距离开设有多个转动槽22，每个转动槽22内通过转轴23转动连接有一块运料板21，每块运料板21内均设置有加热板24，每块运料板21均朝下倾斜，上料箱7内位于第一筛网16、第二筛网17和第三筛网18正下方运料板21的数量从左到右依次增加。
上料箱7和隔板20上位于每个转动槽22所在位置处开设有一个空腔25，每根转轴23的一端延伸至空腔25内且同轴固定有齿轮26，每个空腔25的顶部腔壁开设有滑槽27，滑槽27内密封滑动连接有活塞块28，活塞块28的下端固定连接有直齿条29，直齿条29与齿轮26啮合，每个转动槽22的正上方位置嵌设有一块压电陶瓷板30，每块压电陶瓷板30正好与对面一侧的运料板21的最低端相对，使得从运料板21滚落的原料颗粒能欧撞击在压电陶瓷板30上，滑槽27位于上端的两侧槽壁上均嵌设有一块导电片31，两块导电片31与压电陶瓷板30电连接，滑槽27位于活塞块28的上方空间填充有电流变液。
本发明中，在使用时，使加热板24接通电源，将电机2打开带动主轴4好副轴12转动，待转动平稳后，将生产原料聚乙烯颗粒从进料斗15处投入，聚乙烯颗粒先达到上料箱7的挡板11的上方空间，此时转动的蛟龙叶片121将带动聚乙烯颗粒进行位移，而加热板24使上料箱7形成热环境，在气泵的作用下，被加热板24加热后的空气将穿过筛网对挡板11上方的聚乙烯颗粒进行干燥处理，而蛟龙叶片121对聚乙烯颗粒产生翻动，使聚乙烯颗粒充分与热空气接触，加快了对聚乙烯颗粒的干燥，而聚乙烯颗粒将依次经过第一筛网16、第二筛网17和第三筛网18，符合筛网孔径的聚乙烯颗粒将穿过筛网落至运料板21上，通过运料板21内加热板24产生的高温将对聚乙烯颗粒进行融化，上料箱7内从左到右，第一筛网16、第二筛网17和第三筛网18的孔径依次增大，而正下方对应的运料板21的数量也依次增多，使得大颗粒的聚乙烯在运料板21上的移动时间增加，获得更多的加热时间，对不同大小聚乙烯颗粒实现不同的加热融化时间，保证原料融化的完全，减少残品的产生。
在聚乙烯颗粒融化过程中，当颗粒数量较少时，聚乙烯颗粒会融化较快，呈液态状沿运料板21的倾斜方向向下流淌，不会对压电陶瓷板30产生撞击，当落入的聚乙烯颗粒数量较多，加热板24来不及都融化时，部分聚乙烯颗粒将沿着运料板21的倾斜方向发生滚动，对压电陶瓷板30产生撞击，压电陶瓷板30在受到压力后产生电流，当持续的撞击时，压电陶瓷板30会产生持续的电流，电流经过导电片31使电流变液发生膨胀，推动活塞块28下滑，使得直齿条29下移带动齿轮26转动，从而改变运料板21的倾斜角度，在聚乙烯颗粒数量较多时，使聚乙烯颗粒在运料板21上的移动时间增加，保证足够的融化时间，确保全部熔融，能够自动对聚乙烯颗粒数量进行调整。
融化后的原料经过连接斗进入挤出箱1内，受挤料螺杆5的挤压从挤料孔10进入成型模管6内与芯模9共同作用形成管状，而上料箱7内的干燥后的热气通过导气管19进入成型模管6的环形腔601内，为刚成型的管材提供保温效果，避免管材过快冷却产生裂纹，进一步提高成品质量，且保温热量无需另行供能，降低了能耗，节约了生产成本。
尽管本文较多地使用了挤出箱1、电机2、安装板3、主轴4、挤料螺杆5、成型模管6、环形腔601、出气口602、上料箱7、连接斗701、支撑脚8、芯模9、挤料孔10、挡板11、副轴12、传动轮13、传动带14、进料斗15、第一筛网16、第二筛网17、第三筛网18、导气管19、隔板20、运料板21、转动槽22、转轴23、加热板24、空腔25、齿轮26、滑槽27、活塞块28、直齿条29、压电陶瓷板30、导电片31等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种HDPE管材的制备装置，包括挤出箱(1)、电机(2)和上料箱(7)，其特征在于，所述挤出箱(1)的一侧外壁固定连接有安装板(3)，所述电机(2)的外壳通过螺栓固定连接在安装板(3)上，所诉电机(2)所述挤出箱(1)靠近电机(2)的一侧箱壁中心位置处转动连接有主轴(4)，所述主轴(4)的一端与电机(2)的输出轴同轴焊接，所述主轴(4)位于挤出箱(1)内一端同轴焊接有挤料螺杆(5)，所述挤出箱(1)远离电机(2)的一侧外壁固定连接有成型模管(6)，所述挤出箱(1)和成型模管(6)的底部娟固定连接有支撑脚(8)，所述上料箱(7)的底部密封连接有连接斗(701)，所述连接斗(701)的下端与挤出箱(1)的顶部箱壁连接相通。
