CN111730840B - 一种塑料管生产加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑料管材技术领域，尤其涉及一种塑料管生产加工设备，依次包括搅拌装置、输送装置、螺旋挤出装置、冷却装置以及剪切装置；其中，还包括加热装置，所述加热装置设置于所述搅拌装置内，在二者的共同作用下对原料进行加热搅拌；以及降温装置，对搅拌充分的原料快速降温后再送往所述输送装置。该设备能够控制物料的混料温度以及送料温度，进而使得混合后的物料的性能不会失活；该设备还能够对挤出的塑料管型坯的输出速度进行相应的调整控制，进而使得在每个周期时间段挤出的塑料管型坯的长度均匀、米重相近，以减少物料的浪费以及降低成品的次品率。

Description

一种塑料管生产加工设备
技术领域
本发明属于塑料管材技术领域，尤其涉及一种塑料管生产加工设备。
背景技术
塑料制品的挤出法成型是塑料加工中一种较为成熟的成型工艺，该工艺的方法是把粉状或粒状的塑料树脂原料加入挤出机的料筒内，在螺杆旋转、推动下，将原料在高温、高压条件中熔融塑化，然后由连续转动的螺杆将熔融料再推入机头模具，从机头模具中挤出成型为塑料制品，再经定型和切割制成所需规格的产品。
对于制作塑料管而言，在物料混合搅拌过程中，需要对搅拌的温度进行精准的控制，若温度过高则会导致混合后的物料性能降低，若温度过低则又会导致混料不均匀。
在物料通过螺旋挤出机挤出成型后需要将其切割成特定的长度以便于加工使用和运输，然而由于在挤出吹塑过程中会出现波动熔融物料的波动、运输传送过程中的波动等等，这些波动会影响塑料管挤出的速度，进而会导致在单位时间内所挤出的塑料管的长度存在长短不一的情况，若挤出的塑料管的长度远大于所需的塑料管的长度，则在切割后会导致废料的比例过大；若挤出的塑料管的长度小于所需的塑料管的长度，则在自动切割机的作用下，会使被切割的塑料管达不到长度的要求，而成为了次品。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种塑料管生产加工设备，该设备能够控制物料的混料温度以及送料温度，进而使得混合后的物料的性能不会失活；该设备还能够对挤出的塑料管型坯的输出速度进行相应的调整控制，进而使得在每个周期时间段挤出的塑料管型坯的长度均匀、米重相近，以减少物料的浪费以及降低成品的次品率。
本发明的目的是这样实现的：一种塑料管生产加工设备，依次包括
搅拌装置，对原料进行搅拌使其混合均匀；
输送装置，将搅拌后的原料向螺旋挤出装置输送；
螺旋挤出装置，将内部的原料加热熔融后由模头挤出以形成塑料管型坯；
冷却装置，对挤出成型的塑料管型坯进行降温以形成塑料管毛坯；
剪切装置，将塑料管毛坯进行切断，以形成长度一致的塑料管；其特征在于：还包括加热装置，所述加热装置设置于所述搅拌装置内，在二者的共同作用下对原料进行加热搅拌；以及降温装置，对搅拌充分的原料快速降温后再送往所述输送装置。
本发明进一步设置为：上述原料搅拌的加热温度为110℃-130℃，搅拌时间为30min-60mi n；原料搅拌后的输出温度为43℃-47℃。
本发明进一步设置为：所述螺旋挤出装置的出料口与所述模头通过送料管进行连接，所述加工设备还包括控制***，用于控制所述模头的出料速度；所述控制***包括速度检测装置，用于检测所述模头的出料速度；以及辅助装置，对所述送料管内的熔融物料进行分流或者是向所述送料管输送熔融物料以使单位时间内熔融物料进入所述模头的计量控制在恒定值。
本发明进一步设置为：所述辅助装置包括物料存储仓，所述物料存储仓的端口上设置有导料管，所述送料管上具有一个分料阀，所述导料管另一端连向所述分料阀上；所述物料存储仓具有一个物料腔，该物料腔内设置有将其分隔为第一空腔和第二空腔的一个第一活塞，所述第一空腔与所述导料管相连通，所述物料存储仓内还设置有用于控制所述第一活塞移动，使所述第一空腔的体积增大或缩小的控制装置。
本发明进一步设置为：所述控制装置包括第一阀体、传动活塞杆以及第二活塞，所述第二活塞滑动设置于所述第一阀体内，所述传动活塞杆一端固定于所述第二活塞上，另一端穿过所述第一阀体、所述物料存储仓的第二空腔后固定于所述第一活塞上，所述第一阀体上有分别位于所述第二活塞两侧的第一油口和第二油口，所述控制装置还包括动力泵、油槽、换向阀、控制器以及向控制器输送信息的位置传感器；
所述换向阀为三位四通阀，其进油口P与所述动力泵相连通，回油口T与所述油槽相连通，工作油口A与第一油口相连通，工作油口B与第二油口相连通，所述动力泵与所述油槽相连通，且所述动力泵与进油口P之间的油管上还设置有第一单向阀；所述换向阀处于中位时，各油口封闭，在左位置时，进油口P与工作油口A相连通，工作油口B与回油口T相连通，在右位置时，进油口P与工作油口B相连通，工作油口A与回油口T相连通；
所述位置传感器用于检测所述第二活塞在所述第二腔体内的实时位置并将位置信息转换后发送给所述控制器；所述控制器与所述动力泵、所述换向阀电连接并可控制各元器件的状态。
