一种用于管道挤出成型的恒温冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及挤出成型冷却装置技术领域，更具体地，涉及一种用于管道挤出成型的恒温冷却装置。


背景技术：

2.pvc为无定形结构的白色粉末，支化度较小，生产用的pvc分子量一般在5万～12万范围内，pvc材料对有机和无机酸、碱、盐均表现出化学稳定性，因而在建筑管道、工业制品、日用品中被广泛应用，pvc材料的表面光洁度对其性能具有重要影响。现有的排水管在生产过程中会出现表面不平整的现象，导致长时间使用后污垢积滞，不但影响美观，同时也使其性能大大下降，因此，提高pvc管材的表面光洁度就尤为必要。提高pvc管材的表面光洁度除了进行配方设计外，在其加工过程中进行急速冷却也可以起到明显的作用。但是目前pvc加工工艺是在进入冷却水箱前采用自然冷却的方式，这样的方式冷却速度慢，pvc管被口模后温度较高，容易发生变形，同时表面光洁度不高。
3.中国专利公开了一种塑料管挤出模具的口模，主要提出一种模具口模装置的水冷却方式，该装置主要保护要点是：口模包括口模成型部和口模冷却部，口模冷却部连接于口模成型部的挤出口，口模冷却部中心设置有塑料管冷却通道在管道生产过程当中可以起到一定的冷却作用。
4.但是上述方案有很大的缺陷，在口模挤出时，冷却水在冷却部受到加热，整个冷却部的温度波动较大，冷却水循环速度较慢则冷却效果并不理想，无法提供稳定的冷却源，对于管道产品的表面光洁度影响较大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有口模冷却部温度波动大，对管道的表面光洁度影响较大的不足，提供一种用于管道挤出成型的恒温冷却装置。本实用新型可以实现管道生产挤出时恒温冷却，控制及操作简单，能有效提高管道的表面光泽度。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种用于管道挤出成型的恒温冷却装置，包括口模，连接口模的出口端且侧壁中空形成冷却腔的冷却套，冷却套上开设有分别连通冷却腔的介质入口和介质出口，还包括分别连接介质入口和介质出口且用于提供冷却介质的供液系统，以及分别连接供液系统和冷却套的调温控制系统，冷却套的内径与口模的内径保持一致。
8.需要说明的是，塑料管材生产过程中被挤出口模后温度较高，容易发生变形，从而影响管材表面的光洁度，本实用新型通过供液系统将冷却介质充盈整个冷却套，使其对口模出来的管材进行周向冷却，冷却速度快且降温均衡，同时通过调温控制系统对供液系统的冷却介质温度进行调控，保证冷却套内的冷却介质温度保持均衡，从而给管材提供均匀的冷却温度，对管材的冷却效果达到稳定，能大幅度提高管材成品的表面平整度和光洁度，提高产品质量，减少生产过程中的次品率，降低生产成本。
9.进一步的，冷却套和口模的连接处还设有隔热垫圈。这样，与口模直接相连的是隔热垫圈，隔热垫圈将冷却套和口模分隔，减少口模加热时的热能损失，提高挤出管材的挤出稳定性，挤出的管材在冷却套的冷却作用下，挤出管材的分子链断开并迅速冻结，有利于形成光洁表面；在实际操作中，冷却套、隔热垫圈和口模一般可采用螺丝连接。
10.进一步的，口模的内侧壁涂覆有聚四氟乙烯涂层。这样，口模内径表面涂敷有聚四氟乙烯涂层作为机械增光体，能够减少挤出管材高温塑化后与口模的附着力，从而提高管材表面的光洁度。
11.进一步的，冷却介质为冷却油。这样，选用冷却油作为冷却介质，不易出现冷却水等介质长时间使用后会在模具当中产生水垢，清理及维护保养难度较大的问题，冷却油性质稳定，不易产生沉淀和结垢，能提高使用寿命，减少清理和维护成本。
12.进一步的，供液系统包括连接介质入口的供液管道，连接介质出口的回流管道，以及两端分别连接供液管道和回流管道的动力泵，动力泵连接调温控制系统。
13.进一步的，调温控制系统包括设于回流管道上且用于冷却回流冷却介质的降温模块，设于冷却套的外侧壁上的温度传感器，设于回流管道上的压力传感器，以及分别连接温度传感器和压力传感器的中控模块，所述中控模块连接动力泵。
