CN116001337B - 一种保温管材成型机、生产线以及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保温管材成型机、生产线以及生产工艺，属于塑料管材挤出成型技术领域，包括：用于使内管与护套管形成内外双层管结构的芯轴，芯轴沿自身轴向开设有用于供内管穿过的中心孔，芯轴的外周面设置为用于供带料螺旋缠绕其上并不断形成护套管部分的成型周面，芯轴具有位于成型周面与中心孔之间并用于隔在护套管部分与内管之间以形成发泡成型空间的实体部分；本发明的有益效果为：在芯轴的成型周面上通过螺旋缠绕的方式成型出护套管，并在内管与护套管之间形成发泡成型空间，在内管与护套管连续输送的情况下发泡材料能够穿过芯轴注入到发泡成型空间内，从而实现连续发泡成型及保温管材的连续生产。

Description

一种保温管材成型机、生产线以及生产工艺

技术领域

本发明属于塑料管材挤出成型技术领域，涉及一种保温管材成型机，还涉及一种具有该成型机的保温管材生产线，还涉及一种保温管材生产工艺。

背景技术

保温管材是一种能够保持输送介质温度的复合管材，其结构大致包括用于输送介质的内管、用于起到保护作用的护套管以及内管与护套管之间填充的保温层，其中，聚氨酯保温塑料复合管(即聚氨酯保温管)是一种最典型的保温管材，内管与护套管作为保温管的内层管体与外层体，聚氨酯发泡材料填充在塑料内管与塑料护套管之间起到保温作用。

聚氨酯保温塑料复合管的现有制造方法为定型式生产，在生产过程中要把内管(工作管)放入到护套管芯部，然后将内管与护套管两端密封起来，并在护套管表面钻注料孔，接着把混合的聚氨酯发泡原料由注料孔打入到内管与护套管之间的空隙中，聚氨酯的发泡过程在内管与护套管之间进行；其中，聚氨酯的发泡采用的是定长式发泡的工艺，聚氨酯的发泡过程需要一定时间，所以会带来产量与质量不稳定、生产效率低下、生产占地大、化学反应有毒气体排出的问题，连续式发泡工艺能够解决上述问题。

而聚氨酯保温塑料复合管在生产时，之所以无法采用连续式发泡工艺的主要原因在于，无法在内管安装在护套管内并且两者保持连续输送的同时向内管与护套管之间注入聚氨酯发泡原料，现有技术中也缺少能够实现上述目的的设备、生产线以及方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种保温管材成型机，还提出了一种生产线，还提出了一种生产工艺。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种保温管材成型机，包括：用于使内管与护套管形成内外双层管结构的芯轴，所述芯轴沿自身轴向开设有用于供内管穿过的中心孔，所述芯轴的外周面设置为用于供带料螺旋缠绕其上并不断形成护套管部分的成型周面，所述芯轴具有位于所述成型周面与所述中心孔之间并用于隔在护套管部分与内管之间以形成发泡成型空间的实体部分。

较佳的，所述成型周面上的护套管部分不断成型并脱离所述成型周面与内管一起以相同速率沿预设方向连续输送，发泡材料穿过所述芯轴并注入至连续输送的护套管与内管之间的发泡成型空间内进行连续发泡。

较佳的，所述实体部分具有后端面，所述实体部分设置有至少一根浇注管，所述浇注管的一端设置为用于朝连续输送的内管与护套管之间的发泡成型空间注入发泡材料的浇注口，所述浇注口从所述后端面伸出预设距离。

较佳的，还包括缠绕成型机构，所述缠绕成型机构包括用于通过转动将带料螺旋缠绕在所述成型周面上的空心转盘，所述空心转盘的轴线与所述芯轴的轴线同轴设置，并且所述空心转盘可围绕所述芯轴的轴线转动。

较佳的，所述空心转盘的端面安装有至少一组用于引导带料缠绕至所述成型周面的导向轮。

较佳的，所述空心转盘的端面安装有用于将缠绕在所述成型周面上的相邻带料固定在一起以形成护套管部分的拼接元件，所述拼接元件靠近所述成型周面。

较佳的，所述拼接元件设置为利用焊接方式将所述成型周面上相邻带料焊接在一起的激光焊接设备或者电焊设备或者超声波焊接设备或者气焊设备。

较佳的，所述空心转盘的端面安装有至少一组用于压平护套管焊缝的压轮，所述压轮靠近所述成型周面。

较佳的，所述压轮设置为用于在压平焊缝时对护套管部分进行冷却的金属轮结构。

较佳的，所述空心转盘的端面安装有用于在带料缠绕在所述成型周面之前对带料预热的预热元件。

较佳的，所述成型周面上设置有一圈环绕所述成型周面并用于限制缠绕在所述成型周面上的带料朝相反于内管输送方向移动的挡板。

较佳的，所述缠绕成型机构还包括主轴，所述空心转盘与所述主轴固定连接并且两者同轴设置，所述主轴转动时带动所述空心转盘转动。

较佳的，所述主轴设置为中空结构并且所述主轴的中心设置有供内管与护套管穿过的内孔。

较佳的，所述缠绕成型机构还包括可储存至少一盘带料并通过转动释放带料的储带盘，所述储带盘可转动地套设于所述主轴。

较佳的，所述缠绕成型机构还包括储带盘驱动元件，所述储带盘驱动元件与所述储带盘连接并可驱动所述储带盘转动。

较佳的，所述空心转盘安装有用于辅助所述储带盘上的带料输送至所述导向轮的输送元件。

较佳的，所述缠绕成型机构还包括主轴驱动元件，所述主轴驱动元件与所述主轴连接并可驱动所述主轴转动。

较佳的，所述主轴上设置有用于供电的导电环。

较佳的，还包括用于向发泡成型空间输送支架以使内管与护套管保持同心的支架输送机构，所述支架输送机构、所述芯轴以及所述缠绕成型机构依次排布设置，所述支架输送机构包括第一安装座以及用于间歇性地向发泡成型空间输送支架的推送组件，所述第一安装座设置有供内管穿过的通孔，所述通孔与所述中心孔同轴，所述推送组件安装于所述第一安装座。