本发明进一步设置为：所述第一阀体内的空腔分为大内径的第一腔体以及小内径的第二腔体，所述第二活塞设置于所述第二腔体内，所述第一油口的内端口位于所述第一腔体内，所述第二油口的内端口位于所述第二腔体内；所述控制装置还包括第二阀体、先导活塞杆、第三活塞以及复位弹簧；
所述第一阀体上开设有连通其第一腔体的开口，所述第二阀体上设置有正对于所述第一腔体开口的导向槽，所述先导活塞杆滑动设置于所述导向槽内，所述第三活塞为中空结构，其滑动设置于所述第二腔体内，所述先导活塞杆伸出所述导向槽的一端穿过开口后固定于所述第三活塞上，所述第三活塞与所述先导活塞杆之间具有将所述第三活塞的内腔与所述第一腔体相连通的导通孔，所述第一阀体上还开设有连通所述第一腔体的第三油口，所述第二腔体内壁上有径向向内设置的限位环，所述复位弹簧一端设置于所述限位环上，另一端设置于所述第三活塞上，常态下，所述复位弹簧推动所述第三活塞、所述先导活塞杆移动，并使所述第三活塞抵紧在所述第二阀体上，此时所述第三油口开启，所述第三活塞将所述第一油口封闭；所述第一油口与所述换向阀的工作油口A之间的油管上还设置有第二单向阀，所述第三油口与所述油槽相连通；所述第二阀体上还开设有连通所述导向槽的第四油口，所述第四油口与所述换向阀的工作油口A以及所述油槽相连通，所述第四油口与所述油槽之间的油管上还设置有由控制器控制的第一通断阀。
本发明进一步设置为：所述第四油口与所述换向阀的工作油口A之间的油管上设置有第一缓冲阀，所述第二油口与所述工作油口B之间的油管上设置有第二缓冲阀；其中，所述第一缓冲阀用于调节与所述第一阀体的第一腔体相连通的管路的压力，所述第二缓冲阀用于调节与所述第一阀体的第二腔体相连通的管路的压力。
本发明进一步设置为：所述第一缓冲阀与所述第二缓冲阀的结构相同，且均包括第三阀体以及滑动设置于第三阀体内的阀芯，所述阀芯呈圆台状，其小端面与所述第三阀体内壁形成第三腔体，大端面与所述第三阀体内壁形成第四腔体，所述阀芯的倾斜侧面上设置有将所述第三腔体与所述第四腔体相连通的通孔，所述阀芯的大端面与所述第三阀体的内壁之间设置有压力弹簧；所述第三阀体上开设有连通所述第三腔体的端口C和端口D，以及连通所述第四腔体的端口E，端口C正对于所述阀芯的小端面；其中，所述第一缓冲阀的端口C与所述第四油口相连通，所述第一缓冲阀的端口D与所述换向阀的工作油口A相连通，所述第一缓冲阀的端口E与所述油槽相连通，且所述第一缓冲阀的端口E与所述油槽之间的油管上还设置有由控制器控制的第二通断阀；所述第二缓冲阀的端口C与所述第二油口相连通，所述第二缓冲阀的端口D与所述换向阀的工作油口B相连通，所述第二缓冲阀的端口E与所述油槽相连通，且所述第二缓冲阀的端口E与所述油槽之间的油管上还设置有由控制器控制的第三通断阀，所述第二油口与所述第二缓冲阀的端口C之间的油管上还设置有第三单向阀。
本发明进一步设置为：在螺旋挤出装置工作时，所述控制***的控制方法如下，
S1、模头将熔融物料挤出成塑料管型坯并向冷却装置输送，其中，设定塑料管型坯被生成一定长度的时间为一个周期T，速度检测装置检测出的模头的实时挤出速度为V，并计算在(1/2)T时间段的平均挤出速度为
Figure BDA0002561234140000051
下个(1/2)T时间段的平均挤出速度为
Figure BDA0002561234140000052
S2、判断
Figure BDA0002561234140000053
ΔV的大小，ΔV表示在T时间段模头挤出额定长度的塑料管型坯的平均速度；
S3、若
Figure BDA0002561234140000054
则在下个(1/2)T时间段调节挤出速度V，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure BDA0002561234140000055
在
Figure BDA0002561234140000056
时停止调速，并保持原状；其中挤出速度V是由熔融物料从送料管流入到模头内的速度来控制的,即由控制器控制；
若
Figure BDA0002561234140000061
则在下个(1/2)T时间段调节挤出速度V，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure BDA0002561234140000062
在
Figure BDA0002561234140000063
时停止调速，并保持原状。
本发明的有益效果是：
1、通过原料搅拌的加热温度为110℃-130℃，搅拌时间为30mi n-60mi n；原料搅拌后的输出温度为43℃-47℃。
