CN210880760U - 高温低扩张比在线轴取向增强增韧pvc-c管材挤出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC‑C管材挤出装置，利用与挤出装置连接的连接导杆、冷却套，用气体适度冷却管胚内/外壁温度；利用与冷却套连接的恒温套均温管胚的外壁/中间层的温度，使管胚处于均温可形变的弹性体状态；用连接导杆上的扩径芯棒在线对PVC‑C管胚沿轴向扩径，并用牵引装置对管胚同步施加径向拉伸力，将PVC‑C管胚的线形结构分子链拉伸为网状结构分子链；用真空冷却水箱快速冷却定型，制成增强增韧PVC‑C管材；通过改变配方中助剂材料的组份比例，使材料氯含量≥60%，以机械方式增强增韧管材，使管材的力学性能满足相关标准的要求，从而满足PVC‑C灭火管道在耐火性能方面的需求，使本实用新型制造出具有高强度、高韧性和高耐火性的特点的管材。

Description

高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置

技术领域

本实用新型涉及PVC-C管材成型技术领域，更具体的说是涉及一种高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置。

背景技术

PVC-C管材的最高使用温度可达到110℃，长期使用温度为95℃，并且材料的强度、耐酸、耐碱、阻燃、抗老化能力强。因此，PVC-C材料被广泛用于工业、冷热水、消防、电力电缆护套等管材的加工，市场发展潜力巨大。

但是，PVC-C材料在经过氯化后，熔体粘度高、易热分解，加工过程中易腐蚀成型设备，成品管材的脆性大，需在配方中大量添加各种助剂予以改性。而在大量使用助剂改性PVC-C管材的加工性能、物理性能时，又容易导致PVC-C 管材在材料强度、耐热、氯含量、抗老化等方面的性能下降，限制了产品的应用范围，特别是PVC-C自动灭火用管道在耐火性能方面的需求。

因此，如何提供一种不仅增强管材强度和韧度，而且可以耐火性的管材制造装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种不仅增强管材强度和韧度，而且可以耐火性的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置包括：定型模具、连接导杆、扩径芯棒、冷却套、恒温套、真空冷却水箱、牵引装置和切割机；所述定型模具的一端连接挤出装置，另一端的芯棒与连接导杆的一端连接；口模与冷却套、恒温套连接；所述连接导杆的另一端设有扩径芯棒。管胚经定型模具成型，通过冷却套、恒温套均衡温度，经扩径芯棒扩径后进入真空冷却水箱定型为管材，用牵引装置拉出管材，用切割机切分为标准长度的PVC-C管材制品。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述定型模具包括：分流架、通气孔、口模、芯棒；所述分流架到芯棒间设计通气孔，并使用中空柔性铜管沿气孔连接压力气泵和连接导杆；所述芯棒与连接导杆导杆连接，并相互匹配；所述口模外径前端车削口模螺纹，便于法兰连接冷却套。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述连接导杆的两端车削连接导杆螺纹，并端口螺纹部分设计连接导杆中空气孔，连接导杆中空气孔对接定型模具的芯棒间设计的通气孔；所述连接导杆的一端与扩径芯棒连接，另一端与定型模具的芯棒连接；所述连接导杆的连接导杆主体两端分别设有连接导杆出气孔，分别连接到连接导杆中空气孔。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述扩径芯棒包括：带自润滑性扩径模体、扩口端和管胚端和导管承插口；所述导管承插口设于扩径芯棒中间，扩径端直径≥管材内径,管胚端直径≤管胚内径，扩径芯棒表面光滑，扩张转角柔和。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述冷却套内径与定型模具的口模的直径相同；冷却套夹层车削螺纹形冷却循环管路，两端分别连接进气口、出气口，便于气体流动释放；冷却套两端车削螺牙，便于法兰连接口模和恒温套。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述恒温套的恒温套内径尺寸大于管胚外径尺寸；恒温套外部包覆热红外加热片，且可调节加热温度；恒温套一端车削恒温套螺牙，便于法兰连接冷却套。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述冷却套、恒温套底部设有支架定位，所述支架顶端设有支撑槽，支撑槽与支撑杆通过调节螺杆连接。

