一种管材真空冷却箱的制作方法

本发明属于管材真空定径技术领域，具体涉及一种管材真空冷却箱。

背景技术：

目前，真空定径箱的定径套一般是设置在真空定径箱的入口端，当管材被挤压机头挤出模口后，通过一段空气预冷后进入定径套中定径。但是实际生产中发现，空气预冷却效果不理想，导致管子表面硬化不足，经过定径之后导致外径不均，易产生残次品，同时引管效果差，管材易变形。传统的定径套长度较长，一般为内劲的10-12倍，这就导致开始引管时，定径套所处空间大，难以快速建立起所需真空度，导致管材前段产生大量废料，造成浪费。而且定径套上的真空槽宽度一定，一般是管子从进入到排出的过程中，真空槽宽度逐渐增大，难以根据管材情况进行调节，限制了冷却效果，延长了时间。管材定径过程中需要喷淋冷却，传统的喷淋设备喷淋朝向固定，管面冷却不均，导致定径外管面效果不理想。管材定径结束后，需要再次冷却，冷却过程中引管不对管材限制，容易产生塑型变形，影响成品质量。

技术实现要素：

为解决以上技术存在的问题，本发明提供一种管材真空冷却箱，其中定径套内的真空槽宽度可进行微调，安装设计合理，可根据情况增大或减小真空槽宽度，调节与喷淋水的接触面积，保证管材质量的同时提高冷却效果。

其技术方案为：

一种管材真空冷却箱，包括模口接头、短距定径套、长距定径套、真空喷淋箱、供水箱、冷却箱和牵引套，所述模口接头一端连接着挤压机头，模口接头另一端连接着短距定径套，所述短距定径套连接着长距定径套，长距定径套设置于真空喷淋箱内，所述真空喷淋箱连接着供水箱，所述长距定径套末端连接着冷却箱，冷却箱上设置有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却箱末端设置有牵引套；

所述长距定径套包括第一固定盘、第二固定盘、定径块、连杆、弹簧、螺母和出管口，所述第一固定盘和第二固定盘固定设置在真空喷淋箱两侧，所述第一固定盘和第二固定盘之间设置有多块定径块，定径块内设置有定径孔，所述连杆设置有两根以上，其中一根的一端设置有螺纹，另一端依次穿过第一固定盘和所以定径块，并与末级定径块连接，所述设置有螺纹的一端与螺母螺纹配合，剩余连杆两端分别固定在第一固定盘和第二固定盘上，中间部分穿过多块定径块设置，所述定径块可在连杆滑动，所述相邻两块定径块之间的连杆上套有弹簧，由第一固定盘至第二固定盘的过程中，相邻两块定径块之间的弹簧长度递增，所述第二固定盘上固定设置有出管口。

进一步，所述长距定径套设置于真空喷淋箱内，真空喷淋箱两侧设置有圆形滑槽，所述真空喷淋箱两侧的圆形滑槽处于同一圆周上，所述圆形滑槽内设置有旋转环块，所述真空喷淋箱远离供水箱一侧内的旋转环块外侧设置有齿圈，所述真空喷淋箱靠近供水箱一侧内的旋转环块上设置有供水孔，所述供水孔一端连通供水箱，供水孔另一端连接着喷淋管，所述喷淋管上设置有喷淋头，喷淋头喷水口朝向长距定径套。

进一步，所述真空喷淋箱上端设置有第二抽真空阀，所述真空喷淋箱下端设置有集水腔，所述集水腔上设置有回流管，回流管连接着供水箱。

进一步，所述模口接头包括接引铜管、法兰盘、冷却夹层、进水孔和出水孔，所述接引铜管一端设置有法兰盘，法兰盘连接着挤压机头，接引铜管外侧包裹有冷却夹层，冷却夹层上设置有进水孔和出水孔。

进一步，所述接引铜管末端伸入短距定径套内，接引铜管伸入短距定径套的部分设置有槽孔，所述设置有槽孔的接引铜管外设置有真空夹层，真空夹层上设置有第一抽真空阀。

进一步，所述供水箱上方设置有进液口、增压口和气压阀，所述供水箱内设置有液位检查仪.

