专利名称：一种生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种用于生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，属于塑料成型设备技术领域。
背景技术：
滴灌是一种最为节水的灌溉技术，滴灌带是主要的滴灌部件之一，通过其上的迷宫流道，可将压力水流变为小流量水滴或细流缓慢滴出或流出。但目前由于前期使用投入过高，限制了该技术在广大农村尤其是干旱缺水的贫困地区推广应用。目前常用的滴灌带的迷宫流道成型方法主要是真空吸塑法首先由挤出机连续挤出一个薄壁圆筒，在半熔融状态向上拉伸过程中，将挤出的薄壁管压扁，在冷却以前再通过成型轮将薄壁塑料管压合成迷宫流道形状，同时利用真空吸塑方式吸出迷宫流道，再经过剖切，分成两条侧翼单边有迷宫的滴灌带。这种生产方法和设备一次最多压合2条滴灌带，生产效率较低。现有真空定径成型轮是在厚度1. Omm左右，直径380 570mm的圆盘形钢片上，沿圆周扇面刻出外沿弧线长度小于4mm、深度0. Imm左右的浅槽，作为抽气通道。同时在对应浅槽或与浅槽错开的外径圆周上，还要刻出深度1. Omm左右的缺口，然后将至少3片，多者达5片的圆盘形钢片对应叠合，外侧再用直径相同，厚度50 80mm的两个钢制圆盘，将多片叠合的圆盘形钢片卡合锁紧组成。这种结构的成型轮缺点是；一是受结构限制，多片圆盘构成的迷宫只能是矩形，而矩形迷宫水力性能差，是造成滴灌带容易堵塞的根本原因。二是成型轮通水冷却结构设计不合理，成型轮得不到及时冷却，加工速度无法提高。三是每个成型轮上，长度小于4mm、宽度0. 1mm、深度> 50mm的迷宫抽气通道就有数千个，有一处被堵塞，成型轮就要整体拆卸维修或造成报废。如何使滴灌带的成型效率提高，仍然是制约滴灌带产量的瓶颈问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种同时成型多条滴灌带的水冷真空成型辊，以期大幅提高生产真空热封滴灌带的生产效率，解决成型轮真空抽气通道的阻塞问题。本实用新型的技术方案是这样实现的这种用于生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，由旋转成型轮套装在固定空心轴上组成，环绕空心轴设置固定水套构成冷水腔，空心轴与旋转成型轮之间轴向设置有真空室，工作时，通过链轮的端面棘齿与旋转成型轮端面棘齿啮合，带动旋转成型轮以固定水套为轴转动。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，所述的旋转成型轮外表面沿轴向设置固定间距的环形凸棱，环形凹槽和均布的抽气通孔，环形凹槽内镶嵌横截面为矩形的环形迷宫成型环，旋转成型轮镶嵌迷宫成型环后，成型环外径与环形凸棱外径相同。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，所述的每条成型环外表面沿圆周方向刻有N组等间距的迷宫凹槽，迷宫凹槽按水力性能要求设计形状，凹槽底部设置迷宫抽气通孔与旋转成型轮的抽气通孔连通，当抽气通孔旋转到水冷轴的真空室位置时即形成真空条件，在环形凸棱与迷宫成型环之间的旋转成型轮外表面，抽吸出滴灌带过水通道， 在迷宫凹槽处抽吸出出水迷宫，同时环形凸棱与环形迷宫成型环凸起部分压合滴灌带。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，所述旋转成型轮上设置的抽气通孔大于迷宫成型环设置的迷宫抽气通孔。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，所述真空室通过抽气过度管与空心轴连接，空心轴一端堵死，一端连接抽气口，抽气口通过真空抽气管、真空抽气阀与真空泵连接。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，所述旋转成型轮内表面其它部位与真空室隔离，不形成真空条件，并与固定空心轴接触。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，所述固定空心轴与端盖构成冷水腔，端盖上设置冷却水进水口和出水口。所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊设置于双模头螺杆挤出机的设置于挤出模头下方，与同步反向转动的柔性压辊并列。本实用新型可直接与大型塑料挤出机配套使用，在同一条生产线上可同时成型 12 24条滴灌带，大幅度提高生产效率和降低滴灌带生产成本，使滴灌带的加工设备向着专业化，配套标准化方向发展，质量更容易控制，以满足我国节水灌溉突飞猛进的市场需求。
