專利名稱：一種高強度大口徑塑料纏繞結構壁管材的生產(chǎn)設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種塑料管材生產(chǎn)設備，具體說是一種高強度大口徑塑料纏繞結構壁 管材的生產(chǎn)設備。
背景技術：
塑料管材由于自身的優(yōu)點，已經(jīng)得到了社會的日益廣泛應用。但是塑料由于自身 強度的限制，傳統(tǒng)的加熱塑化一次擠出設備在生產(chǎn)700mm以上大口徑的管材時，不但生產(chǎn) 成本大幅增加，而且極大增加了技術上的難度。目前市場上有一些生產(chǎn)大口徑管材的生產(chǎn)設備，雖說能在一定程度上能解決大口 徑問題，但是由于其生產(chǎn)工藝、設備的限制，對于有特殊要求的行業(yè)，例如煤礦、煤粉、化工 等，無法兼顧大口徑和高強度的要求，更是無法實現(xiàn)對管材的特殊屬性要求的處理，例如 對管材阻燃、抗靜電等要求，使其在市場的推廣上受到了很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對上述技術瓶頸，突破上述限制，提出一種高強度大口徑纏繞結構 壁管材的生產(chǎn)設備。該設備既能很好地兼顧特殊領域?qū)懿拇罂趶胶透邚姸鹊囊?，又?符合特殊領域?qū)懿膶傩缘囊螅矣捎谄洳捎昧诵碌募庸すに嚭驮O備，管材米重降低 到傳統(tǒng)管材米重的50%左右，不僅使生產(chǎn)成本下降40%以上，而且能提高管材強度40%以 上節(jié)能減排的效果顯著。本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的一種高強度大口徑塑料纏繞結構壁管材的生 產(chǎn)設備，包括前擠出裝置、定徑箱、冷卻水箱、前加熱裝置、以及纏繞粘合成型裝置，所述的 前擠出裝置經(jīng)定徑箱、冷卻水箱、前加熱裝置與纏繞粘合成型裝置依次連接。本發(fā)明進一步采取的技術措施是上述的生產(chǎn)設備，其中，所述的纏繞粘合成型裝置包括箱體、纏繞大盤、纏繞輥、后 加熱裝置、后擠出裝置、壓輥、噴淋水冷卻裝置、減速機、減速機鏈條、切割機、成品管支撐 架；所述的纏繞大盤安裝在箱體上，纏繞輥安裝在纏繞大盤上，在纏繞大盤的上方安裝有后 擠出裝置；后加熱裝置為至少一個加熱槍，加熱槍位于后擠出裝置的機頭前50厘米范圍 內(nèi)；在后擠出裝置機頭的正后面裝有壓輥；壓輥正下方裝設有噴淋水冷卻裝置；減速機與 電動機相聯(lián)接，減速機的鏈條連接纏繞輥并驅(qū)動纏繞輥轉動；在纏繞輥的橫向位置設有切 割機和成品管支撐架。上述的生產(chǎn)設備，其中，所述的前擠出裝置為一級擠出裝置，后擠出裝置也為一級 擠出裝置；后擠出裝置的擠出機為雙口模機頭，前?？跒橹鶢睿竽？跒閹?。上述的生產(chǎn)設備，其中，所述的前擠出裝置為一級擠出裝置，后擠出裝置為兩級擠 出裝置；后擠出裝置的第一級擠出機的?？跒橹鶢?，第二級擠出機的?？跒閹?。上述的生產(chǎn)設備，其中，所述的前擠出裝置為兩級擠出裝置，后擠出裝置為一級擠 出裝置；前擠出裝置的第二級擠出機的機頭為復合模具，該第二級擠出機設置于第一級擠出機模具的模頭至定徑箱的出口之間，或者設置于冷卻箱的出口至后擠出裝置機頭之間； 該復合模具局部或全部包覆第一級擠出機擠出的擠出型材，或者使該復合模具的擠出流道 與第一級擠出機模具的擠出流道的外側面的局部或外側面的全部相連；后擠出裝置的擠出 機為雙口模機頭，前?？跒橹鶢?，后模口為帶狀。上述的生產(chǎn)設備，其中，所述的前擠出裝置為兩級擠出裝置，后擠出裝置為兩級擠 出裝置；該擠出機設置于第一級擠出機模具的模頭至定徑箱的出口之間，或者設置于冷卻 箱的出口至后擠出裝置機頭之間；該復合模具局部或全部包覆第一級擠出機擠出的擠出型 材，或者使該復合模具的擠出流道與第一級擠出機模具的擠出流道的外側面的局部或外側 面的全部相連；后擠出裝置的第一級擠出機?？跒橹鶢?，第二級擠出機模口為帶狀。上述的生產(chǎn)設備，其中，所述的前加熱裝置為筒式或箱式加熱器。