较佳的，所述芯轴沿自身轴向开设有供支架穿过所述芯轴的避让孔。

较佳的，所述推送组件包括用于推动支架对准所述避让孔的第一推送元件以及用于推动支架沿所述避让孔穿过所述芯轴并进入发泡成型空间的第二推送元件。

较佳的，还包括第二安装座，所述芯轴可拆卸地与所述第二安装座连接，所述支架输送机构还包括位移驱动元件，所述第一安装座与所述位移驱动元件连接并且所述位移驱动元件可驱动所述第一安装座靠近或者远离所述第二安装座。

还提供了一种生产线，用于生产保温管材，包括所述的保温管材成型机，还包括用于牵引内管与护套管从前向后移动的牵引机以及用于提供发泡材料的发泡装置，支架输送机构、芯轴、缠绕成型机构以及所述牵引机从前向后依次排列，所述发泡装置与所述芯轴的实体部分上的浇注管连接。

较佳的，还包括用于对成型后的护套管进行预热的预加热装置、用于在护套管外包覆外管的包覆模具以及用于对包覆有外管的保温管材进行冷却定型的冷却装置，所述预加热装置、所述包覆模具以及所述冷却装置从前向后依次排列在所述缠绕成型机构与所述牵引机之间。

较佳的，还包括用于对内管外表面进行粗糙化前处理的电晕机，所述电晕机设置在所述支架输送机构的前方。

较佳的，还包括用于控制内管拉紧力的阻滞机，所述阻滞机设置于所述电晕机的前方。

较佳的，还包括用于释放内管的放卷机以及用于收卷保温管材的收卷机，所述放卷机位于所述阻滞机的前方，所述收卷机位于所述冷却装置的后方。

还提供了一种生产工艺，用于连续式地生产保温管材，包括步骤如下，

S1：内管穿入芯轴的中心孔，主轴带动空心转盘转动，储带盘在主轴上转动并释放带料，带料被接引至空心转盘的导向轮上，转动的空心转盘将带料通过螺旋缠绕的方式缠绕在芯轴的成型周面上从而成型出护套管部分，中心孔中的内管与成型出来的护套管部分形成内外双层管结构，并且内管与护套管之间形成用于填充发泡材料的发泡成型空间；

S2：空心转盘带动拼接元件绕着成型周面上的护套管部分转动从而将缠绕在成型周面上的相邻带料焊接在一起，空心转盘带动压轮在护套管的外周面上滚动从而压平并冷却焊缝；

S3：支架输送机构间歇性地将支架输送至发泡成型空间内，第一推送元件推动支架对准避让孔，第二推送元件推动支架穿过芯轴并进入发泡成型空间内，支架随内管和护套管同步从前向后移动，等同步移动一定距离后，支架输送机构进行下一组支架的输送；

S4：护套管部分的前部在不断成型的同时护套管部分的后部脱离成型周面并与内管一起以相同速率向后输送，由于芯轴后端面伸出的浇注口对应发泡成型空间，所以发泡装置可以将调配好的发泡材料注入浇注管并从浇注口注入到连续输送的内管与护套管之间的发泡成型空间内，内管与护套管持续向后输送的同时发泡材料在发泡成型空间内连续不断地固化定型从而形成保温层；

S5：穿过保温管材成型机的保温管材经过预加热装置预热后进入至包覆模具，保温管材在经过包覆模具的模口时在护套管外包覆一层外管，然后进入冷却装置快速定型并匀速拉出。

较佳的，在步骤S3中，内管在进入支架输送机构之前还需要先进入电晕机对表面进行前处理。

较佳的，带料采用塑料带，发泡材料采用聚氨脂发泡材料。

较佳的，带料采用透明塑料，所以带料螺旋缠绕在芯轴的成型周面时能够形成透明的护套管，人员通过透明的护套管观察聚氨脂发泡材料在发泡成型空间内的实际发泡固化定型的过程，从而根据实际情况调整发泡参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、在芯轴的成型周面上通过螺旋缠绕的方式成型出护套管，并在内管与护套管之间形成发泡成型空间，在内管与护套管连续输送的情况下发泡材料能够穿过芯轴注入到发泡成型空间内，从而实现连续发泡成型及保温管材的连续生产。

2、实体部分的后端面始终位于发泡成型空间内，而实体部分的前端面始终位于管材外部，浇注管可以从实体部分的前端面穿过实体部分并从后端面伸出，发泡材料注入浇注管后从浇注口注入至发泡成型空间内，所以在内管与护套管持续向后输送的过程中能够连续地进行发泡，浇注管不会与移动的内管以及护套管产生干涉。

