CN113954329B - 大口径加筋管加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大口径管道加工技术领域，具体涉及一种大口径加筋管加工设备。包括挤出模具和冷却单元，挤出模具上设有U形的挤出通道，冷却单元包括冷却槽和定位块，定位块安装在冷却槽内，且定位块沿冷却槽的长度方向延伸。本发明中的大口径加筋管加工设备能够制造出粘接强度更大的大口径加筋管。

Description

大口径加筋管加工设备

技术领域

本发明涉及大口径管道加工技术领域，具体涉及一种大口径加筋管加工设备。

背景技术

加筋管是一种外壁设有加强筋的管道，加强筋可以有效增大管道的环刚度，使其能够承受更大的地下的压力而保持较长的使用寿命。大口径加筋管的口径较大，通常作为埋地排水、排污的管道而广泛应用于市政工程建设、农田灌溉、工业排污等领域。

以市政工程建设使用的大口径加筋管为例，大口径加筋管用作城市内的排水、排污管使用。而城市人口越多，城市中产生的污水越多，为了及时将污水排出，对排水管的要求越高，故市政工程建设使用的大口径加筋管的口径通常达到了数米，因为加工设备和模具投入巨大，且工艺不成熟，所以这种大口径加筋管无法使用挤出机直接挤出成型，而采用型材缠绕成型的方式进行加工，不仅设备投入小，理论上管道可以做到无限大，产品的质量高于目前市场上的中空双壁缠绕管，原料用量也低于中空双壁缠绕管，具有成本低、质量好的特点。

在缠绕加工大口径加筋管时，先将原料挤出形成横截面为T形的型材，然后将型材弯曲缠绕成管状，型材的若干横向部位依次相贴，共同组成大口径加筋管的管壁、型材的竖向部位形成大口径加筋管上的加强筋，型材横向部位的厚度为大口径加强筋的壁厚。而在加工时，为了使型材相邻的部位连接，还需要通过粘接剂对型材相邻的横向部位的端部进行粘接，但是型材横向部位的厚度有限，粘接面积有限，导致粘接强度有限；而若通过增加型材横向部位的厚度的方式增大粘接面积，无疑也会增加大口径加筋管的用料，导致制造成本急剧增大。另外，增加原材料的用量也会导致相同长度、口径的大口径加筋管的重量明显增大，从而增大运输、搬运和安装的难度，不利于大口径加筋管的安装。

发明内容

本发明意在提供一种大口径加筋管加工设备，以制造出粘接强度更大的大口径加筋管。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：大口径加筋管加工设备，包括挤出模具和冷却单元，挤出模具上设有U形的挤出通道，冷却单元包括冷却槽和定位块，定位块安装在冷却槽内，且定位块沿冷却槽的长度方向延伸。

本方案的有益效果为：

1.本方案中的挤出通道能够挤出横截面为U形的型材，这种型材包括两个竖向部位，且相邻型材的两个竖向部位共同组成大口径加筋管上的加强筋，故这种型材的竖向部位的侧面为粘接面，有效增大粘接面积，在不需要增大用料的情况下即可提高粘接强度。

2.传统的T形的型材经缠绕加工后，型材的竖向部位为加强筋，为了使加强筋有更大的强度，故加强筋的厚度通常较大，即型材的竖向部位的厚度通常大于横向部位的厚度。本方案中，大口径加筋管上的加强筋由两个型材的竖向部位组合形成，故每个型材的竖向部位的厚度可减小。而大口径加筋管的原料为塑料材质，在制造型材时通过挤出机挤出成型，型材的厚度与型材冷却需要的时间息息相关：型材的厚度越大，冷却需要的时间越长，导致型材的加工效率越低；本方案中，挤出模具加工出的型材的竖向部位的厚度减小，使得竖向部位冷却需要的时间明显缩短，有效提高型材的加工效率。

3.型材在挤出成型后需要进行冷却，本方案中的定位块能够卡入U形的型材内，对型材的两个竖向部位进行支撑，避免型材的竖向部位向内弯曲变形。

进一步，U形的挤出通道的开口朝下，定位块的底部或下部与冷却槽连接。

本方案的有益效果为：本方案中的定位块卡入型材内、并对型材的两个竖向部位进行支撑的同时，也对型材的横向部位进行支撑，此时型材的开口朝下，且型材的两个竖向部位在重力的作用下保持竖直，也避免竖向部位向外侧弯曲变形，提高对型材的定型效果。

