CN209022432U - 铝塑复合管冷却设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管材加工设备技术领域，具体公开了一种铝塑复合管冷却设备，包括箱体，箱体包括相互连接的真空箱和冷却箱，真空箱中设有定径套；真空箱包括第一真空段和第二真空段，定径套位于第一真空段中，定径套外套设有冷却水套，定径套和冷却水套之间为真空腔；冷却水套和真空箱之间为循环水腔；第二真空段设有若干个同轴排列的可沿管材轴向移动的定径环；冷却箱中沿着管材的周向方向均匀设置有若干列喷头，每列喷头均沿着管材的轴向方向依次排布。本设备通过定径套和定径环相结合对管材进行定型；同时，冷却箱中的喷头对管材进行全方位均匀的冷却，能解决管材因冷却过快、不充分造成管材内部产生内应力，存放过程中产品易发生变形的问题。

Description

铝塑复合管冷却设备

技术领域

本实用新型属于管材加工设备技术领域，具体公开了一种铝塑复合管冷却设备。

背景技术

铝塑复合管是一种集金属和塑料为一体的新型环保管材，它由聚乙烯、热熔胶、铝合金、热熔胶、交联聚乙烯这五层结构复合而成，因其特殊的结构而兼具塑料管和金属管的优点。化学性能稳定的聚乙烯构成与外界接触的内层和外层，避免了外界的腐蚀；塑性及强度较好的金属位于芯层，一方面增强管材的强度和塑性，另一方面可不受外界液体、气体物质的侵蚀。

在铝塑复合管的生产过程中，当管材从挤出机中挤出后，呈高温熔融状态，需要进行冷却定型。为了满足高速挤出的需要，现多采用真空定型机对管材进行快速定型和冷却，真空定型机一般包括设有定径套的真空箱和冷却箱，要求冷却后的管材温度不应该超过20℃。但由于管材在挤出后温度较高，而冷却水的温度较低，管材很容易因骤冷产生过大的内应力，导致成型后的管材表面粗糙或壁厚不均匀，制成的产品在存放过程中也容易产生变形。另外，由于管材在真空定型机中停留的时间较短，冷却速度过快，经常导致管材冷却不充分、成型不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在提供一种铝塑复合管冷却设备，以解决管材因冷却过快、不充分造成管材内部产生内应力，导致产品在存放过程中易发生变形的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种铝塑复合管冷却设备，包括箱体，所述箱体包括相互连接的真空箱和冷却箱，所述真空箱中设有定径套，所述真空箱包括第一真空段和第二真空段，第一真空段和第二真空段之间通过隔板隔开，所述定径套位于第一真空段中，定径套外套设有冷却水套，定径套和冷却水套之间为真空腔，真空腔连接有真空泵，定径套的管壁上设有若干均匀分布的真空孔；冷却水套和真空箱之间为循环水腔；第二真空段设有若干个同轴排列的可沿管材轴向移动的定径环；循环水腔和第二真空段均设有进水口和出水口；所述冷却箱中沿着管材的周向方向均匀设置有若干列喷头，每列喷头均沿着管材的轴向方向依次排布，冷却箱设有出水口和向喷头供水的进水管。

本基础方案的工作原理在于：当呈熔融状态的管材从挤出机中挤出后，依次进入真空箱的第一真空段、第二真空段和冷却箱中，进行冷却定型，其具体过程为：第一真空段中的真空腔抽真空，利用管材内外的压力差,使管材的外壁向定径套的内壁贴合，进行初步定型，第一真空段中的循环水腔对真空腔和定径套进行冷却，避免管材的高温对定径套产生过大的伤害，同时也能通过热传递吸收走管材的部分热量；当管材进入第二真空段中时，依次穿过同轴排列的各个定径环中，进行进一步的冷却定型；最后进入冷却箱中，冷却箱中四周排布的喷头对管材的表面进行全方位的喷淋冷却，使管材完全冷却下来。

与现有技术相比，本基础方案的有益效果在于：

1、在管坯刚进入真空箱时，由于管材的强度低，使用定径套能较好地对管材进行初步定型；而第二真空段中采用定径环定型，减少了定径元件与管材外壁的接触面积，因而降低了管材所受的摩擦阻力，所需的牵引力也大大减少，从而降低了牵引机的负载。

2、第一真空段采用间接冷却的方式，避免冷却水直接接触呈熔融状态的管材，这样管材不会因骤冷而产生过大的内应力，降低产品在存放过程中发生变形的可能性；而第二真空段中，管材已经具有一定的强度，在定径环之间，管材与冷却水直接接触，冷却速度较快。