进一步，所述出管口设置在冷却箱内部，所述出管口处的冷却箱内设置有排辊。

进一步，所述排辊之间穿插设置有一个以上的定径环，定径环固定设置在冷却箱内。

本发明的有益效果：

（1）本发明利用水冷代替空冷，由铜管引管，进行初始定径，避免管材变形，同时实现良好的初步冷却，管材表面硬化效果好；

（2）本发明中的定径套设有两段，初段定径套为短距真空定径套，抽真空的空间小，能很快建立所需真空度，形成前段定径，减少废料；初段定径套内的铜管上有槽孔，避免管内外压力差造成管外表面不平整；末段定径套内的真空槽宽度可进行微调，安装设计合理，可根据情况增大或减小真空槽宽度，调节与喷淋水的接触面积，保证管材质量的同时提高冷却效果。

（3）本发明采用旋转喷淋，管材定径过程中表面冷却均匀，提高定径效果；

（4）本发明管材定径后冷却使，管子经过排辊和定径环导向支撑，避免管材悬空受力变形，方便引管。

附图说明

图1为管材真空冷却箱的三维示意图；

图2为管材真空冷却箱的剖视图；

图3为定径套的三维剖视图；

图4为真空喷淋箱内的喷淋设备示意图；

其中，1-模口接头，101-，102-，103-，104-，105-，2-短距定径套，201-，202-，3-长距定径套，301-第一固定盘，302-第二固定盘，303-定径块，304-连杆，305-弹簧，306-螺母，307-出管口，4-真空喷淋箱，401-旋转环块，402-齿圈，403-喷淋管，404-喷淋头，405-集水腔，406-第二抽真空阀，407-回流管，5-供水箱，501-进液口，502-增压口，503-气压阀，504-液位检查仪，6-冷却箱，601-冷却水进口，602-冷却水出口，7-排辊，8-定径环，9-牵引套。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种管材真空冷却箱，包括模口接头1、短距定径套2、长距定径套3、真空喷淋箱4、供水箱5、冷却箱6和牵引套9，所述模口接头1一端连接着挤压机头，模口接头1另一端连接着短距定径套2，所述短距定径套2连接着长距定径套3，长距定径套3设置于真空喷淋箱4内，所述真空喷淋箱4连接着供水箱5，所述长距定径套3末端连接着冷却箱6，冷却箱6上设置有冷却水进口601和冷却水出口602，所述冷却箱6末端设置有牵引套9；

如图3所示，所述长距定径套3包括第一固定盘301、第二固定盘302、定径块303、连杆304、弹簧305、螺母306和出管口307，所述第一固定盘301和第二固定盘302固定设置在真空喷淋箱4两侧，所述第一固定盘301和第二固定盘302之间设置有多块定径块303，定径块303内设置有定径孔，所述连杆304设置有两根以上，其中一根的一端设置有螺纹，另一端依次穿过第一固定盘301和所以定径块303，并与末级定径块303连接，所述设置有螺纹的一端与螺母306螺纹配合，剩余连杆304两端分别固定在第一固定盘301和第二固定盘302上，中间部分穿过多块定径块303设置，所述定径块303可在连杆304滑动，所述相邻两块定径块303之间的连杆304上套有弹簧305，由第一固定盘301至第二固定盘302的过程中，相邻两块定径块303之间的弹簧305长度递增，所述第二固定盘302上固定设置有出管口307。

管材引管从短距定径套2进入长距定径套3内，由于真空喷淋箱4内达到了额定真空度，管材内的气压大于管材外，使管材外壁被压至多块定径块303组成的定径套中。由于刚进入的管材冷却不足，管壁硬度不强，所以相邻两块定径块303之间的真空槽不能太大，避免管内外压力差造成管外表面不平整。随着管材移动冷却，真空槽随之增大，保证管外表面平整的前提下，增大冷却接触面，提高冷却效果。管材定径过程中，连接着螺母306的那一根连杆304能带动末级定径块303移动，压缩或拉伸弹簧305，实现调节真空槽的宽度的目的。

如图4所示，所述长距定径套3设置于真空喷淋箱4内，真空喷淋箱4两侧设置有圆形滑槽，所述真空喷淋箱4两侧的圆形滑槽处于同一圆周上，所述圆形滑槽内设置有旋转环块401，所述真空喷淋箱4远离供水箱5一侧内的旋转环块401外侧设置有齿圈402，所述真空喷淋箱4靠近供水箱5一侧内的旋转环块401上设置有供水孔，所述供水孔一端连通供水箱5，供水孔另一端连接着喷淋管403，所述喷淋管403上设置有喷淋头404，喷淋头404喷水口朝向长距定径套3。

