一种聚烯烃管材在线增韧系统的制作方法

1.本实用新型涉及聚烯烃管材生产技术领域，具体涉及一种聚烯烃管材在线增韧系统。


背景技术：

2.目前，“以塑代钢”在国内建筑管道、市政管道、工业生产等领域全面推广，尤其是住宅建筑中大量使用的聚烯烃塑料管道，如冷热水管、二次供水管道、地暖管道，均使用聚烯烃塑料管道。聚烯烃塑料管道以优异的力学性能、耐腐蚀性能、便捷的安装方式和性价比等优势，占据了较大的市场份额。
3.聚烯烃管道在实际生产过程中，企业为提高生产效率，在聚烯烃材料经高温熔融挤出后，便通入低温水快速冷却，导致部分聚烯烃分子结晶不完全，分子链不完全交联，致使管道韧性不足，影响管道的力学性能及使用寿命。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种聚烯烃管材在线增韧系统，该系统解决了聚烯烃管材生产中韧性不足的问题，可实现聚烯烃管材的在线增韧，减少了生产工序，不增加额外的操作。
5.实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：
6.一种聚烯烃管材在线增韧系统，包括挤出机、连接体、熔体分流体、成型模具、定径装置和前冷却装置，还包括恒温热风装置、热水浴装置、高温装置和后冷却装置，挤出机、连接体、熔体分流体、成型模具、定径装置、前冷却装置、热水浴装置、高温装置和后冷却装置沿着直线方向从前至后依次分布，恒温热风装置向熔体分流体中通入恒温热风进行管材内部增韧，成型定径后的管材依次通过热水浴装置和高温装置进行外部增韧。
7.所述的恒温热风装置包括鼓风机、加热腔、通风管、气流导管、加热器、第一热电偶、温控仪和流量调节器，通风管的一端与鼓风机连接，通风管的另一端与加热腔连通，加热器安装于加热腔内，温控仪安装于加热腔外侧壁上，气流导管的一端与加热腔连通，气流导管的另一端与熔体分流体腔体的分流处连通，流量调节器安装于气流导管上，第一热电偶安装于加热腔内，温控仪分别与加热器和第一热电偶连接。
8.所述的热水浴装置包括热水浴箱、第二热电偶a、第二热电偶b、第二热电偶c、第二热电偶d、电热水浴箱支架、第一热恒温控制器和第一电加热管，热水浴箱通过热水浴箱支架固定，热水浴箱设有第一管材入口、第一管材出口、进水口和出水口，第一管材入口和第一管材出口分别位于热水浴箱的两端面上，第一电加热管有多根，多根第一加热管沿着热水浴箱的长度方向等间距布设于热水浴箱的下部，多根第一电加热管均与第一热恒温控制器连接，第二热电偶c布设于热水浴箱靠近第一管材入口的一侧内，第二热电偶d布设于热水浴箱靠近第一管材出口的一侧内，第二热电偶a和第二热电偶b监测成型管材进入热水浴箱前后的温度，第二热电偶a、第二热电偶b、第二热电偶c和第二热电偶d分别与第一热恒温
控制器连接。
9.所述的热水浴装置还包括应急水箱、补水管、水泵、第二电加热管和观察窗口，应急水箱固定于热水浴箱的底部，第二电加热管有多根，多根第二加热管沿着应急水箱的长度方向等间距布设于应急水箱的下部，多根第二电加热管均与第一热恒温控制器连接，补水管的上端与热水浴箱连接，补水管的下端与应急水箱连接，水泵安装于补水管上，观察窗口设于应急水箱的外侧壁上。
10.所述的第二热电偶a和第二热电偶b均具有环形的感应探头，第二热电偶a固定于第一管材入口外，且第二热电偶a的感应探头靠近第一管材入口，第二热电偶b固定于第一管材出口外，且第二热电偶b的感应探头靠近第一管材出口。