3、空心转盘能够带动激光焊接头环绕成型周面运动，从而使激光焊接头沿着带料的拼接缝进行焊接，并且实现了一边缠绕一边焊接的目的，经过缠绕与焊接后的带料形成护套管，并且护套管脱离芯轴后也不会散架。

4、储带盘可转动地设置在主轴，可以调节储带盘的转动速度，在相同时间内使储带盘释放的带料长度正好与空心转盘缠绕在成型周面上的带料长度相等。

5、内管在牵引机的牵引下依次经过支架输送机构、芯轴、缠绕成型机构，从而在外管上输送支架与成型护套管，并且发泡装置将发泡材料通过浇注管连续地注入至发泡成型空间内，发泡材料的注入、发泡以及定型固化也是在内管与护套管移动的过程中完成的，极大地提高了保温管材的生产效率，开创性地实现了保温管的连续式发泡。

附图说明

图1为本发明的保温管材成型机的结构示意图。

图2为本发明的芯轴与内管以及护套管的位置示意图。

图3为本发明的缠绕成型机构的结构示意图。

图4为本发明的芯轴的结构示意图。

图5为图2的A-A剖面示意图。

图6为本发明的缠绕成型机构通过带料缠绕成型护套管时的示意图。

图7为本发明的生产线的结构示意图。

图8A为本发明的在横截面上具有三个支架的保温管材的示意图。

图8B为本发明的在横截面上具有四个支架的保温管材的示意图。

图8C为本发明的在护套管外包裹外管时的横截面示意图。

图中，100、芯轴；110、中心孔；120、成型周面；121、挡板；130、实体部分；131、避让孔；140、后端面；150、浇注管；151、浇注口；160、第二安装座；200、空心转盘；210、导向轮；220、拼接元件；230、压轮；240、预热元件；250、输送元件；300、主轴；310、内孔；320、主轴驱动元件；330、导电环；400、储带盘；410、储带盘驱动元件；500、支架输送机构；510、第一安装座；511、通孔；520、第一推送元件；530、第二推送元件；540、位移驱动元件；600、放卷机；700、阻滞机；800、电晕机；900、发泡装置；1000、预加热装置；1100、包覆模具；1200、冷却装置；1300、牵引机；1400、收卷机；1500、内管；1600、护套管；1610、护套管部分；1700、发泡成型空间；1800、支架；1900、带料；2000、保温层；2100、外管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一：

如图1-6、图8A、图8B所示，一种保温管材成型机，包括：用于使内管1500与护套管1600形成内外双层管结构的芯轴100，所述芯轴100沿自身轴向开设有用于供内管1500穿过的中心孔110，所述芯轴100的外周面设置为用于供带料1900螺旋缠绕其上并不断形成护套管部分1610的成型周面120，所述芯轴100具有位于所述成型周面120与所述中心孔110之间并用于隔在护套管部分1610与内管1500之间以形成发泡成型空间1700的实体部分130。

在本实施例中，芯轴100的中心孔110与成型周面120呈同心设置，并且芯轴100的中心孔110用于定位内管1500，芯轴100的成型周面120用于成型并定位护套管部分1610，缠绕成型机构能够将带料1900螺旋缠绕在成型周面120上，所以经过缠绕成型的护套管部分1610与内管1500同心设置并且两者之间能够形成发泡成型空间1700；并且中心孔110内的内管1500持续向后输送，成型周面120上的护套管部分1610的前部在持续缠绕成型的同时护套管部分1610的后部向后输送，从而使内管1500与护套管部分1610以相同的速率向后输送并脱离芯轴100。

在本申请中，内管1500与护套管1600本质上指的是设置在内层的管体与设置在外层的管体，内管1500也可以被称为工作管，护套管1600也可以被称为外管，只要两根管材呈内外双层设置就处于内管1500与护套管1600的保护范围内，而将发泡材料注入内管1500与护套管1600之间的发泡成型空间1700的目的在于形成保温层2000。

并且需要指出的是，由于护套管1600是在成型周面120上经过螺旋缠绕不断成型出来的，在成型周面120上的一部分护套管1600被称为护套管部分1610，即护套管部分1610可以看作是整个护套管1600的端部，成型周面120上的护套管部分1610的前部在不断成型的同时，护套管部分1610的后部脱离成型周面120并向后移动，离开成型周面120的护套管部分1610可以被称为护套管1600。

所述成型周面120上的护套管部分1610不断成型并脱离所述成型周面120与内管1500一起以相同速率沿预设方向连续输送，发泡材料穿过所述芯轴100并注入至连续输送的护套管1600与内管1500之间的发泡成型空间1700内进行连续发泡。

由于现有的保温管在生产时，首先要将一定长度的内管同心设置在护套管内，然后将内管与护套管的两端封闭，接着才能够注入发泡材料，在此过程中，内管与护套管是定长并且无法移动的，否则会与注入发泡材料的喷头产生干涉，所以无法连续式地进行生产。

而在本实施例中，由于内管1500连续输送并穿过中心孔110，护套管1600是在芯轴100上通过缠绕形成的，预设方向为从前向后的方向，护套管部分1610从成型周面120上不断地向后移动延伸，并且成型后的护套管1600与内管1500以相同的速率一起移动，芯轴100的成型周面120上的护套管部分1610可以看作是护套管1600的起始端，这就意味着可以通过芯轴100的实体部分130朝内管1500与护套管1600之间的发泡成型空间1700注入发泡材料，这样就能够在保温管材输送的同时连续地注入发泡材料进行发泡，解决了保温管连续式发泡的核心技术难题。

