一种塑料合金管热熔连接设备的制作方法

1.本发明涉及塑料管材技术领域，具体地，涉及为一种塑料合金管热熔连接设备。


背景技术：

2.塑料合金管是以聚氯乙烯为主要原料，经分部捏合及配合整体捏合工艺，经过互穿网络合金化处理而形成的管材，其管材不仅具备了塑料材质的自重轻寿命长的特性，也具备了合金材质的高强度、硬度以及抗压强度高的特性。
3.然而，现有的塑料合金管的热熔连接技术还存在一定的问题，现有的塑料合金管之间进行连接时，所采用的热熔连接设备往往是将管体的一端通过电加热筒加热到软化后，在软化阶段手动将外径缩小或扩大后快速连通在另一个管体端口中，该方式所热熔软化的管体表面形状依旧是圆筒状，使两个管体连接时因为连接紧密强度较低会产生旋转或脱离现象，进而导致连接失败，同时现有的热熔设备通常是对管体整体进行热熔软化，在软化后，管体内部形状很容易在外力或自身重量的影响下产生形变弯折，导致塑料合金管热熔后的整体一致性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种塑料合金管热熔连接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种塑料合金管热熔连接设备，包括机架、热熔机构、管径调节机构、管内挤压机构以及调节驱动机构；其中，所述机架的顶部安装有遮罩；所述热熔机构包括隔热罩，所述隔热罩安装于所述机架的顶部，所述隔热罩的内部安装有电加热管，所述隔热罩的一侧嵌装有进管口，所述隔热罩的两侧均设有矩形开口；所述管径调节机构包括四个锥形板和内螺纹环，每个所述锥形板均设为弧形，四个所述锥形板的一端相对称的固定连接于所述隔热罩的内壁，并呈圆锥筒状，且所述锥形板的外壁设有螺纹槽，所述内螺纹环螺纹连接于所述锥形板的螺纹槽上，所述内螺纹环的外壁设有齿槽；所述管内挤压机构安装于所述管径调节机构的内部，所述管内挤压机构用于对塑料合金管的管内进行挤压塑形；所述调节驱动机构安装于所述遮罩的内部，所述调节驱动机构用于驱动所述内螺纹环进行旋转。
6.优选的，所述管径调节机构还包括四个导向辊，四个所述锥形板的内壁均对称安装有两个固定块，所述导向辊转动安装于两个所述固定块的相对一侧。
7.优选的，所述管内挤压机构包括固定管，所述固定管的一端螺纹连接于所述隔热罩的内壁，且所述固定管位于四个所述锥形板的内部，所述固定管的外部对称设有四个线槽，所述线槽上滑动安装有多个气囊，且所述气囊通过螺栓固定连接于所述线槽上，所述遮罩的内部安装有气泵，所述气泵的出风口通过管体连通于所述固定管的内部，且所述气泵的出风口管体外壁连通有多个波纹软管，所述波纹软管的一端连通于所述气囊的内部。
8.优选的，所述调节驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机安装于所述遮罩的内部，
所述遮罩的外部通过转轴安装有齿辊，所述伺服电机的转动轴贯穿所述遮罩，且所述伺服电机的转动轴与所述齿辊的外部均固定连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，所述齿辊与所述内螺纹环相互啮合。
9.优选的，所述遮罩的一侧安装有压力监控机构，所述压力监控机构包括dsp控制器，所述dsp控制器信号连接有a/d转换器，所述a/d转换器的信号输入端通过导线连接有气压传感器。
10.优选的，所述气压传感器设置于所述气泵的出风口管体内壁。
11.优选的，所述遮罩的一侧安装有显示屏，所述dsp控制器的信号牌输出端与所述显示屏的信号输入端连接。
12.优选的，所述dsp控制器的控制输出端分别与所述伺服电机和所述气泵的电控端连接。
13.优选的，所述遮罩的一侧安装有顶壳，所述齿辊和所述齿轮均位于所述顶壳的内部。
14.优选的，所述进管口的开口处呈喇叭状。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.一、本发明使用时，利用电加热管对塑料合金管进行加热熔化，操作人员通过转动管径调节机构中的内螺纹环使四个相对称设置的锥形板相互收缩或扩张，进而改变四个锥形板之间环形开口的内径，用以适配不同塑料合金管的热熔连接管径，具备管径调节效果。
17.二、本发明通过启动调节驱动机构中的伺服电机使两个齿轮相互啮合传动，驱动齿辊与内螺纹环表面齿槽相互啮合，在伺服电机的正转或反转作用下能够使内螺纹环自动转动，实现了管径调节机构的自动调节功能，节省了人为调节的步骤，提高了调节效率。
18.三、本发明利用导向辊的滚动能够使软化后的塑料合金管外壁产生形变，形成表面为矩形的管体，当两个塑料合金管通过热熔并塑形后，矩形的管体外壁形状能够增加连接强度，避免了常规圆筒状管体的端口在进行连接时，容易发生旋转现象。