上述的生產(chǎn)設備，其中，所述箱體的上部設有增強材料添加復合裝置。上述的生產(chǎn)設備，其中，增強材料添加復合裝置包括供料裝置、拉緊裝置、調(diào)直裝 置、增強復合模具四部分組成；所述的供料裝置、拉緊裝置、調(diào)直裝置以及增強復合模具依 次順序連接。工作原理本發(fā)明利用前擠出裝置的擠出機擠出圓形、矩形、平行四邊形或不規(guī)則的熔融料， 再通過定徑箱定徑后形成圓形、矩形、平行四邊形或不規(guī)則形狀的纏繞型材，纏繞型材再通 過冷卻水箱冷卻定型；冷卻定型后的纏繞型材通過前加熱裝置，使型材表面熔融；啟動電 動機并帶動減速機，通過減速機鏈條帶動纏繞輥轉動，將表面熔融的纏繞型材纏繞到纏繞 粘合成型區(qū)內(nèi)的纏繞輥上，在此同時在纏繞粘合成型裝置區(qū)內(nèi)利用后擠出裝置擠出的柱狀 熱熔粘合樹脂和帶狀熱熔樹脂或含增強材料的樹脂或具有特殊的阻燃、抗靜電等性能的樹 脂，并在后加熱裝置(實施方式采用加熱槍)對纏繞型材的側壁加熱的同時，柱狀樹脂和帶 狀樹脂分別施加于纏繞型材側壁之間的間隙中及纏繞型材側壁之間縫隙的頂部，在壓輥的 壓力滾壓下形成整潔平滑的帶有增強或特殊屬性的纏繞結構壁管材外表面，然后通過連續(xù) 噴淋水裝置，使管材冷卻定型，固化穩(wěn)定，這樣，纏繞型材不斷沿螺旋方向纏繞、粘結、冷卻、 固化形成一種高強度大口徑纏繞結構壁管材。同時，也可以用前擠出裝置的第二級擠出機通過復合模具擠出的熱熔樹脂或含增 強材料的樹脂或具有特殊的阻燃、抗靜電等性能的樹脂復合于第一級擠出機擠出型材或熔 融料的局部或全部外表面而復合成一體而形成纏繞型材，該復合點可設置在前擠出裝置的 第一級擠出機模具的模頭至定徑箱的出口之間，或者設置于冷卻箱的出口至后擠出裝置機 頭之間；經(jīng)過纏繞粘合該復合層形成帶有增強或特殊屬性的管材內(nèi)表面。另外，也可以在后擠出裝置的帶狀擠出處通過增強材料添加復合裝置復合增強材 料，增強材料可以是各種增強纖維、纖維網(wǎng)、鋼絲、鋼絲網(wǎng)、鋼帶等，該增強材料是通過帶狀 擠出機頭同擠出的帶狀樹脂復合為一體，施加于纏繞型材側壁之間的間隙頂部經(jīng)壓輥壓力 滾壓形成帶有增強材料的管材外表面，使管材的整體抗壓性能大大增強。值得說明的是當前擠出裝置為一級擠出時，該擠出型材為纏繞型材；當前擠出 裝置為二級擠出時，第一級擠出型材和第二級擠出的復合物為纏繞型材。本發(fā)明的生產(chǎn)設備，與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果1、該生產(chǎn)設備能夠生產(chǎn)大口徑管材，同時能很好地保證管材的高強度；
2、在滿足管材高強度、大口徑的情況下，可以很容易地實現(xiàn)特殊領域?qū)懿牡奶?殊屬性要求；3、能一次性生產(chǎn)出滿足各種屬性要求的管材，免除了管材的再次或多次加工，減 少了加工工序，有效降低了社會平均勞動時間；4、采用本發(fā)明的生產(chǎn)設備，使管材米重降低到傳統(tǒng)管材米重的50%左右，不僅使 生產(chǎn)成本下降40%以上，而且能提高管材強度40%以上，節(jié)能減排的效果顯著。


圖1是本發(fā)明生產(chǎn)設備實施例一的結構示意圖；圖2是本發(fā)明生產(chǎn)設備的實施例二的結構示意圖；圖3是本發(fā)明生產(chǎn)設備的實施例三的結構示意圖；圖4是本發(fā)明生產(chǎn)設備的前擠出裝置的第二級擠出機的位置示意圖；圖5是圖4中B部復合模具的放大結構示意圖；圖6是圖4中C部復合模具的放大結構示意圖；圖7是本發(fā)明生產(chǎn)設備的實施例四的結構示意圖；圖8、9是本發(fā)明生產(chǎn)設備的實施例五的兩種結構示意圖；圖10是圖8、9中的增強材料復合添加裝置的結構示意圖。圖中標記1、定徑箱，2、冷卻水箱，3、筒式或箱式加熱器，4、箱體，5、纏繞大盤，6、加熱槍，7、壓輥，8、噴淋水冷卻裝置，9、減速機，10、減速機鏈條，11、纏繞輥12、支撐架，13、切割機，14、增強材料復合添加裝置，15、供料裝置16、拉緊裝置，17、調(diào)直裝置，18、增強復合模具A、雙口模機頭，A1、雙口模機頭前?？