热收缩管用自动扩张装置、设备及热收缩管自动扩张方法

摘要

本发明公开了一种热收缩管用自动扩张装置、设备及热收缩管自动扩张方法，装置包括过渡管、扩张成型管及真空外壳，扩张成型管与真空外壳之间形成容置空间，扩张成型管圆周上分布有多个通孔，通孔与容置空间连通，在真空外壳上设有用于对容置空间进行抽真空的抽气孔，真空外壳上还设有用于接入水管喷头的喷水孔，喷水孔与所述容置空间连通。本发明自动扩张装置采用吸真空的方式使得扩张成型管外周围均匀分布负压，实现加热后的热收缩管均匀稳定扩张，同时喷水管能够对扩张成型管进行喷水冷却，加速热收缩管定型，并进一步在吸真空时将冷却水吸出，实现水冷可靠循环，提升了生产效率和产品质量。

说明书

技术领域

本发明涉及热收缩管加工技术领域，具体涉及一种热收缩管用自动扩张装置、设备及热收缩管自动扩张方法。

背景技术

热收缩管通过相应的前工序成型后，在使用过程中，有不同直径的规格需求，需要进行直径扩张，现有的自动扩张装置效率低，废品率高，在申请号为200410010901.5的中国发明专利文献中，公开了一种热收缩管充气连续扩张方法及扩张装置，其通过高压气体在管内形成膨胀力，所需要用到的辅助装置较多，设备成本高，设备横向设置，需要额外的传动辊，生效效率低，而且热收缩管由内向外的高压气体存在受力不均的情况，热效率低下，导致废品率高。

尽管现有技术中也存在竖向设置的热收缩管自动扩张设备，但是该自动扩张设备在加热机筒加热热收缩管并输出时，会存在软化状态下的热收缩管堵塞堆积在加热机筒出口的情况，进一步影响到下一道扩张工序和扩张效果。

发明内容

本发明提供一种热收缩管用自动扩张装置、设备及热收缩管自动扩张方法，以解决上述问题。

本发明实施例提供的一种热收缩管用自动扩张装置，包括：用于接入加热后的热收缩管且内径由上至下逐渐增大的过渡管、用于连接过渡管出口且内径等于过渡管出口内径的扩张成型管及扩张成型管容置其内的真空外壳，在扩张成型管外壁与真空外壳内壁之间形成第一容置空间，扩张成型管的管壁圆周上分布有多个第一通孔，第一通孔与所述第一容置空间连通，在真空外壳上设有用于对所述第一容置空间进行抽真空的第一抽气孔，真空外壳上还设有用于接入水管喷头的喷水孔，喷水孔与所述第一容置空间连通。

优选地，过渡管也容置在真空外壳内，在过渡管与扩张成型管衔接处外壁与真空外壳内壁之间设置第一隔板，使得过渡管外壁与真空外壳内壁之间形成第二容置空间，第一隔板上设有用于将第一容置空间与第二容置空间连通的第一孔洞，第一抽气孔设置在与第二容置空间相对应的真空外壳上。

优选地，在扩张成型管的下方出口还连接一润滑管，在润滑管下部的外圆周上设有一密闭环形腔，润滑管侧壁相对该环形腔的圆周位置上设有用于使环形腔与润滑管内连通的第一通水孔，在密闭环形腔的底部设有进水孔，润滑管内壁与第一通水孔对应的圆周位置上设有环形槽，以该环形槽作为起点在润滑管内壁螺旋向上至润滑管内壁顶端形成螺纹槽。

优选地，润滑管也容置在真空外壳内，在润滑管与扩张成型管衔接处外壁与真空外壳内壁之间设置第二隔板，使得润滑管外壁与真空外壳内壁之间形成第三容置空间，第二隔板上设有用于将第一容置空间与第三容置空间连通的第二孔洞，在与第三容置空间相对应的真空外壳上也设有第一抽气孔。

