一种pvc-o管材径向磁吸感应拉伸装置及其加工方法
【技术领域】
[0001]一种PVC-O管材径向磁吸感应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管材径向磁吸感应拉伸装置。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该PVC-O管材径向磁吸感应拉伸装置，其特征在于，包括:底座；
加工筒，内壁设有电加热装置，横向安装在底座上，通过电加热装置对PVC-O管体进行加热；
撑开机构，包括旋转撑开机构和磁力吸合机构，旋转撑开机构轴向安装在加工筒内，旋转撑开机构一端伸出加工筒外部并连接有旋转动力机构，通过旋转动力机构带动实现对PVC-O管体的径向旋转拉伸，磁力吸合机构固定安装在加工筒的外圈，可与旋转撑开机构外圈发生电磁吸合；
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。
[0007]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。
[0008]所述的撑开机构包括旋转撑开机构和磁力吸合机构，旋转撑开机构包括中心轴和轴向安装在中心轴上的多组铁质旋转撑块组，每组铁质旋转撑块组包括多个径向均布在中心轴外圈的铁质旋转撑块，中心轴上固定设有多个用于安装铁质旋转撑块的凸起，铁质旋转撑块内侧设有与凸起形成活动插接的凹槽；
磁力吸合机构，包括强力电磁铁和电磁铁线圈组，强力电磁铁外套装电磁铁线圈组，并通过线圈筒固定安装在加工筒的外圈，磁力吸合机构设有多组，每一组的安装位置与铁质旋转撑块组的位置相配合，且在中心轴径向环形均布多组。
[0009]铁质旋转撑块在弹簧拉力作用下靠近中心轴，当中心轴转动时候，铁质旋转撑块在离心力作用下，远离中心轴，铁质旋转撑块外凸面对PVC起到径向拉伸作用；同时，磁力吸合机构主要是辅助作用，当离心力不足以使铁质旋转撑块往外运动时，使电磁铁线圈组通电，强力电磁铁将磁吸力导入到加工筒内，磁力对铁质旋转撑块产生吸力，强力电磁铁和电磁铁线圈组沿加工筒圆周设有多组，多组线圈缠绕方向相同、多组线圈电流方向相同、多组线圈产生磁力方向相同。
[0010]所述的中心轴一端伸出加工筒端部的一侧设有旋转动力机构，旋转动力机构包括电机和联轴器，电机通过电机基座固定在底座一端，电机输出端通过联轴器连接中心轴伸出加工筒的端部。
[0011]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旋转撑块的直线移动，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。
[0012]啮合齿轮设置多组，相应的旋转撑块也设置相应数量的多组，多个旋转撑块的设置将管体扩张的作用点尽可能的增多，同时，旋转撑块还可随中心轴一起发生转动，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。
[0013]所述的铁质旋转撑块为内部中空设置，与PVC-O管体贴合接触外端面为光滑的弧形面。
[0014]优选的，压紧机构包括弹簧、吸合衔铁和吸合压板，吸合压板压制在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，吸合衔铁下部插入加工筒内并在该端部安装吸合压板；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，弹簧一端固定在外封筒上，另一端套装在吸合衔铁上后固定连接吸合压板。
[0015]吸合压板与旋转撑块配合使用，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]所述的电加热装置为安装在加工筒的内壁上的电加热丝。
[0017]所述的中心轴伸出加工筒的一端通过轴承固定在加工筒的端部，另一端设有防止中心轴端部下垂的磁力悬浮吸合机构，磁力悬浮吸合机构包括安装在加工筒外侧的吸合电磁铁和固定在中心轴端部的悬浮端盖。
[0018]一种利用上述PVC-O管材径向磁吸感应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，留出管材加工的间隙，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，再由压紧机构压住管材防止其发生转动；
b、通过电加热装置对加工筒内的PVC-O管体加热，直至管体处于可拉伸加工的软化状态，持续恒温加热；
C、启动旋转动力机构，旋转撑开机构在旋转动力机构的带动下在PVC-O管体内旋转，同时给磁力吸合机构通电，通过磁力吸合机构与旋转撑开机构外圈发生电磁吸合，并控制旋转撑开机构的径向移动，实现PVC-O管体在旋转的过程中缓慢的径向拉伸；
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。
[0019]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，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。
[0020]2、撑开机构用来实现管材的径向拉伸，而撑开机构采用铁质旋转撑块与具备强大的电磁吸力的磁力吸合机构相配合的模式，通过吸动旋转撑块，由旋转撑块发生的直线移动实现管材的径向拉伸，同时，旋转撑块又跟随中心轴发生同步旋转，这就有效的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。
[0021]3、旋转撑开机构和磁力吸合机构分别对应设置多组，相应的旋转撑块也设置相应数量的多组，多个旋转撑块的设置将管体扩张的作用点尽可能的增多，同时，旋转撑块还可随中心轴一起发生转动，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。
[0022]4、吸合压板与旋转撑块配合使用，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。
【附图说明】
[0023]图1为PVC-O管材径向磁吸感应拉伸装置主视图示意图。
[0024]图2为加工筒内结构主视图剖视示意图。
[0025]图3为撑开机构与压紧机构安装关系侧视图示意图。
[0026]图4为PVC-O管材径向磁吸感应拉伸装置轴测图示意图。
[0027]图5为压紧机构剖视图示意图。
[0028]其中，1、底座2、尾部固定支座3、调整垫块4、电机基座5、电机6、加工筒7、联轴器 8、轴承 9、前部固定板 10、压紧机构 1001、外封筒 1002、封盖 1003、吸合线圈1004、弹簧 1005、吸合衔铁 1006、吸合压板 11、撑开机构 1101、中心轴1102、铁质旋转撑块1103、强力电磁铁1104、电磁铁线圈组1105、凸起1106、线圈筒12、悬浮端盖13、PVC-O管体14、吸合电磁铁。
【具体实施方式】
[0029]图1~5是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~5对本发明做进一步说明。
[0030]参照附图1~5:—种PVC-O管材径向磁吸感应拉伸装置，包括底座1、加工筒6、电加热装置、径向拉伸PVC-O管体13的撑开机构11和压制PVC-O管体13的压紧机构10，加工筒6内壁设有电加热装置，电加热装置为安装在加工筒6的内壁上的电加热丝，可均布在加工筒6的内壁上，保证均匀的加热效果。加工筒6横向安装在底座I上，底座I可如图1所示的，分成左右两部分，加工筒6安装在左右底座I之间，加工筒6两端可分别设有可装卸的端盖，或者加工筒6 —侧封闭，另一侧安装一个端盖，加工筒6 —侧连接旋转动力机构，通过电加热装置对PVC-O管体进行加热，，撑开机构11轴向安装在加工筒6内，压紧机构10设置在加工筒6上，内端穿过加工筒6靠近撑开机构ll，PVC-0管体13套装在撑开机构11和压紧机构10之间，内端穿过加工筒6靠近撑开机构11，对PVC-O管体13径向定位。PVC-O管体13插入加工筒6内，套装在撑开机构11和压紧机构10之间。
[0031]撑开机构11包括旋转撑开机构和磁力吸合机构，旋转撑开机构包括中心轴1101和轴向安装在中心轴1101上的多组铁质旋转撑块组，每组铁质旋转撑块组包括多个径向均布在中心轴1101外圈的铁质旋转撑块