19.四、本发明中的固定管能够插入管体内部，通过启动气泵使气囊在气体的压力下逐渐膨胀扩张并贴合在塑料合金管内壁，起到贴合支撑的作用，提高了塑料合金管热熔软化后的形状一致性，同时利用气压传感器的压力值能够监测气囊的状态是否充气膨胀，方便判断气囊是否贴合在管体内壁中。
附图说明
20.图1为根据本发明实施例的塑料合金管热熔连接设备的结构示意图；
21.图2为根据本发明实施例的塑料合金管热熔连接设备中隔热罩和顶壳的结构示意图；
22.图3为根据本发明实施例的塑料合金管热熔连接设备中遮罩的内部结构示意图；
23.图4为根据本发明实施例的塑料合金管热熔连接设备中锥形板和齿辊的结构示意图；
24.图5为根据本发明图4中b部分的放大结构示意图；
25.图6为根据本发明实施例的塑料合金管热熔连接设备中锥形板的剖面结构示意图；
26.图7为根据本发明实施例的塑料合金管热熔连接设备中气囊和固定管的剖面结构示意图；
27.图8为根据本发明图1中a部分的放大结构示意图。
28.图中：1、机架；2、遮罩；3、热熔机构；31、隔热罩；32、进管口；33、电加热管；4、管径调节机构；41、锥形板；42、内螺纹环；43、导向辊；44、固定块；5、管内挤压机构；51、气泵；52、气囊；53、固定管；54、线槽；55、出风孔；56、第一连杆；57、第二连杆；58、进风孔；6、调节驱动机构；61、顶壳；62、齿轮；63、齿辊；64、伺服电机；7、压力监控机构；71、显示屏；72、dsp控制器；73、a/d转换器；74、气压传感器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“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技术和简化描述，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技术的限制
31.请参阅图1-图2，本发明的实施例提供了一种塑料合金管热熔连接设备，包括：包括机架1、热熔机构3、管径调节机构4、管内挤压机构5以及调节驱动机构6。
32.机架1的顶部安装有遮罩2，如图1-图3所示，热熔机构3包括隔热罩31，隔热罩31安装于机架1的顶部，隔热罩31的内部安装有电加热管33，隔热罩31的一侧嵌装有进管口32，隔热罩31的两侧均设有矩形开口，使用时，将需要热熔连接的两个塑料合金管端部通过隔热罩31一侧的进管口32进入电加热管33中，利用电加热管33对塑料合金管进行加热熔化。
33.具体的，为了方便塑料合金管进入进管口32，进管口32的开口处呈喇叭状。
34.其中，如图3-图5所示，管径调节机构4包括四个锥形板41和内螺纹环42，每个锥形板41均设为弧形，四个锥形板41的一端相对称的固定连接于隔热罩31的内壁，并呈圆锥筒状，且锥形板41的外壁设有螺纹槽，内螺纹环42螺纹连接于锥形板41的螺纹槽上，内螺纹环42的外壁设有齿槽；管径调节机构4使用时，在塑料合金管熔化形变前，操作人员通过转动管径调节机构4中的内螺纹环42使四个相对称设置的锥形板41相互收缩或扩张，进而改变四个锥形板41之间环形开口的内径，用以适配不同塑料合金管的热熔连接管径。
35.进一步的，结合图3和图4，管径调节机构4还包括四个导向辊43，四个锥形板41的内壁均对称安装有两个固定块44，导向辊43转动安装于两个固定块44的相对一侧，当塑料合金管加热软化时持续向内推进管体，使管体外壁接触导向辊43，利用导向辊43的滚动使管体外壁产生形变，形成表面为矩形的管体，当两个塑料合金管通过热熔并塑形后，将两个管体端部进行插接，矩形的管体外壁形状能够增加连接强度。
36.具体的，管径调节机构4在对两个需要拼接的塑料合金管表面塑形后，能够通过管径测量工具测算角度，利用管径调节机构调整两个塑料合金管的连接角度以确保两个塑料合金管的插接，同时，还能够通过改变锥形板41的环形开口大小，使两个塑料合金管的管径
相匹配。
37.需要说明的是，隔热罩31两侧设有的矩形开口能够使内螺纹环42的外部置于开口处。
38.其中，如图1-图7所示，管内挤压机构5包括固定管53，固定管53的一端螺纹连接于隔热罩31的内壁，且固定管53位于四个锥形板41的内部，固定管53的外部对称设有四个线槽54，线槽54上滑动安装有多个气囊52，且气囊52通过螺栓固定连接于线槽54上，遮罩2的内部安装有气泵51，气泵51的出风口通过管体连通于固定管53的内部，且气泵51的出风口管体外壁连通有多个波纹软管55，波纹软管55的一端连通于气囊52的内部。