在芯轴100的成型周面120上通过螺旋缠绕的方式成型出护套管1600，并在内管1500与护套管1600之间形成发泡成型空间1700，在内管1500与护套管1600连续输送的情况下发泡材料能够穿过芯轴100注入到发泡成型空间1700内，从而实现连续发泡成型及保温管材的连续生产。

所述实体部分130具有后端面140，所述实体部分130设置有至少一根浇注管150，所述浇注管150的一端设置为用于朝连续输送的内管1500与护套管1600之间的发泡成型空间1700注入发泡材料的浇注口151，所述浇注口151从所述后端面140伸出预设距离。

实体部分130的后端面140对应着内管1500与护套管1600之间的发泡成型空间1700，在实际的结构中，实体部分130的后端面140始终位于发泡成型空间1700内，而实体部分130的前端面始终位于发泡成型空间1700的外部，浇注管150可以从实体部分130的前端面穿过实体部分130并从后端面140伸出，发泡材料注入浇注管150后从浇注口151注入至发泡成型空间1700内，所以在内管1500与护套管1600持续向后输送的过程中能够连续地注入发泡材料进行发泡，浇注管150不会与连续输送的内管1500以及护套管1600产生干涉。

实施例二：

如图1-6、图8A、图8B所示，本实施例进一步公开了实施例一中的缠绕成型机构，所述缠绕成型机构包括用于通过转动将带料1900螺旋缠绕在所述成型周面120上的空心转盘200，所述空心转盘200的轴线与所述芯轴100的轴线同轴设置，并且所述空心转盘200可围绕所述芯轴100的轴线转动。

在实际的结构中，芯轴100与空心转盘200前后对应设置，且空心转盘200的转轴线与芯轴100的轴线同轴，所以空心转盘200转动时能够带动带料1900缠绕在成型周面120上，并且在成型周面120上的相邻带料1900的侧面紧贴在一起并具有压紧力，成型后护套管1600与内管1500穿过空心转盘200向后移动。

所述空心转盘200的端面安装有至少一组用于引导带料1900缠绕至所述成型周面120的导向轮210。

需要补充说明的是，通过多组导向轮210将带料1900接引至成型周面120上，并且通过多组导向轮210对带料1900进行张紧，使得带料1900在受控张紧力的作用下紧贴成型周面120。

所述空心转盘200的端面安装有用于将缠绕在所述成型周面120上相邻带料1900固定在一起以形成护套管部分1610的拼接元件220，所述拼接元件220靠近所述成型周面120。

当带料1900缠绕在成型周面120以后，为了防止带料1900离开芯轴100后脱开或者散架，还需要将缠绕在芯轴100上的一圈圈带料1900固定在一起，所以特地在空心转盘200的端面上设置了拼接元件220，拼接元件220能够通过热熔接或者涂布胶水的方式使相邻带料1900固定在一起。

实施例三：

如图1-6、图8A、图8B所示，本实施例是实施例二中的拼接元件220的一种实施方式，所述拼接元件220设置为利用焊接方式将所述成型周面120上相邻带料1900焊接在一起的激光焊接设备或者电焊设备或者超声波焊接设备或者气焊设备。

拼接元件220通过焊接的原理将成型周面120上相邻带料1900焊接在一起，在实际结构中拼接元件220选用激光焊接设备，其中，激光焊接设备的激光焊接头靠近成型周面120并且角度可调，空心转盘200能够带动激光焊接头环绕成型周面120运动，从而使激光焊接头沿着带料1900的拼接线进行焊接，并且实现了一边缠绕一边焊接的目的，经过缠绕与焊接后的带料1900形成护套管1600，并且护套管1600脱离芯轴100后也不会散架。

实施例四：

如图1、图3、图6所示，本实施例是对实施例三中焊接形成的护套管1600进行的后处理，所述空心转盘200的端面安装有至少一组用于压平护套管1600焊缝的压轮230，所述压轮230靠近所述成型周面120。

由于护套管1600是通过带料1900缠绕并且焊接所形成的，所以在护套管1600外存在螺旋状的焊缝，且该焊缝是不平整的，为了护套管1600的外观平整，还需要设置压轮230，压轮230位于拼接元件220的后方，当带料1900焊接以后压轮230压在焊缝上从而将焊缝压平。

在实际的结构中，压轮230的数量为多个，且多个压轮230环绕成型周面120布置。

优选的，所述压轮230设置为用于在压平焊缝时对护套管部分1610进行冷却的金属轮结构。

由于带料1900焊接以后温度比较高，为了对焊缝及其周围区域进行散热，特地采用金属结构的压轮230，当压轮230压在焊缝上时能够起到冷却散热的效果。

实施例五：

如图1、图3所示，本实施例是对实施例二的进一步细化，所述空心转盘200的端面安装有用于在带料1900缠绕在所述成型周面120之前对带料1900预热的预热元件240。

预热元件240优选为热风枪，预热元件240能够对导向轮210上的带料1900进行预热，从而对带料1900进行软化，这样能够使带料1900以比较柔软的状态缠绕在成型周面120上，从而使带料1900紧贴成型周面120，提高护套管1600的成型效果。