冢珹2、雙口模機頭后?？?，I、前擠出裝置，II、前加熱裝置，III、纏繞粘合成型裝置，111、前擠出裝置的第一級擠出機，112、前擠出裝置的第二級擠出機，121、后擠出裝置的擠出機，122、后擠出裝置的第一級擠出機，123、后擠出裝置的第二級擠出機，圖中一表示物流方向。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步闡述。實施例一圖1是本發(fā)明生產(chǎn)設備實施例一的結構示意圖。參見圖1，一種高強度大口徑塑料纏繞結構壁管材的生產(chǎn)設備，包括前擠出裝置I 中的擠出機111 (本實施例中僅為此一級擠出機)、定徑箱1、冷卻水箱2、前加熱裝置II、以 及纏繞粘合成型裝置III ；前擠出裝置的擠出機111通過定徑箱1和冷卻水箱2與前加熱 裝置II順序連接，前加熱裝置II與纏繞粘合成型裝置III連接。前加熱裝置II為筒式或 箱式加熱器。
纏繞粘合成型裝置III包括箱體4、纏繞大盤5、后加熱裝置6、壓輥7、噴淋水冷卻 裝置8、減速機9、減速機鏈條10、纏繞輥11、后擠出裝置的擠出機121、成品管支撐架12、切 割機13 ；所述的纏繞大盤5安裝在箱體4上；纏繞大盤5上有以中心為圓點的內(nèi)徑不等的 同心圓孔，圓孔上安裝有纏繞輥11，纏繞輥11通過減速機9 (減速機9與電動機相聯(lián)接，其 動力來自電動機，為了避免繁瑣而在圖中未示出)的減速機鏈條10帶動轉動，通過改變纏 繞輥11安裝的位置可以實現(xiàn)不同規(guī)格管材的生產(chǎn)。纏繞輥11安裝在纏繞大盤5上，在纏繞大盤5的上方安裝有后擠出裝置121 ；后加 熱裝置6為至少一個加熱槍，加熱槍6位于擠出機121的雙口模頭A的前?？?A1前50厘 米范圍內(nèi)；在后擠出裝置的雙口模頭A的后?？?A2的正后面裝有壓輥7，后擠出裝置的雙 口模頭的?？谶h離纏繞大盤5的側下方裝有噴淋水冷卻裝置8 ；在纏繞輥11橫向位置設有 切割機13和成品管支撐架12。本實施例中后擠出裝置的擠出機的雙口模機頭A，其前模口 A1為柱狀，后模口 A2 為帶狀。前模口 A1擠出柱狀熱熔型材，該柱狀粘合型材施加于兩相鄰方形纏繞型材側壁之 間，使纏繞型材粘合為一體；后?？?A2擠出帶狀熱熔型材，該帶狀型材施加于方形纏繞型 材兩側壁縫隙上部，并通過壓輥7對該帶狀型材實施滾壓，形成光潔平滑的管材外表面。本實施例通過一臺具有雙口模頭結構的擠出機121的優(yōu)點在于，在對管材沒有特 殊屬性要求時，在不影響粘合效果的情況下，生產(chǎn)設備結構緊湊，能節(jié)約生產(chǎn)空間和設備投 入費用，有效降低硬件投入成本。實施例二 圖2是本發(fā)明生產(chǎn)設備實施例二的結構示意圖。實施例二與實施例一的不同之處在于后擠出裝置采用兩級擠出，即設置有第一 級擠出機122和第二級擠出機123，其中第一級擠出機122為帶有柱狀模頭的擠出機，第二 級擠出機123為帶有帶狀模頭的擠出機。用第一級擠出機122和第二級擠出機123替換擠出機121的優(yōu)點在于，當管材有 特殊行業(yè)的特殊屬性要求時，例如對管材抗靜電等要求，可以用第一級擠出機122擠出柱 狀粘合型材，該柱狀粘合型材施加于兩相鄰方形纏繞型材側壁之間，使纏繞型材粘合為一 體；用第二級擠出機123擠出具有抗靜電性能的帶狀型材，該帶狀型材施加于方形纏繞型 材兩側壁縫隙上部，并通過壓輥7對該帶狀型材實施滾壓，形成光潔平滑的具有抗靜電性 能的管材外表面。實施例三圖3、4、5、6是本發(fā)明生產(chǎn)設備實施例三的結構示意圖。參見圖3，實施例三與實施例一的不同之處在于前擠出裝置采用兩級擠出，即設 置有第一級擠出機111和第二級擠出機112。參見圖4，前擠出裝置的第二級擠出機112的機頭為復合模具(參見B部或C部所 示，下面將對其進一步說明)，前擠出裝置的第二級擠出機112的機頭可以設置于第一級擠 出機111的擠出模頭至定徑箱1的出口之間的任意位置，或者設置于加熱箱3的出口至后 擠出裝置121機頭之間的任意位置；該復合模具局部或全部包覆第一級擠出機111擠出的 熔融料或型材外表層形成纏繞型材，再通過纏繞粘合成型裝置III纏繞粘合成結構壁管材 的內(nèi)表面。