39.在对塑料合金管的管体进行热熔塑形时，管内挤压机构5中的固定管53能够插入管体内部，通过启动气泵51使气体进入固定管53中，并通过多个波纹软管55依次向气囊52中输送气体，气囊52在气体的压力下逐渐膨胀扩张，使气囊52够对塑料合金管内壁起到贴合支撑的作用，提高了塑料合金管热熔软化后的形状一致性，在气囊52使用前，操作人员能够滑动气囊52的所在位置，并通过螺栓进行固定，使气囊52能够根据不同长度的塑料合金管进行适配调节。
40.其中，如图1-图4所示，调节驱动机构6安装于遮罩2的内部，调节驱动机构6包括伺服电机64，伺服电机64安装于遮罩2的内部，遮罩2的外部通过转轴安装有齿辊63，伺服电机64的转动轴贯穿遮罩2，且伺服电机64的转动轴与齿辊63的外部均固定连接有齿轮62，两个齿轮62相互啮合，齿辊63与内螺纹环42相互啮合；调节驱动机构6使用时，通过启动伺服电机64使两个齿轮62相互啮合传动，驱动齿辊63与内螺纹环42表面齿槽相互啮合，在伺服电机64的正转或反转作用下能够使内螺纹环42自动转动，实现了管径调节机构4的自动调节功能。
41.具体的，为了使齿辊63和齿轮62不直接暴露在外部，遮罩2的一侧安装有顶壳61，齿辊63和齿轮62均位于顶壳61的内部。
42.如图1和图7所示，为了实现对气囊52气压的监测和控制，遮罩2的一侧安装有压力监控机构7，压力监控机构7包括dsp控制器72，dsp控制器72信号连接有a/d转换器73，a/d转换器73的信号输入端通过导线连接有气压传感器74，并且，气压传感器74设置于气泵51的出风口管体内壁，遮罩2的一侧安装有显示屏71，dsp控制器72的信号牌输出端与显示屏71的信号输入端连接，压力监控机构7使用时，气压传感器74用于监控气体通过气泵51出风口管体流入气囊52时的压力值，并将监测信号通过a/d转换器73进行转换并通过显示屏71进行展示，当气囊52贴合在塑料合金管内壁时，气压值会增加，便于操作人员观察气囊52是否贴合塑料合金管内壁。
43.需要说明的是，dsp控制器72的控制输出端分别与伺服电机64和气泵51的电控端连接，通过dsp控制器72还能够分别控制伺服电机64和气泵51的运行状态。
44.根据上述技术方案对本方案工作步骤进行总结梳理：本发明使用时，将需要热熔连接的两个塑料合金管端部通过隔热罩31一侧的进管口32进入电加热管33中，利用电加热管33对塑料合金管进行加热熔化，在塑料合金管熔化形变前，操作人员通过转动管径调节机构4中的内螺纹环42使四个相对称设置的锥形板41相互收缩或扩张，进而改变四个锥形板41之间环形开口的内径，用以适配不同塑料合金管的热熔连接管径，具备管径调节效果。
45.当塑料合金管加热软化时持续向内推进管体，使管体外壁接触导向辊43，利用导
向辊43的滚动使管体外壁产生形变，形成表面为矩形的管体，当两个塑料合金管通过热熔并塑形后，将两个管体端部进行插接，矩形的管体外壁形状能够增加连接强度，避免了常规圆筒状管体的端口在进行连接时，容易发生旋转现象。
46.本发明中，在对塑料合金管的管体进行热熔塑形时，管内挤压机构5中的固定管53能够插入管体内部，通过启动气泵51使气体进入固定管53中，并通过多个波纹软管55依次向气囊52中输送气体，气囊52在气体的压力下逐渐膨胀扩张，使气囊52够对塑料合金管内壁起到贴合支撑的作用，提高了塑料合金管热熔软化后的形状一致性，在气囊52使用前，操作人员能够滑动气囊52的所在位置，使气囊52能够根据不同长度的塑料合金管进行适配。
47.本发明中，通过气压传感器74监测的压力值能够监测气囊52是否贴合在管体内壁中，为了减少人为调节内螺纹环42的步骤，通过启动调节驱动机构6中的伺服电机64使两个齿轮62相互啮合传动，驱动齿辊63与内螺纹环42表面齿槽相互啮合，在伺服电机64的正转或反转作用下能够使内螺纹环42自动转动，实现了管径调节机构4的自动调节功能，节省了人为调节的步骤，提高了调节效率。
48.至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各零部件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

技术特征：
