一种利用塑料废料加工PET片材冷却成型装置及方法与流程

本发明涉及塑料加工成型，尤其涉及一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置及方法。

背景技术：

1、在塑料废料再生加工pet片材的生产过程中，熔融态pet物料经辊压成型后需要快速冷却定型，压辊的冷却效率与温度均匀性直接影响pet片材的成型精度与产品质量。

2、现有压辊采用内部通入冷却液或冷却气流进行散热：

3、现有采用冷却液的动态冷却方式，由于压辊需要实时转动，再加上为提高进出液速率，就大幅度提高液压，导致对压辊进出液的密封要求极高，且液压驱动动力要求大，整个冷却液循环系统设计复杂、故障率高。

4、现有冷却气流虽然结构设计相对简单，对密封设计要求不高，但冷却气流的热交换效率相对较低，只有与压辊内壁距离较近气流能够吸收、带走压辊的热量，远离压辊内壁的气流热吸收效率相对较低。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

2、一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，包括支架、安装在支架上的驱动辊、压辊筒。压辊筒内部为轴腔，轴腔内壁开设有多个连续分布的环侧齿口，环侧齿口依次设有直面部、接触环面和斜面部，压辊筒两端均安装支撑筒，一支撑筒外侧端活动连接有进气筒，另一支撑筒外侧端活动连接出气筒，进气筒配置第一温度探头，出气筒配置第二温度探头。轴腔位置处贯穿有内杆，内杆插入支撑筒内，支撑筒设置导向件，内杆与导向件之间配置弹簧，其中，弹簧的弹性伸缩量小于一个环侧齿口的轴向宽度尺寸。内杆外围套装金属管，金属管外围均匀设有多组倾斜设置的锥扇金属弹片，锥扇金属弹片外围末端设有弹性卡入接触环面的接触环板，锥扇金属弹片上开设有多个气孔，同组相邻两个锥扇金属弹片之间开设气流间隙。进气筒一侧配置有用于带动内杆周期性振动的振动驱动模组。

3、优选地，压辊筒的轴腔一端开口为入流口，另一端为出流口，环侧齿口的斜面部朝向入流口方向倾斜，锥扇金属弹片的倾斜方向朝向出流口。

4、优选地，以金属管为基准，与金属管距离越远的气孔孔径尺寸越大。

5、优选地，金属管一端与内杆之间安装有锁销，实现金属管与内杆的定位安装。

6、优选地，支撑筒开设有连通的直流槽道、锥形槽道、端槽，导向件固定安装于端槽内，导向件包括轴套和分布在轴套外环侧的多个支架杆，多个支架杆与端槽内壁抵接，内杆活动穿过轴套，弹簧安装于金属管与轴套之间。

7、优选地，压辊筒与支撑筒连接位置处配置环垫，压辊筒两侧端均设置多个螺杆，支撑筒环侧设有固定支脚，环垫、固定支脚均开设多个与螺杆相配合的通孔，螺杆穿过环垫、固定支脚并安装螺母。

8、优选地，支架上设有与支撑筒侧端连接的轴承结构，进气筒与支撑筒之间、出气筒与另一支撑筒之间均配置有旋转连接件。

9、优选地，进气筒包括垂直连通的入气竖道、入气横道，内杆水平穿过入气横道。

10、优选地，振动驱动模组包括电磁端盒、电磁件以及与电磁件相配合的磁吸圆盘。内杆贯穿进气筒并插入电磁端盒，磁吸圆盘安装在内杆插入电磁端盒的一端。其中，电磁端盒设有横向连通的固定槽、活动槽以及导向槽，电磁件安装在固定槽位置处，内杆一端活动穿过导向槽并伸入活动槽内。其中，内杆一端设有螺纹段，磁吸圆盘开设有内螺槽，内杆的螺纹段螺接在内螺槽位置处。其中，电磁件带动磁吸圆盘的轴向振幅小于一个环侧齿口的轴向宽度，弹簧的弹性伸缩量小于一个环侧齿口的轴向宽度尺寸。

11、一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置的控制方法，包括以下内容：

12、s1.将熔融状态的pet物料输送至驱动辊与压辊筒之间，通过驱动辊与压辊筒的辊压作用对pet片材进行成型加工。

13、s2.将冷却气流从进气筒注入，冷却气流经支撑筒进入压辊筒的轴腔内部。

14、s3.冷却气流沿轴腔轴向流动过程中，穿过锥扇金属弹片上的气孔以及相邻锥扇金属弹片之间的气流间隙，与锥扇金属弹片进行热交换。

15、s4.锥扇金属弹片传导吸收压辊筒内部的热量，并将热量传递至流经的冷却气流中。

16、s5.完成热交换的冷却气流经另一侧支撑筒从出气筒流出，带走压辊筒内部的热量，实现压辊筒的持续冷却。

17、s6.通入气流时，同步启动振动驱动模组，带动内杆沿轴向往复运动，进而带动金属管及锥扇金属弹片产生周期性振动，加速锥扇金属弹片的热交换速率。

18、s7.通过第一温度探头实时检测进气筒处的进气温度，通过第二温度探头实时检测出气筒处的出气温度。

19、s8.根据检测得到的进气温度与出气温度差值，调整冷却气流的进气量以及振动驱动模组的振动频率，优化压辊筒的冷却排热效果。

20、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

21、1.本发明采用气冷冷却路径，避免了液冷方案高液压带来的高密封要求、大动力能耗与复杂循环系统设计，降低了设备故障率与维护成本；同时通过锥扇金属弹片大幅拓展换热面积，配合弹片上的气孔与周向气流间隙形成多层级气流通道，让轴腔径向不同位置的冷却气流均能与换热结构充分接触，解决了常规气冷仅近壁气流有效、中心气流利用率低的问题，在气冷的简洁架构下实现了高效换热。

22、2.本发明采用端部外置的电磁振动驱动模组，通过内杆带动所有锥扇金属弹片产生同步等幅的周期性轴向振动，振动动力不受冷却气流沿程势能衰减的影响，保证压辊筒全轴段散热结构的振动强度均匀一致；振动可破坏换热表面的热附面层，强化气流扰动、提升对流换热系数，解决了气流驱动式强化结构的后端效果衰减问题，进一步提升了整体散热效率。

1.一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，包括支架（1）、安装在支架（1）上的驱动辊（2）、压辊筒（3），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的一种利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置，其特征在于：

10.一种应用于权利要求1至9中任一项所述的利用塑料废料加工pet片材冷却成型装置的控制方法，其特征在于：