进一步，定位块的两侧均设有限位板，限位板沿定位块的长度方向延伸，且限位板与定位块之间形成限位空间。

本方案的有益效果为：限位板与定位块之间形成供型材的竖向部位穿过的通道，且限位板能够对型材的竖向部位起到限位的作用，即使型材的竖向部位在运动至挤出模具与定位块之间发生变形，限位板和定位块配合也能够使型材恢复原形，避免型材的竖向部位弯曲，保证在进行缠绕加工时，相邻型材的竖向部位能够相贴，提高粘接效果。

进一步，限位空间的深度大于等于挤出通道的竖向部位的高度。

本方案的有益效果为：本方案中的限位空间的深度较大，可保证型材的竖向部位能够完全滑至限位板和定位块之间，对整个竖向部位进行限位，提高对竖向部位的定型效果。

进一步，定位块的上方转动连接有下压辊。

本方案的有益效果为：下压辊能够将型材向下按压在定位块上，一方面使得定位块伸入型材两个竖向部位之间的空间内并与型材的横向部位相抵，提高定位块对型材的横向部位的定型效果；另一方面，还能够进一步促使型材的竖向部位滑入限位空间内，提高对型材的竖向部位的定型效果。

进一步，冷却槽远离挤出模具的一侧设有定型单元，定型单元包括上传送带和下传送带，下传送带上固定有定型块，上传送带位于定型块的上方并与定型块相对。

本方案的有益效果为：本方案中的定型块能够卡入型材内，上传送带将型材的横向部位按压在定型块上，促使定型块卡入型材内，从而使定型块对型材的定型效果更好。本方案中在定位块对型材进行定型的基础上，通过定型单元再次对型材进行定型，进一步避免型材发生形变，在进行缠绕加工时，使相邻型材的竖向部位能够相贴，提高粘接效果。

进一步，冷却槽远离挤出模具的一侧设有导向单元，导向单元包括第一导向组件和第二导向组件，第一导向组件和第二导向组件分别包括第一导向块和第二导向块，第一导向块和第二导向块上分别设有第一通道和第二通道，且第一通道和第二通道的纵截面均为U形，第一通道的开口朝下，第一通道的开口和第二通道的开口沿水平方向的投影之间的夹角大于0°并小于等于180°。

本方案的有益效果为：本方案中的型材加工后，以开口朝下的姿态进行冷却以及后续的传输，而在进行缠绕加工时，需要将型材扭转至开口朝上的姿态，即粘接前需要将型材扭转180°。本方案中的第二导向块能够自动使型材扭转一定角度，从而在粘接时，可减小型材需要扭转的角度甚至不再扭转，便于粘接的进行。

进一步，第二导向组件设有多个，多个第二导向组件沿定位块的长度方向依次间隙分布，相邻第二通道的开口沿水平方向的投影之间的夹角大于0°并小于等于90°；最远离第一导向组件的第二通道的开口沿水平方向的投影与第一通道之间的夹角为180°。

本方案的有益效果为：多个第二导向组件逐渐对型材进行扭转，且型材在相邻第二导向组件处的扭转角度较小，避免型材扭转角度过大发生塑性变形。

进一步，冷却槽远离挤出模具的一侧设有定位单元，定位单元包括卡轮、滑座、第一导轨、第二导轨、第一螺杆和第二螺杆，第一导轨和第二导轨均横向贯穿滑座，且第一导轨沿竖向的投影与第二导轨垂直，第一导轨和第二导轨均与滑座滑动配合；第一导轨和第二导轨上分别设有第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆贯穿滑座和第一导轨并与滑座螺纹配合，第一螺杆与第一导轨转动连接；第二螺杆贯穿滑座和第二导轨并与滑座转动连接，第二螺杆与第二导轨螺纹配合；卡轮与第二导轨转动连接。

本方案的有益效果为：本方案中的卡轮可卡入型材，从而通过卡轮对传输的型材进行定位。本方案中的第一螺杆和滑座构成滚珠丝杠结构，第二螺杆和第二导轨构成滚珠丝杠结构，在需要沿第一螺杆的轴向调整卡轮时，转动第一螺杆，由于滑座受到第二导轨的限制而无法转动，故此时滑座沿第一导轨的轴向滑动，带动第二导轨沿第一导轨的轴向滑动，从而带动卡轮同步运动。在需要沿第二螺杆的轴向调整卡轮时，转动第二螺杆，第二导轨受到滑座的限制而无法转动，使得第二导轨沿第二螺杆的轴向滑动，带动卡轮同步运动，卡轮调整更为方便。

