CN1220579C - 双平壁螺旋中空结构壁管及其一次挤出生产线 - Google Patents

Abstract

一种双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线，属于塑料管挤出技术。它由内、外壁及内孔构成。内孔为螺旋孔，有多个沿圆周均布。可以是圆孔或多边孔等。它可由硬聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等塑料挤出。机头由机颈、机头体、口模、分流支架、分流锥、芯棒等构成。芯棒的后部带有多个中空芯轴，机头体上还安装着芯棒驱动机构。它可由传动副、主从动伞齿轮轴及主从动伞齿轮、多个中空芯轴及芯棒所构成。也可由驱动轴、传动副、中空芯轴及芯棒构成，为直角机头。它提供了一种有良好的综合机械性能和工艺性能，可在标准的挤出生产线上生产，效率高，重量轻，成本低的双平壁管及其制造用机头。可广泛应用于排污排水行业中。

Description

双平壁螺旋中空结构壁管及其一次挤出生产线

                          技术领域

本发明属于塑料管挤出技术领域，更明确地说涉及双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线。

                          背景技术

已有的用于排污水或雨水的大口径塑料管道均为埋地管。因需要承受外压，管材需要设计成提高环刚度的结构壁管。国际国内现有的结构壁管有一次挤出成形的双壁波纹管、UPVC加肋管、轴向中空格子管；有二次挤出成形的大口径缠绕管及其它方式的缠绕管。现在市场上最畅销的是双壁波纹管及其制造设备。因按双壁波纹管在同样环刚度时用料省，但该产品的制造设备价格昂贵，不利于大面积推广。二次挤出缠绕成形的大口径缠绕管，由于设备价格低，用户容易接受。但缠绕管在同样环刚度时比双壁波纹管的重量增加四分之一以上。

如上所述，已有的结构壁管各有其优点，但也各有其不足之处。有的结构壁管有良好的环刚度和轴向柔韧性，但大都以缠绕法生产，工艺较复杂。有的结构壁管的轴向空区(轴向多孔)结构提高了其轴向刚性，可在标准的挤出生产线上生产，工艺性好，但其轴向柔韧性和环刚度有所下降。还有的结构壁管的径向空区(径向多孔)结构提高了其环刚度和轴向柔韧性，但其抗冲击性能略有下降，而且要以缠绕法生产，工艺较复杂。

本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种新型的一次挤出双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线。用该生产线生产的结构壁管既有良好的抗冲击性、环刚度、轴向柔韧性等综合机械性能，又有优越的工艺性能，可在标准的挤出生产线上生产，生产效率高，而且重量轻，生产成本低。在同样环刚度的情况下，本发明的双平壁螺旋中空结构壁管不但比双壁波纹管轻，而其设备价格仅是双壁波纹管生产设备的一半，可广泛大面积推广应用。

                          发明内容

为达到上述目的，本发明由内表面平滑的内壁、外表面平滑的外壁以及位于内壁和外壁之间的内孔构成。内孔之间的孔壁构成内壁和外壁之间的筋。内孔为贯穿首尾的螺旋孔。螺旋孔的螺旋角可根据环刚度的要求加以调整。

螺旋孔有多个，横向沿圆周均布。这种结构大大提高了双平壁管的环刚度，对于大口径的排污管、排雨水管尤为重要。因为排污管、排雨水管均埋地使用，管径增大以后，如环刚度不足，难以承受重压。这种结构还综合提高了其纵向刚性和柔韧性，使其既有良好的纵向刚性，又有良好的纵向抗弯性能。否则难以适应埋地的工作状况。平滑的内表面便于减小污水或雨水的流动阻力，平滑的外表面则便于搬运。

螺旋孔可以是圆孔、椭圆孔、环带形孔、矩形孔、多边形孔中之一种。螺旋孔的数目和孔形可根据管子的口径、壁厚、用途等而定，应有利于其综合机械性能的提高，又尽可能减轻重量、降低成本。

方孔、环带形孔、矩形孔、多边形孔的角部倒圆，以改善其工艺性。

本发明的双平壁管可由硬聚氯乙烯(PVC-U)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等塑料之一种以及其它塑料挤出而成。由硬聚氯乙烯(PVC-U)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等制作的管子性能优良，抗腐蚀，耐老化，可广泛应用于埋地排污排雨水中。

本发明的双平壁管可用塑料挤出工艺生产。其工艺性很好，可在普通的标准甚至非标的挤出机、挤出生产线上生产。因此，便于推广应用。为此，本发明设计了专用的机头。

本发明双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线由挤出机、与挤出机连接的机头、依次与机头连接的真空定径水槽和喷淋冷却水槽、依次安装在其后的多履带牵引机、切割锯及翻管架等组成。机头与挤出机的连接方式分为直向式和直角式。机头由可与挤出机连接安装的机颈、安装在机颈上的机头体、安装在机头体上的口模、安装在机头体内的分流支架、安装在分流支架上的分流锥、安装在分流锥上的芯棒构成。芯棒的后部带有数目与螺旋孔数相同的中空芯轴，机头体上还安装着可使芯棒旋转的驱动机构。机头体上安装着的驱动机构可使芯棒连同中空芯轴旋转，挤出螺旋孔和内壁。芯棒连同中空芯轴旋转得越快，螺旋孔的螺距越小。