2、由于熔融物料在送料管内输送时会产生一定波动，从而影响了模头进料的速度，进而会导致在单位时间内所挤出的塑料管的长度存在长短不一的情况；对此，本发明设置有控制***，其中，速度检测装置用于检测模头的出料速度，在检测的出料速度大于设定值时，表明成型模具的进料速度出现波动，并增大了，为了保障在每个周期段挤出的塑料管型坯的长度均匀、米重相近，因此后续需要对模头的出料速度进行调节，相应的也就是调节模头的进料速度；通过控制装置来对送料管进行分流从而达到降低模头进料的速度；反之，若检测的出料速度小于设定值时，可通过控制装置向送料管进行输送熔融物料，从而达到提高模头进料的速度。
3、由于动力泵响应时速度较快，容易造成物料存储仓输入速度过快或输出速度过快，进而导致模头的出料速度下降过快或上升过快，对此设置有起到降压缓冲的第二阀体、先导活塞杆、第三活塞以及复位弹簧，通过第三活塞将第一油口逐渐开启，第三油口逐渐封闭或者是第一油口逐渐关闭，第三油口逐渐开启，通过渐开的一个工况能够有效的降低调速的波动。
在第一油口或第二油口进油时，为能够调整进油速度，增大或者是减小，进而控制成型模具的进料速度、出料速度，对此在第四油口与换向阀的工作油口A之间的油管上设置有第一缓冲阀，第二油口与工作油口B之间的油管上设置有第二缓冲阀；第一缓冲阀用于调节与第一阀体的第一空腔相连通的管路的压力，第二缓冲阀用于调节与第一阀体的第二空腔相连通的管路的压力。
4、通过检测并计算前半个周期(1/2)T时间段的平均速度
Figure BDA0002561234140000071
通过
Figure BDA0002561234140000072
的大小来进而来控制下半个周期(1/2)T时间段的控制***的工况，防止了在前半个周期(1/2)T时间段可能做的无用功，有效的提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明控制***的结构示意图；
图3是本发明第一缓冲阀或第二缓冲阀的结构示意图；
图中附图标记为：1、搅拌装置；2、输送装置；3、螺旋挤出装置；31、送料管；4、模头；5、冷却装置；6、剪切装置；7、控制***；71、物料存储仓；711、导料管；712、第一空腔；713、第二空腔；714、第一活塞；72、控制装置；721、第一阀体；7211、第一腔体；7212、第二腔体；7213、第一油口；7214、第二油口；7215、第三油口；7216、限位环；722、传动活塞杆；723、第二活塞；724、动力泵；7241、第一单向阀；725、油槽；7251、第一通断阀；7252、第二通断阀；7253、第三通断阀；726、换向阀；P、进油口；T、回油口；A、工作油口；B、工作油口；7261、第二单向阀；7262、第一缓冲阀；7263、第二缓冲阀；7264、第三阀体；7265、第三腔体；7266、第四腔体；7267、压力弹簧；7268、阀芯；7269、通孔；C、端口；D、端口；E、端口；727、第二阀体；7271、先导活塞杆；7272、第三活塞；7273、复位弹簧；7274、导向槽；7275、导通孔；7276、第四油口；7277、阻尼孔；728、第三单向阀。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：
一种塑料管生产加工设备，如图1所示，依次包括
搅拌装置1，对原料进行搅拌使其混合均匀；
输送装置2，将搅拌后的原料向螺旋挤出装置3输送；
螺旋挤出装置3，将内部的原料加热熔融后由模头4挤出以形成塑料管型坯；
冷却装置5，对挤出成型的塑料管型坯进行降温以形成塑料管毛坯；
剪切装置6，将塑料管毛坯进行切断，以形成长度一致的塑料管；其中还包括加热装置，加热装置设置于搅拌装置1内，在二者的共同作用下对原料进行加热搅拌；以及降温装置，对搅拌充分的原料快速降温后再送往输送装置2原料搅拌的加热温度为110℃-130℃，搅拌时间为30mi n-60mi n；原料搅拌后的输出温度为43℃-47℃。
由真空输送泵将原料送入搅拌装置1后，启动搅拌装置1以及其内的加热装置，加热装置将原料加热到110℃-130℃后，搅拌装置1再对物料进行搅拌，待一定时间后，由降温装置再对搅拌后的物料进行降温，使其温度达到43℃-47℃后，再由输送装置2将其送入螺旋挤出装置3内，随后由螺旋挤出装置3将物料进行熔融并挤出，并送入到模头4内，通过模头4使得挤出的熔融物料形成塑料管型坯，再由冷却装置5对挤出成型的塑料管型坯进行降温以形成塑料管毛坯，最后通过剪切装置6将塑料管毛坯剪切成一段段；其中将原料加热到110℃-130℃，使得混合后的物料在混合均匀的前提下，性能不会失活；对于降温装置、冷却装置5而言，可采用水冷的方式进行冷却，效率高，而且还非常方便；对于剪切装置6而言，可采用周期性的切割机进行切割。
如图1所示，本发明的螺旋挤出装置3的出料口与模头4通过送料管31进行连接，加工设备还包括控制***7，用于控制模头4的出料速度；控制***7包括速度检测装置，用于检测模头4的出料速度；以及辅助装置，对送料管31内的熔融物料进行分流或者是向送料管31输送熔融物料以使单位时间内熔融物料进入模头4的计量控制在恒定值。