优选的，在上述高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述定型模具从口模到冷却套到恒温套顺序使用法兰连接，其连接部分别使用隔热垫圈隔热；所述定型模具从芯棒到连接导杆到扩径芯棒顺序连接，并中控气孔的连接通畅；所述冷却套、恒温套用支架支撑定位。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，采纳常规国产 PVC-C树脂(氯含量一般在67％～68％)加工时，有意减少配方中抗冲击改性剂、稳定剂等助剂的含量，使配方材料的氯含量≥60％。为矫正PVC-C管材抗冲击能力的不足，以机械方式(高温低扩张比在线轴取向)增强增韧管材，使PVC-C 管材力学性能满足相关标准的要求，从而满足PVC-C自动灭火用管道在耐火性能方面的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的结构示意图。

图2附图为本实用新型的定型模具的结构示意图。

图3附图为本实用新型的连接导杆的结构示意图。

图4附图为本实用新型的扩径芯棒的结构示意图。

图5附图为本实用新型的冷却套的结构示意图。

图6附图为本实用新型的恒温套的结构示意图。

图7附图为本实用新型的支架的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种具有可制造出高强度、高韧度而且具有耐火性管材的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置

请参阅附图1-7，为本实用新型公开的一种高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，具体包括：挤出装置-1、定型模具-2、连接导杆 -3、扩径芯棒-4、冷却套-5、恒温套-6、真空冷却水箱-10、牵引装置-9、切割机-8、支架-7、隔热垫圈-31、口模-24、口模螺纹911、芯棒-23、压力气泵-21、通气孔-22、分流架-25、连接导杆螺纹-34、连接导杆中空气孔-912、连接导杆出气孔-35、连接导杆主体-36、导管承插口-41、带自润滑扩径模体-42、扩口端-43、管胚端-44、冷却循环管路-326、进气口-324、出气口-325、车削螺牙-322、恒温套内径-312、红外加热片-311、恒温套螺牙-39、支撑槽 -91、调节螺杆-93、支撑杆-92等。

本实用新型主要包括：定型模具2、连接导杆3、扩径芯棒4、冷却套5、恒温套6、真空冷却水箱10、牵引装置9、切割机8、支撑架7；所述定型模具2一端设有挤出装置1，另一端芯棒23与连接导杆3连接，口模24与冷却套5连接；所述连接导杆3一端连接定型模具2，另一端连接扩径芯棒4；所述冷却套5一端与定型模具2连接，另一端与恒温套6连接；所述PVC-C管材经挤出装置1-定型模具2成型管胚-冷却套5、恒温套6、连接导杆3均衡温度-扩径芯棒4扩径-真空冷却水箱10定型管材-牵引装置9拉出管材-切割机8切割管材成品。

为了进一步优化上述技术方案，利用与挤出装置1连接的连接导杆3、冷却套5装置，用气体适度冷却管胚(热弹性体状态)内/外壁温度；用与冷却套5连接的恒温套6均温管胚的外壁/中间层的温度，使管胚处于均温可形变的弹性体状态；用定位在连接导杆3上的扩径芯棒4在线对PVC-C管胚沿轴向扩径，并用牵引装置9对管胚同步施加径向拉伸力，将PVC-C管胚的线形结构分子链拉伸为网状结构分子链；用真空冷却水箱10快速冷却定型，制成增强增韧PVC-C管材。

为了进一步优化上述技术方案，PVC-C管材SDR≥13.5，维卡温度≥108℃，管材公称直径范围DN20～DN100，管胚挤出成型温度145～205℃，可在轴向扩径过程前，快速恒温管胚到145～150℃，并在此较高的取向温度范围里迅速固化PVC-C管材的网状分子链，达成PVC-C管材增强增韧目的。