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圖4中采用不同的標記112-1、112-2、112-3、112-4、112-5舉例示出了第二級擠出 機112不同的安裝位置，B部放大圖為前擠出裝置I的第二級擠出機112與上述112-1部 位復合模具的結構示意圖；C部放大圖為前擠出裝置I的第二級擠出機112與上述除112-1 部位的其它部位，例如112-2、112-3、112-4、112-5等復合的結構示意圖。參見圖5，B部放大圖，第一級擠出機擠出的熔融料通過模腔匯流時，涂覆層擠出 料在模頭縮小處流道與第一級擠出機模具的擠出流道的外側面的局部或外側面的全部相 連，實現(xiàn)對第一級擠出機擠出的熔融料局部或全部外側面的包覆；參見圖6，C部放大圖，當?shù)谝患墧D出機的擠出型材通過復合模具時，第二級擠出 機112同時擠出熔融的涂覆層擠出料，并在模具腔放大部分有效地復合為一體，通過改變 涂覆層擠出料流道與模具放大部分的連接，可實現(xiàn)局部或全部涂覆。前擠出裝置增加二級擠出機112的優(yōu)點在于，可以很方便地實現(xiàn)管材內(nèi)表面塑料 屬性，例如抗靜電、耐磨等，滿足管材特殊性能的要求。實施例四圖7是本發(fā)明生產(chǎn)設備實施例四的結構示意圖。本實施例四是實施例二與實施例三的結合，即在實施例二的基礎上，將其前擠出 裝置替換為實施例三的前擠出裝置前擠出裝置I設置有第一級擠出機111和第二級擠出 機112，其它具體結構不再贅述。實施例五圖8、9是本發(fā)明生產(chǎn)設備實施例五的兩種結構示意圖。本實施例五是在上述實施例1至4的基礎上，在纏繞粘合成型裝置III部分的箱 體4的上部設有增強材料添加復合裝置14。針對上述圖8、9，以及實施例二、四中后擠出裝 置的擠出機數(shù)量(即級數(shù))的不同，在圖8、9中分別示出了兩種實施方式。參見圖10，增強材料添加復合裝置14包括供料裝置15、拉緊裝置16、調(diào)直裝置17 增強復合模具18四部分組成；所述的供料裝置15、拉緊裝置16、調(diào)直裝置17以及增強復合 模具18依次順序連接。通過該增強材料添加復合裝置14，可以在后擠出裝置的擠出機121或123擠出的 帶狀型材處，通過增強復合模具18將增強材料復合進帶狀型材中，例如增強纖維、玻璃纖 維、鋼絲、纖維網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)等，在帶狀型材的覆壓以及壓輥7的壓力滾壓下，與纏繞型材結合 為一體而形成管材壁，由此能大大增強管材的抗壓能力。上述各實施例是針對不同管材的加工需求而實施的，本發(fā)明提供的高強度大口徑 塑料纏繞結構壁管材的生產(chǎn)設備，通過變換、調(diào)整不同的擠出機的數(shù)量、安裝位置、機頭類 型，以及設置增強材料添加復合裝置，各級擠出機可以喂入不同類型或?qū)傩缘臉渲却胧?即可達到柔性化共線生產(chǎn)不同類型產(chǎn)品的生產(chǎn)目的，并且產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。例如前擠出裝置的第一級擠出機擠出含短纖改性增強、阻燃的塑料母料的型材， 第二級擠出機擠出含阻燃、抗靜電母料的型材并包覆于第一級擠出型材的底部；后擠出裝 置的第一級擠出機擠出含阻燃的塑料母料的型材，第二級擠出機擠出含阻燃、抗靜電母料 的型材，這種組合生產(chǎn)出的纏繞結構壁管材，即是強度遠遠大于礦用安全標準的礦用抽排 瓦斯管。
權利要求