定径过程中，供水箱5内的水从供水孔进入喷淋管403中，并从喷淋头404喷向长距定径套3。同时动力设备带动齿圈402旋转，由于真空喷淋箱4两侧的旋转环块401通过喷淋管403连接，所以喷淋管403和旋转环块401沿着圆形滑槽不停旋转，实现旋转喷淋冷却，冷却均匀，效果好。

所述真空喷淋箱4上端设置有第二抽真空阀406，所述真空喷淋箱4下端设置有集水腔405，所述集水腔405上设置有回流管407，回流管407连接着供水箱5。

喷淋水流入集水腔405内汇集，并从回流管407流回供水箱5循环利用。

所述模口接头1包括接引铜管101、法兰盘102、冷却夹层103、进水孔104和出水孔105，所述接引铜管101一端设置有法兰盘102，法兰盘102连接着挤压机头，接引铜管101外侧包裹有冷却夹层103，冷却夹层103上设置有进水孔104和出水孔105。

挤压机头挤出管材后直接进入接引铜管101内初步定径水冷，挤压机头与模口接头1固定连接，设备一体化，不与空气接触，避免管材变形。

所述接引铜管101末端伸入短距定径套2内，接引铜管101伸入短距定径套2的部分设置有槽孔，所述设置有槽孔的接引铜管101外设置有真空夹层201，真空夹层201上设置有第一抽真空阀202。

管材经过模口接头1初步定型冷却后进入短距定径套2内，由于短距定径套2内的真空夹层201空间小，抽真空速度快，能很快实现良好定径，避免管头处出现废料，造成浪费。

所述供水箱5上方设置有进液口501、增压口502和气压阀503，所述供水箱5内设置有液位检查仪504。

供水箱5为喷淋管403供水时，气压阀503增大供水箱5内的压强，使液体进入喷淋管403的压力较大，保证液体喷出。气压阀503能检测控制供水箱5内在安全压力范围。液位检查仪504能检测供水箱5内液位，保证液体能进入喷淋管403内。

所述出管口307设置在冷却箱6内部，所述出管口307处的冷却箱6内设置有排辊7，排辊7末端设置有牵引套9。

定径结束后的管材从出管口307排出，经过排辊7引导支撑，避免冷却中发生形变。

所述排辊7之间穿插设置有一个以上的定径环8，定径环8固定设置在冷却箱6内。

定径环8能起到定径引管作用，保证管材同轴度。

工作原理：

挤压机头挤出管材后直接进入接引铜管101内初步定径水冷，挤压机头与模口接头1固定连接，设备一体化，不与空气接触，避免管材变形。管材经过模口接头1初步定型冷却后进入短距定径套2内的接引铜管101中，由于短距定径套2内的真空夹层201空间小，抽真空速度快，能很快实现良好定径，避免管头处出现废料，造成浪费。管材从接引铜管101进入长距定径套3内，由于真空喷淋箱4内达到了额定真空度，管材内的气压大于管材外，使管材外壁被压至多块定径块303组成的定径套中。由于刚进入的管材冷却不足，管壁硬度不强，所以相邻两块定径块303之间的真空槽不能太大，避免管内外压力差造成管外表面不平整。随着管材移动冷却，真空槽随之增大，保证管外表面平整的前提下，增大冷却接触面，提高冷却效果。管材定径过程中，连接着螺母306的那一根连杆304能带动末级定径块303移动，压缩或拉伸弹簧305，实现调节真空槽的宽度的目的。定径过程中，供水箱5内的水受压从供水孔进入喷淋管403中，并从喷淋头404喷向长距定径套3。同时动力设备带动齿圈402旋转，由于真空喷淋箱4两侧的旋转环块401通过喷淋管403连接，所以喷淋管403和旋转环块401沿着圆形滑槽不停旋转，实现旋转喷淋冷却，冷却均匀，效果好。喷淋水流入集水腔405内汇集，并从回流管407流回供水箱5循环利用。定径结束后的管材从出管口307排出，经过排辊7和定径环8引导支撑，避免冷却中发生形变，最终从牵引套将管材引出。