11.所述的高温装置包括第二热恒温控制器、高温箱、第三热电偶a、第三热电偶b、第三热电偶c、第三热电偶d、加热电阻、散热风机和高温箱支架，高温箱通过高温箱支架固定，高温箱的两端面上分别设有第二管材入口和第二管材出口，加热电阻有多个，电热电阻呈圆环状，多根加热电阻沿着高温箱的长度方向等间距布设于高温箱中，多根加热电阻均与第二热恒温控制器连接，第三热电偶c布设于高温箱靠近第二管材入口的一侧内，第三热电偶d布设于高温箱靠近第二管材出口的一侧内，散热风机有多个，多个散热风机等间距安装于高温箱底部上，第三热电偶a和第三热电偶b监测成型管材进入高温箱前后的温度，第三热电偶a、第三热电偶b、第三热电偶c、第三热电偶d分别与第二热恒温控制器连接。
12.所述的第三热电偶a和第三热电偶b均具有环形的感应探头，第三热电偶a固定于第二管材入口外，且第三热电偶a的感应探头靠近第二管材入口，第三热电偶b固定于第二管材出口外，且第三热电偶b的感应探头靠近第二管材出口。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果和优点在于：
14.该系统可实现对聚烯烃管材内部增韧和外部增韧，在原有生产线的基础上，在管材成型前添加内部增韧装置和管材成型后添加外部增韧装置，实现了聚烯烃管道的在线增韧，没有大幅度改变生产工序，操作便捷，减少了设备成本投入、降低了人力成本。
附图说明
15.图1为聚烯烃管材在线增韧系统的示意图。
16.图2为恒温热风装置的结构示意图。
17.图3为热水浴装置的结构示意图。
18.图4为高温装置的结构示意图。
19.其中，1
‑
挤出机；2
‑
连接体；3
‑
熔体分流体；4
‑
恒温热风装置：4
‑1‑
流量调节器、4
‑2‑
温控仪、4
‑3‑
加热器、4
‑4‑
第一热电偶、4
‑5‑
鼓风机、4
‑6‑
气流导管、4
‑7‑
加热腔、4
‑8‑
通风管；5
‑
成型模具；6
‑
定径装置；7
‑
前冷却装置；8
‑
热水浴装置：8
‑1‑
第一热恒温控制器、8
‑2‑
第二热电偶a、8
‑3‑
第二热电偶b、8
‑4‑
第二热电偶c、8
‑5‑
第二热电偶d、8
‑6‑
第一电加热管、8
‑7‑
进水口、8
‑8‑
出水口、8
‑9‑
观察窗口、8
‑
10
‑
补水管、8
‑
11
‑
应急水箱、8
‑
12
‑
电热水浴箱支架、8
‑
13
‑
第二电加热管、8
‑
14
‑
热水浴箱、8
‑
15
‑
水泵；9
‑
高温装置：9
‑1‑
第二热恒温控制器、9
‑2‑
第三热电偶a、9
‑3‑
第三热电偶b、9
‑4‑
第三热电偶c、9
‑5‑
加热电阻、9
‑6‑
散热风机、9
‑7‑
高温箱支架、9
‑8‑
高温箱、9
‑9‑
第三热电偶d；10
‑
后冷却装置；11
‑
成型管材；12
‑
聚烯烃熔体。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
21.本实施例提供的聚烯烃管材在线增韧系统如图1所示，包括挤出机1、连接体2、熔体分流体3、恒温热风装置4、成型模具5、定径装置6、前冷却装置7、热水浴装置8、高温装置9和后冷却装置10，挤出机1、连接体2、熔体分流体3、恒温热风装置4、成型模具5、定径装置6、前冷却装置7、热水浴装置8、高温装置9和后冷却装置10沿着直线方向从前至后依次分布。