优选地，在过渡管的上方入口处连接有一用于热收缩管进入并对热收缩管进行快速加热的加热管，加热管的内径等于过渡管入口内径。

本发明还提供了一种热收缩管用自动扩张设备，包括将热收缩管加热到临界融化温度的加热机筒、用于向加热机筒自动送入热收缩套管的送料装置，其特征在于：还包括上述的热收缩管用自动扩张装置，加热机筒对热收缩管加热后输出至自动扩张装置。

优选地，还包括一推送装置，所述推送装置包括两组竖直方向分开设置的驱动轮和从动轮，在每组驱动轮和从动轮之间通过履带传动，并使两组履带之间形成一个相对设置的竖直侧，两组履带外侧圆周方向均排列安装有半圆形组件，且相对设置的竖直侧的半圆形组件相互对应共同围成一个与热缩套管外径匹配的圆环管道，该主动轮由一驱动机构驱动旋转，使得相对设置的竖直侧的半圆形组件竖直向下运动；推送装置位于加热机筒和自动扩张装置之间，推送装置通过其圆环管道将加热机筒加热后输出的热收缩管推送入自动扩张装置。

优选地，自动扩张装置在过渡管的上方入口处连接有一用于热收缩管进入并对热收缩管进行快速加热的加热管，加热管的内径等于过渡管入口内径；推送装置通过其圆环管道将加热机筒加热后输出的热收缩管推送入自动扩张装置上方的加热管内。

优选地，还包括用于将自动扩张装置输出的扩张后的热收缩管自动导出的导出装置。

本发明还提供了一种热收缩管自动扩张方法，包括如下步骤：

A：使用加热机筒对热收缩管加热到融化的临界温度，并将加热的热收缩管连续可靠输出；

B：使用推送装置将加热机筒输出的热收缩管传输至用于对热收缩管进行快速加热的加热管，使热收缩管再次被快速加热并输出至内径由上至下逐渐增大的过渡管；

C：热收缩管由过渡管进入到自动扩张装置内的内径与过渡管下方出口内径相同的扩张成型管，扩张成型管的管壁圆周上分布有多个第一通孔，管壁外是第一容置空间，第一容置空间与第一抽气孔及喷水孔连通，使用第一抽气孔对第一容置空间抽真空，使用喷水孔通过扩张成型管上的第一通孔对热收缩管进行水冷却成型并输出。

上述技术方案可以看出，由于本发明自动扩张装置采用吸真空的方式使得扩张成型管外周围均匀分布负压，实现加热后的热收缩管均匀稳定扩张，同时喷水管能够对扩张成型管进行喷水冷却，加速热收缩管定型，并进一步在吸真空时将冷却水吸出，实现水冷有效循环，提升了生产效率和产品质量。

本发明中提供的热收缩管自动扩张方法能够通过推送装置及时将加热机筒加热后的热收缩管输送至加热管内，防止了软化的热收缩管堵塞堆积在加热机筒内，而且进一步提升了热收缩管在生产中的传输速度，加热管再次对热收缩管快速加热保证了后续扩张工序中的扩张质量和扩张效率，对于热收缩管的整体加工效率和加工质量都有较大提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例1中自动扩张装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例1中自动扩张装置的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例2中自动扩张设备的立体结构示意图；

图4是本发明实施例2中放料盘的立体结构示意图；

图5是图3中A部的结构放大示意图；

图6是本发明实施例3中热收缩管自动扩张方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例提供一种热收缩管用自动扩张装置，如图1所示，包括：用于接入加热后的热收缩管且内径由上至下逐渐增大的过渡管11、用于连接过渡管出口且内径等于过渡管出口内径的扩张成型管12及扩张成型管12容置其内的真空外壳10，在扩张成型管12外壁与真空外壳10内壁之间形成第一容置空间101，扩张成型管12的管壁圆周上分布有多个第一通孔121，第一通孔121与所述第一容置空间101连通，在真空外壳10上设有用于对所述第一容置空间101进行抽真空的第一抽气孔102，真空外壳10上还设有用于接入水管喷头的喷水孔103，喷水孔103与所述第一容置空间101连通。