为了进一步优化上述技术方案，所述管材与管胚尺寸外径扩张比：1： 1.2～1.6，纵向拉伸比：1.05～1.15，轴向扩径拉伸温度：145～150℃。

为了进一步优化上述技术方案，定型模具2从分流架25到口模芯棒23 设计直径6～8mm通气孔22，并使用4～6mm中空柔性铜管沿通气孔22连接到压力气泵21和连接导杆3的连接导杆中空气孔912，口模芯棒23与连接导杆3 连接的丝口直径M10～20mm，并相互匹配。

为了进一步优化上述技术方案，连接导杆3长度＝管材外径5～12倍，连接导杆3外径<管胚内径*80％，两端丝口直径M12～26mm；两端分别设计直径 6～8mm，长度30～250mm的中空气孔，其中与定型模具2连接端口的气孔长度 30～60mm，与扩径芯棒4连接的连接端口的气孔长度50～250mm。气孔平面部位错位垂直钻孔直径2mm的小孔2～6个，便于气体流入/释放。

为了进一步优化上述技术方案，扩径芯棒4材料使用带自润滑特性的聚四氟乙烯棒材加工，芯棒长度≥扩张后管材直径2倍；芯棒扩径端直径≥管材内径(管胚扩径后外径≈管材定经套内径+2～6mm),芯棒管胚端直径≤管胚内径，芯棒表面光滑，扩张转角柔和。

为了进一步优化上述技术方案，冷却套5长度＝管胚挤出口模直径2～6倍，冷却套5内径＝管胚挤出口模尺寸，冷却套5与口模24采用法兰方式连接，中间使用垫片31隔热。冷却套5夹层车削螺纹形冷却循环管路，两端分别有进气口、出气口，便于气体流动释放；螺纹形冷却循环管路的当量直径6～8mm。

为了进一步优化上述技术方案，恒温套6长度＝管材直径1～3倍，内径＝管胚直径*1.3～2倍，恒温套6与管胚冷却套5采用法兰方式连接，中间使用垫片31隔热；恒温套6外包覆热红外加热片，加热片功率1～1.5kw，电压220v，温度可调节范围0～250℃。

为了进一步优化上述技术方案，支架7用于支持以上组件重量，使减少挤出口模的垂直受力。支架7高度按轴向扩张机械装置与地面的距离随机调整到受力状态。

为了进一步优化上述技术方案，管材挤出作业时，遵循以下作业步骤：

步骤一：将PVC-C管材的配方料经挤出机及挤出装置1和定型模具2成型为管胚，根据管胚的成型状况初步矫正壁厚偏差，使管胚出料平直。

步骤二：修整PVC-C管胚外形为半圆条状，在半圆条状的中间部位割孔并局部冷却，使利于牵引装置9连接。

步骤三：降低挤出装置1的挤出速度，使管胚的挤出速度<0.5/min，快速安装连接导杆3、冷却套5、恒温套6、隔热垫片31等配件，并锁紧相关连接部位，架设好支架7。

步骤四：提高挤出装置1的挤出速度，使用牵引管连接管胚，调整牵引速度与挤出速度同步，并牵引管胚进入真空冷却水箱10、牵引装置9。启动真空冷却水箱10的喷淋水冷却管胚(进入真空箱部分)。

步骤五：打开压力气泵21进气阀，使压力空气沿通气孔22进入管胚形成内压，利用内压使管胚外壁贴紧冷却套5内壁。

步骤六：调节连接导杆3和冷却套5的进/出气量，以适当速度向管胚、冷却套5中吹入冷空气，初步冷却管胚外壁温度至115-125℃，内壁140-150℃ (内壁割开管胚使用红外温度计测量)。

步骤七：连接恒温套6加热线圈，调节恒温套温度＝185℃，均匀加热并均温管胚外壁温度到140-145℃。

步骤八：用小刀在管胚左下方平行于挤出方向割开管胚，安装扩径芯棒4，锁紧定位螺丝。在管胚割口处少量浇淋冷却导热油使割口冷却愈合，并管胚均匀包裹到扩径芯棒4上。

步骤九：调节挤出速度与牵引速度的比值，并调整真空水箱与扩径芯棒4 的距离，使扩径后的管材外壁贴紧真空水箱内定径套的内壁，待管胚割口部分牵引出真空冷却水箱，并进入牵引装置9压轮后，启动水箱真空定径管材。