22.如图2所示，恒温热风装置4包括鼓风机4
‑
5、气流导管4
‑
6、加热器4
‑
3、第一热电偶4
‑
4、温控仪4
‑
2、流量调节器4
‑
1和加热腔4
‑
7、通风管4
‑
8，通风管4
‑
8的一端与鼓风机4
‑
5连接，通风管4
‑
8的另一端与加热腔4
‑
7连通，加热器4
‑
3安装于加热腔4
‑
7内，温控仪4
‑
2安装于加热腔4
‑
7外侧壁上，气流导管4
‑
6的一端与加热腔4
‑
7连通，气流导管4
‑
6的另一端与熔体分流体3腔体的分流处连通，流量调节器4
‑
1安装于气流导管4
‑
6上，第一热电偶4
‑
4安装于加热腔4
‑
7内，温控仪4
‑
2分别与加热器4
‑
3和第一热电偶4
‑
4连接。
23.聚烯烃材料经挤出机熔融塑化，形成聚烯烃熔体12，经连接体2进入熔体分流体3，经熔体分流后形成中空的熔体，此过程中通过鼓风机4
‑
5经气流导管4
‑
6向中空的熔体内推进稳定流量的恒温空气，熔体进入成型模具5成型。加热器4
‑
3对加热腔4
‑
7的空气加热，加热的温度由第一热电偶4
‑
4监控，第一热电偶4
‑
4将温度信号传输给温控仪，温控仪4
‑
2根据温度信号控制加热器4
‑
3的启停及加热功率来控制空气的加热温度，空气的加热温度设定温度在80
‑
120℃之间，热空气的流量通过流量调节器4
‑
1调节，鼓风机4
‑
5将冷空气吸入加热腔4
‑
3中，加热腔4
‑
3内的热空气被吹入气流导管4
‑
6中，热空气经气流导管4
‑
6进入中空的熔体内。
24.如图3所示，热水浴装置8包括热水浴箱8
‑
14、第二热电偶a8
‑
2、第二热电偶b8
‑
3、第二热电偶c8
‑
4、第二热电偶d8
‑
5、热水浴箱支架8
‑
12、第一热恒温控制器8
‑
1、第一电加热管8
‑
6、应急水箱8
‑
11、补水管8
‑
10、第二电加热管8
‑
13、观察窗口8
‑
9和水泵8
‑
15。热水浴箱8
‑
14通过热水浴箱支架8
‑
12固定，热水浴箱8
‑
14设有第一管材入口、第一管材出口、进水口8
‑
7和出水口8
‑
8，第一管材入口和第一管材出口分别位于热水浴箱8
‑
14的两端面上，第一电加热管8
‑
6有多根，多根第一加热管8
‑
6沿着热水浴箱8
‑
14的长度方向等间距布设于热水浴箱8
‑
14的下部，多根第一电加热管8
‑
6均与第一热恒温控制器8
‑
1连接，第二热电偶c8
‑
4布设于热水浴箱8
‑
14靠近第一管材入口的一侧内，第二热电偶d8
‑
5布设于热水浴箱8
‑
14靠近第一管材出口的一侧内。第二热电偶a8
‑
2和第二热电偶b8
‑
3均具有环形的感应探头，第二热电偶a8
‑
2固定于第一管材入口外，且第二热电偶a8
‑
2的感应探头靠近第一管材入口，第二热电偶b8
‑
3固定于第一管材出口外，且第二热电偶b8
‑
3的感应探头靠近第一管材出口。第二热电偶a8
‑
2、第二热电偶b8
‑
3、第二热电偶c8
‑
4和第二热电偶d8
‑
5分别与第一热恒温控制器8
‑
1连接。
25.应急水箱8
‑
11固定于热水浴箱8
‑
14的底部，第二电加热管8
‑
13有多根，多根第二加热管8
‑
13沿着应急水箱8
‑
11的长度方向等间距布设于应急水箱8
‑
11的下部，多根第二电加热管8