14.这样，动力泵将冷却介质不断通过供液管道送入冷却套，并通过回流管道实现介质循环，调温控制系统通过设置在冷却套上的温度传感器来对冷却套的温度进行监控，通过设于回流管道上的压力传感器对冷却套中的冷却介质的流量进行监控，中控模块通过采集温度传感器和压力传感器的数据进行数据处理分析，通过设定的温度范围，控制冷凝模块对冷却介质进行降温，实现对冷却介质的恒温调控。
15.进一步的，降温模块为包覆回流管道的冷凝装置，冷凝装置连接中控模块。需要说明的是，在实际应用中，一般可采用水冷冷凝器来进行回流管道的冷凝。
16.进一步的，中控模块包括控制器，连接控制器的控制面板，连接控制器的异常报警模块，以及连接控制器的电源模块，动力泵分别连接控制器和电源模块。
17.需要说明的是，控制器一般可采用hmi控制方式，可实现冷却油温的设定、异常报警、油位显示等功能，采用plc编程对冷凝装置进行控制，采用变频器来控制冷却油泵，使用pid编程控制与plc通讯，与hmi实现通讯，可与其他模块进行通信，编程简单、易操作。
18.进一步的，异常报警模块为报警灯和报警喇叭中的一种或者两种。
19.进一步的，控制面板包括分别与控制器连接的启动按钮、停止按钮、急停按钮、电源指示灯和缺液指示灯。这样，可以通过控制面板来对管道挤出成型的恒温冷却装置进行控制，控制面板还可以根据需要异地安装，进行远程控制，方便灵活。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型通过供液系统将冷却介质充盈整个冷却套，使其对口模出来的管材进行周向冷却，冷却速度快且降温均衡，同时通过调温控制系统对供液系统的冷却介质温度进行调控，保证冷却套内的冷却介质温度保持温度，从而给管材提供均匀的冷却温度，对管材的冷却效果达到稳定，能大幅度提高管材成品的表面平整度和光洁度，提高产品质量，减少生产过程中的次品率，降低生产成本。
附图说明
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型中口模和冷却套的结构示意图；
24.图3为图2中a处的局部放大图；
25.图4为图1中54处的局部放大图。
26.图示标记说明如下：
27.1-口模，2-冷却套，21-介质入口，22-介质出口，3-隔热垫圈，41-供液管道，42-回流管道，43-动力泵，51降温模块，52-温度传感器，53-压力传感器，54中控模块，541-控制器，542-控制面板，543-异常报警模块，544-电源模块。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
29.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.实施例1
31.如图1和图2所示，一种用于管道挤出成型的恒温冷却装置，包括口模1，连接口模1的出口端且侧壁中空形成冷却腔的冷却套2，冷却套2上开设有分别连通冷却腔的介质入口21和介质出口22，还包括分别连接介质入口21和介质出口22且用于提供冷却介质的供液系统，以及分别连接供液系统和冷却套2的调温控制系统，冷却套2的内径与口模1的内径保持一致。
32.塑料管材生产过程中被挤出口模1后温度较高，容易发生变形，从而影响管材表面的光洁度，本实施例通过供液系统将冷却介质充盈整个冷却套2，使其对口模1出来的管材进行周向冷却，冷却速度快且降温均衡，同时通过调温控制系统对供液系统的冷却介质温度进行调控，保证冷却套2内的冷却介质温度保持均衡，从而给管材提供均匀的冷却温度，对管材的冷却效果达到稳定，能大幅度提高管材成品的表面平整度和光洁度，提高产品质量，减少生产过程中的次品率，降低生产成本。
33.如图3所示，冷却套2和口模1的连接处还设有隔热垫圈3。这样，与口模1直接相连的是隔热垫圈3，隔热垫圈3将冷却套2和口模1分隔，减少口模1加热时的热能损失，提高挤出管材的挤出稳定性，挤出的管材在冷却套2的冷却作用下，挤出管材的分子链断开并迅速冻结，有利于形成光洁表面；本实施例中，冷却套2、隔热垫圈3和口模1一般可采用螺丝连接。
34.本实施例中，冷却介质为冷却油。这样，选用冷却油作为冷却介质，不易出现冷却
水等介质长时间使用后会在模具当中产生水垢，清理及维护保养难度较大的问题，冷却油性质稳定，不易产生沉淀和结垢，能提高使用寿命，减少清理和维护成本。
