一種生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥的製作方法

2023-05-29 03:34:21

專利名稱：一種生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種用於生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，屬於塑料成型設備技術領域。
背景技術：
滴灌是一種最為節水的灌溉技術，滴灌帶是主要的滴灌部件之一，通過其上的迷宮流道，可將壓力水流變為小流量水滴或細流緩慢滴出或流出。但目前由於前期使用投入過高，限制了該技術在廣大農村尤其是乾旱缺水的貧困地區推廣應用。目前常用的滴灌帶的迷宮流道成型方法主要是真空吸塑法首先由擠出機連續擠出一個薄壁圓筒，在半熔融狀態向上拉伸過程中，將擠出的薄壁管壓扁，在冷卻以前再通過成型輪將薄壁塑料管壓合成迷宮流道形狀，同時利用真空吸塑方式吸出迷宮流道，再經過剖切，分成兩條側翼單邊有迷宮的滴灌帶。這種生產方法和設備一次最多壓合2條滴灌帶，生產效率較低。現有真空定徑成型輪是在厚度1. Omm左右，直徑380 570mm的圓盤形鋼片上，沿圓周扇面刻出外沿弧線長度小於4mm、深度0. Imm左右的淺槽，作為抽氣通道。同時在對應淺槽或與淺槽錯開的外徑圓周上，還要刻出深度1. Omm左右的缺口，然後將至少3片，多者達5片的圓盤形鋼片對應疊合，外側再用直徑相同，厚度50 80mm的兩個鋼製圓盤，將多片疊合的圓盤形鋼片卡合鎖緊組成。這種結構的成型輪缺點是；一是受結構限制，多片圓盤構成的迷宮只能是矩形，而矩形迷宮水力性能差，是造成滴灌帶容易堵塞的根本原因。二是成型輪通水冷卻結構設計不合理，成型輪得不到及時冷卻，加工速度無法提高。三是每個成型輪上，長度小於4mm、寬度0. 1mm、深度> 50mm的迷宮抽氣通道就有數千個，有一處被堵塞，成型輪就要整體拆卸維修或造成報廢。如何使滴灌帶的成型效率提高，仍然是制約滴灌帶產量的瓶頸問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種同時成型多條滴灌帶的水冷真空成型輥，以期大幅提高生產真空熱封滴灌帶的生產效率，解決成型輪真空抽氣通道的阻塞問題。本發明的技術方案是這樣實現的這種用於生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，由旋轉成型輪套裝在固定空心軸上組成，環繞空心軸設置固定水套構成冷水腔，空心軸與旋轉成型輪之間軸向設置有真空室，工作時，通過鏈輪的端面棘齒與旋轉成型輪端面棘齒嚙合，帶動旋轉成型輪以固定水套為軸轉動。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，所述的旋轉成型輪外表面沿軸向設置固定間距的環形凸稜，環形凹槽和均布的抽氣通孔，環形凹槽內鑲嵌橫截面為矩形的環形迷宮成型環，旋轉成型輪鑲嵌迷宮成型環後，成型環外徑與環形凸稜外徑相同。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，所述的每條成型環外表面沿圓周方向刻有N組等間距的迷宮凹槽，迷宮凹槽按水力性能要求設計形狀，凹槽底部設置迷宮抽氣通孔與旋轉成型輪的抽氣通孔連通，當抽氣通孔旋轉到水冷軸的真空室位置時即形
3成真空條件，在環形凸稜與迷宮成型環之間的旋轉成型輪外表面，抽吸出滴灌帶過水通道， 在迷宮凹槽處抽吸出出水迷宮，同時環形凸稜與環形迷宮成型環凸起部分壓合滴灌帶。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，所述旋轉成型輪上設置的抽氣通孔大於迷宮成型環設置的迷宮抽氣通孔。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，所述真空室通過抽氣過度管與空心軸連接，空心軸一端堵死，一端連接抽氣口，抽氣口通過真空抽氣管、真空抽氣閥與真空泵連接。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，所述旋轉成型輪內表面其它部位與真空室隔離，不形成真空條件，並與固定空心軸接觸。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，所述固定空心軸與端蓋構成冷水腔，端蓋上設置冷卻水進水口和出水口。所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥設置於雙模頭螺杆擠出機的設置於擠出模頭下方，與同步反向轉動的柔性壓輥並列。本發明可直接與大型塑料擠出機配套使用，在同一條生產線上可同時成型12 24條滴灌帶，大幅度提高生產效率和降低滴灌帶生產成本，使滴灌帶的加工設備向著專業化，配套標準化方向發展，質量更容易控制，以滿足我國節水灌溉突飛猛進的市場需求。