‑
13均与第一热恒温控制器8
‑
1连接，补水管8
‑
10的上端与热水浴箱8
‑
14连接，补水管8
‑
10的下端与应急水箱8
‑
11连接，水泵8
‑
15安装于补水管上，观察窗口8
‑
9设于应急水箱8
‑
11的外侧壁上，观察窗口8
‑
9用于查看应急水箱内水位及状态。
26.成型管材11进入热水浴箱8
‑
14中，通过第二热电偶a8
‑
2和第二热电偶b 8
‑
3监测
成型管材11进出热水浴箱8
‑
14前后的温度，避免管温异常造成工艺异常。通过电加热管8
‑
6加热水浴箱8
‑
14内的水，由第二热电偶c8
‑
4和第二热电偶d8
‑
5监测水温，第二热电偶c8
‑
4和第二热电偶d8
‑
5将水温信号传输给第一热恒温控制器8
‑
1，第一热恒温控制器8
‑
1根据水温信号控制电加热管的启停，控制热水浴箱8
‑
14内水温在80
‑
100℃，成型管材11必须浸入水中。当热水浴箱8
‑
14内水温过低时，可将应急水箱8
‑
11中的热水通过补水管8
‑
10向热水浴箱8
‑
14内紧急注入热水，用以保持热水浴箱8
‑
14内水温的恒定。
27.如图4所示，高温装置包括第二热恒温控制器9
‑
1、高温箱9
‑
8、第三热电偶a9
‑
2、第三热电偶b9
‑
3、第三热电偶c9
‑
4、第三热电偶d9
‑
5、加热电阻9
‑
5、散热风机9
‑
6和高温箱支架9
‑
7，高温箱9
‑
8通过高温箱支架9
‑
7固定，高温箱9
‑
8的两端面上分别设有第二管材入口和第二管材出口，加热电阻9
‑
5有多个，电热电阻9
‑
5呈圆环状，多根加热电阻9
‑
5沿着高温箱9
‑
8的长度方向等间距布设于高温箱9
‑
8中，多根加热电阻9
‑
5均与第二热恒温控制器9
‑
1连接，第三热电偶c9
‑
4布设于高温箱9
‑
8靠近第二管材入口的一侧内，第三热电偶d9
‑
9布设于高温箱靠近第二管材出口的一侧内。散热风机9
‑
6有多个，多个散热风机9
‑
6等间距安装于高温箱9
‑
8底部上。第三热电偶a9
‑
2和第三热电偶b9
‑
3均具有环形的感应探头，第三热电偶a9
‑
2固定于第二管材入口外，且第三热电偶a9
‑
2的感应探头靠近第二管材入口，第三热电偶b9
‑
3固定于第二管材出口外，且第三热电偶b9
‑
3的感应探头靠近第二管材出口。第三热电偶a9
‑
2、第三热电偶b9
‑
3、第三热电偶c9
‑
4和第三热电偶d9
‑
5分别与第二热恒温控制器连接。
28.成型管材11进入高温箱9
‑
8中，通过第三热电偶a9
‑
2和第三热电偶b9
‑
3监测成型管材11进出高温箱9
‑
8前后的温度，避免管温异常造成工艺异常。通过环绕管道的加热电阻9
‑
5加热，由第三热电偶c9
‑
4和第三热电偶d9
‑
9监控高温箱9
‑
8的内部温度，第三热电偶c9
‑
4和第三热电偶d9
‑
9将温度信号传输给第二热恒温控制器9
‑
1，第二热恒温控制器9
‑
1根据为温度信号控制高温箱9
‑
8内的温度在90
‑
130℃之间，当温度过高时，可通过设置的散热风机9
‑
6紧急散热。
29.在原有生产线的基础上，在成型模具前增加恒温热风装置对中空熔体进行内部增韧，在前冷却装置(原先的冷却装置)后增加热水浴装置和高温装置对成型管材进行外部增韧，再通过后冷却装置对形成管材进行冷却，后冷却装置和前冷却装置的结构一模一样。