一种管材冷却定型装置

文档序号:839948 发布日期:2021-04-02 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种管材冷却定型装置 (Pipe cooling and shaping device ) 是由 王云 罗喜丰 岳智文 于 2020-12-10 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种管材冷却定型装置,包括旋转接头、旋转接头安装架、冷却水箱、冷却水箱支撑架以及动力电机;其综合了气液两种流体的降温效果和优点,通过结合高压气体与冷却液,并以旋转接头带动喷嘴,实现从多个方向、以较高的速度和动能将气液两相流体喷射到挤出管材的表面,热量渗透能力强,能快速地对管材内的高温进行热量快速交替,从而达到在高速生产时对挤出管材进行快速冷却定型的目的。(The invention relates to a pipe cooling and shaping device which comprises a rotary joint, a rotary joint mounting rack, a cooling water tank supporting frame and a power motor, wherein the rotary joint mounting rack is arranged on the rotary joint; the cooling effect and the advantage of two kinds of fluid of gas-liquid have been synthesized to it, through combining high-pressure gas and coolant liquid to drive the nozzle with rotary joint, realize from a plurality of directions, with higher speed and kinetic energy with the surface of gas-liquid two-phase flow body injection extrusion tubular product, heat infiltration ability is strong, can carry out the heat fast in turn to the high temperature in the tubular product fast, thereby reach and carry out the purpose of cooling off the design fast to extrusion tubular product when high-speed production.)

一种管材冷却定型装置

技术领域

本发明涉及管材生产设备技术领域,具体的,涉及挤出管材生产冷却定型领域,更具体地,涉及一种管材冷却定型装置。

背景技术

管材冷却成型环节是管材生产中的重要环节,冷却定型效果好,生产效率才能得到保证。在管材生产过程中,对于挤出管材的管材外壁冷却定型,目前常用的冷却方式为喷淋冷却和浸泡冷却;这两种方法固然能够对管材进行冷却,但是冷却液体的渗透效率较低,不能快速地对管材内的高温进行热量快速交替。冷却液能否充分发挥有效的冷却作用,其渗透能力强弱是一个重要的因素。常规的浸泡式冷却液在管材冷却中的渗透以热量渗透进行,浸泡的热量渗透效率较低,在高速生产时效率更低。

申请公布日为2018.08.14,申请公布号为CN 108394082 A的中国专利:一种聚乙烯管材挤出冷却装置,该专利在于通过质量轻的雾状水对聚乙烯管材表面进行冷却的同时避免因冷却水对管材产生较大的作用力而影响管材表面质量,并在喷雾之外再使用冷空气对管材的进行气冷。但该专利或类似的将冷却液雾化来冷却管材的专利实际上在发挥气液两种流体的特点方面上仍有着明显的局限性,难以有效实现管材的高速生产。

发明内容

本发明为解决现有技术在扩直口管材生产过程中薄壁管材的扩口部分容易被扩歪造成废品的技术问题,提供了一种管材冷却定型装置。

为实现以上发明目的,采用的技术方案是:

一种管材冷却定型装置,包括旋转接头、旋转接头安装架、冷却水箱、冷却水箱支撑架以及动力电机;其中:

所述旋转接头包括筒状的接头内腔以及旋转外层;所述接头内腔设于所述旋转接头安装架,所述旋转外层套设于所述接头内腔之外,所述旋转外层与所述接头内腔之间设有轴承;所述接头内腔的筒状中空部分为管材通道,所述接头内腔的筒壁结构内设有内腔气体通道以及内腔液体通道;所述旋转外层设有用于对接所述内腔气体通道的外层气体通道以及用于对接所述内腔液体通道的外层液体通道;

所述冷却水箱设于所述冷却水箱支撑架;所述冷却水箱包括水箱箱体、管道固定环、气体管道、液体管道以及喷嘴;所述管道固定环、气体管道、液体管道以及喷嘴设于所述水箱箱体之内;所述管道固定环的圆心与所述管材通道的轴心位于同一直线上;所述气体管道穿设于所述管道固定环,连接所述外层气体通道;所述液体管道穿设于所述管道固定环,连接所述外层液体通道;所述喷嘴设于所述管道固定环,所述喷嘴的进气端连接所述气体管道,所述喷嘴的进液端连接所述液体管道;