3、由于浸浴式冷却中水的各层温度不同，导致管材在冷却过程中圆周上各点存在的温度差较大，有可能发生弯曲，同时浸浴时管材所受的浮力较大，管材也容易产生弯曲变形，产生内应力。采用沿管材圆周上均匀布置喷头，能对管材进行全方位的喷淋冷却，既减少了管材的变形，也提高了冷却的均匀性。

进一步，所述冷却箱中的喷头分为第一喷头组和第二喷头组，第一喷头组靠近真空箱，且第一喷头组中的相邻两喷头间距小于第二喷头组中的相邻两喷头间距。这样靠近定径套的一端喷头布置较密，能对管材进行快速降温，而管材被第一喷头组喷淋后温度快速下降，需要慢速持续的降温，避免由于冷却速度过快，管材冷却不充分、不均匀。另外，在满足管材降温需求的同时，有效的控制喷头的安装个数，以控制成本，同时控制喷淋所需水的输出量。

进一步，所述循环水腔和第二真空段的进水口位于下方，循环水腔和第二真空段的出水口位于上方；所述冷却箱的出水口与第二真空段的进水口相连接，第二真空段的出水口与循环水腔的进水口相连接。

冷却水从管材的出料端进入，依次进入冷却箱、第二真空段和循环水腔，最后从管材的进料端排出冷却水，冷却水吸收管材的热量，使冷却箱、第二真空段和循环水腔中的冷却水水温依次升高，这样保证管材的降温是由高温逐渐降低至低温，防止管材骤然降温对产品产生较大应力，影响管材的质量；同时利用管材的热量，不用消耗其他能源加热水，提高能源的利用率。

进一步，所述喷头为喷雾头。喷雾比喷水冷却效果更好，因为喷雾头使水在空气中形成颗粒，在接触管材表面时受热蒸发，能带走大量热量，从而大大提高冷却效果与冷却的均匀性。

进一步，所述第二真空段中设有导轨，所述定径环滑动连接在导轨上。这样可以根据不同的管材材质调节相邻定径环之间的间距，提高本设备的适用性。

进一步，所述箱体的上方设有上盖，上盖上设有观察窗。设置上盖便于工人对箱体内部进行检修；设置观察窗方便工人对管材的冷却定型进行监控。

进一步，所述第二真空段与冷却箱的进料端和出料端均设有密封套。密封套防止各个空间之间的水相互渗漏，造成水温的变化，对管材的冷却定型造成影响，同时也防止水渗漏出去。

进一步，所述箱体的底部设有支脚。在箱体的下方设置支脚，方便对箱体底部的进出水管、水箱等零部件进行安装和检修。

附图说明

图1为本实用新型实施例的正视图；

图2为本实用新型实施例中定径环和导轨连接的正视图；

图3为图1中A-A向的剖视图。

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：箱体1、真空箱2、第一真空段201、第二真空段202、冷却箱3、定径套4、冷却水套5、真空腔6、循环水腔7、定径环8、导轨9、喷头10、第一喷头组11、第二喷头组12、进水管13、密封套14、支脚15、管材16。

实施例基本如附图1所示：一种铝塑复合管冷却设备，包括箱体1，箱体1包括相互连接的真空箱2和冷却箱3，真空箱2中设有定径套4，真空箱2包括第一真空段201和第二真空段202，第一真空段201和第二真空段202之间通过隔板隔开，定径套4位于第一真空段201中，定径套4外套设有冷却水套5，定径套4和冷却水套5之间为真空腔6，真空腔6连接有真空泵，定径套4的管壁上设有若干均匀分布的真空孔；冷却水套5和真空箱2之间为循环水腔7，循环水腔7设有进水口和出水口，循环水腔7的进水口位于下方，循环水腔7的出水口位于上方。

第二真空段202设有若干个同轴排列的可沿管材16轴向移动的定径环8，本实施例中设有三个定径环8，每个定径环8均与真空泵连接。第二真空段202设有进水口和出水口，第二真空段202的进水口位于下方，第二真空段202的出水口位于上方。结合图2所示，第二真空段202中还设有用于固定定径环的导轨9，定径环滑动连接在导轨9上。调节相邻定径环之间的间距，能使其适用于不同的管材16材质。