进一步，冷却槽远离挤出模具的一侧设有覆膜单元，覆膜单元包括安装架和压轮，压轮安装在安装架上。

本方案的有益效果为：在对相邻型材进行粘接时，需要在相邻型材之间挤入粘接剂，本方案中的压轮与相邻型材的粘接位置相对，用于将膜材按压在粘接部位上，膜材能够对多余的粘接剂进行遮挡，避免多余的粘接剂在重力的作用下向下滴落。在膜材的作用下，多余的粘接剂被挤压至膜材和型材的竖向部位之间，增大粘接剂覆盖的面积，从而进一步增加粘接强度。

附图说明

图1为本发明实施例1中挤出模具的正视图；

图2为本发明实施例1中冷却单元的立体图；

图3为本发明实施例1中定型单元的正视图；

图4为本发明实施例1中第一导向组件的立体图；

图5为图4的右视图；

图6为本发明实施例2中第一个第二导向组件的右视图；

图7为本发明实施例2中第二个第二导向组件的右视图；

图8为本发明实施例2中第三个第二导向组件的右视图；

图9为本发明实施例2中第四个第二导向组件的右视图；

图10为本发明实施例3中定位单元的立体图；

图11为本发明实施例5中使用的挤出模具的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：挤出模具1、挤出通道11、固定板12、调整板13、调整杆14、冷却槽2、缺口21、定位块22、限位板23、下压辊24、型材3、下传送带4、定型块41、上传送带5、垫板51、第一导向块6、第一通道61、安装座7、安装环71、第二导向块8、第二通道81、滑座9、第一导轨91、第一螺杆92、第二导轨93、第二螺杆94、支架95、卡轮96。

实施例1

大口径加筋管加工设备，图1、图2、图3、图4和图5所示，包括机架以及依次分布的挤出模具1、冷却单元、定型单元和导向单元，挤出模具1上设有挤出通道11，挤出通道11的纵截面为开口朝下的U形，本实施例中的挤出模具1通过螺栓安装在现有的螺旋挤出机上，并使挤出通道11与螺旋挤出机的出料口连通，通过挤出模具1挤出横截面为U形的型材3，且型材3的开口朝下。

冷却单元包括冷却槽2和定位块22，冷却槽2的左右两端均设有与挤出通道11相对的缺口21，定位块22沿长度方向的投影穿过缺口21并落在挤出通道11的两个竖向部位之间。定位块22位于冷却槽2内，定位块22的前后两侧均设有限位板23，限位板23和定位块22的底部均与冷却槽2的底部通过螺栓连接。本实施例中的限位板23与定位块22平行，且限位板23与定位块22之间形成限位空间，限位空间的厚度稍大于型材3的竖向部位的厚度、深度大于型材3的数显部位的长度，使得型材3的竖向部位能够沿限位空间滑动即可。定位块22的上方设有下压辊24，下压辊24的底部与定位块22的顶部之间的距离等于型材3的横向部位的厚度，本实施例中的下压辊24的两端均贯穿机架并与机架间隙配合。

定型单元包括上传送带5和下传送带4，本实施例中的上传送带5和下传送带4均为链式传送带，且上传送带5位于下传送带4的正上方。下传送带4朝外的侧面通过螺栓固定有若干定型块41，若干定型块41沿下传送带4的长度方向依次间隙分布，且定型块41与型材3的内壁卡接。上传送带5朝外的侧壁通过螺栓安装有若干垫板51，若干垫板51沿上传送带5的长度方向依次间隙分布，具体的，本实施例中的垫板51采用强度和硬度均小于上传送带5的材质，用于将型材3按压在定型块41上。

导向单元包括第一导向组件和第二导向组件，第一导向组均包括第一导向块6、安装环71和安装座7，第一导向块6的纵截面为圆形，且第一导向块6通过螺栓同轴安装在安装环71上，安装环71通过螺钉安装在机架上。第二导向组件也包括安装环71、安装座7，同时包括第二导向块8，本实施例中的第二导向块8与第二导向组件的安装座7和安装环71的连接方式与第一导向组件相同。