所述动力电机设于所述水箱箱体,所述动力电机与所述旋转外层传动连接。

相较于现有技术,本发明所提供的管材冷却定型装置综合了气液两种流体的降温效果和优点,通过结合高压气体与冷却液,并以旋转接头带动喷嘴,实现从多个方向、以较高的速度和动能将气液两相流体喷射到挤出管材的表面,热量渗透能力强,能快速地对管材内的高温进行热量快速交替,从而达到在高速生产时对挤出管材进行快速冷却定型的目的。

作为一种优选的方案,所述管道固定环与所述水箱箱体之间设有支撑滚轮。

通过上述设置,使所述管道固定环能够得到更好承托,并让所述管道固定环的转动更加顺畅。

作为一种优选的方案,所述水箱箱体的出口端还设有管材除水环。

通过上述设置,能在完成冷却定型后将挤出管材表面的水渍清除,同时,所述管材除水环还能够在一定程度上承托住挤出管材,使之保持在能却水箱的正中心。

作为一种优选的方案,所述水箱箱体底部设有水箱滤水管道。

作为一种优选的方案,所述动力电机与所述旋转外层通过齿轮传动。

作为一种可选的方案,所述轴承为调心球轴承。

作为一种优选的方案,所述轴承之间设有轴承挡圈。

作为一种优选的方案,所述轴承通过轴承卡簧固定。

作为一种优选的方案,所述旋转外层与所述接头内腔之间还设有轴用密封环。

通过所述轴用密封环,能对所述旋转外层和所述接头内腔之间的各个区域进行分隔密封。

作为一种优选的方案,所述旋转外层与所述接头内腔之间还设有石墨烯。

石墨烯能长时间润滑所述旋转外层和所述接头内腔之间的接触面,保证所述旋转外层能正常旋转。

附图说明

图1为本发明提供的管材冷却定型装置示意图;

图2为本发明的旋转接头与冷却水箱的连接示意图;

图3为本发明提供的管材冷却定型装置侧面透视图;

图4为本发明提供的冷却水箱横截面示意图;

图5为本发明提供的旋转接头侧面透视图;

图6为本发明提供的旋转接头入口端示意图;

图7为本发明提供的旋转接头出口端示意图;

附图标记说明:1、旋转接头;11、接头内腔;111、管材通道;112、内腔气体通道;113、内腔液体通道;12、旋转外层;121、外层气体通道;122、外层液体通道;13、轴承;14、轴承挡圈;15、轴承卡簧;16、轴用密封环;17、石墨烯;2、旋转接头安装架;3、冷却水箱;31、水箱箱体;32、管道固定环;33、气体管道;34、液体管道;35、喷嘴;36、支撑滚轮;37、管材除水环;38、水箱滤水管道;4、冷却水箱支撑架;5、动力电机。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;

应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。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在本申请中的具体含义。

此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

针对在现有生理信号采集过程中,本发明提供以下方案:

请参阅图1至图7,一种管材冷却定型装置,包括旋转接头1、旋转接头安装架2、冷却水箱3、冷却水箱支撑架4以及动力电机5;其中:

所述旋转接头1包括筒状的接头内腔11以及旋转外层12;所述接头内腔11设于所述旋转接头安装架2,所述旋转外层12套设于所述接头内腔11之外,所述旋转外层12与所述接头内腔11之间设有轴承13;所述接头内腔11的筒状中空部分为管材通道111,所述接头内腔11的筒壁结构内设有内腔气体通道112以及内腔液体通道113;所述旋转外层12设有用于对接所述内腔气体通道112的外层气体通道121以及用于对接所述内腔液体通道113的外层液体通道122;

所述冷却水箱3设于所述冷却水箱支撑架4;所述冷却水箱3包括水箱箱体31、管道固定环32、气体管道33、液体管道34以及喷嘴35;所述管道固定环32、气体管道33、液体管道34以及喷嘴35设于所述水箱箱体31之内;所述管道固定环32的圆心与所述管材通道111的轴心位于同一直线上;所述气体管道33穿设于所述管道固定环32,连接所述外层气体通道121;所述液体管道34穿设于所述管道固定环32,连接所述外层液体通道122;所述喷嘴35设于所述管道固定环32,所述喷嘴35的进气端连接所述气体管道33,所述喷嘴35的进液端连接所述液体管道34;