由于熔融物料在送料管31内输送时会产生一定波动，从而影响了模头4进料的速度，进而会导致在单位时间内所挤出的塑料管的长度存在长短不一的情况；对此，本发明设置有控制***7，其中，速度检测装置用于检测模头4的出料速度，在检测的出料速度大于设定值时，表明成型模具的进料速度出现波动，并增大了，为了保障在每个周期段挤出的塑料管型坯的长度均匀、米重相近，因此后续需要对模头4的出料速度进行调节，相应的也就是调节模头4的进料速度；通过控制装置72来对送料管31进行分流从而达到降低模头4进料的速度；反之，若检测的出料速度小于设定值时，可通过控制装置72向送料管31进行输送熔融物料，从而达到提高模头4进料的速度。
如图2所示，辅助装置包括物料存储仓71，物料存储仓71的端口上设置有导料管711，送料管31上具有一个分料阀，导料管711另一端连向分料阀上；物料存储仓71具有一个物料腔，该物料腔内设置有将其分隔为第一空腔712和第二空腔713的一个第一活塞714，第一空腔712与导料管711相连通，物料存储仓71内还设置有用于控制第一活塞714移动，使第一空腔712的体积增大或缩小的控制装置72。
由物料存储仓71来作为存储熔融物料的介质，其作用是对送料管31进行分流或合流，第一活塞714向第一空腔712移动时，处于输出状态，第一活塞714向第二空腔713移动时，处于输入状态；由控制装置72来控制第一活塞714的运行状态，不仅控制方法简单、实用，而且能够有效的提高物料存储仓71输入输出的控制精度。
控制装置72包括第一阀体721、传动活塞杆722以及第二活塞723，第二活塞723滑动设置于第一阀体721内，传动活塞杆722一端固定于第二活塞723上，另一端穿过第一阀体721、物料存储仓71的第二空腔713后固定于第一活塞714上，第一阀体721上有分别位于第二活塞723两侧的第一油口7213和第二油口7214，控制装置72还包括动力泵724、油槽725、换向阀726、控制器以及向控制器输送信息的位置传感器；
换向阀726为三位四通阀，其进油口P与动力泵724相连通，回油口T与油槽725相连通，工作油口A与第一油口7213相连通，工作油口B与第二油口7214相连通，动力泵724与油槽725相连通，且动力泵724与进油口P之间的油管上还设置有第一单向阀7241；换向阀726处于中位时，各油口封闭，在左位置时，进油口P与工作油口A相连通，工作油口B与回油口T相连通，在右位置时，进油口P与工作油口B相连通，工作油口A与回油口T相连通；
位置传感器用于检测第二活塞723在第二腔体7212内的实时位置并将位置信息转换后发送给控制器；控制器与动力泵724、换向阀726电连接并可控制各元器件的状态。
控制装置72的工作方式为：需要提高模头4的进料速度时，通过控制器将换向阀726左调，使进油口P与工作油口A相连通，工作油口B与回油口T相连通，动力泵724将油槽725内的液压油向进油口P输送，压力油由工作油口A流向第一油口7213，随后流入第一阀体721内的压力油推动第二活塞723以及传动活塞杆722移动，进而使得第一活塞714向第一空腔712移动，物料存储仓71内的熔融物料通过导料管711流向送料管31；
需要降低成型模具的进料速度时，通过控制器将换向阀726右调，使进油口P与工作油口B相连通，工作油口A与回油口T相连通；动力泵724将油槽725内的液压油向进油口P输送，压力油由工作油口B流向第二油口7214，随后流入第一阀体721内的压力油推动第二活塞723以及传动活塞杆722移动，进而使得第一活塞714向第二空腔713移动，送料管31内的部分熔融物料通过导料管711流向第一空腔712。
第一阀体721内的空腔分为大内径的第一腔体7211以及小内径的第二腔体7212，第二活塞723设置于第二腔体7212内，第一油口7213的内端口位于第一腔体7211内，第二油口7214的内端口位于第二腔体7212内；控制装置72还包括第二阀体727、先导活塞杆7271、第三活塞7272以及复位弹簧7273；
第一阀体721上开设有连通其第一腔体7211的开口，第二阀体727上设置有正对于第一腔体7211开口的导向槽7274，先导活塞杆7271滑动设置于导向槽7274内，第三活塞7272为中空结构，其滑动设置于第二腔体7212内，先导活塞杆7271伸出导向槽7274的一端穿过开口后固定于第三活塞7272上，第三活塞7272与先导活塞杆7271之间具有将第三活塞7272的内腔与第一腔体7211相连通的导通孔7275，第一阀体721上还开设有连通第一腔体7211的第三油口7215，第二腔体7212内壁上有径向向内设置的限位环7216，复位弹簧7273一端设置于限位环7216上，另一端设置于第三活塞7272上，常态下，复位弹簧7273推动第三活塞7272、先导活塞杆7271移动，并使第三活塞7272抵紧在第二阀体727上，此时第三油口7215开启，第三活塞7272将第一油口7213封闭；第一油口7213与换向阀726的工作油口A之间的油管上还设置有第二单向阀7261，第三油口7215与油槽725相连通；第二阀体727上还开设有连通导向槽7274的第四油口7276，第四油口7276与换向阀726的工作油口A以及油槽725相连通，第四油口7276与油槽725之间的油管上还设置有由控制器控制的第一通断阀7251。