实施例六：

如图1-2所示，所述成型周面120上设置有一圈环绕所述成型周面120并用于限制缠绕在所述成型周面120上的带料1900朝相反于内管1500输送方向移动的挡板121。

由于护套管1600与内管1500向后输送，所以需要在护套管1600的前方设置挡板121，当带料1900缠绕在成型周面120上时，在挡板121的作用下只能够向后移动从而使相邻的带料1900并紧。

实施例六：

如图1-3所示，本实施例是针对实施例二的进一步细化，所述缠绕成型机构还包括主轴300，所述空心转盘200与所述主轴300固定连接并且两者同轴设置，所述主轴300转动时带动所述空心转盘200转动。

所述缠绕成型机构还包括主轴驱动元件320，所述主轴驱动元件320与所述主轴300连接并可驱动所述主轴300转动。

空心转盘200固定在主轴300的前端面上，主轴300用于驱动空心转盘200转动，其中，主轴驱动元件320为主轴驱动电机，通过主轴驱动电机与减速器驱动主轴300转动，进而带动空心转盘200转动。

所述主轴300设置为中空结构并且所述主轴300的中心设置有供内管1500与护套管1600穿过的内孔310。

为了满足保温管材连续生产的需求，从芯轴100中心孔110穿出的内管1500与成型周面120上缠绕形成的护套管部分1610持续地向后运输，向后输送的内管1500与护套管1600穿过空心转盘200的转盘孔后穿入主轴300的内孔310中，并从内孔310中穿出，从而实现保温管材的连续输送。

实施例七：

如图1-3、图6所示，本实施例是针对实施例六的进一步细化，所述缠绕成型机构还包括可储存至少一盘带料1900并通过转动释放带料1900的储带盘400，所述储带盘400可转动地套设于所述主轴300。

储带盘400用于储存一盘盘的带料1900，带料1900优选为长条状塑料带，储带盘400能够通过转动向空心转盘200输送带料1900从而源源不断地成型出护套管1600；并且需要补充说明的是，在实际的结构中，可以在储带盘400上储存多盘带料1900，多盘带料1900沿主轴300的轴向排布。

需要说明的是，带料1900无法直接设置在主轴300上，而是要设置在能够相对于主轴300转动的储带盘400上，因为半径原因，一盘带料1900转动一周释放的带料1900长度与空心转盘200转动一周缠绕在成型周面120上的带料1900长度不同，而储带盘400可转动地设置在主轴300，可以调节储带盘400的转动速度，在相同时间内使储带盘400释放的带料1900长度正好与空心转盘200缠绕在成型周面120上的带料1900长度相等。

所述缠绕成型机构还包括储带盘驱动元件410，所述储带盘驱动元件410与所述储带盘400连接并可驱动所述储带盘400转动。

储带盘驱动元件410优选为储带盘驱动电机，通过储带盘驱动电机能够驱动储带盘400在主轴300上转动。

所述空心转盘200安装有用于辅助所述储带盘400上的带料1900输送至所述导向轮210的输送元件250。输送元件250优选为输送电机，输送元件250能够辅助带料1900输送至导向轮210上。

实施例八：

如图1、图3所示，本实施例是针对实施例七的进一步细化，所述主轴300上设置有用于供电的导电环330。由于主轴300是转动的，空心转盘200上有着大量的用电设备，为了方便取电，特地在主轴300上设置导电环330，用电设备(例如激光焊接设备、预热元件240)以及储带盘驱动电机可通过电刷与导电环330电连接从而在主轴300转动的情况下取电。

实施例九：

如图1-2、图5、图8A-8B示，保温管材成型机还包括用于向发泡成型空间1700输送支架1800以使内管1500与护套管1600保持同心的支架输送机构500，所述支架输送机构500、所述芯轴100以及所述缠绕成型机构依次排布设置，所述支架输送机构500包括第一安装座510以及用于间歇性地向发泡成型空间1700输送支架1800的推送组件，所述第一安装座510设置有供内管1500穿过的通孔511，所述通孔511与所述中心孔110同轴，所述推送组件安装于所述第一安装座510。

所述芯轴100沿自身轴向开设有供支架1800穿过所述芯轴100的避让孔131。

所述推送组件包括用于推动支架1800对准所述避让孔131的第一推送元件520以及用于推动支架1800沿所述避让孔131穿过所述芯轴100并进入发泡成型空间1700的第二推送元件530。

内管1500进入芯轴100的中心孔110之前需要先经过支架输送机构500，支架输送机构500能够自动地向发泡成型空间1700间歇性的输送支架1800，各组支架1800在内管1500的轴向上间隔一定的距离，支架1800支撑在内管1500与护套管1600之间从而起到支撑作用，确保内管1500与护套管1600之间保持同心以及确保发泡成型空间1700的稳定。

在实际的结构中第一安装座510与芯轴100之间通过支架导滑槽连接，且支架导滑槽对准芯轴100上的避让孔131，支架导滑槽能够使支架1800从第一安装座510移动至避让孔131的过程中不会掉落，第一推送元件520与第二推送元件530均设置为气缸，第一推送元件520能够将支架1800推动至支架导滑槽上并对准避让孔131，第二推送元件530推动支架1800沿着支架导滑槽进入避让孔131并且穿过芯轴100从而使支架1800进入发泡成型空间1700。