结合图3所示，冷却箱3中沿着管材16的周向方向均匀设置有若干列喷头10，每列喷头10均沿着管材16的轴向方向依次排布，本实施例中设有四列喷头10，冷却箱3设有出水口和向喷头10供水的进水管13，冷却箱3的出水口位于下方。冷却箱3中的喷头10分为第一喷头组11和第二喷头组12，冷却箱3中的喷头10分为第一喷头组11和第二喷头组12，第一喷头组11靠近真空箱2，且第一喷头组11中的相邻两喷头10间距小于第二喷头组12中的相邻两喷头10间距。这样靠近定径套4的一端喷头10布置较密，能对管材16进行快速降温，而管材16被第一喷头组11喷淋后温度快速下降，需要慢速持续的降温，避免由于冷却速度过快，管材16冷却不充分、不均匀。另外，在满足管材16降温需求的同时，有效的控制喷头10的安装个数，以控制成本，同时控制喷淋所需水的输出量。喷头10优选为喷雾头，喷雾比喷水冷却效果更好，因为喷雾头使水在空气中形成颗粒，在接触管材16表面时受热蒸发，带走大量热量，从而大大提高冷却效果与冷却的均匀性。

冷却箱3的出水口与第二真空段202的进水口相连接，第二真空段202的出水口与循环水腔7的进水口相连接。冷却水从管材16的出料端进入，依次进入冷却箱3、第二真空段202和循环水腔7，最后从管材16的进料端排出冷却水，冷却水吸收管材16的热量，使冷却箱3、第二真空段202和循环水腔7中的冷却水水温依次升高，这样保证管材16的降温是由高温逐渐降低至低温，防止管材16骤然降温对产品产生较大应力，影响管材16的质量。

箱体1的上方设有上盖(图中未示出)，上盖上设有观察窗(图中未示出)，方便工人观察和维修。

第二真空段202与冷却箱3的进料端和出料端均设有密封套14，保证各个空间之间的封闭性。箱体1的底部设有支脚15。

具体实施过程如下：管材16从挤出机中挤出后，依次进入真空箱2的第一真空段201、第二真空段202和冷却箱3中，进行冷却定型。

在第一真空段201中，真空腔6被真空泵抽成真空，管材16的外壁会向定径套4的内壁贴合，由于此时的管材16呈高温熔融状态，强度很低，定径套能较好地对管材16进行初步定型；同时，第一真空段201中的循环水腔7对真空腔6和定径套4进行冷却，采用间接冷却的方式，避免冷却水直接接触呈熔融状态的管材16，这样管材16不会因骤冷而产生过大的内应力，产品在存放过程中变形的可能性小。

在第二真空段202中，管材16依次穿过同轴排列的各个定径环8中，进行进一步的冷却定型，而此时，管材16已经具有一定的强度，通过水浴的方式，可以提高冷却速度；同时，采用定径环8定型，可以减少定径元件与管材16外壁的接触面积，降低管材16所受的摩擦阻力，管材16所需的牵引力减小，降低牵引机的负载。

在冷却箱3中，冷却箱3中四周排布的喷头10对管材16的表面进行全方位的喷淋冷却，使管材16完全冷却下来，既减少了管材16的变形，也提高了冷却的均匀性。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及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，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.铝塑复合管冷却设备，包括箱体，所述箱体包括相互连接的真空箱和冷却箱，所述真空箱中设有定径套，其特征在于：所述真空箱包括第一真空段和第二真空段，第一真空段和第二真空段之间通过隔板隔开，所述定径套位于第一真空段中，定径套外套设有冷却水套，定径套和冷却水套之间为真空腔，真空腔连接有真空泵，定径套的管壁上设有若干均匀分布的真空孔；冷却水套和真空箱之间为循环水腔；第二真空段设有若干个同轴排列的可沿管材轴向移动的定径环；循环水腔和第二真空段均设有进水口和出水口；所述冷却箱中沿着管材的周向方向均匀设置有若干列喷头，每列喷头均沿着管材的轴向方向依次排布，冷却箱设有出水口和向喷头供水的进水管。

2.根据权利要求1所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述冷却箱中的喷头分为第一喷头组和第二喷头组，第一喷头组靠近真空箱，且第一喷头组中的相邻两喷头间距小于第二喷头组中的相邻两喷头间距。

3.根据权利要求2所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述循环水腔和第二真空段的进水口位于下方，循环水腔和第二真空段的出水口位于上方；所述冷却箱的出水口与第二真空段的进水口相连接，第二真空段的出水口与循环水腔的进水口相连接。

4.根据权利要求3所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述喷头为喷雾头。

5.根据权利要求4所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述第二真空段中设有导轨，所述定径环滑动连接在导轨上。

6.根据权利要求5所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述箱体的上方设有上盖，上盖上设有观察窗。

7.根据权利要求6所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述第二真空段与冷却箱的进料端和出料端均设有密封套。

8.根据权利要求7所述的铝塑复合管冷却设备，其特征在于：所述箱体的底部设有支脚。