步骤十：测量管材定径后的尺寸，根据标准要求调整管材壁厚及壁厚偏差、外径偏差，使管材尺寸符合相关标准的要求；用切割机8切割PVC-C管材，使管材成品长度符合相关标准的要求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，其特征在于，包括：定型模具(2)、连接导杆(3)、扩径芯棒(4)、冷却套(5)、恒温套(6)、真空冷却水箱(10)、牵引装置(9)和切割机(8)；所述定型模具(2)的一端连接挤出装置(1)，另一端的芯棒(23)与连接导杆(3)的一端连接；口模(24)与冷却套(5)、恒温套(6)连接；所述连接导杆(3)的另一端设有扩径芯棒(4)；管胚经定型模具(2)成型，通过冷却套(5)、恒温套(6)均衡温度，经扩径芯棒(4)扩径后进入真空冷却水箱(10)定型为管材，用牵引装置(9)拉出管材，用切割机(8)切分为标准长度的PVC-C管材制品。

2.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，其特征在于，所述定型模具(2)包括：分流架(25)、通气孔(22)、口模(24)、芯棒(23)；所述分流架(25)到芯棒(23)间设计通气孔(22)，并使用中空柔性铜管沿气孔连接压力气泵(21)和连接导杆(3)；所述芯棒(23)与连接导杆(3)连接，并相互匹配；所述口模(24)外径前端车削口模螺纹(911)，便于法兰连接冷却套(5)。

3.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，其特征在于，所述连接导杆(3)的两端车削连接导杆螺纹(34)，并端口螺纹部分设计连接导杆中空气孔(912)，连接导杆中空气孔(912)对接定型模具(2)的芯棒(23)间设计的通气孔(22)；所述连接导杆(3)的一端与扩径芯棒(4)连接，另一端与定型模具(2)的芯棒(23)连接；所述连接导杆(3)的连接导杆主体(36)两端分别设有连接导杆出气孔(35)，分别连接到连接导杆中空气孔(912)。

4.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，其特征在于，所述扩径芯棒(4)包括：带自润滑扩径模体(42)、扩口端(43)和管胚端(44)和导管承插口(41)；所述导管承插口(41)设于扩径芯棒(4)中间，扩径端直径≥管材内径,管胚端(44)直径≤管胚内径，扩径芯棒表面光滑，扩张转角柔和。

5.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，其特征在于，所述冷却套(5)内径与定型模具(2)的口模(24)的直径相同；冷却套(5)夹层车削螺纹形成冷却循环管路(326)，两端分别连接进气口(324)、出气口(325)，便于气体流动释放；冷却套(5)两端车削螺牙(322)，便于法兰连接口模(24)和恒温套(6)。

6.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，其特征在于，所述恒温套(6)的恒温套内径(312)尺寸大于管胚外径尺寸；恒温套(6)的外部包覆热红外加热片(311)，且可调节加热温度；恒温套一端车削恒温套螺牙(39)，便于法兰连接冷却套(5)。

7.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述冷却套(5)、恒温套(6)底部设有支架(7)定位，所述支架(7)顶端设有支撑槽(91)，支撑槽(91)与支撑杆(92)通过调节螺杆(93)连接。

8.根据权利要求1所述的高温低扩张比在线轴取向增强增韧PVC-C管材挤出装置，所述定型模具(2)从口模(24)到冷却套(5)到恒温套(6)顺序使用法兰连接，其连接部分别使用隔热垫圈(31)隔热；所述定型模具(2)从芯棒(23)到连接导杆(3)到扩径芯棒(4)顺序连接，并中控气孔的连接通畅；所述冷却套(5)、恒温套(6)用支架(7)支撑定位。

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