还需要说明的是，保温管材成型机的整个工作过程基本上是自动化完成的，保温管在牵引机1300的作用下以预定速率持续向后输送，从而带动内管1500经过支架输送机构500，支架输送机构500能够自动向发泡成型空间1700输送支架1800，芯轴100与缠绕成型机构能够自动地在内管1500外缠绕成型出护套管1600，并对护套管1600进行焊接，并且浇注管150能够自动将发泡材料填充在发泡成型空间1700内，从而实现连续式发泡的目的，所以自动化程度高，极大地提高了保温管的生产效率。

实施例十：

如图1-2所示，本实施例针对实施例九作出了进一步限定，保温管材成型机还包括第二安装座160，所述芯轴100可拆卸地与所述第二安装座160连接，所述支架输送机构500还包括位移驱动元件540，所述第一安装座510与所述位移驱动元件540连接并且所述位移驱动元件540可驱动所述第一安装座510靠近或者远离所述第二安装座160。

由于保温管有许多型号，要生产不同型号的保温管时，由于对应的内管1500尺寸不同，所以需要更换对应的芯轴100，此时可以将芯轴100从第二安装座160上拆卸下来更换上新的芯轴100，由于第一安装座510非常靠近第二安装座160，所以在更换芯轴100时，通过移驱动元件(即气缸或者直线电机或者液压缸)驱动第一安装座510远离第二安装座160，便于更换芯轴100。

实施例十一：

如图1-7所示，还提供了一种生产线，用于生产保温管材，包括所述的保温管材成型机，还包括用于牵引内管1500与护套管1600从前向后移动的牵引机1300以及用于提供发泡材料的发泡装置900，支架输送机构500、芯轴100、缠绕成型机构以及所述牵引机1300从前向后依次排列，所述发泡装置900与所述芯轴100的实体部分130上的浇注管150连接。

在本实施例中，保温管材(内管1500、护套管1600与保温层2000)通过牵引机1300持续不断地向后输送，其中，内管1500在牵引机1300的牵引下依次经过支架输送机构500、芯轴100、缠绕成型机构，从而在内管上输送支架1800与成型护套管1600，并且发泡装置900将发泡材料通过浇注管150连续地注入至发泡成型空间1700内，发泡材料的填充、发泡以及定型固化也是在内管1500与护套管1600移动的过程中完成的，极大地提高了保温管材的生产效率，开创性地实现了保温管的连续式发泡。

其中，发泡装置900与发泡材料为现有技术，此处不再赘述，发泡材料可以为现有的任意一种能够通过发泡以形成保温层2000的材料。

实施例十二：

如图1-8C所示，本实施例针对实施例十一的进一步细化，生产线还包括用于对成型后的护套管1600进行预热的预加热装置1000、用于在护套管1600外包覆外管2100的包覆模具1100以及用于对包覆有外管2100的保温管材进行冷却定型的冷却装置1200，所述预加热装置1000、所述包覆模具1100以及所述冷却装置1200从前向后依次排列在所述缠绕成型机构与所述牵引机1300之间。

由于护套管1600是由带料1900螺旋缠绕并经过焊接在形成的，所以护套管1600的外表面存在明显的焊缝并且不平整，为了使护套管1600的表面平滑，还需要通过包覆模具1100在护套管1600在包覆一层塑料外管2100，从而使整个保温管材的表面平整美观，其中，包覆模具1100用于在通过模口的护套管1600表面包裹塑料以形成外管2100，冷却装置1200优选为喷淋冷却装置1200。

生产线还包括用于对内管1500外表面进行粗糙化前处理的电晕机800，所述电晕机800设置在所述支架输送机构的前方。电晕机800能够对内管1500的表面进行前处理，经过前处理后的内管1500表面比较粗糙，所以发泡材料能够更好地与内管1500表面结合。

生产线还包括控制内管1500拉紧力的阻滞机700，所述阻滞机700设置于所述电晕机800的前方。阻滞机700能够向内管1500施加一定的阻滞力，避免内管1500在未被牵引的情况下移动。

生产线还包括用于释放内管1500的放卷机600以及用于收卷保温管材的收卷机1400，所述放卷机600位于所述阻滞机700的前方，所述收卷机1400位于所述冷却装置1200的后方。

此处需要说明的是，由于本实施例中的生产时能够连续式地生产保温管，所以需要通过放卷机600持续地向生产时输送内管1500，并通过收卷机1400持续地收卷生产好的保温管，整个生产过程中保温管材以一定的速率保持移动。

实施例十三：

如图1-8C所示，还提供了一种生产工艺，用于连续式地生产保温管材，包括步骤如下，

S1：内管1500穿入芯轴100的中心孔110，主轴300带动空心转盘200转动，储带盘400在主轴300上转动并释放带料1900，带料1900被接引至空心转盘200的导向轮210上，转动的空心转盘200将带料1900通过螺旋缠绕的方式缠绕在芯轴100的成型周面120上从而成型出护套管部分1610，中心孔110中的内管1500与成型出来的护套管部分1610形成内外双层管结构，并且内管1500与护套管1600之间形成用于填充发泡材料的发泡成型空间1700；

S2：空心转盘200带动拼接元件220绕着成型周面120上的护套管部分1610转动从而将缠绕在成型周面120上的相邻带料1900焊接在一起，空心转盘200带动压轮230在护套管1600的外周面上滚动从而压平并冷却焊缝；

