一种塑料管材扩口电气加热装置的制作方法

1.本发明涉及塑料管材扩口加工设备技术领域，具体涉及一种塑料管材扩口时所需的加热装置。


背景技术：

2.塑料管材广泛的应该于各行各业，管材的连接方式种类较多，其中最常用的是承插连接方式，管材一段的扩口结构和另一个管材的直管通过密封圈密封对接即可，此方式简单快捷，成本低，因此被管材广泛的应用。
3.中国专利cn 210139613u公开了一种pvc-o扩口机，它包括机身(1)，以及位于所述机身(1)一侧依次设置的预加热机构(2)、传导加热机构(3)、扩口机构(4)；所述机身(1)上依次设置有导轨(11)、转轨(12)、第一支撑台(13)、第二支撑台(14)，其中所述导轨(11)用于传输pvc-o管(100)，所述转轨(12)用于放置pvc-o管(100)并正对所述预加热机构(2)，所述第一支撑台(13)用于放置pvc-o管(100)并正对所述传导加热机构(3)，所述第二支撑台(14)用于放置pvc-o管(100)并正对所述扩口机构(4)；所述扩口机构(4)包括扩口框架(41)、第三导轨(42)、第二滑块(43)、第三气缸(44)、扩口架(45)、扩口模块(46)、第二夹紧装置(47)，其中所述第三导轨(42)水平横向设置在所述扩口框架(41)上，所述第二滑块(43)滑动设置在所述第三导轨(42)上，所述扩口架(45)固定连接在所述第二滑块(43)上，所述扩口模块(46)设置在所述扩口架(45)内，所述第三气缸(44)安装在所述扩口框架(41)上其驱动端连接所述扩口架(45)，所述第二夹紧装置(47)位于所述扩口框架(41)的端部用于夹紧所述pvc-o管(100)；所述扩口模块(46)包括导向块(461)、扩口模具(462)、涨块(463)、第二加热器(464)、法兰套(465)、感应开关(466)、连接杆(467)、第四气缸(468)、锥形导块(469)、模具连接块(4610)，其中所述导向块(461)和所述扩口模具(462)连接，所述模具连接块(4610)一端连接所述扩口模块(46)的壳体上一端连接所述扩口模具(462)，所述涨块(463)设置在所述扩口模具(462)内，所述锥形导块(469)位于所述涨块(463)内，所述涨块(463)通过所述连接杆(467)连接所述第四气缸(468)的驱动端，所述第四气缸(468)固定连接到所述扩口模块(46)的壳体上，所述第二加热器(464)通过法兰套(465)连接到所述模具连接块(4610)上，所述感应开关(466)设置在所述第二加热器(464)上。其说明书8页49段：pvc-o管到转轨上后，预加热机构对其进行预加热，然后pvc-o管被移动到第一支撑台上，传导加热机构对pvc-o管进行二次加热，然后pvc-o管被移动到第二支撑台上，扩口机构对pvc-o管进行扩口。其公开的管材加热方式由预加热机构、传导加热机构和扩口机构的第二加热器构成，在预加热机构上，pvc-o管被热风循环加热到小于pvc玻璃转化温度75℃；在传导加热机构上，管材主要通过传导加热，借助铝合金加热元素直接加热，加热度数的最大值要在100℃以下，热量梯度要小于预加热机构的温度，但是两个加热工位加热时间是相同的；扩口机构的第二加热器完成最后的加热，并完成扩口。此加热方式过于复杂，加热不均匀，加热效率低，生产速度慢，温度控制困难，最终难以保证管材扩口部位的力学性能和质量。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种塑料管材扩口电气加热装置，它提高一种设备简单，加热均匀，加热效率高，生产速度快，温度易控制的电气混合加热装置。
5.发明思路
6.现有塑料管材扩口设备的加热方式主要是通过预热工位先预热，换工位后扩口，再冷却此种方式来实现塑料管材的扩口，同时，中国专利cn 210139613u公开了一种pvc-o扩口机，该项技术中包括了pvc-o管材的加热扩口技术，第一是预加热机构要把pvc-o管材先加热到75℃，由于该装置使用加热棒进行加热，加热棒在加热到75℃时，由于冲温现象(俗称加热惯性：到达设定温度后，加热棒不能立刻达到停止加热，而是会缓慢的冷却加热棒)难以控制，要把pvc-o管材控制在75℃非常困难；在传导加热机构内，加热元件和第一加热器对pvc-o管材再次进行加热，第一加热器加热外芯，加热内芯由外部热气流进行加热，由于热气上浮的原理，会导致管材上部的温度高于下部的温度，造成加热不均匀；扩口机构的第二加热器通过加热模具连接块带动扩口模具和涨块的温度提升，由于涨块在扩口前是缩回到扩口模具和模具连接块的圆环内部，因此，扩口模具、模具连接块和涨块接触部位很少，加热传导慢，并且不均匀，最终会导致管材的加热不均匀，造成扩口的失败。本发明针对加热不均匀的情况，发明了分区加热的方式进行加热，根据热气上浮的原理，本发明通过每个区进行单独温度设定，上低下高，上少下多，并且还通过设置风机带动内部热量的循环，来达到均匀加热的目的，同时，还设置了恒温装置，通过抽取温度高的热气来进行模具和管材内壁的加温，最终达到管材内外上下的温度一致，从而保证扩口的均匀性和成功率。
7.为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：
8.一种塑料管材扩口电气加热装置，包括壳体，加热单元，热电偶，抽风机，所述壳体为一圆筒形壳体，壳体内沿轴向设有若干均布加热单元，每组加热单元对应的位置设置有热电偶，每组加热单元单独控制分区进行加热，壳体外圆柱面上设有均布的气嘴，所属气嘴通过热气输送管道连接抽风机，通过热气输送管道与扩口模具内腔连通。
