一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱的制作方法

[0001]
本实用新型涉及塑料管材生产技术领域，具体涉及一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱。


背景技术：

[0002]
真空水箱是pe管材生产线中必不可少的设备，起着定型冷却的作用。现有真空水箱的箱体内设喷淋系统，当管材的管坯从挤出机模具挤出来后，进入真空水箱的定径套中定型，并通过箱体内的喷淋水冷却。
[0003]
但是现有的真空水箱存在以下问题；一、水箱内喷淋水温度相同，骤冷式的降热方式容易造成管材力学性能下降现象(如应力大、结晶度低等问题)；二、水箱内的水温需要外部加热或冷却设备控制，大大增加了能耗。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱来解决上述问题。
[0005]
一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱，包括真空水箱，所述真空水箱包括一供管材通过的中空冷却通道以及包裹设置于所述冷却通道周围的喷淋机构，所述喷淋机构包括若干阶梯冷却段，其中，相邻两冷却段之间连接有供水机构，上一个冷却段的出水通过所述供水机构进入下一冷却段。
[0006]
优选的，所述供水机构包括保温装置及排水装置。
[0007]
优选的，所述喷淋机构为若干喷淋管，所述喷淋管连接保温装置，所述喷淋管的出水端安装有喷淋头。
[0008]
优选的，所述保温装置为保温水箱，所述保温水箱一端通过供水管连接所述喷淋管。
[0009]
优选的，所述排水装置包括排水管，所述排水管用于收集相邻冷却段喷淋后产生的喷淋水，所述保温水箱另一端连接所述排水管。
[0010]
优选的，所述供水管与所述保温水箱连接处还安装有上水装置，所述上水装置为抽水泵。
[0011]
优选的，所述真空水箱管材入口处安装有定径套，所述定径套用于为高温管材塑型。
[0012]
优选的，所述真空水箱内均布有保持定径装置，所述保持定径装置为真空泵。
[0013]
优选的，所述真空水箱内安装有用于防止各冷却段产生的冷凝水溅射到相邻冷却段的密封件。
[0014]
优选的，所述密封件为密封挡板，所述密封挡板表面开设有供管材通过的通槽，所述通槽与所述定径套在同一竖直面上，所述通槽的口径与所述定径套的口径相匹配。
[0015]
与现有技术相比，本实用新型设备的有益效果是：
[0016]
1、本实用新型设备中设有若干个冷却段，各段内用于为高温管坯冷却的喷淋水温度不同，可以为高温管坯进行梯度冷却。
[0017]
2、本实用新型设备利用高温管坯自身温度的对喷淋水进行加热，水箱内的水温不需要外部加热或设备控制。
附图说明
[0018]
图1为本实施方式中一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱的结构示意图。
[0019]
图2为本实施方式中一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱的剖面图。
[0020]
附图中：1真空水箱、1-1管材入口、1-2定径套、1-3管材出口、1-4外连进水管、1-5中空冷却通道、2密封件、2-1通槽、3定径套冷却段、4第一真空定径冷却段、5第二真空定径冷却段、6喷淋机构、6-1喷淋管i、6-2喷淋头ii、 6-3喷淋管ii、6-4喷淋头ii、6-5喷淋管iii、6-6喷淋头iii、7排水装置、7-1 排水管i、7-2排水管ii、7-3排水管iii、8保温装置、8-1保温水箱i、8-2保温水箱i、9保持定径装置、9-1真空泵i、9-2真空泵ii、9-3真空泵iii、10抽水泵、10-1抽水泵i、10-2抽水泵ii、11供水泵、12连接管、13供水管。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]
需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设有”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“中心”、“内”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024]
一种塑料管材成型用循环式梯度冷却真空水箱，包括真空水箱1，所述真空水箱1包括一供管材通过的中空冷却通道1-5以及包裹设置于所述冷却通道1-5 周围的喷淋机构6，所述喷淋机构6包括若干阶梯冷却段，其中，相邻两冷却段之间连接有供水机构，上一个冷却段的出水通过所述供水机构进入下一冷却段；在本实用新型具体工作过程中，管材从所述冷却通道1-5中缓慢匀速通过，在通过的过程中，所述喷淋机构6对所述管材进行喷淋降温，本实用新型中，所述喷淋机构6包括若干阶梯冷却段，上一冷却段回收的冷却水作为下一阶段的冷却水进行喷淋，在本实用新型的一个具体的实施例中，沿真空水箱1的管材入口1-1处喷淋机构6依次分为：定径套冷却段3、第一真空定径冷却段4、第二真空定径冷却段5，各个冷却段相互独立；
[0025]
