一种挤出塑料管用负压冷却设备及其控制系统、方法与流程

[0001]
本发明涉及塑料管生产技术领域，特别是涉及一种挤出塑料管用负压冷却设备及其控制系统、方法。


背景技术：

[0002]
塑料管材的成型过程一般包括下述步骤：塑料原料在挤出机料筒内被塑化成熔体，熔体经过挤出机模头形成一定形状的熔体型坯，熔体型坯再进入定型模具中被冷却并基本定型，尔后再通过冷却水箱持续冷却而成型。定型模具上有真空孔和冷却孔，在真空吸附力的作用下，型坯与定型模具紧密接触，同时，型坯与定型模具或冷却液之间进行热交换而被冷却。欲使型材在牵引作用下并在后续的冷却过程中不发生变形，型坯在定型模具中必须得到充分冷却而固化定型。
[0003]
现有的挤出塑料管用负压冷却设备通常采用真空泵形成负压环境。不同型号的塑料管所需的成型负压大小不同，现有的挤出塑料管用负压冷却设备采用的真空泵工频运行，真空泵和泄压阀协作调节设备中的负压大小。当所需负压较小时，打开泄压阀，使设备内的负压减小。这种方法能耗高、噪音大、不环保、操作复杂，且气压波动大，影响产品质量。
[0004]
中国实用新型专利cn209552420u(公开日为2019年10月29日)公开了一种挤出塑料管用负压冷却装置，包括冷却箱、支撑装置、冷却装置、负压装置，所述冷却箱为水平设置的密封空心箱体，所述冷却箱设置于支撑装置上，所述支撑装置水平设置于水平面上，所述冷却装置设置于冷却箱内部和支撑装置上，所述负压装置设置于冷却箱内部和支撑装置上，本实用新型中设置有冷却装置，将螺旋管沿挤出塑料管长度方向环绕设置于挤出塑料管周围，且在螺旋管的管壁上均匀设置有若干喷雾孔，使喷雾孔喷淋形成充足的水雾，该种冷却方式能够将螺旋管喷淋的水雾均匀分散至挤出塑料管的每一处，使挤出塑料管不存在喷雾盲区，有利于形成一致性良好的挤出塑料管，不存在变形的风险，保证挤出塑料管的形状符合工艺要求。该专利采用真空泵对冷却箱进行抽真空，未公开对于不同管材所需负压大小不同的要求是如何进行调节的，因此，该专利不能实现负压的调节。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供一种可自动调节负压大小的挤出塑料管用负压冷却设备及控制系统、方法。
[0006]
为了实现上述目的，本发明提供了一种挤出塑料管用负压冷却设备，包括箱体和负压装置，所述箱体的两端设有以供挤出塑料管穿过的出口和入口，所述负压装置用于将所述箱体内部形成负压环境，还包括压力检测装置和控制装置，所述压力检测装置设于所述箱体上，所述压力检测装置用于检测所述箱体内的气压，所述压力检测装置和所述负压装置分别与所述控制装置通过线路连接。
[0007]
作为优选方案，控制装置包括控制面板和微处理器，所述控制面板用于输入以及显示所述箱体内的气压值，所述控制面板和所述微处理器通讯连接，所述压力检测装置和
所述微处理器通过线路连接。
[0008]
作为优选方案，所述控制装置还包括控制壳体，所述控制壳体靠近所述负压装置设置，所述控制面板连接于所述控制壳体的一侧，所述微处理器设于所述控制壳体内，所述控制壳体内设有散热装置。
[0009]
作为优选方案，所述负压装置包括真空泵和抽真空管，所述抽真空管的两端分别连通所述真空泵和所述箱体。
[0010]
作为优选方案，所述压力检测装置靠近所述箱体的入口设置。
[0011]
作为优选方案，所述箱体内设有定型套，所述定型套穿设于所述箱体内，所述压力检测装置连接在所述定型套的外壁上。
[0012]
作为优选方案，所述压力检测装置设有防水结构。
[0013]
作为优选方案，所述防水结构包括安装壳体，所述安装壳体连接在所述定型套的侧面，所述安装壳体的底部设有与其内部相通的感应孔，所述压力检测装置设于所述安装壳体内。
[0014]
本发明还提供了一种挤出塑料管用负压冷却设备的控制系统，所述设备包括箱体，所述箱体的两端设有以供挤出塑料管穿过的出口和入口，所述系统包括：
[0015]
负压装置，用于将所述箱体内部形成负压环境；
[0016]
压力检测模块，用于检测所述箱体内的气压值；
[0017]
判断模块，用于比较所述压力检测模块检测到的气压值与设定的气压值，若所述压力检测模块检测到的气压值大于设定的气压值，则发送降低所述箱体内的气压的指令，若所述压力检测模块检测到的气压值小于设定的气压值，则发送提高所述箱体内的气压的指令；
[0018]
中央处理模块，用于信息处理和人机交互；
[0019]
所述负压装置、所述压力检测模块、所述比较模块分别与所述中央处理模块互相连接。
[0020]
