一种管材挤出成型装置的制作方法

1.本发明涉及管材加工的技术领域，特别涉及一种管材挤出成型装置。


背景技术：

2.pvc，主要成份为聚氯乙烯，加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性的一种材料。这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。pvc管为硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。
3.目前，现有的pvc管的生产都是由挤出机热压直接挤出冷却成型，随着科技的进步，pvc管的材质也在不断更新，比如，pvc管为了避免热胀冷缩带来的裂管影响，通常采用在pvc管的两端连接可以收缩的弹性段，但是这种方式只能缓解排水管轴向上的热胀冷缩，径向上的体积变化并没有被抵消掉，因此需要在外圈沿轴向方向设置弹性段，来弥补径向上的热胀冷缩，避免裂管。对于该类新型pvc管，并不是单纯由多种材质混合挤出成型，现有技术中不具备生产特定条形拼接类管材的设备。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种管材挤出成型装置，其能够在管材挤出时，连续成型不同材质的管材，使得两不同材质的管材无痕连接。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种管材挤出成型装置，包括挤出机和冷却定型装置，挤出机后依次设置有将挤出机挤出的熔融聚合物塑成环形且有豁口的塑形装置、对融合聚合物的环形豁口处进行局部加热的加热装置、将填充材料填充到熔融聚合物环形豁口处的送料装置以及通过针刺熔融聚合物豁口边缘使填充材料和熔融聚合物穿插熔接的熔接装置。
6.通过采用上述技术方案，根据所需要填充材料的宽度，由塑形装置能将挤出机挤出的环形熔融聚合物上加工出与填充材料相适配的豁口，根据所需要填充材质的宽度，可调节豁口的宽度，具有很好适配性。再对填充材料与熔融聚合物即将接触面进行再次加热，使两者都处于高度熔融状态。再由熔接装置将两者接触面进行充分接触混合，实现熔接的目的，使两种材质完全拼接在一起，形成一个整体。最后由冷却定型装置进行定型，完成不同材质的管材在外圈上的条形拼接，可凭借成型反膨胀材料，弥补管材在径向上的热胀冷缩，提升了管道连接质量及管材的性能。。
7.进一步设置：塑形装置包括与挤出机出口轴心无缝对接的定位筒、设置在定位筒内将挤出机挤出的融合聚合物向径向方向扩张的扩径柱和设置在扩径柱上使定位筒的横截面的环形出现豁口的限位条；限位条两侧设置为沿竖直方向设置的锯齿形。
8.通过采用上述技术方案，将熔融状态下的pvc熔融聚合物塑性城环形一处有豁口的形状，便于填充材料的填充，豁口边缘为锯齿形，更加有利于熔融聚合物与填充材料之间的熔接。
9.进一步设置：加热装置包括与塑形装置环形开口一致且无缝对接在定位筒后的环形通道、相对设置在环形通道内外侧与限位条一侧截面形状一致且对接的第一导热片、设置在第一导热片内侧能给导热片加热的陶瓷加热片以及控制陶瓷加热片温度的控温箱。
10.通过采用上述技术方案，对熔融聚合物豁口处进行局部加热，使其温度达到与填充材料相适配的熔点，进一步设置：陶瓷加热片另一侧设置有与第一导热片长度一致的第二导热片，第二导热片之间形成送料通道，送料装置出料口设置在出料通道内。
11.通过采用上述技术方案，使填充材料在也在通道内进行加热并到达所需熔点，更加高效。
12.进一步设置：送料装置包括设置在环形管道外的送料箱、设置在送料箱内将填充材料由上而下输送的绞龙、驱动绞龙旋转并使其输送速率与挤出机挤出速度保持一致的驱动电机以及使填充材料沿送料通道远离挤出机方向出料的出料组件。
13.通过采用上述技术方案，对填充材料进行送料，并使其送料速度与环形通道上熔融聚合物的前进速度一致，使其两者熔接比例更加合适。
14.进一步设置：还包括设置在送料通道出口处通过弧面向两边延伸使填充材料挤压两侧熔融混合物的挤压块；挤压块靠近中心处还对称设置有用于部分填充材料直接向前输送不向两侧挤压的分流通道。