圖1 用於生產真空熱封滴灌帶的加工設備原理示意2 是圖1的俯視圖
圖3 水冷真空成型輥結構示意圖
圖4:是圖3的A-A剖面圖
圖5:是圖3的B-B剖面圖
圖6:是圖3的C局部放大圖
圖7:是圖3的D向視圖
圖8:是圖3的E向視圖
圖9:是圖7的F局部放大圖
圖10 是圖9的G位置成型的滴灌帶橫截面圖
圖1、圖2加工設備主視圖、俯視標說明
1、擠出機螺杆皮帶輪 2、擠出機上料鬥3、擠出機螺筒
4、擠出機機箱5、擠出機螺筒加熱器6、模頭直角接頭
7、擠出模口 A 8、雙片擠出模頭9、擠出模口 B
10、水冷真空成型輥11、切刀軸12、驅動電機皮帶輪
13、驅動皮帶14、氣缸15、柔性壓輥16、成型未切分的滴灌帶
17、張緊輥A 18、張緊輥B 19、張緊輥C 20、張緊輥D
21、展平輥22、纏繞軸23、真空抽氣管24、回水管
25、進水管26、進水控制閥門27、排氣閥28、抽氣閥
29、冷卻水箱30、真空泵
圖3 圖9水冷真空成型輥圖標說明10-1、抽氣口 10-2、鎖緊螺母A 10-3、進水口 10-3-1、進水口
10-3-2、出水口 10-4、端蓋A 10-5、迷宮成型環
10-5-3、迷宮凹槽 10-5-1、10-5-2、抽氣通孔
10-6、環形凸稜10-7、冷水腔10-8、抽氣過度管
10-9、固定水套 10-9-1、水冷軸真空室 10-10、旋轉成型輪
10-11、空心軸 10-12、端蓋B 10-13、鎖緊螺母B
10-14、驅動鏈輪 10-15、軸承 10-16、卡簧 10-17、固定軸座。
具體實施例方式圖1、2所示生產真空熱封滴灌帶的加工方法及設備工作原理示意圖，本發明所給出的實施例之一工作原理是由一臺塑料擠出機同時擠出兩片塑料薄膜，在塑料薄膜上同時成型多組滴灌帶的過水通道和出水迷宮，在線分切成為多條滴灌帶。本發明的水冷真空成型輥10是與雙模頭螺杆擠出機配套的關鍵設備，設置於擠出模頭下方，並且與柔性壓輥15並列構成成型工位，依次設置於成型工位後方的還有張緊輥17、18、19、20，設置於張緊輥之間的切分刀11，設置於切分工位後方的展平輪21和纏繞軸22等組成生產線。所述的水冷真空成型輥10由旋轉成型輪10-10套裝在固定空心軸 10-11上組成，環繞空心軸設置固定水套10-9構成冷水腔10-7，空心軸與旋轉成型輪之間軸向設置有真空室10-9-1，工作時，通過鏈輪10-14的端面棘齒與旋轉成型輪端面棘齒嚙合，帶動旋轉成型輪10-10以固定水套(10-9)為軸轉動。如圖5所示。旋轉成型輪10-10外表面沿軸向設置固定間距的環形凸稜10-6，環形凹槽和均布的抽氣通孔10-5-2，圖6、圖7、圖9所示的環形凹槽內鑲嵌橫截面為矩形的環形迷宮成型環 10-5，每條成型環外表面沿圓周方向刻有N組等間距的迷宮凹槽10-5-3，凹槽底部設置直徑0. 5 0. 6mm的迷宮抽氣通孔10_5_1與旋轉成型輪圓周均布的較大的抽氣通孔10_5_2 連通，抽氣通孔10-5-2的直徑2 3mm，孔間距10 12mm。當抽氣通孔10-5-2旋轉到水冷軸的真空室10-9-1位置時即形成真空條件，在環形凸稜10-6與迷宮成型環10-5之間的旋轉成型輪外表面，抽吸出滴灌帶過水通道10-5-5，在迷宮凹槽10-5-3處抽吸出出水迷宮，同時環形凸稜10-6與環形迷宮成型環10-5凸起部分與柔性壓輥壓合半熔融狀態的滴灌帶。旋轉成型輪10-10內表面其它部位與真空室10-9-1隔離，不形成真空條件，並與固定空心軸外徑表面接觸，通水冷卻表面與外表受熱表面距離為13 15mm，便於成型輪快速冷卻。迷宮成型環10-5的迷宮凹槽10-5-3可按水力性能要求刻成任意形狀。旋轉成型輪10-10鑲嵌迷宮成型環後，成型環外徑與環形凸稜外徑相同。圖4所示真空室10-9-1通過抽氣過渡管10-8與空心軸10_11連接，空心軸一端堵死，一端連接抽氣口 10-1，抽氣口通過真空抽氣管23、真空抽氣閥28與真空泵30連接。圖8所示，固定空心軸10-11、固定水套10-9和端蓋10_4、10-12構成冷水腔10_7， 端蓋上設置冷卻水進水口 10-3-1和出水口 10-3-2。這種生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥可以與塑料擠出機配套，也可以與塑料吹膜機配套使用。工作原理包括兩片塑料薄片A、B靠重力垂入柔性壓輥15和水冷真空成型輥10之間的空隙，在柔性壓輥與水冷真空成型輥在壓合塑料薄片同時，水冷真空成型輥在厚B片上真空抽吸成型多條滴灌帶的過水通道和出水迷宮。設備安裝時，柔性壓輥外圓與成型輥水冷軸套真空室的中心順時針10 12度相切。具體操作包括在擠出機工作同時啟動成型輥驅動電機，驅動成型輥10，然後啟動氣缸14，氣缸活塞推動柔性壓輥軸，均勻壓在與其平行安裝的水冷真空成型輥上。這時， 柔性壓輥在成型輥帶動下，與成型輥同步反向轉動。