S3：支架输送机构500间歇性地将支架1800输送至发泡成型空间1700内，第一推送元件520推动支架1800对准避让孔131，第二推送元件530推动支架1800穿过芯轴100并进入发泡成型空间1700内，支架1800随内管1500和护套管1600同步从前向后移动，等同步移动一定距离后，支架输送机构500进行下一组支架1800的输送；

S4：护套管部分1610的前部在不断成型的同时护套管部分1610的后部脱离成型周面120并与内管1500一起以相同速率向后输送，由于芯轴100后端面140伸出的浇注口151对应发泡成型空间1700，所以发泡装置900可以将调配好的发泡材料注入浇注管150并从浇注口151注入到连续输送的内管1500与护套管1600之间的发泡成型空间1700内，内管1500与护套管1600持续向后输送的同时发泡材料在发泡成型空间1700内连续不断地固化定型从而形成保温层2000；

S5：穿过保温管材成型机的保温管材经过预加热装置1000预热后进入至包覆模具1100，保温管材在经过包覆模具1100的模口时在护套管1600外包覆一层外管2100，然后进入冷却装置1200快速定型并匀速拉出。

在本实施例中，该生产方法的精髓在于护套管部分1610是整个护套管1600的最前端部分，护套管部分1610在不断地成型并向后输送，即护套管1600的前端部(护套管部分1610)通过带料1900在成型周面120上不断地缠绕生成，这为连续式发泡提供了基础；由于内管1500穿过芯轴100的中心孔110，带料1900螺旋缠绕在芯轴100的成型周面120上并经过焊接形成护套管1600，所以护套管部分1610在不断成型的同时也向后输送，对于护套管1600整体而言，护套管部分1610一直位于成型周面120上，所以可以将浇注管150穿入实体部分130并从后端面140伸出，从而使浇注口151位于发泡成型空间1700内，发泡装置900在内管1500与护套管1600在向后输送的同时持续地将发泡材料填满发泡成型空间1700进行连续发泡。

优选的，在步骤S3中，内管1500在进入支架输送机构500之前还需要先进入电晕机800对表面进行前处理。

此处需要说明的是，在上述各个实施例中，带料1900采用塑料带，发泡材料采用聚氨脂发泡材料。

优选的，带料1900采用透明塑料，所以带料1900螺旋缠绕在芯轴100的成型周面120时能够形成透明的护套管1600，人员通过透明的护套管1600观察聚氨脂发泡材料在发泡成型空间1700内的实际发泡固化定型的过程，从而根据实际情况调整发泡参数。

Claims (30)

1.一种保温管材成型机，其特征在于，包括：用于使内管与护套管形成内外双层管结构的芯轴，所述芯轴沿自身轴向开设有用于供内管穿过的中心孔，所述芯轴的外周面设置为用于供带料螺旋缠绕其上并不断形成护套管部分的成型周面，所述芯轴具有位于所述成型周面与所述中心孔之间并用于隔在护套管部分与内管之间以形成发泡成型空间的实体部分；

所述实体部分具有后端面，所述实体部分设置有至少一根浇注管，所述浇注管的一端设置为用于朝连续输送的内管与护套管之间的发泡成型空间注入发泡材料的浇注口，所述浇注口从所述后端面伸出预设距离。

2.如权利要求1所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述成型周面上的护套管部分不断成型并脱离所述成型周面与内管一起以相同速率沿预设方向连续输送，发泡材料穿过所述芯轴并注入至连续输送的护套管与内管之间的发泡成型空间内进行连续发泡。

3.如权利要求1所述的一种保温管材成型机，其特征在于：还包括缠绕成型机构，所述缠绕成型机构包括用于通过转动将带料螺旋缠绕在所述成型周面上的空心转盘，所述空心转盘的轴线与所述芯轴的轴线同轴设置，并且所述空心转盘可围绕所述芯轴的轴线转动。

4.如权利要求3所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述空心转盘的端面安装有至少一组用于引导带料缠绕至所述成型周面的导向轮。

5.如权利要求3所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述空心转盘的端面安装有用于将缠绕在所述成型周面上的相邻带料固定在一起以形成护套管部分的拼接元件，所述拼接元件靠近所述成型周面。

6.如权利要求5所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述拼接元件设置为利用焊接方式将所述成型周面上相邻带料焊接在一起的激光焊接设备或者电焊设备或者超声波焊接设备或者气焊设备。

7.如权利要求6所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述空心转盘的端面安装有至少一组用于压平护套管焊缝的压轮，所述压轮靠近所述成型周面。

8.如权利要求7所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述压轮设置为用于在压平焊缝时对护套管部分进行冷却的金属轮结构。

9.如权利要求3或4或5所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述空心转盘的端面安装有用于在带料缠绕在所述成型周面之前对带料预热的预热元件。

10.如权利要求3或4所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述成型周面上设置有一圈环绕所述成型周面并用于限制缠绕在所述成型周面上的带料朝相反于内管输送方向移动的挡板。

11.如权利要求4所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述缠绕成型机构还包括主轴，所述空心转盘与所述主轴固定连接并且两者同轴设置，所述主轴转动时带动所述空心转盘转动。

12.如权利要求11所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述主轴设置为中空结构并且所述主轴的中心设置有供内管与护套管穿过的内孔。

13.如权利要求11所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述缠绕成型机构还包括可储存至少一盘带料并通过转动释放带料的储带盘，所述储带盘可转动地套设于所述主轴。