所述第二真空定径冷却段5连接外连进水管1-4，对管材喷淋后，供水机构将喷淋水收集，此时喷淋水由于接触过滚烫的管材，水温升高；此时的喷淋水作为第一真空定径冷却段4使用的喷淋水，所述第一真空定径冷却段4喷淋后，供水机构将喷淋水二次收集，此时喷淋水由于再次接触过滚烫的管材，水温再次升高；此时的喷淋水作为定径套冷却段3使用的喷淋水，所述定径套冷却段3 喷淋后，所述供水机构将喷淋水收集并通过外连出水管排放到蓄水池。
[0026]
请参照图2，所述供水机构包括保温装置8及排水装置7，所述喷淋机构6 为若干喷淋管，所述喷淋管环绕安装在各冷却段内壁，本冷却段内各个喷淋管通过连接管12相连通，本冷却段内的喷淋管与相邻冷却段内的喷淋管不连通，所述喷淋管的入水端通过供水管13连接上一冷却段内的保温装置8，所述喷淋管的出水端安装有喷淋头，所述喷淋头喷出的喷淋水通过排水装置7进入下一冷却段内的保温装置8。
[0027]
所述保温装置8为保温水箱，所述保温水箱出水端通过供水管13连接下一冷却段内的喷淋管，所述保温水箱的入水端连接上一冷却段内排水装置7。
[0028]
所述排水装置7包括安装在各冷却段底部的排水管，所述排水管入水端用于收集本冷却段喷淋后产生的喷淋水，所述排水管出水端用于连接为下一冷却段供水的保温水箱。
[0029]
所述供水管13与所述保温水箱出水端的连接处还安装有上水装置10，所述上水装置10为抽水泵。
[0030]
所述真空水箱1管材入口1-1处安装有定径套1-2，所述定径套1-2用于为高温管材塑型；由于此时管坯未冷却，温度高，比较软，当管坯经过定径套1-2 时，所述真空泵通过供气管对真空水箱1进行抽气，所述管坯在该环境下发生膨胀，所述定径套1-2的口径决定了管坯膨胀后成管的口径。
[0031]
所述真空水箱1内均布有保持定径装置9，所述保持定径装置9为真空泵。
[0032]
所述真空泵通过供气管连通各个冷却段；所述定径套冷却段3内的真空泵i9-1，可以抽出定径套冷却段3内的空气，使管坯进入定径套1-2时，能够更好的贴合在定径套的内壁上；第一真空定径冷却段4内的真空泵ii 9-2抽出第一真空定径冷却段4内的空气、第二真空定径冷却段5内的真空泵iii 9-3抽出第二真空定径冷却段5内的空气；该设计起到对未完全冷却的管坯保持定径的作用。
[0033]
所述真空水箱1内安装有用于防止各冷却段产生的冷凝水溅射到相邻冷却段的密封件；由于各个冷却段的喷淋水水温不同，如果溅射到相邻冷却段很容易造成管材骤冷，造成管材力学性能下降。
[0034]
所述密封件2为密封挡板，所述密封挡板固定安装在相邻冷却段的连接处，防止本冷却段内的喷淋水溅射到相邻冷却段内的管材上，所述密封挡板表面开设有供管材通过的通槽2-1，所述通槽2-1与所述定径套1-2在同一竖直面上，所述通槽2-1的口径与所述定径套1-2的口径相匹配。
[0035]
工作原理：
[0036]
使用本实用新型设备时，出管机内的高温管坯持续从真空水箱1的管材入口1-1处通过定径套1-2定径后进入真空储水箱1内，依次经过定径套冷却段3、第一真空定径冷却段4、第二真空定径冷却段5，并从真空水箱1的管材出口1-3 处出管；
[0037]
当管坯的前端进入第二真空定径冷却段5时，外部冷水通过外连进水管1-4 在供水泵11的作用下进入第二真空定径冷却段5内的喷淋管i 6-1，喷淋管i 6-1 通过第二真空定径冷却段5内的喷淋头i 6-2将冷水喷淋在高温管坯的表面，此时冷水由于喷淋过高温管坯，水温增高；
[0038]
增高温度后的水通过第二真空定径冷却段5内的排水管i 7-1进入到第一真空定径冷却段4内的保温水箱i 8-1中，并通过第一真空定径冷却段4内的抽水泵i 10-1和供水管i进入到第一真空定径冷却段4内的喷淋管ii 6-3，喷淋管ii 6-3 通过第一真空定径冷却段4内的喷淋头ii 6-4喷淋持续通过的高温管坯，此时增高一次温度后的冷水由于再次喷淋高温管喷，水温再次升高；
[0039]
水温再次升高后的冷水通过第一真空定径冷却段4内的排水管ii 7-2进入到定径套冷却段3内的保温水箱i 8-2，并通过定径套冷却段3内的抽水泵ii 10-2 和供水管ii进入到定径套冷却段3内的喷淋管iii 6-5，并通过定径套冷却段3 内的喷淋头iii 6-6喷淋在高温管坯上，此时水温多次升高的冷水进入定径套冷却段3内的排水管iii 7-3中，排水管iii 7-3与外连出水管相连接，并通过外连出水管排出，所述外连出水管连接蓄水池，水由外连出水管排到地下蓄水池；所述外连进水管1-4通过上水水泵11从蓄水池内抽水；
[0040]
由于最先进入第二真空定径冷却段5内的管坯，没有经过定径套冷却段3、第一真空定径冷却段4内的梯度冷却，管坯力学性能(如应力大、结晶度低等问题)会受到影响，裁剪掉此段管胚即可；
[0041]
由于管坯通过出管机持续出高温管坯，所以管坯冷却时，先经过定径套冷却段3内水温较高的喷淋水冷却，再经过第一真空定径冷却段4的初次变热的喷淋水进行冷却，最后经过第二真空定径冷却段5内直接从储水槽抽上来的喷淋水进行冷却，循环式梯度冷却的工作方式减少了骤冷式的降热方式容易造成管材力学性能下降现象问题。

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