一种PVC管材冷却定型机及定型方法与流程

本发明涉及pvc管生产，具体涉及一种pvc管材冷却定型机及定型方法。

背景技术：

1、pvc是(polyvinylchlorid)的简称，主要成分为聚氯乙烯，加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性的一种材料。这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。而pvc管则是硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。

2、在pvc管材的生产过程中，从口模中挤出后，管体的温度仍然较高，由于自身以及离模膨胀效应的结构，会产生变形，需要采取冷却定型的措施，以保证管材的尺寸和形状精度及良好的表面质量，pvc管材的冷却方式主要包括水浸式冷却和喷淋式冷却，其中，水浸式冷却效果好，但是由于pvc管低温性能较差，易变硬脆化或造成管材弯曲和管材径向截面变形；喷淋式冷却虽然降温的方式相对温和，但是由于喷头位置固定，尽管pvc管沿着轴线移动，也很难保证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种pvc管材冷却定型机及定型方法，解决以上技术问题：

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种pvc管材冷却定型机，包括：

4、定型箱，所述定型箱内设有多个定型机构；

5、所述定型机构包括：牵引组件、水冷组件和均匀调节组件；所述牵引组件用于牵引pvc管在所述定型箱内轴向运动；所述水冷组件用于为pvc管提供水冷环境；所述均匀调节组件用于调整所述水冷组件的冷却工作时的运动状态，且所述均匀调节组件与所述牵引组件传动连接；

6、采集模块，用于采集单个所述水冷组件中的冷却水的状态参数；

7、分析控制组件，用于对所述冷却状态参数进行分析，并根据分析的结果对所述定型机构进行调节。

8、作为进一步的技术方案，所述牵引组件包括：

9、伺服电机，所述伺服电机固定安装在所述定型箱的侧壁上；

10、牵引辊，两个所述牵引辊对称设置于pvc管的两侧，所述牵引辊的曲面侧壁开设有弧形槽，所述伺服电机的输出端与其中一个所述牵引辊传动连接。

11、作为进一步的技术方案，所述水冷组件包括：

12、转动支座，所述转动支座固定安装于所述定型箱内；

13、冷却管，所述冷却管转动安装于所述转动支座上，所述冷却管的内壁与pvc管的内壁贴合，所述冷却管的侧壁沿轴线方向均匀开有若干个通道孔；

14、进水管，设置有若干，用于输入冷却水，若干根所述进水管与若干个所述通道孔的一端分别对应连接，所述进水管远离所述通道孔的一端安装有电磁阀，所述进水管上均匀设置有多个喷嘴，且所述喷嘴朝向所述冷却管的轴线。

15、作为进一步的技术方案，所述水冷组件还包括出水管，所述出水管设置有若干，若干根所述出水管与若干个所述通道孔的另一端分别对应连接；

16、所述采集模块包括设置在所述出水管上的温度传感器和流速传感器，冷却水的状态参数包括出水管中水流的温度值与速度值。

17、作为进一步的技术方案，所述均匀调节组件包括：

18、第一转轴，两根所述第一转轴对称设置在同一个所述牵引辊的两端，且均与所述牵引辊传动连接，所述第一转轴上安装有驱动带轮；

19、锥齿环，所述锥齿环固定套设在所述冷却管的侧壁上，所述锥齿环的两侧对称设置有两个缺齿齿轮，且两个所述缺齿齿轮与所述锥齿环轮换间歇啮合；

20、第二转轴，两根所述第二转轴分别与两个所述缺齿齿轮连接，所述第二转轴上安装有从动带轮，两个所述从动带轮分别与两个所述驱动带轮通过皮带传动连接。

21、一种pvc管材冷却定型机的定型方法，所述方法包括以下步骤：

22、s1、分别向若干根所述进水管中通入冷却水；

23、s2、采集若干根出水管内的水流速度，针对水流速度数据进行流速均匀度分析；

24、s3、根据所述流速均匀度分析的结果对各个所述进水管的水流速度做均匀调节；

25、s4、向两个所述牵引辊之间插入待冷却的pvc管，同时驱动所述伺服电机；

26、s5、采集若干根出水管内的水流温度，针对水流温度进行数据分析；

27、s6、根据所述数据分析的结果，确立对所述水冷组件的调节策略。

28、作为进一步的技术方案，针对水流速度数据进行流速均匀度分析的过程包括：

29、计算获取一组水流速度数据的方差值，所述一组水流速度数据对应单个所述水冷组件中各所述出水管内水流速度；

30、根据方差值捏合获取均匀度参数，将所述均匀度参数与预设的均匀标准值做比对：若所述均匀度参数低于预设的均匀标准值则通过所述电磁阀对各个所述进水管内的水流速度做均匀调整。

31、作为进一步的技术方案，确立对所述水冷组件的调节策略的过程包括：

32、采集pvc管完全插入所述冷却管后一段预设时间段内的水流温度随时间变曲线；

33、根据所述水流温度随时间变曲线的性质参数输入训练好的计算模型中，计算获取对应的目标进水管的冷却评价值；

34、根据所述冷却管的冷却评价值调整下一个定型机构中与所述目标进水管位置水平对应的进水管中的水流速度。

35、本发明的有益效果：

36、(1)本发明通过均匀调节组件与牵引组件的传动连接设置，只要牵引组件控制pvc管的进给动作发生，均匀调节组件便可以调节水冷组件的运动，以保证水冷覆盖面的灵活性，从而达到均匀冷却的效果，除此之外，还通过采集模块与分析控制模块的配合设置，对冷却效果进行具体的量化分析，并根据分析结果对定型机构进行对应的调节，因此提升了均匀冷却的精确性；

37、(2)本发明中，驱动伺服电机，带动一个牵引辊控制pvc管的进给，而另一个牵引辊则起到导向和支撑的作用，通过牵引辊上弧形槽的设置，可以增大辊面与pvc管的接触面积，一方面便于实现牵引过程，另一方面有效限制了pvc管的相对于轴向的转动，减小了发生扭曲形变的概率；

38、(3)本发明通过冷却管的转动设置，可以同时调整上述两种冷却方式的冷却覆盖面位置，因此综合上述过程达到了均匀冷却的效果，此外，通过电池阀开度间接调整进水管输入冷却水的流速，而对于冷却水流速快的进水管，其对应的喷嘴以及冷却管的局部冷却效果越强，根据此原理，可以对多个进水管对应的了局部受冷面的冷却效果进行量化调节。

39、(4)本发明通过调节组件的设置，可以在同一驱动源的驱动下完成对pvc管的牵引动作以及对冷却管的转动调节，同时实现了pvc管的牵引和对水冷组件的位置的往复调整，以间接实现对pvc管的均匀冷却目的。

40、附图说明

41、下面结合附图对本发明作进一步的说明。

42、图1为本发明中pvc管材冷却定型机经过局部剖切后的立体＝结构示意图；

43、图2为本发明中定型机构的结构示意图；

44、图3为本发明中定型机构的俯视图；

45、图4为本发明中冷却管的横截面剖视图；

46、图5为本发明中pvc管材冷却定型机的定型方法的步骤流程图。