14.如权利要求13所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述缠绕成型机构还包括储带盘驱动元件，所述储带盘驱动元件与所述储带盘连接并可驱动所述储带盘转动。

15.如权利要求14所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述空心转盘安装有用于辅助所述储带盘上的带料输送至所述导向轮的输送元件。

16.如权利要求11所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述缠绕成型机构还包括主轴驱动元件，所述主轴驱动元件与所述主轴连接并可驱动所述主轴转动。

17.如权利要求14所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述主轴上设置有用于供电的导电环。

18.如权利要求2所述的一种保温管材成型机，其特征在于：还包括用于向发泡成型空间输送支架以使内管与护套管保持同心的支架输送机构，所述支架输送机构、所述芯轴以及所述缠绕成型机构依次排布设置，所述支架输送机构包括第一安装座以及用于间歇性地向发泡成型空间输送支架的推送组件，所述第一安装座设置有供内管穿过的通孔，所述通孔与所述中心孔同轴，所述推送组件安装于所述第一安装座。

19.如权利要求18所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述芯轴沿自身轴向开设有供支架穿过所述芯轴的避让孔。

20.如权利要求19所述的一种保温管材成型机，其特征在于：所述推送组件包括用于推动支架对准所述避让孔的第一推送元件以及用于推动支架沿所述避让孔穿过所述芯轴并进入发泡成型空间的第二推送元件。

21.如权利要求20所述的一种保温管材成型机，其特征在于：还包括第二安装座，所述芯轴可拆卸地与所述第二安装座连接，所述支架输送机构还包括位移驱动元件，所述第一安装座与所述位移驱动元件连接并且所述位移驱动元件可驱动所述第一安装座靠近或者远离所述第二安装座。

22.一种生产线，用于生产保温管材，其特征在于，包括如权利要求1-21任意一项所述的保温管材成型机，还包括用于牵引内管与护套管从前向后移动的牵引机以及用于提供发泡材料的发泡装置，支架输送机构、芯轴、缠绕成型机构以及所述牵引机从前向后依次排列，所述发泡装置与所述芯轴的实体部分上的浇注管连接。

23.如权利要求22所述的一种生产线，其特征在于：还包括用于对成型后的护套管进行预热的预加热装置、用于在护套管外包覆外管的包覆模具以及用于对包覆有外管的保温管材进行冷却定型的冷却装置，所述预加热装置、所述包覆模具以及所述冷却装置从前向后依次排列在所述缠绕成型机构与所述牵引机之间。

24.如权利要求23所述的一种生产线，其特征在于：还包括用于对内管外表面进行粗糙化前处理的电晕机，所述电晕机设置在所述支架输送机构的前方。

25.如权利要求24所述的一种生产线，其特征在于：还包括用于控制内管拉紧力的阻滞机，所述阻滞机设置于所述电晕机的前方。

26.如权利要求25所述的一种生产线，其特征在于：还包括用于释放内管的放卷机以及用于收卷保温管材的收卷机，所述放卷机位于所述阻滞机的前方，所述收卷机位于所述冷却装置的后方。

27.一种生产工艺，其特征在于，用于连续式地生产保温管材，包括步骤如下，

S1：内管穿入芯轴的中心孔，主轴带动空心转盘转动，储带盘在主轴上转动并释放带料，带料被接引至空心转盘的导向轮上，转动的空心转盘将带料通过螺旋缠绕的方式缠绕在芯轴的成型周面上从而成型出护套管部分，中心孔中的内管与成型出来的护套管部分形成内外双层管结构，并且内管与护套管之间形成用于填充发泡材料的发泡成型空间；

S2：空心转盘带动拼接元件绕着成型周面上的护套管部分转动从而将缠绕在成型周面上的相邻带料焊接在一起，空心转盘带动压轮在护套管的外周面上滚动从而压平并冷却焊缝；

S3：支架输送机构间歇性地将支架输送至发泡成型空间内，第一推送元件推动支架对准避让孔，第二推送元件推动支架穿过芯轴并进入发泡成型空间内，支架随内管和护套管同步从前向后移动，等同步移动一定距离后，支架输送机构进行下一组支架的输送；

S4：护套管部分的前部在不断成型的同时护套管部分的后部脱离成型周面并与内管一起以相同速率向后输送，由于芯轴后端面伸出的浇注口对应发泡成型空间，所以发泡装置可以将调配好的发泡材料注入浇注管并从浇注口注入到连续输送的内管与护套管之间的发泡成型空间内，内管与护套管持续向后输送的同时发泡材料在发泡成型空间内连续不断地固化定型从而形成保温层；

S5：穿过保温管材成型机的保温管材经过预加热装置预热后进入至包覆模具，保温管材在经过包覆模具的模口时在护套管外包覆一层外管，然后进入冷却装置快速定型并匀速拉出。

28.如权利要求27所述的一种生产工艺，其特征在于：在步骤S3中，内管在进入支架输送机构之前还需要先进入电晕机对表面进行前处理。

29.如权利要求27所述的一种生产工艺，其特征在于：带料采用塑料带，发泡材料采用聚氨脂发泡材料。

30.如权利要求29所述的一种生产工艺，其特征在于：带料采用透明塑料，所以带料螺旋缠绕在芯轴的成型周面时能够形成透明的护套管，人员通过透明的护套管观察聚氨脂发泡材料在发泡成型空间内的实际发泡固化定型的过程，从而根据实际情况调整发泡参数。