[发明专利]一种胶管挤出联动生产方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶管挤出技术，具体讲涉及一种胶管冷喂料挤出联动生产线。

背景技术

1、挤出设备

挤出是胶管制造工艺中一项很重要的工艺过程，胶料通过挤出机塑化、混炼并经过相应的口型挤出后，便可获得相应规格的管坯。挤出机按照喂料方式的不同分为热喂料挤出机与冷喂料挤出机。目前，国内大部分胶管生产厂家使用不同格的热喂料挤出机挤出管胚，只有少数厂家用冷喂料挤出机挤出管胚。使用热喂料挤出挤出胶管管胚，必须配备炼胶机对胶料进行炼，并且胶料热炼必须均匀。采用冷喂料挤出挤出胶管，挤出前的胶料不需要经过热炼工，而直接将冷胶条喂入挤出机喂料口中，从而避免胶料在挤出前预热时因受热不均而带来质量波动，同时更具有简化生产工艺、减少设投资、提高生产效率、节省能源等优点，应该采用大力推广。

比较先进的胶管挤出生产线，应该包括挤出机和机头、测径仪、冷却水槽、隔离剂喷涂装置、牵引装置和卷取装置等。目前，大部分厂家胶管挤出生产线结构比较简易，没有配备专用的牵引装置，仅依靠操作者人工牵引胶管管胚。有些厂家配备的牵引装置结构不合理，控制精度太低，实现不了对牵引速度和挤出速度的精密控制。较先进的胶管挤出生产线上已配备了测径仪对挤出的管胚尺寸进行检测，再经过控制系统来保证管胚精度，这种先进的控制方式在国内使用得很少。

胶管挤出从工艺上分无芯法、有芯法两种。无芯法挤出的主要优点是制造工序简单、劳动强度低、生产效率高，并可节省管芯等辅助材料，而且胶管表面光滑平整。其缺点也十分明显，产品质量波动大，产品圆度及规格精度不易控制，胶管的整体结合不如有芯法的好。有芯法挤出的主要优点是胶管的质量比较稳定，管体密实性较好，产品规格尺寸比较精确。但是，这种生产方法工序比无芯法的多，劳动强度高，辅助材料消耗较多。

有芯法挤出包括硬芯法和软芯法两种，大多数胶管生产厂家习惯采用硬芯法挤出胶管。采用硬芯只能手工操作，劳动强度大，生产效率低，而且产品外径均匀性也难以保证。产品长度短，一般只有几m，最长也不超过20m。胶管多为定长使用，需要对产品进行切割，硬芯法生产的胶管切割损耗很大，一般利用率仅为70％，浪费十分惊人。软芯法挤出胶管，管胚可盘卷弯曲，生产占地少，劳动强度低，产品的生产长度由软芯线决定，几乎没有限制，能够实现连续化生产，大大提高了生产效率和生产的自动化程度，值得推广使用。

胶管管胚挤出过程中，比较常见的质量问题有：管胚尺寸不合要求，管壁厚薄不均，粗细不匀，胶层破裂，胶层起泡或出现海绵现象，管胚粘着等。产生这些质量问题的原因比较多，影响的因素也比较多，现逐项分析如下：

(1)管胚尺寸不符合标准要求，管壁厚薄不均：芯型和口型选配不当，胶料混炼和塑炼不好，造成胶料的可塑度不一致；芯型和口型偏心或选配不当，胶料热炼温度不均匀，挤出机工作螺杆塑化性能差，都容易造成这类问题。

(2)管胚粗细不均匀：胶料的可塑度不一致，热炼温度不均匀，喂料速度忽快忽慢，挤出速度和牵引速度不匹配，都能造成管胚挤出后外径粗细不均匀的现象。

(3)胶层破裂：胶料内混有胶团、硬粒等杂质，或者胶料产生局部自硫，都可能造成胶层破裂。

(4)胶层起泡或出现海绵现象：胶料中水分或低分子挥发物太多，胶料热炼或喂料中混入空气，挤出机温度太高，挤出机螺杆磨损严重造成推力不足，挤出机机头压力不足等，都能造成胶层起泡或海绵现象。

(5)管胚粘着：管胚冷却不够，隔离剂效果差，挤出后管胚挤压太紧，停放时间太长，都能造成管胚粘着现象发生。

2、牵引导向装置与电气控制系统

目前牵引导向装置与电气控制系统，能通过变频控制实现缠绕与牵引的同步控制，但在与挤出环节的协调配合方面考虑的不多，还处于各自独立运行的状态，不能从整个钢丝缠绕联动生产的角度进行全程的自动化控制与运行。而且尚未实现从胶管挤出、硫化冷冻与钢丝缠绕与牵引总体环节的闭环反馈控制。对于异常生产状况的故障诊断、监控报警的技术研究与设备研制尚未见有文献报道。

发明内容

为了解决目前胶管挤出联动生产线工艺中现存的技术问题，本发明主要在以下几个方面进行工艺、设备、控制方式的革新与改进：

设计了一种胶管挤出联动生产方法及其装置，如图1所示，包括：1、软芯导出装置；2、前牵引机；3、冷喂料挤出机；4、动力柜；5、温度控制系统；6、测径仪；7、印字机；8、冷却水装置；9、后牵引机；10、涂隔离剂机；11、双轴收卷机；12、主控制台；13、张力装置。其生产工艺流程如图2所示。