調整成型輥轉動速度，在成型輥與柔性壓輥壓合作用下，一面拉伸、牽引、冷卻半熔融態塑料薄片，一面將兩層塑料薄片需要粘合的部位迅速粘合，同時靠真空抽吸，將多條滴灌帶過水通道和出水迷宮抽吸成型。工作時，水冷真空成型輥的水冷軸套通入冷卻水，打開抽氣閥觀，啟動真空泵30， 抽吸塑料薄片B，使過水通道和出水迷宮成型，同時A、B兩層塑料薄片粘合，工作真空度靠排氣閥27調節。如前所述，本發明的主要創新點是與雙模頭塑料擠出機配套設計了多過水流道和出水迷宮的大型滴灌帶成型輥及其真空抽吸和冷卻系統和結構，本發明改變了擠出和真空吸塑的設備工作方式，在保證加工精度的前提下，大幅度提高了吸塑滴灌帶的生產效率，可同時加工12-M條滴灌帶。上述描述僅作為本發明一種生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥可實施的技術方案提出，不作為對其結構或技術的限制條件。
權利要求
1.一種生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述的水冷真空成型輥 (10)由旋轉成型輪(10-10)套裝在固定空心軸(10-11)上組成，環繞空心軸設置固定水套(10-9)構成冷水腔(10-7)，空心軸與旋轉成型輪之間軸向設置有真空室(10-9-1 )，工作時，通過鏈輪(10-14)的端面棘齒與旋轉成型輪端面棘齒嚙合，帶動旋轉成型輪(10-10)以固定水套(10-9)為軸轉動。
2.根據權利要求1所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述的旋轉成型輪(10-10)外表面沿軸向設置固定間距的環形凸稜(10-6)，環形凹槽和均布的抽氣通孔(10-5-2)，環形凹槽內鑲嵌橫截面為矩形的環形迷宮成型環(10-5)，旋轉成型輪 10-10鑲嵌迷宮成型環後，成型環外徑與環形凸稜外徑相同。
3.根據權利要求2所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述的每條成型環外表面沿圓周方向刻有N組等間距的迷宮凹槽(10-5-3)，迷宮凹槽按水力性能要求設計形狀，凹槽底部設置迷宮抽氣通孔(10-5-1)與旋轉成型輪的抽氣通孔 (10-5-2)連通，當抽氣通孔旋轉到水冷軸的真空室(10-9)位置時即形成真空條件，在環形凸稜(10-6)與迷宮成型環(10-5)之間的旋轉成型輪外表面，抽吸出滴灌帶過水通道 (10-5-5)，在迷宮凹槽(10-5-3)處抽吸出出水迷宮，同時環形凸稜(10-6)與環形迷宮成型環(10-5)凸起部分壓合滴灌帶。
4.根據權利要求3所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述旋轉成型輪上設置的抽氣通孔(10-5- 大於迷宮成型環設置的迷宮抽氣通孔(10-5-1)。
5.根據權利要求1所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述真空室(10-9-1)通過抽氣過渡管(10-8)與空心軸(10-11)連接，空心軸一端堵死，一端連接抽氣口(10-1)，抽氣口通過真空抽氣管(23)、真空抽氣閥(28)與真空泵(30)連接。
6.根據權利要求5所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述旋轉成型輪(10-10)內表面其它部位與真空室(10-9-1)隔離，不形成真空條件，並與固定空心軸(10-11)接觸。
7.根據權利要求1所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述固定空心軸(10-11)與端蓋(10-4、10-12)構成冷水腔(10-7)，端蓋上設置冷卻水進水口 (10-3-1)和出水口 (10-3-2 )。
8.根據權利要求1所述的生產真空熱封滴灌帶的水冷真空成型輥，其特徵在於，所述的水冷真空成型輥設置於雙模頭螺杆擠出機的設置於擠出模頭下方，與同步反向轉動的柔性壓輥(15)並列。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種用於生產滴灌帶的水冷真空熱封成型輥，由旋轉成型輪套裝在固定空心軸上組成，環繞空心軸設置固定水套構成冷水腔，空心軸與旋轉成型輪之間軸向設置有真空室，工作時，通過鏈輪的端面棘齒與旋轉成型輪端面棘齒嚙合，帶動旋轉成型輪以固定水套為軸轉動。本發明的成型輥可同時成型12～24條滴灌帶，大幅度提高生產效率和降低滴灌帶生產成本，使滴灌帶的加工設備向著專業化，配套標準化方向發展，質量更容易控制，以滿足我國節水灌溉突飛猛進的市場需求。
文檔編號B29L29/00GK102205646SQ20111011497
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月5日 優先權日2011年5月5日
發明者崔建偉, 楊永輝 申請人:中國科學院遺傳與發育生物學研究所