專利名稱：一種橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械制造設備領域，具體是一種專為生產橡塑發泡管、板材用的連續 發泡及成型定型設備。
背景技術：
橡塑連續發泡及成型定型設備屬于制造橡塑管、板材用的發泡及成型定型的主要 專用設備之一。這里的“橡塑”是指以橡膠或者橡塑共混材料為主要原料作為發泡材料。在現有技術中，中國專利“橡塑發泡生產線中的加熱爐”(CN 201053818Y)提供了 一種生產橡塑發泡板材的五段加熱爐設備，各段加熱爐相同且具有二進風三回風式熱風循 環結構特征，目的是提高爐膛內溫度的均勻性。在這種加熱爐中，二個進風通道和三個回風 通道都分別設置在位于發泡材料輸送輥道的上、下兩側的爐頂和爐底上，并且加熱器設置 在回風總管內。這一技術具有以下缺點第一，進風通道與出風通道間隔較近，熱利用率低， 能量消耗大；第二，由于橡塑材料為熱的不良導體，僅靠熱風循環加熱需要較長的擴散傳熱 時間和較長的加熱爐，尤其對于較厚的橡塑板材；第三，未涉及到加熱爐保溫技術。中國專利“用于交聯聚烯烴發泡爐內的展開機構”(CN 2790731Y)、“輻射交聯聚烯 烴發泡設備”(CN 1799809A)和“交聯聚烯烴發泡爐用加熱系統”(CN 201283620Y)涉及到 生產交聯聚烯烴卷材發泡設備的發明，該種發泡設備的發泡爐由預熱水平爐和發泡垂直爐 呈角尺狀組合而成，垂直爐內設置加熱裝置。“用于交聯聚烯烴發泡爐內的展開機構，，提供 了多根加熱棒沿垂直爐內壁自上而下均勻布置的熱輻射加熱方法。“輻射交聯聚烯烴發泡 設備”提供了沿垂直爐內壁設置遠紅外加熱元件的方法。為克服上述二個加熱方法存在的 使爐內區域溫度相互影響的“煙囪效應”，“交聯聚烯烴發泡爐用加熱系統”提供了一種由熱 風通道、加熱棒和風扇組成的加熱裝置，熱風通道由頂端敞口的縱向通道和前端敞口橫向 通道，縱向通道底端與橫向通道后端銜接且相通，加熱棒集中設置在縱向通道內，風扇安裝 在橫向通道內。在這一加熱方法中，熱量集中使用，目的是準確進行區域溫度控制。這三種 技術的缺點是第一，加熱系統全部設置在爐內壁，維修不方便；第二，在熱量集中使用的 技術中，熱風在吹向片材左右面進行加熱的同時，會使部分熱風向出料口流動，引起熱量損 失。中國專利“發泡烘箱風量調節裝置”(CN 201411597Y)提供了一個用于壁紙發泡烘 箱的風量調節裝置，其目的是在烘箱外設置風量調節操作裝置。該風量調節裝置由帶門軸 的左風門和右風門等構成，通過轉動設置在烘箱外的操動桿，左、右風門可閉合或打開，實 現對風量調節。這一技術的缺陷是單一只采用機械門調節風量。
發明內容
本發明的目的在于提供一種生產NBR/PVC、NR、CR和EPDM等橡塑發泡管、板材用 的連續發泡及成型定型設備技術，特別是能生產目前國際上最先進的以EPDM(三元乙丙橡 膠)為主要原料的發泡保溫管、板材，達到設備簡單、結構合理、全自動化、環保、節能、發泡質量好、適應范圍廣和生產能力高的性能要求。本發明所述的一種橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其沿生產線方向，依次 連續設置一段紅外線預熱段、若干段熱風循環加熱段和一段保溫冷卻段，各段主體均為長 方形的箱體，箱體均用型鋼焊接而成框架，箱體內外表面用薄板封閉，構成夾套結構，保溫 材料充滿并壓實在夾套空間內，箱體中均設有輸送輥道。所述預熱段主要由下箱體、上箱體以及驅動上箱體開閉的汽缸組成，下箱體由支 架支撐并固定，上箱體一側與下箱體的同側鉸接，上箱體另一側與汽缸的活塞連接，汽缸的 缸體設在橫伸出支架的支座上，紅外線加熱元器件均勻布置在上箱體的內壁頂部和下箱體 的內壁底部。預熱段采用開閉結構，目的是方便檢驗調整發泡材料位置和設備維修。上、下箱體 采用耐高溫密封墊密封。紅外線加熱元器件均布在活動上箱體內頂和固定下箱體內底，利 用了紅外線加熱的快速、均勻、效率高、省能量的優點。