35.如图1和图2所示，供液系统包括连接介质入口21的供液管道41，连接介质出口22的回流管道42，以及两端分别连接供液管道41和回流管道42的动力泵43，动力泵43连接调温控制系统。
36.如图1所示，调温控制系统包括设于回流管道42上且用于冷却回流冷却介质的降温模块51，设于冷却套2的外侧壁上的温度传感器52，设于回流管道42上的压力传感器53，以及分别连接温度传感器52和压力传感器53的中控模块54，中控模块54连接动力泵43。
37.这样，动力泵43将冷却介质不断通过供液管道41送入冷却套2，并通过回流管道42实现介质循环，调温控制系统通过设置在冷却套2上的温度传感器来对冷却套2的温度进行监控，通过设于回流管道42上的压力传感器53对冷却套2中的冷却介质的流量进行监控，中控模块54通过采集温度传感器52和压力传感器53的数据进行数据处理分析，通过设定的温度范围，控制冷凝模块对冷却介质进行降温，实现对冷却介质的恒温调控。
38.如图1所示，降温模块51为包覆回流管道42的冷凝装置，冷凝装置连接中控模块54。本实施例中，采用水冷冷凝器来进行回流管道42的冷凝。
39.如图4所示，中控模块54包括控制器541，连接控制器541的控制面板542，连接控制器541的异常报警模块543，以及连接控制器541的电源模块544，动力泵43分别连接控制器541和电源模块544。
40.本实施例中，控制器541采用hmi控制方式，可实现冷却油温的设定、异常报警、油位显示等功能，采用plc编程对冷凝装置进行控制，采用变频器来控制冷却油泵，使用pid编程控制与plc通讯，与hmi实现通讯，可与其他模块进行通信，编程简单、易操作。
41.本实施例中，异常报警模543块为报警灯。
42.本实施例中，控制面板542包括分别与控制器541连接的启动按钮、停止按钮、急停按钮、电源指示灯和缺液指示灯。这样，可以通过控制面板542来对管道挤出成型的恒温冷却装置进行控制，控制面板542还可以根据需要异地安装，进行远程控制，方便灵活。
43.实施例2
44.本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中：口模1的内侧壁涂覆有聚四氟乙烯涂层。这样，口模1内径表面涂敷有聚四氟乙烯涂层作为机械增光体，能够减少挤出管材高温塑化后与口模1的附着力，从而提高管材表面的光洁度。
45.本实施例的工作原理为：塑料管材生产过程中被挤出口模1后温度较高，容易发生变形，从而影响管材表面的光洁度，本实施例通过供液系统将冷却介质充盈整个冷却套2，使其对口模1出来的管材进行周向冷却，冷却速度快且降温均衡，同时通过调温控制系统对供液系统的冷却介质温度进行调控，保证冷却套2内的冷却介质温度保持均衡，从而给管材提供均匀的冷却温度，对管材的冷却效果达到稳定，能大幅度提高管材成品的表面平整度和光洁度，提高产品质量，减少生产过程中的次品率，降低生产成本。
46.本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。
47.实施例3
48.本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，本实施例中：异常报警模543块为报警灯和报警喇叭。这样可以通过声光结合的报警方式对工作人员进行提醒，能更快的解决油
温异常等异常情况。
49.本实施例的工作原理为：塑料管材生产过程中被挤出口模1后温度较高，容易发生变形，从而影响管材表面的光洁度，本实施例通过供液系统将冷却介质充盈整个冷却套2，使其对口模1出来的管材进行周向冷却，冷却速度快且降温均衡，同时通过调温控制系统对供液系统的冷却介质温度进行调控，保证冷却套2内的冷却介质温度保持均衡，从而给管材提供均匀的冷却温度，对管材的冷却效果达到稳定，能大幅度提高管材成品的表面平整度和光洁度，提高产品质量，减少生产过程中的次品率，降低生产成本。
50.本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。
51.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。