断开第一通断阀7251，动力泵724向第一进油口以及第四油口7276进油，由于第一进油口被封闭，压力油只能从第四油口7276进入到导向槽7274内，导向槽7274内的压力油会推动先导活塞杆7271移动，第三活塞7272向第二活塞723靠近，使得第三活塞7272将第一油口7213逐渐开启，将第三油口7215逐渐封闭，从而达到缓冲的目的；
闭合第一通断阀7251，动力泵724向第二油口7214进油，第二阀体727上的导向槽7274内的压力油通过第一通断阀7251流向油槽725，进行泄压，此过程中，复位弹簧7273逐渐推动第三活塞7272向第二阀体727靠近，并逐渐将第三油口7215开启，逐渐将第一油口7213关闭，从而使得第二活塞723推动第一腔体7211内的液压油，并使其从渐开的第三油口7215排向油槽725，通过渐开的一个工况能够有效的降低调速的波动。
其中，为避免压力失衡，对此在第二阀体727内还设置有将第四油口7276和导通孔7275相连通的阻尼孔7277，在第四油口7276或第二油口7214进油时，阻尼孔7277可起到一定降压的作用。
如图2和图3所示，第四油口7276与换向阀726的工作油口A之间的油管上设置有第一缓冲阀7262，第二油口7214与工作油口B之间的油管上设置有第二缓冲阀7263；其中，第一缓冲阀7262用于调节与第一阀体721的第一腔体7211相连通的管路的压力，第二缓冲阀7263用于调节与第一阀体721的第二腔体7212相连通的管路的压力。
第一缓冲阀7262与第二缓冲阀7263的结构相同，且均包括第三阀体7264以及滑动设置于第三阀体7264内的阀芯7268，阀芯7268呈圆台状，其小端面与第三阀体7264内壁形成第三腔体7265，大端面与第三阀体7264内壁形成第四腔体7266，阀芯7268的倾斜侧面上设置有将第三腔体7265与第四腔体7266相连通的通孔7269，阀芯7268的大端面与第三阀体7264的内壁之间设置有压力弹簧7267；第三阀体7264上开设有连通第三腔体7265的端口C和端口D，以及连通第四腔体7266的端口E，端口C正对于阀芯7268的小端面；其中，第一缓冲阀7262的端口C与第四油口7276相连通，第一缓冲阀7262的端口D与换向阀726的工作油口A相连通，第一缓冲阀7262的端口E与油槽725相连通，且第一缓冲阀7262的端口E与油槽725之间的油管上还设置有由控制器控制的第二通断阀7252；第二缓冲阀7263的端口C与第二油口7214相连通，第二缓冲阀7263的端口D与换向阀726的工作油口B相连通，第二缓冲阀7263的端口E与油槽725相连通，且第二缓冲阀7263的端口E与油槽725之间的油管上还设置有由控制器控制的第三通断阀7253，第二油口7214与第二缓冲阀7263的端口C之间的油管上还设置有第三单向阀728。
第一油口7213进油时，若需要减缓油量的输入速度，则将第一缓冲阀7262开启，第一缓冲阀7262上的油管会进行分流，并将分流的液压油排向油槽725，从而达到降压，反之断开第一缓冲阀7262，则会重新提高第一进油口的输入速度；第二油口7214进油时，若需要减缓油量的输入速度，则将第二缓冲阀7263开启，第二缓冲阀7263上的油管会进行分流，并将分流的液压油排向油槽725，从而达到降压，反之断开第一缓冲阀7262，则会重新提高第一进油口的输入速度。
第一缓冲阀7262和第二缓冲阀7263均是利用了流体的特殊性，在常态下，第三腔体7265和第四腔体7266内均充满液压油，由于阀芯7268上的倾斜侧面的面积小于其大端面的面积，并且阀芯7268的大端面上还有压力弹簧7267的推力，进而，使得阀芯7268向端口C移动，并可靠的将端口C封闭；其中，一旦第一油口7213或第二油口7214需要减压、降速时，通过将第四腔体7266内的液压油进行泄压，也就是开启第二通断阀7252或第三通断阀7253，使得第三腔体7265内的液压油会流向油槽725，由于阀芯7268上的通孔7269内径很小，因此，从端口D流向第三腔体7265内的压力油来不及通过通孔7269补入到第四腔体7266内，从而使得压力油会推动阀芯7268向第四腔体7266移动并挤压压力弹簧7267，此过程中，端口C会开启，液压***的压力会下降，同时流入第一油口7213或第二油口7214的速度也就降低了。
