一種熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減方法及裝置，屬于熱塑性塑料管生產線技術領域。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的熱塑性塑料管生產線，主要由塑料擠出主機及其配套的模具、真空定徑箱、后續(xù)冷卻箱、牽引機和切割機組成，穩(wěn)定生產的牽引速度低、能耗高，而往往擠出主機出料能力還有很大的裕量，簡單地提高牽引速度，又加劇管材的軸向特性不足，主要表現(xiàn)在管材靜液壓強度的降低，破壞特征為軸向鼓泡開裂，同時在內外表面呈現(xiàn)一輪一輪的軸向壁厚不均。為保持熱塑性塑料管的高質量特性，進一步提高生產速度受到很大限制。
[0003]新型的熱塑性塑料管高速生產線，主要是加大了主機擠出量，改進了模具和定徑裝置，增加了冷卻箱，其實際生產速度仍低于設計生產速度，只達到60%左右的生產能力，主要還是管材靜液壓強度低和軸向壁厚不均。
[0004]傳統(tǒng)消除熱塑性塑料管軸向應力集聚的方法是使用長達5米以上的烘爐加熱，效率低，加長生產周期，占地和周轉面積大；同時由于只應用于應力集聚嚴重導致靜液壓強度不合格的管材，利用率低。
[0005]已申報的編號為201310737374.7專利技術，是一種多層熱塑性塑料管的加工方法，其中提供了一種熱塑性塑料管整圓裝置，使用一對或多對滾輪，對不圓度較大的該多層熱塑性塑料管進行徑向擠壓變形實現(xiàn)整圓，也在一定程度上消減熱塑性塑料管的軸向應力集聚。但對不圓度較小的絕大多數(shù)單層結構熱塑性塑料管，由于徑向擠壓變形不足，消減熱塑性塑料管的軸向應力集聚的效果低，或者采取至少兩對以上滾輪反復碾壓調整來保持較小的不圓度，結構復雜，實際應用時調fe也復雜，不適合米用。
[0006]現(xiàn)在很多的在用熱塑性塑料管生產線都面臨難以進一步提高生產速度，挖掘生產線潛能，需要一種在線消減由于提高生產速度而急劇增加的軸向應力集聚的方法，還能同時保持管材較小的不圓度和軸向壁厚均勻，只增加一個結構簡單、調校簡便的裝置，提高單位產能，降低單位能耗。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供了一種結構簡單、調校簡便、制造成本低的熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減方法及裝置，解決了如何對于不圓度較小的絕大多數(shù)單層結構熱塑性塑料管有效地消減熱塑性塑料管的軸向應力集聚的問題。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是提供了一種熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減方法，其特征在于，包括以下步驟:通過熱塑性塑料管周向均布的一套由3-6個滾輪構成的滾輪組對熱塑性塑料管進行徑向擠壓變形，變形后的熱塑性塑料管仍滿足熱塑性塑料管的不圓度要求。
[0009]優(yōu)選地，所述的變形后熱塑性塑料管的變形量為變形前熱塑性塑料管直徑徑向的0.5%?1%ο
[0010]優(yōu)選地，所述的熱塑性塑料管在滾輪作用下進行該熱塑性塑料管直徑的2%?5%的徑向變形量。
[0011]優(yōu)選地，所述的對熱塑性塑料管進行徑向擠壓變形時，保持熱塑性塑料管的溫度在 30°C -60°c之間。
[0012]優(yōu)選地，所述的滾輪的截面是一段對稱曲線。
[0013]—種采用熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減方法的裝置，其特征在于，包括一套由3-6個滾輪構成的滾輪組，每個滾輪分別設于一個滾輪支架上，滾輪支架設于法蘭底座上，法蘭底座上設有使得滾輪支架在法蘭底座的徑向方向上滑動的T型槽，滾輪支架與進給機構的伸縮端連接。
[0014]優(yōu)選地，所述的法蘭底座上開有用于安裝在管材生產線的真空箱上的圓環(huán)槽。
[0015]優(yōu)選地，沿法蘭底座上所述的圓環(huán)槽可以實現(xiàn)轉動60°以上。
[0016]優(yōu)選地，所述的滾輪支架包括移動支架和輔助輪，移動支架的一端與法蘭底座上的T型槽連接，移動支架的另一端通過軸承與輔助輪連接，每個滾輪通過1對連接板與滾輪支架上的輔助輪連接，且滾輪外側與輔助輪的外側緊貼。
[0017]優(yōu)選地，所述的滾輪支架為移動支架，移動支架的一端與法蘭底座上的T型槽連接，移動支架的另一端通過軸承與滾輪連接。