所述熱風循環加熱段采用整體箱體結構，沿生產線方向并列的二組進風總管設置 在整體箱體外部頂面上，二組風扇分別設在二組進風總管內；若干根加熱管連續排列在進 風總管內；每個進風總管在箱體上游端部都分成下進風支管和上進風支管，其中下進風支 管通過設在整體箱體側壁上的下進風通道將熱風導入輸送輥道的下面，而上進風支管通過 上進風通道和百葉窗式風道，將熱風導入輸送輥道的上面；位于整體箱體下游端部兩側的 上、下二個回風通道及其支管分別匯成兩個回風總管再連接至對應的進風總管。 在上進風支管和上進風通道之間可以設置上進風風門，用于手動調節進風風量。百葉窗式風道的葉片間距為150-250mm，與水平面傾角為35-50°，百葉窗式風道 的作用是將水平吹向下游的氣流均勻分流、轉向成為傾斜向下吹向輸送輥道上面的氣流， 加強了對流均勻加熱效果。保溫冷卻段與加熱段的結構幾乎相一致，區別在于只有一個回風通道以及箱體中 無排煙口和排煙支路，此回風通道設置在箱體頂部中間，回風總管也只有一個，構成“四進 風_ 一回風通道”式的冷/熱風循環結構。在箱體內外設置多個排煙支路。而風扇通過帶輪皮帶連接變頻調速電機。由于在發泡或冷卻過程中，急加熱或急冷都會引起橡塑板材表面起褶皺并且及加 熱還會造成泡孔的爆裂，為避免這些情況，本發明采用“一段紅外線預熱、多段熱風循環加 熱、一段保溫冷卻”連續化設備，其可以實現快速均勻預熱、逐漸均勻加熱、緩慢均勻冷卻， 其產品達到均勻的閉孔發泡結構和無褶皺的發泡板材表面。特別是在加熱段采用“四進風 /四回風通道的熱風循環結構”，保溫冷卻段采用“四進風/ 一回風通道的冷/熱風循環結 構”，以確保均勻、緩慢冷卻或加熱，溫控精度高達士rc。保溫冷卻段采用冷/熱風循環方 法是為了避免急冷，可適應冬、夏季節溫差大的場合(夏季用冷風循環，冬季用熱風循環)。 在加熱段以及保溫冷卻段箱體的內頂處，設置特別設計的百葉窗式風道，將水平吹向下游 的氣流均勻分流、轉向成為自上而下的氣流，目的是加強均勻對流加熱效果，提高加熱均勻 性。在箱體內外設置多個排煙支路，以確保油汽等煙氣被全部抽排出，不泄露到車間，并且 抽排出的煙氣經環保性處理后不給環境造成污染。各段箱體內外封閉，并采用保溫性能好、 使用壽命長的密封材料，達到環保節能。風扇驅動采用變頻調速，根據溫度情況自動變速調 節風量，并與手動風門聯合使用，使調節風量更加柔性、精確，這樣可大大節約能量。輸送輥道通過變頻減速電機、直線鏈傳動驅動，結構簡單、速度可調，能夠適應不同生產線速度要 求，已滿足預熱、加熱和保溫冷卻的時間需求。本發明還能夠依據橡塑發泡管、板材的原材 料種類與配方以及產品規格的不同，調整各加熱段和保溫冷卻段的溫度分布和輥道速度， 以使發泡速度和硫化速度相匹配。
圖1是橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備的主視結構圖。圖2是圖1中的A-A剖視圖(預熱段的結構示意圖)。圖3是圖1中的B-B剖面圖(加熱段的結構示意圖)。圖4是圖1中的C向視圖(省去了排氣管道)。圖5是圖1中的D向局部放大圖。圖6是圖1中的E向局部剖視圖。圖中標號1預熱段；2加熱段I ；3加熱段II ；4加熱段III ;5排煙管路；6保溫冷卻段；7保 溫材料；8紅外線加熱元件；9下箱體；10上箱體；11汽缸；12回風通道；13回風總管；14風 扇；15帶輪皮帶；16變頻調速電機；17輸送輥道；18鏈輪鏈條；19輥道驅動減速電機；20進 風總管；21加熱管；22下進風支管；23上進風支管；24上進風通道；25排煙支路；26上進風 風門；27下進風通道；28觀察門；29百葉窗式風道；30整體箱體。