第一导向块6和第二导向块8上分别设有第一通道61和第二通道81，第一通道61的横截面为开口朝下的U形，第二截面的横截面为开口朝上的U形。

具体实施过程如下：

初始时，冷却槽2内储满冷却水，并通过外界的水管不断向冷却槽2内通水，并通过控制通入水的速度使冷却槽2内的冷却水淹没定位块22。加工型材3时，螺旋挤出机将熔融状态的原料经挤出通道11挤出，形成横截面为U形且开口朝下的型材3，然后牵引型材3的端部，使型材3从冷却槽2朝向挤出模具1的缺口21进入冷却槽2内，并使定位块22滑入型材3的两个竖向部位之间的空间内、使型材3的两个竖向部位滑入限位空间。此时定位槽内的冷却水与型材3接触，使型材3冷却定型。

继续将型材3牵引至上传送带5和下传送带4之间，并同时启动上传送带5和下传送带4，使上传送带5顺时针转动、下传送带4逆时针转动，将型材3向远离冷却槽2的一侧牵引，此时定型块41卡入型材3内，使型材3保持U形，延长对型材3定型的时间，避免型材3变形。

最后将型材3的端部穿过第一通道61，然后扭转180°后穿过第二通道81，使型材3扭转至开口朝上的待粘接姿态，而无需在粘接时人工进行扭转。

实施例2

在实施例1的基础上，如图6、图7、图8和图9所示，本实施例中的第二导向组设有四个，四个第二导向组件均位于第一导向组件远离定型单元的一侧，并沿型材3的长度方向依次间隙分布。第一个第二通道81的开口沿横向的投影与第一通道61的开口之间的夹角为45°；相邻两个第二通道81的开口沿横向的投影之间的夹角也为45°，最远离第一导向单元的第二通道81的开口朝上。

本实施例中通过多个第二导向组件逐渐对型材3进行扭转，在实际实施时，也可增加第二导向组件的数量，此时可进一步减小相邻两个第二通道81的开口之间的夹角，避免型材3在某处的扭转角度过大而发生塑性变形。除此之外，本实施例中的其它操作与实施例1相同。

实施例3

在实施例1或2的基础上，如图10所示，本实施例中的最远离第一导向组件的第二导向组件远离冷却槽2的一侧设有定位单元，定位单元包括卡轮96、滑座9、第一导轨91、第二导轨93、第一螺杆92和第二螺杆94，本实施例中的第一导轨91和第二导轨93的纵截面均为环形，且第二导轨93与第一导轨91垂直。

第一导轨91和第二导轨93贯穿滑座9并与滑座9滑动配合，第一导轨91的后端通过螺栓安装在机架上。第一螺杆92与第一导轨91平行，且第一导轨91贯穿第一导轨91的前端和滑座9，本实施例中的第一螺杆92与滑座9构成滚珠螺杆结构。

第二螺杆94与第二导轨93平行，且第二螺杆94贯穿第二导轨93的左端和滑座9，本实施例中的第二螺杆94与第二导轨93的左端构成滚珠螺杆结构，本实施例中的第二螺杆94与滑座9相对的位置设有环形槽，环形槽内设有环状的限位块，且限位块通过螺栓安装在滑座9上，通过限位块对第二螺杆94进行定位，使得第二螺杆94无法相对于滑座9沿轴向滑动；在实际实施时，也可将环形槽设置在滑座9的内壁、将限位块焊接在第二螺杆94上，同样通过限位块和环形槽的配合对第二螺杆94进行定位。

第二导轨93的右端通过螺栓安装有支架95，支架95沿横向的截面为U形，且支架95上设有开口朝上的U形槽。卡轮96键连接有转轴，转轴的两端置入U形槽内。卡轮96的侧壁设有环形的凹槽，型材3的横向部位卡入凹槽内。