一種高強度大口徑塑料纏繞結構壁管材的生產(chǎn)設備，其特征在于包括前擠出裝置、定徑箱、冷卻水箱、前加熱裝置、及纏繞粘合成型裝置；所述的前擠出裝置經(jīng)定徑箱、冷卻水箱、前加熱裝置與纏繞粘合成型裝置依次連接。
2.按照權利要求1所述的生產(chǎn)設備，其特征在于所述的纏繞粘合成型裝置包括箱體、纏繞大盤、纏繞輥、后加熱裝置、后擠出裝置、壓 輥、噴淋水冷卻裝置、減速機、減速機鏈條、切割機、成品管支撐架；所述的纏繞大盤安裝在箱體上，纏繞輥安裝在纏繞大盤上，在纏繞大盤的上方安裝有 后擠出裝置；后加熱裝置為至少一個加熱槍，加熱槍位于后擠出裝置的機頭前50厘米范圍內(nèi)； 在后擠出裝置機頭的正后面裝有壓輥； 在壓輥正下方裝設有噴淋水冷卻裝置；減速機與電動機相聯(lián)接，減速機的鏈條連接纏繞輥并驅(qū)動纏繞輥轉動； 在纏繞輥的橫向位置設有切割機和成品管支撐架。
3.按照權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于所述的前擠出裝置為一級擠出裝置，后擠出裝置也為一級擠出裝置； 后擠出裝置的擠出機為雙口模機頭，前?？跒橹鶢?，后?？跒閹睢?br> 4.按照權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于所述的前擠出裝置為一級擠出裝置，后擠出裝置為兩級擠出裝置； 后擠出裝置的第一級擠出機的?？跒橹鶢?，第二級擠出機的?？跒閹睢?br> 5.按照權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于所述的前擠出裝置為兩級擠出裝置，后擠出裝置為一級擠出裝置； 前擠出裝置的第二級擠出機的機頭為復合模具，該第二級擠出機設置于第一級擠出機 模具的模頭至定徑箱的出口之間，或者設置于冷卻箱的出口至后擠出裝置機頭之間；該復合模具局部或全部包覆第一級擠出機擠出的擠出型材，或者使該復合模具的擠出 流道與第一級擠出機模具的擠出流道的外側面的局部或外側面的全部相連； 后擠出裝置的擠出機為雙口模機頭，前?？跒橹鶢?，后?？跒閹?。
6.按照權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于所述的前擠出裝置為兩級擠出裝置，后擠出裝置為兩級擠出裝置； 前擠出裝置的第二級擠出機的機頭為復合模具，該擠出機設置于第一級擠出機模具的 模頭至定徑箱的出口之間，或者設置于冷卻箱的出口至后擠出裝置機頭之間；該復合模具局部或全部包覆第一級擠出機擠出的擠出型材，或者使該復合模具的擠出 流道與第一級擠出機模具的擠出流道的外側面的局部或外側面的全部相連； 后擠出裝置的第一級擠出機?？跒橹鶢睿诙墧D出機?？跒閹睢?br> 7.按照權利要求1至6中任一所述的生產(chǎn)設備，其特征在于 所述的前加熱裝置為筒式或箱式加熱器。
8.按照權利要求7所述的生產(chǎn)設備，其特征在于 所述箱體的上部設有增強材料添加復合裝置。
9.按照權利要求8所述的生產(chǎn)設備，其特征在于增強材料添加復合裝置包括供料裝置、拉緊裝置、調(diào)直裝置、增強復合模具四部分組成；所述的供料裝置、拉緊裝置、調(diào)直裝置以及增強復合模具依次順序連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高強度大口徑塑料纏繞結構壁管材的生產(chǎn)設備前擠出裝置經(jīng)定徑箱、冷卻水箱與前加熱裝置依次連接，前加熱裝置與纏繞粘合成型裝置依次連接。通過變換、調(diào)整不同的擠出機的數(shù)量、安裝位置、機頭類型，以及設置增強材料添加裝置等措施，即可達到柔性化共線生產(chǎn)不同類型產(chǎn)品的生產(chǎn)目的，并且產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。
文檔編號B29L23/00GK101797801SQ201010000058
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權日2010年1月6日
發(fā)明者李壽山 申請人:李壽山