本发明还提供一种挤出塑料管用负压冷却设备的控制方法，所述设备包括箱体和负压装置，所述箱体的两端设有以供挤出塑料管穿过的出口和入口，所述负压装置用于将所述箱体内部形成负压环境，所述方法包括如下步骤：
[0021]
实时监测所述箱体内的气压值；
[0022]
将所述箱体的实时气压值与设定的气压值进行对比，若所述箱体内的实时气压值大于设定的气压值，则提高所述负压装置的功率，使所述箱体内的气压降低；若所述箱体内的实时气压值小于设定的气压值，则降低所述负压装置的功率，使所述箱体内的气压升高。
[0023]
本发明的挤出塑料管用负压冷却设备及控制系统、方法与现有技术相比，其有益效果在于：
[0024]
本发明通过压力检测装置实时监测箱体内的气压值，并通过控制装置控制负压装置，当箱体内的负压大于设定值，控制装置降低负压装置的功率，提高箱体内的气压，当箱体内的负压小于设定值，控制装置提高负压装置的功率，降低箱体内的气压，可实时调节，保持箱体内的负压恒定，保证管材的质量，并且实现了自动调节，无需工作人员操作泄压阀，调节精确，节能环保，杜绝电力资源的浪费，而且避免了泄压导致的噪音等，创造舒适的工作环境。
附图说明
[0025]
图1是本发明实施例的挤出塑料管用负压冷却设备的结构示意图。
[0026]
图2是本发明实施例的控制装置的爆炸图。
[0027]
图3是本发明实施例的挤出塑料管用负压冷却设备控制系统的基本框图。
[0028]
图中，1-箱体；2-压力检测装置；3-控制装置；301-控制面板；302-微处理器；303-控制壳体；304-散热板；4-真空泵；5-抽真空管；6-定型套；7-安装壳体；701-感应孔。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
[0031]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032]
请参阅图1，本发明优选实施例的一种挤出塑料管用负压冷却设备，包括箱体 1和负压装置，箱体1的两端设有以供挤出塑料管穿过的出口和入口，负压装置用于将箱体1内部形成负压环境，还包括压力检测装置2和控制装置3，压力检测装置2设于箱体1上，压力检测装置2用于检测箱体1内的气压，压力检测装置2 和负压装置分别与控制装置3通过线路连接。本实施例通过压力检测装置2实时监测箱体1内的气压值，并通过控制装置3控制负压装置，当箱体内的负压大于设定值，控制装置3降低负压装置的功率，提高箱体内的气压，当箱体内的负压小于设定值，控制装置3提高负压装置的功率，降低箱体内的气压，可实时调节，保持箱体1内的负压恒定，保证管材的质量，并且实现了自动调节，无需工作人员操作泄压阀，调节精确，节能环保，杜绝电力资源的浪费，而且避免了泄压导致的噪音等，创造舒适的工作环境。箱体1内的定型模具上设有真空孔和冷却孔，通过真空孔和冷却孔可使定型模具与箱体1内的封闭空间与外界相通，当负压装置停止运行或降低功率一段时间后，箱体1内的负压会通过真空孔和冷却孔自动泄压。本实施例的压力检测装置2采用气压传感器。
[0033]
进一步地，请参阅图2，本实施例的控制装置3包括控制面板301和微处理器 302，控制面板301用于输入以及显示箱体1内的气压值，控制面板301和微处理器302通讯连接，压力检测装置2和微处理器302通过线路连接。通过控制面板 301可输入压力设定值，以适应不同管材所需压力的大小，并且可供工作人员监控箱体1内的压力，当箱体1内的负压值达到所需值，才使挤出塑料管进入。另外，控制装置3还包括控制壳体303，控制壳体303靠近负压装置设置，控制面板301 连接于控制壳体303的一侧，微处理器302设于控制壳体303内，控制壳体303 内设有散热装置。本实施例的散热装置采用散热板304。控制壳体303可为
控制面板301提供安装基础，并且可保护微处理器302，将控制壳体303靠近负压装置设置，方便控制装置3与负压装置的连接，并且方便工作人员操作。本实施例的微处理器302采用单片机。
[0034]
可选地，本实施例的负压装置包括真空泵4和抽真空管5，抽真空管5的两端分别连通真空泵4和箱体1，采用真空泵4可方便控制，当需要提高负压值时，增大真空泵4的转速，当需要降低负压值时，降低真空泵4的转速。本实施例的抽真空管5包括连接在一起的内管段和外管段，内管段设于箱体1内，外管段设于箱体1外，外管段与真空泵4连接，内管段沿箱体1的长度方向延伸设置，内管段上设有多个沿内管段的长度方向分布的抽真空孔，可保证箱体1内的负压均匀。
[0035]