所述动力电机设于所述水箱箱体31,所述动力电机5与所述旋转外层12传动连接。

相较于现有技术,本发明所提供的管材冷却定型装置综合了气液两种流体的降温效果和优点,通过结合高压气体与冷却液,并以旋转接头带动喷嘴,实现从多个方向、以较高的速度和动能将气液两相流体喷射到挤出管材的表面,热量渗透能力强,能快速地对管材内的高温进行热量快速交替,从而达到在高速生产时对挤出管材进行快速冷却定型的目的。

具体的,挤出管道70通过所述旋转接头1的接头内腔11进入到所述冷却水箱3的过程中,所述动力电机5驱动所述旋转外层12旋转,所述旋转外层12带动所述冷却水箱3中的管道固定环32、气体管道33、液体管道34以及喷嘴35一起围绕挤出管道70做圆周运动;

所述内腔气体通道112以及内腔液体通道113分别通过连接外部的进气管道50以及进液管道60输入高压气体和冷却液;在所述旋转外层12转动过程中,高压气体和冷却液可分别在分布在所述内腔气体通道112以及内腔液体通道113对接到所述旋转外层12中的所述外层气体通道121以及所述外层液体通道122时进入到所述冷却水箱3中的所述气体管道33以及液体管道34;高压气体与冷却液在所述喷嘴35内汇合后从喷嘴35喷射向挤出管道70;挤出管道70在所述冷却水箱3中完成冷却定型之后从所述冷却水箱3的出口端离开。

在气液两相射流中微量液体的尺寸很小,遇到温度较高的管材外壁极易汽化,从多个方向对挤出管材70进行热量渗透。虽然射流中的液体量很少,但被汽化的部分则比浸泡冷却时多,因而冷却效果较好。管材高压喷雾区的冷却过程就是固体与流体之间的传热过程。由于流体与固体分子之间存在吸引力和流体粘度作用,在固体表面就有一个流体滞流层,从而增加了热阻。滞流层越厚,热阻越大,而滞流层的厚度主要取决于流体的流动性即粘度。粘度小的流体冷却效果比粘度大的流体冷却效果好。气液两相流体喷出时,体积骤然膨胀对外做功,消耗了内能,可使冷却液温度降低。喷雾冷却中两相流体有较高的速度,能够带走大量的热量,进一步增强了降温效果。

作为一种可选的实施例,所述接头内腔11可通过螺栓穿过安装孔a固定在所述旋转接头安装架2上;所述喷嘴35可通过螺母固定在所述管道固定环32上。

作为一种优选的实施例,所述管道固定环32与所述水箱箱体31之间设有支撑滚轮36。

通过上述设置,使所述管道固定环能够得到更好承托,并让所述管道固定环的转动更加顺畅。

作为一种可选的实施例,每个管道固定环32由四个焊接在所述水箱箱体31的支撑滚轮36进行限定。

作为一种优选的实施例,所述水箱箱体31的出口端还设有管材除水环37。

通过上述设置,能在完成冷却定型后将挤出管材表面的水渍清除,同时,所述管材除水环37还能够在一定程度上承托住挤出管材70,使之保持在能却水箱的正中心。

作为一种优选的实施例,所述水箱箱体31底部设有水箱滤水管道38。

所述水箱滤水管道38可将所述水箱箱体31内积累的冷却液排出。

作为一种优选的实施例,所述动力电机5与所述旋转外层12通过齿轮传动。

作为一种优选的实施例,所述轴承13为调心球轴承。

作为一种优选的实施例,所述轴承13之间设有轴承挡圈14。

作为一种优选的实施例,所述轴承13通过轴承卡簧15固定。

作为一种优选的实施例,所述旋转外层12与所述接头内腔11之间还设有轴用密封环16。

通过所述轴用密封环,能对所述旋转外层和所述接头内腔之间的各个区域进行分隔密封。

作为一种优选的实施例,所述旋转外层12与所述接头内腔11之间还设有石墨烯17。

石墨烯能长时间润滑所述旋转外层和所述接头内腔之间的接触面,保证所述旋转外层能正常旋转。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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