驱动机构可由套装在分流锥内的从动伞齿轮轴、安装在从动伞齿轮轴端部的从动伞齿轮、以轴承安装在机头体上的主动伞齿轮轴、安装在主动伞齿轮轴端部与从动伞齿轮啮合的主动伞齿轮以及安装在从动伞齿轮轴另一端的多个中空芯轴及芯棒所构成。主动伞齿轮轴的尾部安装着驱动用传动副。主、从动伞齿轮轴及主、从动伞齿轮及中空芯轴均带有可通入空气的气孔。机头为直向式机头。通入空气有利于螺旋孔的成形和定形。

传动副由挤出机带动，再依次经主动伞齿轮轴、主动伞齿轮、从动伞齿轮、从动伞齿轮轴将中空芯轴连同芯棒旋转，便可完成双平壁螺旋中空结构壁管的生产。此时的机头应为直向式机头。

驱动机构也可由以轴承安装在分流锥中的驱动轴、安装在驱动轴端部的传动副、安装在驱动轴另一端的多个中空芯轴及芯棒构成。驱动轴及中空芯轴均带有可通入空气的气孔，机头为直角式机头。

此时传动副直接驱动驱动轴、中空芯轴连同芯棒旋转，便可完成带有螺旋孔的双平壁管的生产。熔融的物料经芯棒、中空芯轴、口模之间的流道连续挤出，再经一次挤出生产线的冷却、定型、牵引、切割及翻管等即可完成。

芯轴可以是圆柱形、椭圆柱形、环带柱形、矩形柱形、多边柱形中之一种，中间带有气孔。不言而喻，芯轴的数目和形状应与螺旋孔的数目和孔形相对应。气孔用于通入空气，有利于螺旋孔的成形和定形。

本发明的任务就是这样完成的。

本发明提供了一种既有良好的抗冲击性、环刚度、轴向柔韧性等综合机械性能，又有优越的工艺性能，可在标准的挤出生产线上生产，生产效率高，而且重量轻，生产成本低的双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线。它可广泛应用于城市埋地排污排雨水管道建设中。

                           附图说明

图1为双平壁螺旋中空结构壁管的结构示意图。

图2为其横向剖面图。

图3为另一种双平壁螺旋中空结构壁管的横向剖面图。

图4为直向式一次挤出生产线的总体结构示意图。

图5为直角式一次挤出生产线的总体结构示意图。

图6为一次挤出生产线的机头出料口的剖面图。

图7为直向式机头的剖面示意图。

图8为直角式机头的剖面示意图。

图1和图2所示为一种双平壁螺旋中空结构壁管。它由内表面平滑的内壁1、外表面平滑的外壁2以及位于内壁1和外壁2之间的内孔3构成。内孔3之间的孔壁4构成内壁1和外壁2之间的筋。内孔3为贯穿首尾的螺旋孔。图1中只用虚线标出了一个螺旋孔的走向位置。螺旋孔(即内孔3)有12个，横向沿圆周均布。螺旋孔的横剖面是环带矩形。

图3所示为另一种双平壁螺旋中空结构壁管。其内孔3(即螺旋孔)的横剖面为圆形，有16个。

图4～图5所示，一次挤出生产线由1～2台挤出机5、与挤出机5连接的机头6、依次与机头6连接的真空定径水槽7和1～4台喷淋冷却水槽8、依次安装在其后的多履带牵引机9、切割锯10及翻管架11等组成。

图6示出了一次挤出生产线的机头的出料口，它由口模14、中空芯轴18、芯棒17组成。中空芯轴18中带有气孔25。熔融塑料由流道27挤出。

图7所示为一种双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线的挤出用机头。它由可与挤出机5连接安装的机颈12、机头体13、安装在机头体13上的口模14、分流支架15、分流锥16、芯棒17所构成。芯棒17的后部带有数目与螺旋孔3数目相同的中空芯轴18。机头体13上还安装着可使芯棒17旋转的驱动机构。驱动机构由套装在分流锥16内的从动伞齿轮轴19、从动伞齿轮20、以轴承21安装在机头体上的主动伞齿轮轴22、主动伞齿轮23以及多个中空芯轴18及芯棒17所构成。主动伞齿轮轴22的尾部安装着驱动用传动副24。主、从动伞齿轮轴22和19及主、从动伞齿轮23和20及中空芯轴18均带有可通入空气的气孔25，机头为直向式机头。

图8所示为另一种挤出用机头。这是一种直角机头。其驱动机构由以轴承21安装在分流锥16中的驱动轴26、安装在驱动轴26端部的传动副24、安装在驱动轴26另一端的多个中空芯轴18及芯棒17构成。驱动轴26及中空芯轴18均带有可通入空气的气孔25，机头为直角式机头。