1.一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于，包括机架(1)、热熔机构(3)、管径调节机构(4)、管内挤压机构(5)以及调节驱动机构(6)：其中，所述机架(1)的顶部安装有遮罩(2)；所述热熔机构(3)包括隔热罩(31)，所述隔热罩(31)安装于所述机架(1)的顶部，所述隔热罩(31)的内部安装有电加热管(33)，所述隔热罩(31)的一侧嵌装有进管口(32)，所述隔热罩(31)的两侧均设有矩形开口；所述管径调节机构(4)包括四个锥形板(41)和内螺纹环(42)，每个所述锥形板(41)均设为弧形，四个所述锥形板(41)的一端相对称的固定连接于所述隔热罩(31)的内壁，并呈圆锥筒状，且所述锥形板(41)的外壁设有螺纹槽，所述内螺纹环(42)螺纹连接于所述锥形板(41)的螺纹槽上，所述内螺纹环(42)的外壁设有齿槽；所述管内挤压机构(5)安装于所述管径调节机构(4)的内部，所述管内挤压机构(5)用于对塑料合金管的管内进行挤压塑形；所述调节驱动机构(6)安装于所述遮罩(2)的内部，所述调节驱动机构(6)用于驱动所述内螺纹环(42)进行旋转。2.根据权利要求1所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述管径调节机构(4)还包括四个导向辊(43)，四个所述锥形板(41)的内壁均对称安装有两个固定块(44)，所述导向辊(43)转动安装于两个所述固定块(44)的相对一侧。3.根据权利要求1所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述管内挤压机构(5)包括固定管(53)，所述固定管(53)的一端螺纹连接于所述隔热罩(31)的内壁，且所述固定管(53)位于四个所述锥形板(41)的内部，所述固定管(53)的外部对称设有四个线槽(54)，所述线槽(54)上滑动安装有多个气囊(52)，且所述气囊(52)通过螺栓固定连接于所述线槽(54)上，所述遮罩(2)的内部安装有气泵(51)，所述气泵(51)的出风口通过管体连通于所述固定管(53)的内部，且所述气泵(51)的出风口管体外壁连通有多个波纹软管(55)，所述波纹软管(55)的一端连通于所述气囊(52)的内部。4.根据权利要求3所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述调节驱动机构(6)包括伺服电机(64)，所述伺服电机(64)安装于所述遮罩(2)的内部，所述遮罩(2)的外部通过转轴安装有齿辊(63)，所述伺服电机(64)的转动轴贯穿所述遮罩(2)，且所述伺服电机(64)的转动轴与所述齿辊(63)的外部均固定连接有齿轮(62)，两个所述齿轮(62)相互啮合，所述齿辊(63)与所述内螺纹环(42)相互啮合。5.根据权利要求4所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述遮罩(2)的一侧安装有压力监控机构(7)，所述压力监控机构(7)包括dsp控制器(72)，所述dsp控制器(72)信号连接有a/d转换器(73)，所述a/d转换器(73)的信号输入端通过导线连接有气压传感器(74)。6.根据权利要求5所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述气压传感器(74)设置于所述气泵(51)的出风口管体内壁。7.根据权利要求5所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述遮罩(2)的一侧安装有显示屏(71)，所述dsp控制器(72)的信号牌输出端与所述显示屏(71)的信号输入端连接。8.根据权利要求5所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述dsp控制器
(72)的控制输出端分别与所述伺服电机(64)和所述气泵(51)的电控端连接。9.根据权利要求4所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述遮罩(2)的一侧安装有顶壳(61)，所述齿辊(63)和所述齿轮(62)均位于所述顶壳(61)的内部。10.根据权利要求1所述的一种塑料合金管热熔连接设备，其特征在于：所述进管口(32)的开口处呈喇叭状。

技术总结
本发明公开了一种塑料合金管热熔连接设备，包括机架、热熔机构、管径调节机构、管内挤压机构以及调节驱动机构；其中，所述机架的顶部安装有遮罩；所述热熔机构包括隔热罩，所述隔热罩安装于所述机架的顶部，所述隔热罩的内部安装有电加热管，所述隔热罩的一侧嵌装有进管口；本发明使用时，将需要热熔连接的两个塑料合金管端部通过隔热罩一侧的进管口进入电加热管中，利用电加热管对塑料合金管进行加热熔化，在塑料合金管熔化形变前，操作人员通过转动管径调节机构中的内螺纹环使四个相对称设置的锥形板相互收缩或扩张，进而改变四个锥形板之间环形开口的内径，用以适配不同塑料合金管的热熔连接管径，具备管径调节效果。具备管径调节效果。具备管径调节效果。


技术研发人员：周峰 徐铭举 张凯 朱会灵 孙猛
受保护的技术使用者：江苏惠升管业集团有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/8/28