控制过程：在提高模头4进料速度以及出料速度时，通过控制器将换向阀726调至左侧，进油口P与工作油口A相连通，回油口T与工作油口B相连通，油槽725内的液压油在动力泵724的作用下从进油口P流向工作油口A，再流向第一油口7213和第一缓冲阀7262的端口D，由于此时第一油口7213处于封闭状态，所以第一油口7213无法进油，第二通断阀7252连通第一缓冲阀7262的端口E，此时第四腔体7266进行泄压，端口C开启，第三腔体7265内的压力油大部分从端口C流向第四油口7276，小部分通过通孔7269流向第四腔体7266，并流向油槽725；进入第四油口7276的压力油会推动先导活塞杆7271以及第三活塞7272移动，并逐渐将第一油口7213开启，第三油口7215关闭，随后压力油由第一油口7213进入到第一阀体721的第一腔体7211内以及第二腔体7212内，并推动第二活塞723、传动活塞杆722以及第一活塞714移动，第二油口7214进行回油；若此时需要增大调速，则断开第二通断阀7252，第一缓冲阀7262上的端口C逐渐关闭，第一油口7213内的压力增大，压力油的流入速度也相应增大；在实际速度逐渐到达并超过所计算设定的数值时，需要相应的减速，此时开启第二通断阀7252即可，通过不断的开启、断开第二通断阀7252，从而来达到增压、降压调速的目的；
降低模头4进料速度以及出料速度时，通过控制器将换向阀726调至右侧，进油口P与工作油口B相连通，回油口T与工作油口A相连通，油槽725内的液压油在动力泵724的作用下从进油口P流向工作油口B，从工作油口B流出的压力油，一部分直接流向第二油口7214，另一部分流向第二缓冲阀7263，此时第一通断阀7251开启，第三通断阀7253开启，先导阀复位，第三油口7215回油，第二缓冲阀7263的第四腔体7266泄压；若此时需要增大调速，则同样的将第三通断阀7253断开即可，减小调速时，又重新开启第三通断阀7253。
本发明在螺旋挤出装置工作时，控制***的控制方法如下，
S1、模头4将熔融物料挤出成塑料管型坯并向冷却装置5输送，其中，设定塑料管型坯被生成一定长度的时间为一个周期T，速度检测装置检测出的模头4的实时挤出速度为V，并计算在(1/2)T时间段的平均挤出速度为
Figure BDA0002561234140000151
下个(1/2)T时间段的平均挤出速度为
Figure BDA0002561234140000152
S2、判断
Figure BDA0002561234140000153
ΔV的大小，ΔV表示在T时间段模头4挤出额定长度的塑料管型坯的平均速度；
S3、若
Figure BDA0002561234140000161
则在下个(1/2)T时间段调节挤出速度V，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure BDA0002561234140000162
在
Figure BDA0002561234140000163
时停止调速，并保持原状；其中挤出速度V是由熔融物料从送料管31流入到模头4内的速度来控制的,即由控制器控制；
若
Figure BDA0002561234140000164
则在下个(1/2)T时间段调节挤出速度V，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure BDA0002561234140000165
在
Figure BDA0002561234140000166
时停止调速，并保持原状。
由于熔融物料的波动以及运输传送过程中的波动是无法避免的,若实时调整速度V,则太过复杂，又或者说，在一段时间的波动中，虽然速度在不断的变化，但最终平均速度是有可能与ΔV是一致的，以至于在该时间段做的速度调整为无用功；
对此本发明对控制器的控制方法做了改进，即在一个周期T的前半个周期(1/2)T时间段，由速度检测装置检测此过程中的速度，并计算出平均速度
Figure BDA0002561234140000167
如果
Figure BDA0002561234140000168
则表明在前(1/2)T时间段速度较快，需要在后(1/2)T时间段进行降速调整，也就是通过控制器控制动力泵724运行，并且将油槽725内的压力油输送到第二油口7214内，进而对送料管31内的熔融物料进行分流，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure BDA0002561234140000169
直至最终
Figure BDA00025612341400001610
反之若
Figure BDA00025612341400001611
则表明在前(1/2)T时间段速度较慢，需要在后(1/2)T时间段进行增速调整，动力泵724将油槽725内的压力油输送至第一油口7213内，第一空腔712内的物料经导料管711送入到送料管31内，进行合流，最终流入到模头4内，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure BDA00025612341400001612
直至最终
Figure BDA00025612341400001613
Figure BDA00025612341400001614