过渡管11类似于一个翻转的漏斗状，其内径由上至下逐渐增大，从而形成一个直径逐渐增加的过渡通道，从侧向截面来看，过渡管的侧壁与水平面形成一个夹角，夹角越大过渡管侧壁倾斜度过大，为了保证良好的过渡环境，过渡管侧壁与水平面之间形成的夹角范围在60°～80°之间，本实施例中过渡管侧壁与水平面之间形成的夹角为70°，既能够使软化后的热收缩管实现渐渐扩张的目的，又能够保证热收缩管向下输出的速度。

本实施例中过渡管11也容置在真空外壳10内，在过渡管11与扩张成型管12衔接处外壁与真空外壳10内壁之间设置第一隔板110，使得过渡管11外壁与真空外壳10内壁之间形成第二容置空间111，第一隔板110上设有用于将第一容置空间101与第二容置空间111连通的第一孔洞112，第一抽气孔102设置在与第二容置空间111相对应的真空外壳上。实际使用中，为了便于拆装，可以将真空外壳设计为多层结构，本实施例中过渡管11外圆周对应的真空外壳带有顶盖为上层真空外壳，扩张成型管12外圆周对应的真空外壳是圆通状为中层真空外壳，上层真空外壳与中层真空外壳衔接，可以通过铆钉固定，至于第一隔板110则可以直接嵌装在上层真空外壳内，也可以直接嵌装在中层真空外壳内。当然，第一隔板110上的第一孔洞112的数量可以为一个或多个。

为了更进一步地实现热收缩管扩张后能够顺利快速的由扩张成型管内排出，在扩张成型管12的下方出口还连接一润滑管13，显然，该润滑管的内径与扩张成型管的内径是一致的，在润滑管13下部的外圆周上设有一密闭环形腔133，润滑管12侧壁相对该环形腔的圆周位置上设有用于使环形腔133与润滑管13内连通的第一通水孔134，在密闭环形腔133的底部设有进水孔135，润滑管13内壁与第一通水孔134对应的圆周位置上设有环形槽135，以该环形槽135作为起点在润滑管13内壁螺旋向上至润滑管内壁顶端形成螺纹槽136。可见，该密闭环形腔133相当于在润滑管底部外围形成一个进水仓，在密闭环形腔133底部的进水孔135处接入一个进水管，提供水源形成一个水路，该水路是由进水孔135进入充满密闭环形腔135，然后通过润滑管13的第一通水孔134进入到润滑管135内的环形槽135，此时的润滑管内具有扩张成型管输出的热收缩管，热收缩管外壁与环形槽及螺纹槽围成了一个螺旋管道，水路由环形槽沿热收缩管外壁螺旋上升到润滑管的顶部，然后由热收缩管外壁间隙(与润滑管内壁及扩张成型管内壁均有间隙)向上渗透到扩张成型管内，然后经过扩张成型管12上的第一通孔121进入到第一容置空间101，由于第一容置空间处于吸真空状态，水路进一步由第一容置空间通过第一孔洞112进入到第二容置空间111，然后进一步连同内部空气由第一抽气孔102被抽出，作为与第一抽气孔102相连的抽气抽水装置可以采用水环真空泵，水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000～4000Pa。为此在与第一容置空间或第二容置空间上可以安装一个压力表，用于检测第一空间内的负压状态，在本实施例中压力表15采用机械式压力表，并安装在上层真空外壳上，与第二容置空间连通，使用者可以随时通过压力表掌握到第一容置空间内的压力，从而及时调整参数，保证热收缩管的扩张效果。由于本实施例中润滑管内壁的螺纹槽会形成水路，一方面会对热收缩管外壁圆周形成再次冷却成型的效果，另一方面，螺旋式的水路还能够保证热收缩管外壁受到水柱式润滑效果，保证热收缩管可以顺利排出，提升生产效率。