具體實施例方式下面結合圖1-6具體說明本發明。圖1所示的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備包括一段紅外線預熱段1、三段 熱風循環加熱段2-4、一段保溫冷卻段6。各段主體均為長方形的箱體，箱體9、10和30均用型鋼焊接而成框架，箱體內外表 面用薄板封閉，構成夾套結構。保溫材料7采用保溫性能好的、耐高溫的特殊配方設計，充 滿并壓實在夾套空間內，保溫層厚度應大于150mm。風管的橫截面為矩形，其保溫結構類似 于箱體，保溫層厚度應大于70mm。在每個加熱段中，各設置三個排煙口并且在各個加熱段之間以及加熱段與保溫冷 卻段之間也各設置一個封閉的排煙口，油汽等煙氣排煙支路25，再通過排煙管路5被抽排 出，確保煙氣不被泄露進車間，并且抽排出的煙氣經環保性處理后不給環境造成污染。預熱段1是水平剖分結構，由下箱體9和上箱體10組成，上箱體10用汽缸11驅 動開閉，以檢驗、調整發泡材料位置和設備維修，上箱體10打開角度約為25° (與水平面方 向)。紅外線加熱元器件8均勻布置在活動上箱體10的內壁頂部和固定下箱體9的內壁底 部，用于發泡材料表里的快速、均勻預熱。加熱段2、3和4是整體箱體30的結構，沿生產線方向并列排列的二組進風總管 20和風扇14設置在箱體30外部頂面上，加熱管21設置在進風總管20內。每個進風總管 20在箱體上游端部都分成下進風支管22和上進風支管23，下進風支管22通過下進風通 道27，將熱風吹入輸送輥道17的下面；上進風支管23通過上進風通道24和百葉窗式風道 29，將熱風吹入輸送輥道17的上面。在上進風支管23和上進風通道24之間設置上進風風門26，手動調節進風風量。百葉窗式風道的作用是將水平吹向下游的氣流均勻分流、轉向 成為傾斜向下吹向輸送輥道上面的氣流，加強了對流均勻加熱效果，百葉窗的葉片間距為 150-250mm，與水平面傾角為35-50°。位于箱體下游端部的上、下二個回風通道12及其支 管匯成一個回風總管13，二組回風總管分別正對設置在箱體下游端部的前、后面上。進風總 管20內及其進風支管和通道、加熱管21、風扇14、回風總管13及其回風支管和通道以及箱 體30內部通道構成了 “四進風-四回風通道”式的熱風循環加熱系統。參見圖6，保溫冷卻段6與加熱段2、3和4的結構幾乎相一致，區別在于只有一個 回風通道12以及箱體中無排煙口和排煙支路25，此回風通道設置在箱體30頂部中間上，回 風總管也只有一個，構成“四進風_ 一回風通道”式的冷/熱風循環結構。風扇14采用變頻調速電機16和帶輪皮帶15驅動，可根據箱體內溫度的設定值和 實際值自動調節電機轉速和風扇風量，使箱體內溫度恒定、波動小，比恒定電機轉速、機械 風門調節風量的方法更加節能、更柔性。另外，風扇14置于加熱管21的后面，有利于延長 風扇使用壽命。減速電機19通過鏈輪鏈條18驅動輸送輥道17轉動，將橡塑物料沿箱體長度方 向向前輸送，依次通過預熱段、加熱段和保溫冷卻段。橡塑物料在向前輸送過程中，首先被 快速均勻預熱，然后被逐漸均勻加熱，當達到發泡溫度時發泡發生，隨后進入保溫冷卻段定 型。可通過觀察門28觀察發泡膨脹和成型過程。由于采用變頻調速電機驅動，預熱、加熱 和保溫冷卻的時間可以根據發泡材料的不同種類及配方、發泡制品的種類及規格以及溫度 進行變化。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的 保護范圍。
權利要求
一種橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于沿生產線方向，依次連續設置一段紅外線預熱段(1)、若干段熱風循環加熱段(2 4)和一段保溫冷卻段(6)，各段主體均為長方形的箱體，箱體均用型鋼焊接而成框架，箱體內外表面用薄板封閉，構成夾套結構，保溫材料(7)充滿并壓實在夾套空間內，箱體中均設有輸送輥道(17)。
2.根據權利要求1所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于所述預 熱段(1)主要由下箱體(9)、上箱體(10)以及驅動上箱體開閉的汽缸(11)組成，下箱體(9) 由支架支撐并固定，上箱體(10) —側與下箱體(9)的同側鉸接，上箱體(10)另一側與汽缸 (11)的活塞連接，汽缸(11)的缸體設在橫伸出支架的支座上，紅外線加熱元器件(8)均勻 布置在上箱體(10)的內壁頂部和下箱體(9)的內壁底部。
