一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置的制作方法

本实用新型涉及一种塑料管材生产装置，具体是一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置。

背景技术：

传统塑料管材因具有质轻、耐化学药品性优良、电绝缘性较好、施工简易和价格便宜等特点被广泛应用，但是对于大口径管材而言，现有装置难以达到大口径管材的强度要求。双向拉伸是管材增强的重要技术手段。

目前，双向拉伸管材较为成熟的装置有连续成型管材装置、扩口成型管材装置、旋转成型管材和真空成型装置。连续成型管材装置使用最为广泛，该装置以直通式挤出机为主，成型的顺序是挤出机挤出管坯，经冷却定型后，通过第一牵引机牵引进入加热装置进行二次加热，加热至高弹态后，通过第一牵引机与第二牵引机轴向速度差实现的对管坯被加热段的轴向取向，同时，被加热段管坯通过扩胀模具并在管坯内施加均匀压力，从而实现周向取向，两段叠加实现管坯双向拉伸。该装置的挤出机头内部分流梭结构，使管材产生不止一条熔接痕，导致成型管材性能下降，扩胀模具使管材牵引阻力大，产品抗爆破强度低，且二次加热消耗能量，增大成型管材成本。扩口成型管材装置为间歇式生产，该装置利用布袋内压扩张、机械扩管、分段气扩进行管材扩胀，管材被扩口部分轴向末端固定，虽生产稳定，但生产不能连续，且必须借加热段内部流体压力或外真空扩张来实现双向拉伸，使产品成本增大。旋转成型管材装置是由传动装置带动芯轴和芯棒转动，继而使熔融的塑料料流形成周向流动，芯棒与芯轴旋转会造成熔体受力不均匀，降低产品的力学性能。真空成型装置利用扩型口模和真空箱进行管材双向拉伸，熔体在通过扩型口模时阻力增大，通过外部抽真空使熔体抵抗阻力紧贴口模流动，从而达到管材拉伸效果，该装置使用抽真空装置能源损耗大，且真空箱内需要控制温度，操作不便。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置，目的是利用熔体泵将双螺杆挤出机的高温聚合物增压，稳压后使熔体在压力作用下沿扩形口模与螺旋芯棒构建的流道先环向流动后通过口模直径渐变的熔体流道，通过流道的熔体经冷却定型成管材。通过流道的改进设计，使熔体在流道内沿轴向和径向双向扩张运动，从而实现双轴取向增强管材的作用。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置，包括双螺杆挤出机、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置和机头体，其特点在于：在双螺杆挤出机和机头体之间设有熔体泵，双螺杆挤出机的出口与熔体泵的进口相连，熔体泵的出口与机头体进口相连，机头体的出口与定型装置进口相连，定型装置的出口与冷却装置进口相连，冷却装置的出口与牵引装置进口相连，牵引装置的出口设有切割装置。

本实用新型的特点还在于：

所述的机头体，包括模体、螺旋芯棒、扩形口模、锁母和调节螺栓；所述的螺旋芯棒安装在模体的内腔中，模体的出口端设有扩形口模，用锁母紧固，设有调节螺栓，用于调节螺旋芯棒与扩形口模之间的间隙；模体的外壳体中安装有热电偶。

所述的螺旋芯棒，其形成流道的外圆形状为小圆柱体直径渐变大圆柱体的组合，在小圆柱体上设有螺旋槽。

所述的扩形口模的内孔形状与螺旋芯棒上形成流道的外圆形状相对应，二者之间留有间隙，由间隙形成一个熔体流道；该流道的扩张比范围为1.5-2.5。

本装置的工作原理：按照配方配好的物料由双螺杆挤出机输送至熔体泵，流经熔体泵通过齿轮环隙及间隙时，熔体受剪切挤压作用，流量稳定，压力增大，流至机头体，通过扩形口模与螺旋芯棒构建的流道，在螺旋芯棒的螺旋线处沿周向方向循环流至口模扩形处，对熔体产生拉伸及周向取向，因熔体泵具有一定压力的熔体在口模扩形处迅速扩张变薄、压实，由牵引装置对管材进行拉伸，经定型装置、冷却装置后成型，成型管材经切割装置的切割、放管，完成一整套生产流程。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型利用熔体泵，实现熔体定压、定量的挤出，保证了制品的均匀性，减小制品的公差；可以实现多种尺寸、尤其是大口径管材的制备；采用螺旋芯棒和直径渐变性流道的设计，可有效增强熔体环向流动效果，增强周向强度；在熔体泵的压力作用下熔体实现周向取向和径向扩张；轴向拉伸取向只需要增加牵引速度，可增强管材的轴向强度。

附图说明

图1为本实用新型的一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置示意图。

图2为本实用新型的机头体的结构示意图。

图中标号：1－双螺杆挤出机，2－熔体泵，3－螺旋芯棒，４－热电偶，5－定型装置，6－冷却装置，7－牵引装置，8－切割装置， 9－扩形口模，10－锁母，11－模体，12－调节螺栓。

具体实施例

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参见图1和图2，图1为本实用新型的一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置示意图。图2为本实用新型的机头体的结构示意图。

一种利用熔体泵双轴取向挤出管材的装置，包括双螺杆挤出机1、定型装置5、冷却装置6、牵引装置7、切割装置8和机头体，其特点在于：在双螺杆挤出机1和机头体之间设有熔体泵2，双螺杆挤出机1的出口与熔体泵2的进口相连，熔体泵2的出口与机头体进口相连，机头体的出口与定型装置5进口相连，定型装置5的出口与冷却装置6进口相连，冷却装置6的出口与牵引装置7进口相连，牵引装置7的出口设有切割装置8。

本实用新型的特点还在于：

所述的机头体，包括模体11、螺旋芯棒3、扩形口模9、锁母10和调节螺栓12；所述的螺旋芯棒3安装在模体11的内腔中，模体11的出口端设有扩形口模9，用锁母10紧固，设有调节螺栓12，用于调节螺旋芯棒3与扩形口模9之间的间隙；模体11的外壳体中安装有热电偶4。

所述的螺旋芯棒3，其形成流道的外圆形状为小圆柱体直径渐变大圆柱体的组合，在小圆柱体上设有螺旋槽。

所述的扩形口模9的内孔形状与螺旋芯棒3上形成流道的外圆形状相对应，二者之间留有间隙，由间隙形成一个熔体流道；该流道的扩张比范围为1.5-2.5。