本实施例中的带轮对型材3进行定位，使型材3与缠绕加工的位置对齐。在需要调整带轮的位置时，转动第一螺杆92，由于滑座9受到第一导轨91的限制而无法转动，故此时滑座9沿第一导轨91的轴向滑动，带动第二导轨93沿第一导轨91的轴向滑动，使卡轮96同步滑动；转动第二螺杆94，由于限位块的限位作用，第二螺杆94无法左右滑动，故此时第二导轨93沿第二螺杆94的轴向滑动，使卡轮96沿第二螺杆94的轴向滑动。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例中加工设备还包括覆膜单元，覆膜单元和卡轮96分别位于加工出的大口径加筋管的两侧。覆膜单元包括安装架和压轮，安装架通过螺栓安装在机架上，安装架包括安装轴，安装轴贯穿压轮并与压轮间隙配合。对相邻的型材3进行粘接后，将膜材覆盖在粘接位置上，本实施例中的压轮按压在膜材上，将膜材按压在粘接位置上。

实施例5

在实施例3或4的基础上，如图11所示，本实施例中的挤出模具1的左壁通过螺栓安装有两个固定板12，两个固定板12分别与挤出通道11的两个竖向部位相对。固定板12上设有与挤出通道11的竖向部位相对的条形通槽，调整板13位于固定板12的下端，固定板12和调整板13的纵截面均为倒L形，且调整板13朝向挤出模具1的侧壁与挤出模具1相贴。

固定板12上设有调整杆14，本实施例中的调整杆14为螺杆，调整杆14沿竖向贯穿固定板12和调整板13的顶部，且调整杆14与固定板12的顶部螺纹配合。调整板13的上方和下方均设有螺母，且螺母均与调整杆14螺纹连接。

本实施例中的步骤1在挤出型材3前，先取下下方的螺母和调整板13，将调整杆14沿竖向旋动，再安装调整板13和下方的螺母，通过两个螺母对调整板13进行定位，而在挤出型材3时，调整板13对挤出通道11的竖向部位的上端进行遮挡，使得原料无法从挤出通道11的竖向部位的上端流出，从而使用同一挤出模具1可挤出不同规格的型材3，最后加工得到不同规格的大口径加筋管。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.大口径加筋管加工设备，其特征在于：包括挤出模具和冷却单元，所述挤出模具上设有U形的挤出通道，所述冷却单元包括冷却槽和定位块，所述定位块安装在冷却槽内，且定位块沿冷却槽的长度方向延伸，U形的挤出通道的开口朝下，所述定位块的底部或下部与冷却槽连接；

冷却槽远离挤出模具的一侧设有导向单元，所述导向单元包括第一导向组件和第二导向组件，所述第一导向组件和第二导向组件分别包括第一导向块和第二导向块，所述第一导向块和第二导向块上分别设有第一通道和第二通道，且第一通道和第二通道的纵截面均为U形，所述第一通道的开口朝下，所述第一通道的开口和第二通道的开口沿水平方向的投影之间的夹角大于0°并小于等于180°。

2.根据权利要求1所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：定位块的两侧均设有限位板，所述限位板沿定位块的长度方向延伸，且限位板与定位块之间形成限位空间。

3.根据权利要求2所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：限位空间的深度大于等于挤出通道的竖向部位的高度。

4.根据权利要求3所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：定位块的上方转动连接有下压辊。

5.根据权利要求1所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：冷却槽远离挤出模具的一侧设有定型单元，所述定型单元包括上传送带和下传送带，所述下传送带上固定有定型块，所述上传送带位于定型块的上方并与定型块相对。

6.根据权利要求1所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：第二导向组件设有多个，多个第二导向组件沿定位块的长度方向依次间隙分布，相邻第二通道的开口沿水平方向的投影之间的夹角大于0°并小于等于90°；最远离第一导向组件的第二通道的开口沿水平方向的投影与第一通道之间的夹角为180°。

7.根据权利要求1所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：冷却槽远离挤出模具的一侧设有定位单元，所述定位单元包括卡轮、滑座、第一导轨、第二导轨、第一螺杆和第二螺杆，所述第一导轨和第二导轨均横向贯穿滑座，且第一导轨沿竖向的投影与第二导轨垂直，所述第一导轨和第二导轨均与滑座滑动配合；所述第一导轨和第二导轨上分别设有第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆贯穿滑座和第一导轨并与滑座螺纹配合，所述第一螺杆与第一导轨转动连接；所述第二螺杆贯穿滑座和第二导轨并与滑座转动连接，所述第二螺杆与第二导轨螺纹配合；所述卡轮与第二导轨转动连接。

8.根据权利要求1所述的大口径加筋管加工设备，其特征在于：冷却槽远离挤出模具的一侧设有覆膜单元，所述覆膜单元包括安装架和压轮，所述压轮安装在安装架上。