图1 用于生产真空热封滴灌带的加工设备原理示意图图2:是图1的俯视图图3 水冷真空成型辊结构示意图图4:是图3的A-A剖面图图5 是图3的B-B剖面图图6 是图3的C局部放大图图7:是图3的D向视图图8:是图3的E向视图图9 是图7的F局部放大图图1、图2加工设备主视图、俯视图图标说明1、挤出机螺杆皮带轮 2、挤出机上料斗 3、挤出机螺筒4、挤出机机箱 5、挤出机螺筒加热器 6、模头直角接头7、挤出模口 A 8、双片挤出模头 9、挤出模口 B10、水冷真空成型辊 11、切刀轴 12、驱动电机皮带轮13、驱动皮带 14、气缸 15、柔性压辊 16、成型未切分的滴灌带17、张紧辊A 18、张紧辊B 19、张紧辊C 20、张紧辊021、展平辊 22、缠绕轴 23、真空抽气管24、回水管25、进水管26、进水控制阀门 27、排气阀 28、 抽气阀29、冷却水箱30、真空泵图3 图9水冷真空成型辊图标说明10-1、抽气口 10-2、锁紧螺母 A 10-3、进水口 10_3_1、进水口 10_3_2、出水口 10-4、端盖A 10-5、迷宫成型环10-5-3、迷宫凹槽 10_5_1、10_5_2、抽气通孔10_6、环形凸棱 10-7、冷水腔 10-8、抽气过度管10-9、固定水套 10-9-1、水冷轴真空室 10-10、旋转成型轮10-11、空心轴 10-12、端盖B 10-13、锁紧螺母B10-14、驱动链轮 10-15、轴承 10-16、卡簧 10-17、固定轴座
具体实施方式
图1、2所示生产真空热封滴灌带的加工方法及设备工作原理示意图，本实用新型的一个实施例是由一台塑料挤出机同时挤出两片塑料薄膜，在塑料薄膜上同时成型多组滴灌带的过水通道和出水迷宫，在线分切成为多条滴灌带。本实用新型的水冷真空成型辊10是与双模头螺杆挤出机配套的关键设备，设置于挤出模头下方，并且与柔性压辊15并列构成成型工位，依次设置于成型工位后方的还有张紧辊17、18、19、20，设置于张紧辊之间的切分刀11，设置于切分工位后方的展平轮21和缠绕轴22等组成生产线。所述的水冷真空成型辊10由旋转成型轮10-10套装在固定空心轴10-11上组成，环绕空心轴设置固定水套10-9构成冷水腔10-7，空心轴与旋转成型轮之间轴向设置有真空室10-9-1，工作时，通过链轮10-14的端面棘齿与旋转成型轮端面棘齿啮合，带动旋转成型轮10-10以固定水套(10-9)为轴转动。如图5所示。旋转成型轮10-10外表面沿轴向设置固定间距的环形凸棱10-6，环形凹槽和均布的抽气通孔10-5-2，图6、图7、图9所示的环形凹槽内镶嵌横截面为矩形的环形迷宫成型环 10-5，每条成型环外表面沿圆周方向刻有N组等间距的迷宫凹槽10-5-3，凹槽底部设置直径0. 5 0. 6mm的迷宫抽气通孔10_5_1与旋转成型轮圆周均布的较大的抽气通孔10_5_2 连通，抽气通孔10-5-2的直径2 3mm，孔间距10 12mm。当抽气通孔10-5-2旋转到水冷轴的真空室10-9-1位置时即形成真空条件，在环形凸棱10-6与迷宫成型环10-5之间的旋转成型轮外表面，抽吸出滴灌带过水通道10-5-5，在迷宫凹槽10-5-3处抽吸出出水迷宫，同时环形凸棱10-6与环形迷宫成型环10-5凸起部分与柔性压辊压合半熔融状态的滴灌带。旋转成型轮10-10内表面其它部位与真空室10-9-1隔离，不形成真空条件，并与固定空心轴外径表面接触，通水冷却表面与外表受热表面距离为13 15mm，便于成型轮快速冷却。迷宫成型环10-5的迷宫凹槽10-5-3可按水力性能要求刻成任意形状。旋转成型轮10-10镶嵌迷宫成型环后，成型环外径与环形凸棱外径相同。图4所示真空室10-9-1通过抽气过渡管10-8与空心轴10_11连接，空心轴一端堵死，一端连接抽气口 10-1，抽气口通过真空抽气管23、真空抽气阀28与真空泵30连接。图8所示，固定空心轴10-11、固定水套10-9和端盖10_4、10-12构成冷水腔10_7， 端盖上设置冷却水进水口 10-3-1和出水口 10-3-2。这种生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊可以与塑料挤出机配套，也可以与塑料吹膜机配套使用。工作原理包括塑料挤出机挤出的两片塑料薄片A、B靠重力垂入柔性压辊15和水冷真空成型辊10之间的空隙，在柔性压辊与水冷真空成型辊在压合塑料薄片同时，水冷真空成型辊在厚B片上真空抽吸成型多条滴灌带的过水通道和出水迷宫。设备安装时，柔性压辊外圆与成型辊水冷轴套真空室的中心顺时针10 12度相切。具体操作包括在挤出机工作同时启动成型辊驱动电机，驱动成型辊10，然后启动气缸14，气缸活塞推动柔性压辊轴，均勻压在与其平行安装的水冷真空成型辊上。这时， 柔性压辊在成型辊带动下，与成型辊同步反向转动。