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，而不是全部实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，基于上述实施例而获得的其他实施例，都应当属于本发明保护的范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种塑料管生产加工设备，依次包括
搅拌装置(1)，对原料进行搅拌使其混合均匀；
输送装置(2)，将搅拌后的原料向螺旋挤出装置(3)输送；
螺旋挤出装置(3)，将内部的原料加热熔融后由模头(4)挤出以形成塑料管型坯；
冷却装置(5)，对挤出成型的塑料管型坯进行降温以形成塑料管毛坯；
剪切装置(6)，将塑料管毛坯进行切断，以形成长度一致的塑料管；其特征在于：还包括加热装置，所述加热装置设置于所述搅拌装置(1)内，在二者的共同作用下对原料进行加热搅拌；以及降温装置，对搅拌充分的原料快速降温后再送往所述输送装置(2)；原料搅拌的加热温度为110℃-130℃，搅拌时间为30min-60min；原料搅拌后的输出温度为43℃-47℃；
所述螺旋挤出装置(3)的出料口与所述模头(4)通过送料管(31)进行连接，所述加工设备还包括控制***(7)，用于控制所述模头(4)的出料速度；所述控制***(7)包括速度检测装置，用于检测所述模头(4)的出料速度；以及辅助装置，对所述送料管(31)内的熔融物料进行分流或者是向所述送料管(31)输送熔融物料以使单位时间内熔融物料进入所述模头(4)的计量控制在恒定值；
所述辅助装置包括物料存储仓(71)，所述物料存储仓(71)的端口上设置有导料管(711)，所述送料管(31)上具有一个分料阀，所述导料管(711)另一端连向所述分料阀上；所述物料存储仓(71)具有一个物料腔，该物料腔内设置有将其分隔为第一空腔(712)和第二空腔(713)的一个第一活塞(714)，所述第一空腔(712)与所述导料管(711)相连通，所述物料存储仓(71)内还设置有用于控制所述第一活塞(714)移动，使所述第一空腔(712)的体积增大或缩小的控制装置(72)；
所述控制装置(72)包括第一阀体(721)、传动活塞杆(722)以及第二活塞(723)，所述第二活塞(723)滑动设置于所述第一阀体(721)内，所述传动活塞杆(722)一端固定于所述第二活塞(723)上，另一端穿过所述第一阀体(721)、所述物料存储仓(71)的第二空腔(713)后固定于所述第一活塞(714)上，所述第一阀体(721)上有分别位于所述第二活塞(723)两侧的第一油口(7213)和第二油口(7214)，所述控制装置(72)还包括动力泵(724)、油槽(725)、换向阀(726)、控制器以及向控制器输送信息的位置传感器；
所述换向阀(726)为三位四通阀，其进油口P与所述动力泵(724)相连通，回油口T与所述油槽(725)相连通，工作油口A与第一油口(7213)相连通，工作油口B与第二油口(7214)相连通，所述动力泵(724)与所述油槽(725)相连通，且所述动力泵(724)与进油口P之间的油管上还设置有第一单向阀(7241)；所述换向阀(726)处于中位时，各油口封闭，在左位置时，进油口P与工作油口A相连通，工作油口B与回油口T相连通，在右位置时，进油口P与工作油口B相连通，工作油口A与回油口T相连通；
所述位置传感器用于检测所述第二活塞(723)在第二腔体(7212)内的实时位置并将位置信息转换后发送给所述控制器；所述控制器与所述动力泵(724)、所述换向阀(726)电连接并可控制各元器件的状态。
2.根据权利要求1所述的一种塑料管生产加工设备，其特征在于：所述第一阀体(721)内的空腔分为大内径的第一腔体(7211)以及小内径的第二腔体(7212)，所述第二活塞(723)设置于所述第二腔体(7212)内，所述第一油口(7213)的内端口位于所述第一腔体(7211)内，所述第二油口(7214)的内端口位于所述第二腔体(7212)内；所述控制装置(72)还包括第二阀体(727)、先导活塞杆(7271)、第三活塞(7272)以及复位弹簧(7273)；
所述第一阀体(721)上开设有连通其第一腔体(7211)的开口，所述第二阀体(727)上设置有正对于所述第一腔体(7211)开口的导向槽(7274)，所述先导活塞杆(7271)滑动设置于所述导向槽(7274)内，所述第三活塞(7272)为中空结构，其滑动设置于所述第二腔体(7212)内，所述先导活塞杆(7271)伸出所述导向槽(7274)的一端穿过开口后固定于所述第三活塞(7272)上，所述第三活塞(7272)与所述先导活塞杆(7271)之间具有将所述第三活塞(7272)的内腔与所述第一腔体(7211)相连通的导通孔(7275)，所述第一阀体(721)上还开设有连通所述第一腔体(7211)的第三油口(7215)，所述第二腔体(7212)内壁上有径向向内设置的限位环(7216)，所述复位弹簧(7273)一端设置于所述限位环(7216)上，另一端设置于所述第三活塞(7272)上，常态下，所述复位弹簧(7273)推动所述第三活塞(7272)、所述先导活塞杆(7271)移动，并使所述第三活塞(7272)抵紧在所述第二阀体(727)上，此时所述第三油口(7215)开启，所述第三活塞(7272)将所述第一油口(7213)封闭；