9.所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，壳体内沿轴向设有至少四组加热单元，每组加热单元单独控制分区进行加热。每组分区单独进行加热，调低上区的温度，调高下区的温度，根据热气上升的原理，最终达到上下温度一致。所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，壳体的外壳体上有风机，风机沿扩口模具的切线方向设置或与扩口模具切线平行的方向设置。设置风机进行壳体内部热气的循环，可以进一步调节壳体内的热量分布，同时也可快速调节加热箱内的温度均衡。
10.所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，它还包括恒温箱，所述的恒温箱的进口与抽风机的出口通过热气输送管道相连，恒温箱出口和扩口模具内腔通过热气输送管道连通。由于冲温现象(俗称加热惯性：到达设定温度后，加热棒不能立刻达到停止加热，而是会缓慢的冷却加热棒)难以控制，本发明通过设置抽风机抽走多余的热量，来达到稳定温度的作用，同时，通过恒温箱来对多余的热量进行升温并使用此热量来加热扩口模具和管材的内壁，使得内外同时加热，提高了加热效率，也就提高了生产的效率。
11.所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，壳体塑料管材进入的端面设置有可拆卸环形端盖，端盖内圈设有耐高温的软质胶圈，其内径与所扩口的pvc-o管外径相适应。设置
耐高温的软质胶圈是防止热量的外溢，而导致加热效率的降低，还有利于保证壳体内的问题一致，从而提高加热的均匀性。
12.所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，它还设有自动控制柜，所述的加热单元，热电偶，抽风机，风机，恒温烘箱都与自动控制柜相连。所有的加热部件均由自动控制器根据温度的不同，由内部程序进行自动调节，减少人工延迟，保证生产的准确性。
13.有益效果：
14.由于壳体加热单元为多组加热单元单独控制进行加热，根据热气上升的原理，设置温度为上低下高，最终达到上下温度一致，使得壳体内加热均匀；设置风机可以加快壳体内部热气的循环，进一步调节壳体内的热量分布，同时也可快速使加热箱内的温度达到均衡；设置抽风机和恒温箱，抽风机抽走多余的热量，快速稳定壳体内的温度的作用，通过恒温箱来对多余的热量进行升温并使用此热量来加热扩口模具和管材的内壁，使得管材内外壁同时加热，提高了加热效率，也就提高了生产的效率。
15.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
16.图1为管材扩口加热装置的剖视图
17.图2为管材扩口加热装置的左视图
18.图中，1、扩口模具，2、加热单元，3、导线，4、壳体，5、输送管道，6、热电偶，7、恒温箱，8、自动控制机构，9、气嘴，10、信号传输线。
19.实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
21.实施例1，结合图1和图2：一种塑料管材扩口电气加热装置，包括壳体4，所述壳体4为一圆柱形壳体，壳体内沿轴向设有四组加热单元2，加热单元2通过导线3与自动控制机构8中相对应的控制模块连通，每组加热单元对应的位置设置有热电偶6通过信号传输线10将本组加热单元的温度传输到自动控制机构8中相对应的控制系统，每组加热单元单独控制分区进行加热，壳体4外圆柱面上设有气嘴9，通过热气输送管道5与扩口模具1内腔连通，热气输送管道上设置有抽风机，加热装置工作时，塑料管材需要扩口的部分输送到壳体4后，壳体内加热单元开始加热，当温度达到设定的温度时，由于冲温现象使得壳体内的温度继续快速升高，此时热气输送管道上的抽风机开始工作，将加热箱内的热空气输送到扩口模具内腔对扩口模具和管材内壁同时进行加热，当壳体内温度达到设定温度后，加热单元停止加热，扩口模具开始进行扩口工序。
22.实施例2，与实施例1不同的是：所述的壳体4中的加热单元2为沿圆周方向垂直设置有八组均匀分布的加热单元。
23.实施例3，与实施例2不同的是：所述的壳体外壳体上沿圆柱面切线方向设置有风机与壳体内相通，壳体加热时打开风机，使壳体内气体沿圆周方向旋转，促进壳体内各处温度均匀一致。
24.实施例4，与实施例3不同的是：所述的连接壳体和扩口模具之间设置有恒温烘箱，热气输送管道先将壳体和恒温烘箱连通，之后另一段热气输送管道将恒温烘箱和扩口模具
内腔连通。工作时，塑料管材需要扩口的部分输送到加热箱后，壳体内加热单元开始加热，当温度达到设定的温度时，由于冲温现象使得壳体内的温度继续快速升高，此时热气输送管道上的抽风机开始工作，将加热箱内的热空气输送到恒温烘箱，通过恒温烘箱将温度稳定在设定温度后输送到扩口模具内腔对扩口模具同时进行加热，当壳体内温度达到设定温度后，加热单元停止加热，扩口模具开始进行扩口工序。
25.实施例5，与实施例4不同的是：所述的壳体塑料管材进入的端面设置有可拆卸环形端盖，端盖内圈设有耐高温的软质胶圈，其内径与所扩口的塑料管材外径相适应，当塑料管材需要扩口的部分输送到加热箱后可起到封闭壳体，减少热量损失。

