一种pvc-o管材磁吸控制径向拉伸装置及其加工方法
【技术领域】
[0001]—种PVC-O管材磁吸控制径向拉伸装置及其加工方法，属于PVC-O管材加工设备领域。
【背景技术】
[0002]双轴取向聚氯乙烯(PVC-O)是PVC管的最新进化形式，通过特殊的取向加工工艺制造的管材，一般是采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸，使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列，获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材，性能远优于普通PVC-U管材，研究开发PVC-O管材，可以大大节约原材料资源，降低成本，提高产品性能，具有明显的经济效益和社会效益。
[0003]PVC属于非结晶型的无定型塑料，由于分子中的氯具有较大的极性，因此呈刚性，玻璃化温度较高，没有明确的熔点。这种性能的管材，与其他结晶型的聚烯烃管材相比，较适合于进行双轴拉伸取向。PVC管材在成型过程中很容易进行单轴拉伸取向，即轴向拉伸取向，只要增加管材牵引和挤出的速比即可实现这种取向。但这种轴向拉伸取向对管材的性能来讲是毫无意义的，因为它虽然通过拉伸取向增加了管材取向的强度，但却降低了管材径向(即环向)的强度，这对于塑料管材，尤其是给水管材来说，是十分有害的，因为它会大大降低管材的液压爆破强度，这也是管材的质量标准中要规定管材的纵向回缩率一定要小于等于5%的原因。理想的拉伸取向应当是双向的，即双轴拉伸取向，通过双轴拉伸取向，既增加了管材的轴向强度，同时也增加了管材的径向(即环向)强度。也就是说，通过双轴拉伸取向，提高了管材的整体性能。在管材材料强度大大增加、管材原有液压爆破强度基础上，通过降低壁厚的方法节省原料，降低产品的成本。
[0004]现有技术，对PVC-O管材的轴向拉伸是容易实现的，但是径向(即环向)的拉伸的实现存在一定的技术问题，现有的径向扩张装置对管材的扩张由于自身结构的缺陷，不能保证管材整体扩张的均匀性，使得拉伸后的管材存在壁厚不均匀，管体容易变形等问题，严重影响了管材的使用强度。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种保证管体扩张均匀、拉伸不易变形的PVC-O管材磁吸控制径向拉伸装置及其加工方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该PVC-O管材磁吸控制径向拉伸装置，其特征在于，
包括:工作台；
加工筒，横向安装在工作台上，一侧连接有供电装置；
加热装置，设置在加工筒内侧，对PVC-O管体进行加热；
撑开机构，轴向安装在加工筒内，径向拉伸PVC-O管体，撑开机构一侧连接有带动其旋转的旋转动力机构； 压紧机构，设置在加工筒上，内端穿过加工筒靠近撑开机构，对PVC-O管体径向定位；PVC-O管体插入加工筒内，套装在撑开机构和压紧机构之间；
加工筒的尾部设有悬浮磁吸机构，通过悬浮磁吸机构控制撑开机构在转动过程中始终保持水平。将PVC-O管体套装在撑开机构和压紧机构之间，通过撑开机构提供动力，向外拉伸PVC-O管体，实现管体的径向拉伸，同时，通过外侧设置的压紧机构与撑开机构相配合，将PVC-O管体相对固定，阻止其在径向的随意移动，迫使其按照撑开机构的拉伸方向均匀的发生拉伸、扩张，有效的保证了管体径向拉伸的整体均匀性，保证管材的使用强度。
[0007]所述的悬浮磁吸机构包括安装在加工筒外侧上的电磁铁和固定在撑开机构上的金属悬浮块。电磁铁用于吸附撑开机构的末端，防止由于撑开机构过长，其末端过重出现的下垂，因此，在撑开机构的末端固定一个空心的金属悬浮块，即使随同旋转动力机构一起转动，也能持续受到电磁铁的吸附。