调整成型辊转动速度，在成型辊与柔性压辊压合作用下，一面拉伸、牵引、冷却半熔融态塑料薄片，一面将两层塑料薄片需要粘合的部位迅速粘合，同时靠真空抽吸，将多条滴灌带过水通道和出水迷宫抽吸成型。工作时，水冷真空成型辊的水冷轴套通入冷却水，打开抽气阀28，启动真空泵30， 抽吸塑料薄片B，使过水通道和出水迷宫成型，同时A、B两层塑料薄片粘合，工作真空度靠排气阀27调节。如前所述，本实用新型的主要创新点是与双模头塑料挤出机配套设计了多过水流道和出水迷宫的大型滴灌带成型辊及其真空抽吸和冷却系统和结构，本实用新型改变了挤出和真空吸塑的设备工作方式，在保证加工精度的前提下，大幅度提高了吸塑滴灌带的生产效率，可同时加工12-24条滴灌带。上述描述仅作为本实用新型一种生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊可实施的技术方案提出，不作为对其结构或技术的限制条件。
权利要求1.一种生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述的水冷真空成型辊 (10)由旋转成型轮(10-10)套装在固定空心轴(10-11)上组成，环绕空心轴设置固定水套 (10-9)构成冷水腔(10-7)，空心轴与旋转成型轮之间轴向设置有真空室(10-9-1)，工作时，通过链轮(10-14)的端面棘齿与旋转成型轮端面棘齿啮合，带动旋转成型轮(10-10)以固定水套(10-9)为轴转动。
2.根据权利要求1所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述的旋转成型轮(10-10)外表面沿轴向设置固定间距的环形凸棱(10-6)，环形凹槽和均布的抽气通孔(10-5-2)，环形凹槽内镶嵌横截面为矩形的环形迷宫成型环(10-5)，旋转成型轮 (10-10)镶嵌迷宫成型环后，成型环外径与环形凸棱外径相同。
3.根据权利要求2所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述的每条成型环外表面沿圆周方向刻有N组等间距的迷宫凹槽(10-5-3)，迷宫凹槽按水力性能要求设计形状，凹槽底部设置迷宫抽气通孔(10-5-1)与旋转成型轮的抽气通孔 (10-5-2)连通，当抽气通孔旋转到水冷轴的真空室(10-9-1)位置时即形成真空条件，在环形凸棱(10-6)与迷宫成型环(10-5)之间的旋转成型轮外表面，抽吸出滴灌带过水通道 (10-5-5)，在迷宫凹槽(10-5-3)处抽吸出出水迷宫，同时环形凸棱(10-6)与环形迷宫成型环(10-5)凸起部分压合滴灌带。
4.根据权利要求3所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述旋转成型轮上设置的抽气通孔(10-5-2)大于迷宫成型环设置的迷宫抽气通孔(10-5-1)。
5.根据权利要求1所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述真空室(10-9-1)通过抽气过渡管(10-8)与空心轴(10-11)连接，空心轴一端堵死，一端连接抽气口(10-1)，抽气口通过真空抽气管(23)、真空抽气阀(28)与真空泵(30)连接。
6.根据权利要求1所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述固定空心轴(10-11)与端盖(10-4,10-12)构成冷水腔(10-7)，端盖上设置冷却水进水口 (10-3-1)和出水口(10-3-2)。
7.根据权利要求1所述的生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，其特征在于，所述的水冷真空成型辊设置于双模头螺杆挤出机的设置于挤出模头下方，与同步反向转动的柔性压辊(15)并列。
专利摘要本实用新型的目的在于提供一种生产真空热封滴灌带的水冷真空成型辊，由旋转成型轮套装在固定空心轴上组成，环绕空心轴设置固定水套构成冷水腔，空心轴与旋转成型轮之间轴向设置有真空室，工作时，通过链轮的端面棘齿与旋转成型轮端面棘齿啮合，带动旋转成型轮以固定水套为轴转动。本实用新型的成型辊可同时成型12～24条滴灌带，大幅度提高生产效率和降低滴灌带生产成本，使滴灌带的加工设备向着专业化，配套标准化方向发展，质量更容易控制，以满足我国节水灌溉突飞猛进的市场需求。
文档编号B29C43/56GK202097964SQ201120139458
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者崔建伟, 杨永辉 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所