                       具体实施方式

本发明的具体实施例如下：

实施例1。一种双平壁螺旋中空结构壁管。它由内表面平滑的内壁、外表面平滑的外壁以及位于内壁和外壁之间的内孔所构成。内孔之间的孔壁构成内壁和外壁之间的筋。内孔为贯穿首尾的螺旋孔。螺旋孔即内孔有16个，横向沿圆周均布。是一种圆孔。它由硬聚氯乙烯(PVC-U)挤出而成。如图2所示。

实施例2。一种双平壁螺旋中空结构壁管。它由内表面平滑的内壁、外表面平滑的外壁以及位于内壁和外壁之间的内孔所构成。内孔之间的孔壁构成内壁和外壁之间的筋。内孔为贯穿首尾的螺旋孔。螺旋孔即内孔有12个，横向沿圆周均布。是一种环带形孔。由聚乙烯(PE)挤出而成。如图3所示。

实施例3。一种双平壁螺旋中空结构壁管。它由内、外壁及内孔构成。内孔为贯穿首尾的螺旋孔。螺旋孔有多个，横向沿圆周均布。它由聚丙烯(PP)挤出而成。

实施例1～实施例3既有良好的抗冲击性、环刚度、轴向柔韧性等综合机械性能，又有优越的工艺性能，可在标准的挤出生产线上生产，生产效率高，而且重量轻，生产成本低。它可广泛应用于城市埋地排污排雨水中。

实施例4。一种双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线。它由挤出机、与挤出机连接的机头、依次与机头连接的真空定径水槽和喷淋冷却水槽、依次安装在其后的多履带牵引机、切割锯及翻管架等组成，机头与挤出机的连接方式分为直向式。机头由可与挤出机连接安装的机颈、安装在机颈上的机头体、安装在机头体上的口模、安装在机头体内的分流支架、安装在分流支架上的分流锥、安装在分流锥上的芯棒构成。芯棒的后部带有数目与螺旋孔数相同的中空芯轴。机头体上还安装着可使芯棒旋转的驱动机构。驱动机构由套装在分流锥内的从动伞齿轮轴、安装在从动伞齿轮轴端部的从动伞齿轮、以轴承安装在机头体上的主动伞齿轮轴、安装在主动伞齿轮轴端部与从动伞齿轮啮合的主动伞齿轮以及安装在从动伞齿轮轴另一端的多个中空芯轴及芯棒所构成。主动伞齿轮轴的尾部安装着驱动用传动副。主、从动伞齿轮轴及主、从动伞齿轮及中空芯轴均带有可通入空气的气孔。机头为直向式机头。其中空芯轴是圆柱形。

实施例5。一种双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线。其驱动机构由以轴承安装在分流锥中的驱动轴、安装在驱动轴端部的传动副、安装在驱动轴另一端的多个中空芯轴及芯棒构成。驱动轴及中空芯轴均带有可通入空气的气孔。机头为直角式机头。其中空芯轴是矩形柱形。

实施例4～实施例5结构简单，使用方便，可简单安装在标准的挤出生产线上生产，生产效率高。它可广泛应用于双平壁螺旋中空结构壁管的挤出生产中，宜于推广。

Claims (4)

1.一种双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线，它由挤出机、与挤出机连接的机头、依次与机头连接的真空定径水槽和喷淋冷却水槽、依次安装在其后的多履带牵引机、切割锯及翻管等组成，机头与挤出机的连接方式分为直向式和直角式，其特征在于所说的机头由可与挤出机连接安装的机颈、安装在机颈上的机头体、安装在机头体上的口模、安装在机头体内的分流支架、安装在分流支架上的分流锥、安装在分流锥上的芯棒构成，芯棒的后部带有数目与螺旋孔数相同的中空芯轴，机头体上还安装着可使芯棒旋转的驱动机构。

2.按照权利要求1所述的双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线，其特征在于所说的驱动机构由套装在分流锥内的从动伞齿轮轴、安装在从动伞齿轮轴端部的从动伞齿轮、以轴承安装在机头体上的主动伞齿轮轴、安装在主动伞齿轮轴端部与从动伞齿轮啮合的主动伞齿轮以及安装在从动伞齿轮轴另一端的多个中空芯轴及芯棒所构成，主动伞齿轮轴的尾部安装着驱动用传动副，主、从动伞齿轮轴及主、从动伞齿轮及中空芯轴均带有可通入空气的气孔，机头为直向式机头。

3.按照权利要求1所述的双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线，其特征在于所说的驱动机构由以轴承安装在分流锥中的驱动轴、安装在驱动轴端部的传动副、安装在驱动轴另一端的多个中空芯轴及芯棒构成，驱动轴及中空芯轴均带有可通入空气的气孔，机头为直角式机头。

4.按照权利要求1所述的双平壁螺旋中空结构壁管的一次挤出生产线，其特征在于所说的中空芯轴可以是圆柱形、椭圆柱形、环带柱形、矩形柱形、多边柱形中之一种，中间带有气孔。