[0008]所述的撑开机构包括主轴、主动齿轮、啮合齿轮和移动撑块，主轴一端伸出加工筒端部的端盖连接电机，主轴上固定有随主轴一起转动的主动齿轮，主动齿轮的外圈均布多个与之啮合的啮合齿轮，所述的主动齿轮和啮合齿轮均为伞齿轮，啮合齿轮固定连接螺杆内端部，并通过螺杆外端部螺纹连接移动撑块，多根螺杆通过一固定支架穿套在一起，固定支架上设有套装螺杆并容许螺杆自由滑动的通孔。
[0009]撑开机构采用多个齿轮啮合传动的结构，通过齿轮的转动转变成移动撑块的直线移动，进而实现管材的径向拉伸，保证了管体拉伸的扩张精度，进一步的提高了管材拉伸的均匀性。
[0010]所述的主轴一端伸出加工筒端部的一侧连接旋转动力机构，旋转动力机构包括内圈动力机构和外圈动力机构，内圈动力机构与主轴伸出加工筒端部的一侧连接，并带动主轴的旋转，外圈动力机构设置在内圈动力机构的外圈，连接固定支架，并通过固定支架带动主轴外部的撑开机构整体实现旋转。
[0011]所述的内圈动力机构包括电刷、导电环，隔离套一端通过轴承安装在加工筒的端部，且隔离套端头内侧连接所述的固定支架，隔离套的外圈通过凹槽安装有导电环，导电环通过接触式连接的电刷连接套装在隔离套内的内圈电机；
外圈动力机构包括外圈电机和联轴器，外圈电机安装在工作台一侧的固定支座内，外圈电机的输出端通过联轴器连接所述的隔离套另一端。
[0012]所述的啮合齿轮呈中心对称设有多个，啮合齿轮外端安装的每个移动撑块的外圈呈弧形设置。
[0013]啮合齿轮设置多组，相应的移动撑块也设置相应数量的多组，多个移动撑块的设置将管体扩张的作用点尽可能的增多，同时，移动撑块还可随主轴一起发生转动，即撑开机构是通过自身的旋转来转动着扩张管材，更有效的保证了管体扩张的均匀性。
[0014]所述的压紧机构包括弧形压片、弹簧和吸合衔铁，弧形压片压制在PVC-O管体外表面，吸合衔铁外侧设有外封筒和外封筒顶部方便拆装的封盖，吸合衔铁上部与外封筒之间套装吸合线圈，下部与外封筒之间套装弹簧，外封筒内侧中部设有一圈安装弹簧的凸台；吸合衔铁下部插入加工筒内并在该端部安装弧形压片。
[0015]弧形压片与移动撑块配合使用，将管体控制在固定的加工位置，有效的防止管体的随意径向移动，避免此种移动带来的加工误差对管材拉伸均匀性造成的影响。
[0016]所述的移动撑块内端面设有与螺杆螺纹连接的内螺纹，移动撑块内部其他位置为中空设置。
[0017]一种利用上述PVC-O管材磁吸控制径向拉伸装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、压紧机构通电，上浮脱离与撑开机构的接触，留出PVC-O管体加工的间隙，将待加工的PVC-O管体从加工筒一端轴向推入，套装在撑开机构外圈，压紧机构断电，再由压紧机构压住PVC-O管体防止其发生转动；
b、通过加热装置对加工筒内的PVC-O管材加热，直至管体处于可拉伸加工的软化状态，并持续恒温加热；
c、启动撑开机构及撑开机构一侧连接的旋转动力机构，通过旋转动力机构带动撑开机构旋转，实现撑开机构在旋转的过程中径向拉伸PVC-O管体；
d、径向拉伸到预定尺寸，关闭加热，继续转动，直至PVC-O管体冷却定型，加工完成，待管体冷却后从加工筒中取出。
[0018]与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是:
1、同时具备管体拉伸和管体限位装置，将PVC-O管体套装在撑开机构和压紧机构之间，压紧机构作为限位装置，通过撑开机构提供动力，向外拉伸PVC-O管体，实现管体的径向拉伸，同时，通过外侧设置的压紧机构与撑开机构相配合，将PVC-O管体相对固定，