此外，对于扩张成型管来说，其扮演着最为重要的扩张角色，直接决定着热收缩管的扩张效果，因此，本实施例还在扩张成型管上做了一些细节设计，以增加扩张效果，提升扩张质量。首先，扩张成型管12上的第一通孔121的孔径由外向内逐渐减小，形成锥形孔，如此一来，会增加第一通孔121内喷向热收缩管外壁的水压及流速，减小冷却时间，提高冷却效率；其次，扩张成型管12上的第一通孔121的排布设计做出改进，即扩张成型管管壁圆周上由上至下依次排列第一通孔121，且第一通孔的上下间距密度由上至下逐渐稀疏，之所以对第一通孔的排列密度进行上密下疏的设计，是由于热收缩管软化后由上直下输送，必须要在软化的热收缩管刚进入到扩张成型管的顶部时，即给予负压使其向扩张成型管的内壁扩张，此时扩张成型管顶部的第一通孔越多越密，则受到的吸附力越强，则越能够保证软化的热收缩管被快速扩张。

在本实施例中润滑管13也容置在真空外壳10内，在润滑管13与扩张成型管12衔接处外壁与真空外壳10内壁之间设置第二隔板130，使得润滑管13外壁与真空外壳10内壁之间形成第三容置空间131，第二隔板130上设有用于将第一容置空间101与第三容置空间131连通的第二孔洞132，在与第三容置空间131相对应的真空外壳10上也设有第一抽气孔102。可见，第一容置空间、第二容置空间与第三容置空间均是连通的，相当于对扩张成型管外壁相对应的第一容置空间进行了扩容，其水容量及压力控制范围都相应会得到增加。实际使用中，为了便于拆装，本实施例中润滑管13外圆周对应的真空外壳带有底盖为下层真空外壳，下层真空外壳与中层真空外壳衔接，可以通过铆钉固定，至于第二隔板130则可以直接嵌装在下层真空外壳内，也可以直接嵌装在中层真空外壳内。当然，第二隔板130上的第二孔洞132的数量可以为一个或多个。整个真空外壳变成了上、中、下三层真空外壳，可以轻松拆卸或组装起来，且实现了扩容的效果。

为了保证热收缩管进入到过渡管之间具有良好的软化效果，本实施例中在过渡管11的上方入口处连接有一用于热收缩管进入并对热收缩管进行快速加热的加热管14，加热管14的内径等于过渡管11入口内径。具体在本实施例中加热管包括加热块141及至于加热块141包裹之中的金属内管142，加热块在横向和/或纵向均分布有通孔143，通孔内穿设电热丝/管，进而将电热传递给金属内管，实现金属内管内的热收缩管的快速软化，本实施例中提供的加热管热能不易散失，而且加热均匀。当然，在其他实施例中加热管采用普通的加热结构亦可。

可以理解的是，本实施例中的热收缩管用自动扩张装置可以作为一个单独的产品出售，使用者在购买后，根据本实施例中的描述，自行购买相应的抽真空气泵、水泵并配设相应管道即可。

实施例2：

本实施例提供了一种热收缩管用自动扩张设备，如图3所示，包括将热收缩管加热到临界融化温度的加热机筒2、用于向加热机筒2自动送入热收缩套管的送料装置3，还包括上述实施例1中的热收缩管用自动扩张装置1，加热机筒2对热收缩管加热后输出至自动扩张装置1。图3中所示的是一组对称设置的自动扩张设备，通过同一个电控箱9来控制两对称设备的供电控制工作。当然，对于设备上的各个装置可以通过一个安装架固定，也可以固定在一个工作台上，设备中各个装置部件的固定方式以及采用安装架还是工作台或者其他固定平台固定均是本领域技术人员通过现有技术能够实现的，此处不再赘述。本实施例中送料装置3、加热机筒2及自动扩张装置1由上至下通过一个安装架4固定。