[0018]采用本發(fā)明對熱塑性塑料管進行了徑向擠壓變形，更均勻地消減了因擠塑成型造成的軸向線性應力集中，其極限破壞形狀為更接近球形的鼓泡破口，顯著區(qū)別于普通管的軸向環(huán)形鼓泡破口或軸向開裂；采用的應力消減裝置在線安裝在離生產線管材真空定徑端距離3m左右的位置上，可以避免牽引機所致的抖動和軸向竄動影響熱塑性塑料管的真空定徑，可以消除軸向壁厚不勻，可以進一步提高生產速度；采用的應力消減裝置采用周向均布的3-6個由滾輪構成的滾輪組，產生的徑向擠壓力較大，而且更加均勻。
[0019]本發(fā)明能在線消減由于提高生產速度而急劇增加的軸向應力集聚，還能同時保持管材軸向壁厚均勻和較小的不圓度。在傳統(tǒng)的生產線上進行的改造，在生產線上安裝一個應力消減裝置，結構簡單，調校簡便，制造成本低，可以較容易滿足進一步提高生產速度后的熱塑性塑料管材高質量特性，還實現(xiàn)降低單位能耗。該方法很適合企業(yè)改造傳統(tǒng)生產線，提升廣品性能等級，提尚生廣速度。
【附圖說明】
[0020]圖1為一種熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減裝置的結構示意圖；
[0021]圖2為滾輪支架與滾輪連接的結構示意圖；
[0022]圖3為圖2的俯視圖；
[0023]圖4為熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減裝置的使用示意圖；
[0024]圖5為熱塑性塑料管消減前后的示意圖。
[0025]其中:1為熱塑性塑料管，2為滾輪，3為法蘭底座，4為滾輪支架，5為進給機構，6為連接板，7為輔助輪，8為移動支架，9為后續(xù)冷卻箱，10為應力消減裝置，11為真空定徑箱，12為擠出主機。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0027]實施例1
[0028]熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減方法采用如圖1所示的熱塑性塑料管軸向應力集聚的消減裝置消減熱塑性塑料管1的軸向應力集聚，通過熱塑性塑料管1周向均布的一套由3-6個滾輪構成的滾輪組2 (本實施例中，滾輪組2由3個滾輪組成，適用于直徑20mm-32mm的管材)對熱塑性塑料管1進行徑向擠壓變形，變形時保持熱塑性塑料管1的溫度還有30°C -60°C (本實施例中，該溫度還有30°C )，具有適合的彈性和塑性，使熱塑性塑料管1在滾輪作用下進行該熱塑性塑料管1直徑的2%?5%的徑向變形量后(本實施例中，對熱塑性塑料管1進行直徑方向的徑向變形量為5% )，由于熱塑性塑料管1的彈性作用，最后只殘留變形前熱塑性塑料管1直徑徑向0.5%?1%的變形量(本實施例中，殘留變形前熱塑性塑料管1直徑徑向1%的變形量)，滿足熱塑性塑料管1的不圓度要求。同時，熱塑性塑料管1經滾輪組進行徑向擠壓變形和擠壓力作用下，通過改變熱塑性塑料管1由于擠塑成型所致的高分子鏈軸向取向，可以不同程度消減其軸向線性應力集中，提高其耐靜液壓破壞的極限。另外，管材生產線高速牽引時，由于牽引機與生產線管材真空定徑端距離10m以上，容易發(fā)生熱塑性塑料管1抖動和軸向竄動，影響其真空定徑，造成在其內外表面呈現(xiàn)一輪一輪的軸向壁厚不均，該應力消減裝置在線安裝在離生產線管材真空定徑端距離3m左右的位置上，可以避免牽引機所致的抖動和軸向竄動影響熱塑性塑料管1的真空定徑，可以進一步提高生產速度。
[0029]本發(fā)明的方法實現(xiàn)該應力消減裝置可以通過法蘭底座3在線安裝在管材生產線上，使熱塑性塑料管1正中穿過滾輪組；該應力消減裝置可以使?jié)L輪組實現(xiàn)徑向進給，進給量達到熱塑性塑料管1所需的徑向變形量，進給時滾輪組的滾輪2之間不會相互干涉；該滾輪組徑向進給方式可以是所有滾輪2同時聯(lián)動進給，也可以是單個滾輪2手動進給；該滾輪組安裝在法蘭底座3上可以周向轉動，實現(xiàn)滾輪2可以擠壓熱塑性塑料管1任一個直徑方向；當該滾輪組用于小規(guī)格(如直徑20_)熱塑性塑料管1的應力消減時，為了避免各個滾輪2的滾輪支架4相互干涉，可以增加輔助輪，滾輪支架4連接在輔助輪7上。
[0030]如圖1所示，本實施例中，本發(fā)明的應力消減裝置是一個3滾輪2手動進給的有輔助輪的簡易裝置，其每個滾輪2分別連接在一個滾輪支架4上；其滾輪支架4安裝在法蘭底座3的T型槽上，T型槽使得滾輪支架4可以在法蘭底座3的徑向方向上滑動，滾輪支架4與進給機構5的伸縮端連接，滾輪支架4可以通過進給機構5實施進給；其法蘭底座3上開有圓環(huán)槽，可以通過螺釘安裝在管材生產線的真空箱上，還可以沿法蘭底座3上的圓