技术特征：
1.一种塑料管材扩口电气加热装置，包括壳体，加热单元，热电偶，抽风机，所述壳体为一圆筒形壳体，壳体内沿轴向设有若干均布加热单元，其特征在于：每组加热单元对应的位置设置有热电偶，每组加热单元单独控制分区进行加热，壳体外圆柱面上设有均布的气嘴，所述气嘴通过热气输送管道连接抽风机，通过热气输送管道与扩口模具内腔连通。2.根据权利要求1所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，其特征在于：壳体内沿轴向设有至少四组加热单元，每组加热单元单独控制分区进行加热。3.根据权利要求2所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，其特征在于：壳体的外壳体上有风机，风机沿扩口模具的切线方向设置或与扩口模具切线平行的方向设置。4.根据权利要求3所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，其特征在于：还包括恒温箱，所述的恒温箱的进口与抽风机的出口通过热气输送管道相连，恒温箱出口和扩口模具内腔通过热气输送管道连通。5.根据权利要求4所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，其特征在于：壳体塑料管材进入的端面设置有可拆卸环形端盖，端盖内圈设有耐高温的软质胶圈，其内径与所扩口的塑料管材外径相适应。6.根据权利要求5所述的一种塑料管材扩口电气加热装置，其特征在于：还设有自动控制机构，所述的加热单元，热电偶，抽风机，风机，恒温烘箱都与自动控制机构相连。

技术总结
一种塑料管材扩口电气加热装置，包括壳体，加热单元，热电偶，抽风机，所述壳体为一圆筒形壳体，壳体内沿轴向设有若干均布加热单元，每组加热单元对应的位置设置有热电偶，每组加热单元单独控制分区进行加热，壳体外圆柱面上设有均布的气嘴，所属气嘴通过热气输送管道连接抽风机，通过热气输送管道与扩口模具内腔连通。本发明提高了加热效率，也就提高了生产的效率。产的效率。产的效率。


技术研发人员：宋晓玲 黄东 严格 朱财 兰明 赵中华 徐涛 万锡涛 蒋琨 何彩珍 周霞
受保护的技术使用者：新疆天创科技有限责任公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/9/23