所述第一油口(7213)与所述换向阀(726)的工作油口A之间的油管上还设置有第二单向阀(7261)，所述第三油口(7215)与所述油槽(725)相连通；所述第二阀体(727)上还开设有连通所述导向槽(7274)的第四油口(7276)，所述第四油口(7276)与所述换向阀(726)的工作油口A以及所述油槽(725)相连通，所述第四油口(7276)与所述油槽(725)之间的油管上还设置有由控制器控制的第一通断阀(7251)。
3.根据权利要求2所述的一种塑料管生产加工设备，其特征在于：所述第四油口(7276)与所述换向阀(726)的工作油口A之间的油管上设置有第一缓冲阀(7262)，所述第二油口(7214)与所述工作油口B之间的油管上设置有第二缓冲阀(7263)；其中，所述第一缓冲阀(7262)用于调节与所述第一阀体(721)的第一腔体(7211)相连通的管路的压力，所述第二缓冲阀(7263)用于调节与所述第一阀体(721)的第二腔体(7212)相连通的管路的压力。
4.根据权利要求3所述的一种塑料管生产加工设备，其特征在于：所述第一缓冲阀(7262)与所述第二缓冲阀(7263)的结构相同，且均包括第三阀体(7264)以及滑动设置于第三阀体(7264)内的阀芯(7268)，所述阀芯(7268)呈圆台状，其小端面与所述第三阀体(7264)内壁形成第三腔体(7265)，大端面与所述第三阀体(7264)内壁形成第四腔体(7266)，所述阀芯(7268)的倾斜侧面上设置有将所述第三腔体(7265)与所述第四腔体(7266)相连通的通孔(7269)，所述阀芯(7268)的大端面与所述第三阀体(7264)的内壁之间设置有压力弹簧(7267)；所述第三阀体(7264)上开设有连通所述第三腔体(7265)的端口C和端口D，以及连通所述第四腔体(7266)的端口E，端口C正对于所述阀芯(7268)的小端面；
其中，所述第一缓冲阀(7262)的端口C与所述第四油口(7276)相连通，所述第一缓冲阀(7262)的端口D与所述换向阀(726)的工作油口A相连通，所述第一缓冲阀(7262)的端口E与所述油槽(725)相连通，且所述第一缓冲阀(7262)的端口E与所述油槽(725)之间的油管上还设置有由控制器控制的第二通断阀(7252)；
所述第二缓冲阀(7263)的端口C与所述第二油口(7214)相连通，所述第二缓冲阀(7263)的端口D与所述换向阀(726)的工作油口B相连通，所述第二缓冲阀(7263)的端口E与所述油槽(725)相连通，所述第二缓冲阀(7263)的端口E与所述油槽(725)之间的油管上还设置有由控制器控制的第三通断阀(7253)，所述第二油口(7214)与所述第二缓冲阀(7263)的端口C之间的油管上还设置有第三单向阀(728)。
5.根据权利要求4所述的一种塑料管生产加工设备，其特征在于：在螺旋挤出装置(3)工作时，所述控制***(7)的控制方法如下，
S1、模头(4)将熔融物料挤出成塑料管型坯并向冷却装置(5)输送，其中，设定塑料管型坯被生成一定长度的时间为一个周期T，速度检测装置检测出的模头(4)的实时挤出速度为V，并计算在(1/2)T时间段的平均挤出速度为
Figure FDA0003342255560000051
下个(1/2)T时间段的平均挤出速度为
Figure FDA0003342255560000052
S2、判断
Figure FDA0003342255560000053
ΔV的大小，ΔV表示在T时间段模头(4)挤出额定长度的塑料管型坯的平均速度；
S3、若
Figure FDA0003342255560000054
则在下个(1/2)T时间段调节挤出速度V，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure FDA0003342255560000055
在
Figure FDA0003342255560000056
时停止调速，并保持原状；其中挤出速度V是由熔融物料从送料管(31)流入到模头(4)内的速度来控制的,即由控制器控制；
若
Figure FDA0003342255560000057
则在下个(1/2)T时间段调节挤出速度V，使得下个(1/2)T时间段的挤出速度
Figure FDA0003342255560000058
在
Figure FDA0003342255560000059
时停止调速，并保持原状。
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