15.通过采用上述技术方案，将填充材料相熔融聚合物豁口处挤压，使两者接触的更加充分，并通过分流通道使，使填充材料最后还是能汇合到一起，整体材料强度更高。
16.进一步设置：熔接装置包括设置在环形通道外壳上受力可沿竖直方向运动的基座、联动基座快速往复运动的连接组件和由自身作为动力源联动连接组件驱动基座运动的驱动件，基座上还设置有可穿过环形通道位于熔融聚合物和填充材料的交接处的若干刺针。
17.通过采用上述技术方案，用刺针往复穿插熔融聚合物与填充材料的交汇处，使其相互混合熔接更加彻底。
18.进一步设置：连接组件采用曲柄连杆机构，包括固定设置在基座一侧的耳板、设置在基座一侧上方由驱动电机驱动可周向转动的圆盘和连接转盘与耳板的连杆，连杆与耳板、圆盘分别转动连接。
19.通过采用上述技术方案，采用曲柄连杆机构，能够使针刺可以快速往复运动，提高了针刺的运行效率，也降低了设备的成本。
20.进一步设置：冷却定型装置可拆卸连接在加热装置末端，包括储液箱、供液管道、用于填充完毕的pvc管向前输送的冷却管道以及设置在供液管道上可喷洒冷却液的若干喷头；冷却定型装置还包括设置在冷却管道底部将冷却液回收到储液箱的回收管道和为回收管道提供动力源的抽水泵；冷却管道上还设置有观察窗。
21.通过采用上述技术方案，通过冷却液喷洒对填充完毕的pvc管实现快速降温冷却定型，还能将喷洒后的冷却液进行回收再利用，降低了成本。用时，设有观察窗，可以更好的观察到填充完毕后的pvc管，便于检验。
附图说明
22.图1是该新型pvc管的结构示意图；
图2是整体的结构示意图；图3是塑形组件的部分结构示意图；图4是a处的局部放大示意图；图5是送料装置的部分结构示意图；图6是熔接装置的部分结构示意图；图中，1、管材；2、反膨胀条；100、挤出机；101、冷却定型装置；102、塑形装置；103、加热装置；104、送料装置；105、熔接装置；200、定位筒；201、扩径柱；202、限位条；203、锯齿形；204、第一法兰盘；300、环形通道；301、第一导热片；302、陶瓷加热片；303、控温箱；304、第二导热片；400、送料通道；401、送料箱；402、绞龙；403、驱动电机；404、出料组件；405、进料口；406、l形出料通道；407、控制阀；408、弧面；409、挤压块；410、分流通道；500、基座；501、连接组件；502、驱动件；503、刺针；504、滑块；505、滑槽；506、耳板；507、圆盘；508、连杆；；510、通孔；511、密封环；512、第二法兰盘；600、储液箱；601、供液管道；602、冷却管道；603、喷头；604、回收管道；605、抽水泵；606、观察窗。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
24.第一种优选实施方式：如图1所示，该新型pvc管包括管材1和填充物反膨胀条2。
25.一种管材挤出成型装置，如图2所示，包括挤出机100和冷却定型装置101，挤出机100后依次设置有将挤出机100挤出的熔融聚合物塑成环形且有豁口的塑形装置102、对融合聚合物的环形豁口处进行局部加热的加热装置103、将填充材料填充到熔融聚合物环形豁口处的送料装置104以及通过针刺熔融聚合物豁口边缘使填充材料和熔融聚合物穿插熔接的熔接装置105。
26.如图3 所示，塑形装置102包括与挤出机100出口轴心无缝对接的定位筒200、设置在定位筒200中心处将挤出机100挤出的融合聚合物向径向方向扩张的扩径柱201和设置在扩径柱201上使塑形装置102的横截面的环形出现豁口的限位条202。
27.定位筒200通过第一法兰盘204与挤出机100可拆卸密封连接。扩径柱201直径大于挤出机100的出料口，且轴长与定位柱一致，靠近挤出机100一端为锥面。扩径柱201由限位条202与定位筒200固定连接。限位条202两侧形状为沿竖直方向设置的锯齿形203。定位筒200末端与加热装置103连接。
28.使用时，通过塑形装置102将挤出机100挤出的熔融聚合物有扩径柱201使其向两边挤压具有一定压缩比，再由限位条202限制熔融聚合物的截面形状，并使其环形豁口处为矩形齿状，便于下一阶段通过加热装置103加工。