2.根据权利要求1所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，所述挤出箱(1)靠近成型模管(6)的一侧外壁固定连接有芯模(9)，所述芯模(9)与成型模管(6)同轴，所述挤出箱(1)靠近芯模(9)的一侧箱壁开设有多个挤料孔(10)与成型模管(6)连通，所述成型模管(6)的管壁内开设有环形腔(601)，所述上料箱(7)靠近成型模管(6)一侧且位于顶部的外箱壁上密封连通有一根导气管(19)，所述导气管(19)远离上料箱(7)的一端与成型模管(6)内的靠近挤出箱(1)一侧的环形腔(601)密封连通，所述成型模管(6)远离挤出箱(1)的一侧底部管壁上开设有出气口(602)与环形腔(601)连通。
3.根据权利要求2所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，所述上料箱(7)的远离导气管(19)的一侧顶部箱壁焊接有进料斗(15)且底部与上料箱(7)连通，所述上料箱(7)的上端内壁处固定连接有挡板(11)，所述上料箱(7)位于挡板(11)上方的内壁上转动连接有一根副轴(12)，所述副轴(12)远离导气管(19)的一端延伸至上料箱(7)外，所述副轴(12)位于上料箱(7)外一端和主轴(4)上均同轴焊接有一个传动轮(13)，两个所述传动轮(13)共同套设有一条传动带(14)，所述副轴(12)位于上料箱(7)内部分固定连接有蛟龙叶片(121)，所述挡板(11)的上分别设置有第一筛网(16)、第二筛网(17)和第三筛网(18)。
4.根据权利要求3所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，所述第一筛网(16)、第二筛网(17)和第三筛网(18)的孔径依次增大。
5.根据权利要求3所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，所述所述上料箱(7)内位于挡板(11)下方内壁上固定连接有两块隔板(20)，两块所述隔板(20)将上料箱(7)下端空间三等分且分别与第一筛网(16)、第二筛网(17)和第三筛网(18)对应，所述上料箱(7)位于挡板(11)下方的靠近电机的一侧内壁和两块隔板(20)靠近导气管(19)的一面均固定连接有多块运料板(21)，所述上料箱(7)位于挡板(11)下方的靠近导气管的一侧内壁和两块隔板(20)靠近电机(2)的一面等距离开设有多个转动槽(22)，每个所述转动槽(22)内通过转轴(23)转动连接有一块运料板(21)，每块所述运料板(21)内均设置有加热板(24)。
6.根据权利要求5所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，每块所述运料板(21)均朝下倾斜，所述上料箱(7)内位于第一筛网(16)、第二筛网(17)和第三筛网(18)正下方运料板(21)的数量从左到右依次增加。
7.根据权利要求6所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，所述上料箱(7)和隔板(20)上位于每个转动槽(22)所在位置处开设有一个空腔(25)，每根所述转轴(23)的一端延伸至空腔(25)内且同轴固定有齿轮(26)，每个所述空腔(25)的顶部腔壁开设有滑槽(27)，所述滑槽(27)内密封滑动连接有活塞块(28)，所述活塞块(28)的下端固定连接有直齿条(29)，所述直齿条(29)与齿轮(26)啮合。
8.根据权利要求7所述的一种HDPE管材的制备装置，其特征在于，每个所述转动槽(22)的正上方位置嵌设有一块压电陶瓷板(30)，所述滑槽(27)位于上端的两侧槽壁上均嵌设有一块导电片(31)，两块所述导电片(31)与压电陶瓷板(30)电连接，所述滑槽(27)位于活塞块(28)的上方空间填充有电流变液。
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