如图4所示，送料装置3包括一个固定在安装架4上方的固定板31，固定板一侧的边缘上安装有入料导轮32，一入料牵引机构33安装在固定板31上位于入料导轮的后方用于接收入料导轮传到过来的热收缩管，入料牵引机构33包括上传送履带331及下传送履带332，上传送履带331与下传送履带332之间的空隙作为热收缩管的传送通道，上传送履带331与下传送履带332前端上倾尾端下沉，使得该传送通道倾斜设置，更加便于物料(热收缩管)的传送；两个相对设置的导向轮34安装在固定板31上且位于传送通道后方，两导向轮34之间形成向下传输的缝隙通道，固定板31上正对缝隙通道的位置设有出料孔(在图中被遮住未显示)，热收缩管经过缝隙通道后由该出料孔送入到加热机筒入口21内。在固定板上还固定有一送料驱动电机35，该送料驱动电机通过齿轮组机构36分别驱动上传送履带331和下传送履带332。

为了提高自动送料水平，在位于入料导轮32一侧还设有一个放料盘37，放料盘如图4所示，该放料盘37安装在一个固定座371上，该放料盘37包括用于热收缩管缠绕其上的中轴杆373，中轴杆373两侧设有圆形挡盘374。设备第一次加工运转时，需要手工将热收缩管牵引到送料装置3的入料导轮32上，并进一步引入到入料牵引机构33的传送通道内，穿过两导向轮34形成的间隙通道，由固定板31上的出料孔引入到加热机筒2内，之后便可以自动送料。

加热机筒2具有内管，内管和外壳之间形成容置区域，用于安装加热装置，本实施例中加热装置采用热红外加热装置，保证热收缩管在内管内均匀受热，加热机筒2竖直安装在安装架4上，加热机筒的高度范围设置在1.5m～4m范围，使热收缩管具有较大的重力势能，加快热收缩管的向下输出速度，本实施例中加热机筒的高度具体为3m，根据产品直径大小，确定加热机筒的大小以及高度，直径越大，加热机筒直径越大，高度越高，实现最佳的成本与效率比。

为了保证热收缩管软化后在加热机筒内及时排出，防止堆积堵塞发生，本实施例中还包括一推送装置5，所述推送装置5包括两组竖直方向分开设置的驱动轮51和从动轮52，在每组驱动轮51和从动轮52之间通过履带53传动，并使两组履带之间形成一个相对设置的竖直侧，两组履带外侧圆周方向均排列安装有半圆形组件54，且相对设置的竖直侧的半圆形组件相互对应共同围成一个与热缩套管外径匹配的圆环管道，该主动轮由一驱动机构(图中未显示)驱动旋转，使得相对设置的竖直侧的半圆形组件竖直向下运动；推送装置5位于加热机筒2和自动扩张装置1之间，推送装置5通过其圆环管道将加热机筒2加热后输出的热收缩管推送入自动扩张装置1。本实施例中采用半圆形组件通过竖直排列在履带上的方式形成一个能够与加热机筒出口正对的竖直向下运动的圆环管道，类似于一个人工的双手在握住加热后的热缩套管向下传送，从而实现了加热机筒的出口及时排出热缩套管，同时防止热收缩管弯曲，堆积在加热管入口处，起到防止堵塞、堆管的效果。

由于热缩套管由加热机筒排出后在推送装置中会停留一段时间，为了防止这段时间内热缩套管再次冷却硬化，本实施例中的自动扩张装置1在过渡管的上方入口处连接有一用于热收缩管进入并对热收缩管进行快速加热的加热管14，加热管的内径等于过渡管入口内径；推送装置5通过其圆环管道将加热机筒加热后输出的热收缩管推送入自动扩张装置上方的加热管14内。此处加热管采用电热丝加热，因此加热速度会较快，保证热收缩管进入到自动扩张装置的过渡管中仍然呈现最佳的软化效果。