3.根據權利要求1或2所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于熱風 循環加熱段采用整體箱體(30)結構，沿生產線方向并列的二組進風總管(20)設置在整體 箱體(30)外部頂面上，二組風扇(14)分別設在二組進風總管(20)內；若干根加熱管(21) 連續排列在進風總管(20)內；每個進風總管(20)在箱體上游端部都分成下進風支管(22) 和上進風支管(23)，其中下進風支管(22)通過設在整體箱體(30)側壁上的下進風通道 (27)將熱風導入輸送輥道(17)的下面，而上進風支管(23)通過上進風通道(24)和百葉窗 式風道(29)，將熱風導入輸送輥道(17)的上面；位于整體箱體(30)下游端部兩側的上、下 二個回風通道(12)及其支管分別匯成兩個回風總管(13)再連接至對應的進風總管(20)。
4.根據權利要求3所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于在上進 風支管(23)和上進風通道(24)之間設置上進風風門(26)。
5.根據權利要求3所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于百葉窗 式風道(29)的葉片間距為150-250mm，與水平面傾角為35-50°。
6.根據權利要求1或2所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于保溫 冷卻段(6)采用整體箱體(30)結構，沿生產線方向并列的二組進風總管(20)設置在整體 箱體(30)外部頂面上，二組風扇(14)分別設在二組進風總管(20)內；若干根加熱管(21) 連續排列在進風總管(20)內；每個進風總管(20)在箱體上游端部都分成下進風支管(22) 和上進風支管(23)，其中下進風支管(22)通過設在整體箱體(30)側壁上的下進風通道 (27)將冷/熱風導入輸送輥道(17)的下面，而上進風支管(23)通過上進風通道(24)和百 葉窗式風道(29)，將冷/熱風導入輸送輥道(17)的上面；位于整體箱體(30)下游端部設 有一個回風通道(12)，回風通道再連接至進風總管(20)。
7.根據權利要求1或2所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于在箱 體內外設置多個排煙支路(25)。
8.根據權利要求1或2所述的橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其特征在于風扇 (14)通過帶輪皮帶(15)連接變頻調速電機(16)。
全文摘要
本發明公開了一種橡塑管、板材連續發泡及成型定型設備，其沿生產線方向，依次連續設置一段紅外線預熱段、若干段熱風循環加熱段和一段保溫冷卻段，各段主體均為長方形的箱體，箱體均用型鋼焊接而成框架，箱體內外表面用薄板封閉，構成夾套結構，保溫材料充滿并壓實在夾套空間內，箱體中均設有輸送輥道。本發明由紅外線預熱、熱風循環加熱和冷/熱風循環保溫冷卻三個過程構成的發泡及成型定型的設備，采用了預熱箱體可開閉及密封的技術，“四進風/四回風通道”式加熱段以及“四進風/一回風通道”式保溫冷卻段的冷/熱風循環的結構，可以實現快速均勻預熱、逐漸均勻加熱、緩慢均勻冷卻，提高了產品成型質量。
文檔編號B29C44/34GK101973102SQ20101027690
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者章華, 錢志華 申請人:無錫市江南橡塑機械有限公司