进一步地，本实施例的压力检测装置2靠近箱体1的入口设置，塑料管材的熔体从箱体1的入口开始成型，并在向箱体1的出口的移动过程中开始逐步冷却定型，因此，箱体1的入口处的负压值对塑料管材的成型影响最大，因此，将压力检测装置2设置在箱体1的入口处可保证负压与管材成型所需的负压值一致。进一步地，本实施例的箱体1内设有定型套6，定型套6穿设于箱体1内，压力检测装置2连接在定型套6的外壁上，塑料管材是通过贴附于定型套6的内壁成型的，定型套6可为压力检测装置2提供安装基础，且能更准确地表示塑料管材成型的压力差。
[0036]
进一步地，本实施例的压力检测装置2设有防水结构，塑料管材的成型还需要在箱体1内设置冷却装置，挤出塑料管用负压冷却设备的冷却装置采用水冷装置，因此，压力检测装置2处于有水环境中，需设置防水结构以保证压力检测装置2的正常工作。本实施例的防水结构包括安装壳体7，安装壳体7连接在定型套 6的侧面，安装壳体7的底部设有与其内部相通的感应孔701，压力检测装置2设于安装壳体7内，可防止冷却水进入安装壳体7内，保护压力检测装置2，同时可使压力检测装置2检测箱体1内部的气压。
[0037]
本实施例还提供一种挤出塑料管用负压冷却设备的控制系统，所述设备包括箱体，所述箱体的两端设有以供挤出塑料管穿过的出口和入口，包括：
[0038]
负压装置，用于将所述箱体内部形成负压环境；
[0039]
压力检测模块，用于检测所述箱体内的气压值；
[0040]
判断模块，用于比较所述压力检测模块检测到的气压值与设定的气压值，若所述压力检测模块检测到的气压值大于设定的气压值，则发送降低所述箱体内的气压的指令，若所述压力检测模块检测到的气压值小于设定的气压值，则发送提高所述箱体内的气压的指令；
[0041]
中央处理模块，用于信息处理和人机交互；
[0042]
所述负压装置、所述压力检测模块、所述比较模块分别与所述中央处理模块互相连接。
[0043]
本实施例的压力检测模块将检测值发送至中央处理模块和判断模块，通过中央处理模块接收设定的气压值并传输至判断模块，判断模块比较设定值与检测值，并将降低或提高气压的指令传送至中央处理模块，中央处理模块根据判断模块发出的指令控制负压装置。
[0044]
在本实施例中，中央处理模块包括第一显示单元、第二显示单元和实时气压值采集单元，第一显示单元用于显示实时气压值，实时气压采集单元用于定时接收压力检测模
块采集到的实时气压值并与上一次采集到的实时气压值进行比较，当采集到的实时气压值与上一次采集到的实时气压值相等，将实时气压值传送至第二显示单元进行显示，当采集到的实时气压值与上一次采集到的实时气压值不相等，将上一次采集到的实时气压值进行显示，当第一显示单元的显示值与第二显示单元的显示值相等时，代表箱体内的负压稳定在某值。本实施例的负压装置采用真空泵，当气压实时值大于设定值，中央处理模块发送提高真空泵转速的指令，当气压实时值小于设定值，中央处理模块发送降低真空泵转速的指令，压力检测模块采用气压传感器。
[0045]
本实施例采用的挤出塑料管用负压冷却设备的控制方法，所述设备包括箱体和负压装置，所述箱体的两端设有以供挤出塑料管穿过的出口和入口，所述负压装置用于将所述箱体内部形成负压环境，包括如下步骤：
[0046]
实时监测所述箱体内的气压值；
[0047]
将所述箱体的实时气压值与设定的气压值进行对比，若所述箱体内的实时气压值大于设定的气压值，则提高所述负压装置的功率，使所述箱体内的气压降低；若所述箱体内的实时气压值小于设定的气压值，则降低所述负压装置的功率，使所述箱体内的气压升高。
[0048]
本实施例的挤出塑料管用负压冷却设备的控制方法包括如下步骤：定时采集箱体内的气压值，并将采集到的气压实时值与上一次采集到的实时值进行比较，直至采集到的气压实时值与上一次采集到的实时值相等时才使塑料管胚进入箱体中，可使箱体内的负压稳定时才进行塑料管成型，避免箱体内的负压调节过程中压力不稳定导致的产品质量不合格的问题。
[0049]
综上，本发明实施例提供一种挤出塑料管用负压冷却设备及其控制系统、方法，其通过实时监测箱体内的气压值，并通过控制负压装置，当箱体内的负压大于设定值，控制降低负压装置的功率，提高箱体内的气压，当箱体内的负压小于设定值，控制提高负压装置的功率，降低箱体内的气压，可实时调节，保持箱体内的负压恒定，保证管材的质量，并且实现了自动调节，无需工作人员操作泄压阀，调节精确，节能环保，杜绝电力资源的浪费，而且避免了泄压导致的噪音等，创造舒适的工作环境。
[0050]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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