29.加热装置103包括与塑形装置102环形开口一致且无缝对接在定位筒200后的环形通道300、相对设置在环形通道300内外侧与限位条202两侧截面形状一致且对接的第一导热片301、设置在第一导热片301内侧能给导热片加热的陶瓷加热片302以及控制陶瓷加热
片302温度的控温箱303。
30.环形通道300与定位筒200密封连接。第一导热片301沿轴向延伸，形成一段加热区间。
31.如图4所示，使用时，由控温箱303控制陶瓷加热片302的温度，再由第一导热片301进行热传递对融合聚合物的豁口处进行局部升温，使熔融聚合物豁口边缘处的温度与填充材料的熔点，便于他们之间熔接。
32.陶瓷加热片302另一侧设置有与第一导热片301长度一致的第二导热片304，第二导热片304之间形成送料通道400，供送料装置104送料。
33.如图5所示，送料装置104包括设置在环形通道300外的送料箱401、设置在送料箱401内将填充材料由上而下输送绞龙402、驱动绞龙402旋转并使其输送速率与挤出机100挤出速度保持一致的驱动电机403以及使填充材料沿送料通道400远离挤出机100方向出料的出料组件404。送料箱401上还设置有进料口405。出料组件404包括设置在送料箱401底部的l形出料通道406和控制l形出料通道406开闭的控制阀407。l形出料通道406开口方向为远离挤出机100方向。
34.使用时，由驱动电机403驱动绞龙402稳定均匀输送，使填充材料的在环形管道内的移动速率与熔融聚合物在管道内的移动速率保持一致，输送至送料通道400内的填充材料与熔融材料有加热装置103同步加热，在送料通道400出口处两个材料相汇合。
35.送料通道400出口处设置有通过弧面408向两边延伸使填充材料挤压两侧熔融混合物的挤压块409；挤压块409靠近中心处还对称设置有用于部分填充材料直接向前输送不向两侧挤压的分流通道410。
36.在送料通道400出口处，熔融混合物和填充材料之间没有了阻隔，由挤压块409将部分填充材料向熔融聚合物挤压，使两种物质充分接触，再由分流通道410内输出的部分填充材料与挤压过的填充材料相汇合，从而填充满整个环形豁口，再由熔接装置105对其进行针刺穿插熔接。
37.熔接装置105包括设置在环形通道300外壳上受力可沿竖直方向运动的基座500、联动基座500快速往复运动的连接组件501和由自身作为动力源联动连接组件501驱动基座500运动的驱动件502，基座500上还设置有可穿过环形通道300位于熔融聚合物和填充材料的交接处的若干刺针503。
38.基座500上相对两侧均匀设置有用于基座500竖直方向滑移的滑块504和供滑块504滑移的滑槽505。
39.如图6所示，连接组件501采用曲柄连杆508机构，包括固定设置在基座500一侧的耳板506、设置在基座500一侧上方由驱动电机403驱动可周向转动的圆盘507和连接转盘与耳板506的连杆508，连杆508与耳板506、圆盘507分别转动连接。
40.使用时，当熔融聚合物和填充材料经过上一阶段挤压接触后，到达熔接装置105下方，通过驱动电机403驱动熔接装置105对熔融聚合物和填充材料接触界面进行往复针刺，由于熔融聚合物边沿为矩形齿状，由填充材料对矩形齿状缝隙内进行填充后，再由带有倒钩509的刺针503，进行上下往复穿插，将两种材质起到物理的来回抽动，增加两种材料之间的融合密度，同时，避免内部气泡的存留，进而使两种材质熔融更加充分。
41.加热装置103后设置有冷却定型装置101，加热装置103与冷却定型装置101通过第
二法兰盘512可拆卸连接。
42.冷却定型装置101通过真空水冷原理将加热装置103内填充完毕的pvc管材进行冷却定型。
43.冷却定型装置101可拆卸连接在加热装置103末端，包括储液箱600、供液管道601、用于承接填充完毕的pvc管的冷却管道602以及设置在供液管道601上可喷洒冷却液的若干喷头603 。
44.冷却定型装置101还包括设置在冷却管道602底部将冷却液回收到储液箱600的回收管道604和为回收管道604提供动力源的抽水泵605.冷却管道602上还设置有观察窗606。
45.上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。