热收缩管进入到自动扩张装置后实现自动扩张的原理在实施例1中已经进行了详细描述，此处不再赘述。为了进一步的提升物料自动导出功能，本实施例中还包括用于将自动扩张装置输出的扩张后的热收缩管自动导出的导出装置。该导出装置包括安装在安装架4上且位于自动扩张装置1下方的换向轮6及位于设备一侧的出料牵引机构7，该换向轮采用尼龙换向轮，该出料牵引机构采用与入料牵引机构相同的结构设计，因此不再赘述。出料牵引机构将扩张后的热收缩管输出到下一个工序中。

实施例3：

本实施例中提供了一种热收缩管自动扩张方法，如图6所示，包括如下步骤。

步骤1001：使用加热机筒对热收缩管尽可能快速加热到融化的临界温度，并将加热的热收缩管连续可靠输出。热收缩管融化的临界温度为84℃～120℃，本实施例中将热收缩管融化的临界温度设定为100℃，即采用加热机筒保持100℃的恒温。

在实际操作过程中，本步骤之前是装料步骤，即将尚未处理的热收缩管装入到送料装置中，通过人工第一次接线，使得热收缩管能够源源不断的为加热机筒提供热收缩管，装料步骤中如果需要用到送料装置，则可以采用上述实施例2中的送料装置，当然不排除采用现有的其他送料装置。

步骤1002：使用推送装置将加热机筒输出的热收缩管传输至用于对热收缩管进行快速加热的加热管，使热收缩管再次被快速加热并输出至内径由上至下逐渐增大的过渡管。相比于现有的生产工艺中不存在推送步骤，本实施例中在本步骤中添加了推送步骤，即通过推送装置快速及时将加热机筒内的热收缩管拉出来，并及时输送给过渡管，过渡管是自动扩张装置中的重要部件。对于本实施例中本步骤涉及到的推送装置可以使用上述实施例2中的推送装置，该推送装置的结构及工作原理可以参考上述实施例2的描述，此处不再赘述。在热收缩管推送过程中，可能会存在热收缩管冷却变形的问题，因此，推送之后加入快速加热步骤是有必要的，保证热收缩管进入到过渡管时具有良好的软化效果。

步骤1003：热收缩管由过渡管进入到自动扩张装置内的内径与过渡管下方出口内径相同的扩张成型管，扩张成型管的管壁圆周上分布有多个第一通孔，管壁外是第一容置空间，第一容置空间与第一抽气孔及喷水孔连通，使用第一抽气孔对第一容置空间抽真空，使用喷水孔通过扩张成型管上的第一通孔对热收缩管进行水冷却成型并输出。本步骤中通过吸真空的方式使得进入到扩张成型管的热收缩管受力均匀地向外扩张，然后迅速经过喷水冷却，防止变形。扩张成型管的基础结构是管壁圆周上分布有多个第一通孔，管壁外是第一容置空间，第一容置空间与第一抽气孔及喷水孔连通，能够实现对热收缩管的扩张及冷却，当然，如果要实现更好的扩张效果，则可以采用上述实施例1中的自动扩张装置，在该自动扩张装置中还增加了便于热收缩管及时输出的润滑管等部件。自动扩张装置的具体结构和工作原理可以参考实施例1中的描述，此处不再赘述。

总的说来，本实施例中的热收缩管自动扩张工艺的技术思想是，对热收缩管进行加热，然后及时推送给自动扩张装置，为了防止在随送过程中的冷却变形，推送之后加入快速加热的步骤，经过再次快速加热之后再送入到自动扩张装置的过渡管内，然后通过吸真空扩张，及喷水冷却步骤，实现热收缩管自动扩张，并保证扩张质量和效率。

以上对本发明实施例所提供的一种热收缩管用自动扩张装置、设备及热收缩管自动扩张方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。