本发明涉及冷却系统技术领域，具体为伴热电缆高温挤出后在线冷却系统。
背景技术：
伴热电缆是当今世界上先进的智能型自调控电伴，其发热元件属复合型导电高分子，是以高分子为基材添加导电材料形成导电复合物，伴热电缆加工工序一般包括线芯挤出、内护套挤出、编织金属屏蔽与外护套挤出等步骤。
从加料段起到模口止，都有一个温度从低至高再到低的变化规律，内护套和外护套塑料挤出工艺中在工艺规定的温度作用下，塑料从固体状态转化为熔融状态的可塑物体，再经过螺杆的推动或搅拌，将完全塑化好的塑料推入机头，达到机头的料流经模芯和模套间的环形间隙，从模套口挤出，挤包于导体与线芯周围，形成连续密实的绝缘层或护套层，然后冷却和固化，制成电缆产品，塑料层的冷却和固化属于定型阶段，它是在冷却水槽或冷却管道中进行的，塑料挤包层经过冷却后，由无定型的塑性状态变为定型的固体状态，冷却是确保制品几何形状和内部结构的重要措施。
塑料挤包层在离开机头后，应立即进行冷却，否则会在重力作用下发生变形，为了保证挤出的产品品质优良，需要实时控制制品的冷却效果，因此我们提供了伴热电缆高温挤出后在线冷却系统。
技术实现要素：
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，解决了伴热电缆高温挤出后需要在线实时监控冷却的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，包括挤出机、牵引轮机构和导向轮机构，所述挤出机挤出的伴热电缆组件由牵引轮机构牵出，所述伴热电缆组件沿冷却系统进口端的导向轮机构表面延伸至冷却系统内，所述冷却系统由在线监控系统和冷却槽组成，所述冷却槽包括槽体、设置在槽体内的双转轮机构和水循环系统，所述双转轮机构由驱动电机驱动，所述伴热电缆组件绕在一侧转轮机构的周面并沿另一侧转轮机构底部向上延伸至冷却系统出口端导向轮机构表面，所述在线监控系统包括温度传感器，所述温度传感器设置在冷却系统出口端导向轮机构表面延伸出的伴热电缆组件上方，所述温度传感器非接触式测伴热电缆组件冷却后的温度，所述温度传感器通过温度监控系统与计算机系统通信传输温度数据，所述计算机系统通过变频器与挤出机电连接控制挤出螺杆挤出速率，所述计算机系统与挤出机通信控制挤出速率，所述计算机系统通过变频器与牵引电机和驱动电机电连接自动控制牵引轮机构的牵引速率与双转轮机构的转动速率。
优选的，所述槽体的外周面上设置有多层翅片。
优选的，所述槽体的底部铺设钢珠层，所述伴热电缆组件经过槽体时沿钢珠层表面输出。
优选的，所述槽体内沿垂直伴热电缆组件输出方向水平设置有导向辊组，所述槽体内输入的伴热电缆组件由导向辊组与钢珠层夹持输出，所述钢珠层的钢珠独立分布并通过伴热电缆组件输出动力在槽体的底部滚动。
优选的，所述转轮机构与伴热电缆组件接触的周面由多组呈环形等间距分布的滚筒组成，所述滚筒与转轮机构的中心轴之间设置叶板。
优选的，所述水循环系统的管体入水口向下延伸至槽体内靠近底部的位置，且管体入水口设置在伴热电缆组件上方，所述水循环系统的管体出水口向下延伸至槽体内靠近顶部的位置，且管体出水口设置在从槽体内输出的伴热电缆组件的一侧。
优选的，所述水循环系统的管体表面设置有散热片。
优选的，所述伴热电缆组件呈u形分布在槽体内散热。
优选的，所述槽体内设置恒温加热棒。
优选的，所述冷却槽为恒温加热棒控温的逐级降温系统。
（三）有益效果
本发明提供了伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，具备以下有益效果：
（1）本发明通过设置温度传感器、温度监控系统、计算机系统、变频器和冷却槽，由上述器件组成在线监控系统对冷却槽的降温效果在线监控，温度传感器通过接受红外辐射实时测出伴热电缆组件冷却后的温度，从而将温度数据输入计算机系统与设定温度比较，检测的温度大于设定的温度时，控制挤出机的挤出速率并同步控制牵引轮机构的牵引速率与双转轮机构的转动速率降低，保持一致，使得伴热电缆组件冷却时长增加，反之控制挤出机的挤出速率并同步控制牵引轮机构的牵引速率与双转轮机构的转动速率增加，保持一致，使得伴热电缆组件冷却时长降低，再由温度传感器反馈调整后的温度数据到电脑上，达到监控在线冷却的目的，解决了伴热电缆高温挤出后需要在线实时监控冷却的问题。
（2）本发明通过设置翅片、钢珠层、转轮机构和水循环系统，由于在冷却过程中温度较高的伴热电缆组件进入槽体，使得槽体内冷却水温度升高，通过翅片向周围环境散热将槽体内温度降低，通过转轮机构旋转搅动冷却水达到较好的散热效果，进一步对冷却水降温，通过水循环系统循环流通冷却水将槽体内温度降低，保持冷却水处于对伴热电缆组件降温的温度，伴热电缆组件在牵引冷却过程中经过钢珠层，通过钢珠层带走伴热电缆组件表面的温度，提高冷却效果，同时水循环系统的管体入水口设置在伴热电缆组件上方，水循环系统的管体出水口设置在从槽体内输出的伴热电缆组件的一侧，即可通过水循环系统吸水时带走伴热电缆组件的热量，通过水循环系统进水时冷却水经过输出的伴热电缆组件，达到再次降低伴热电缆组件温度的目的。
（3）本发明通过设置恒温加热棒和逐级降温系统，对聚乙烯、聚丙烯等结晶型塑料的挤包层采用逐步降温的温水冷却方法来进行直至室温，即可针对非结晶材料和结晶材料区分降温，适用范围广。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明冷却槽俯视图；
图3为本发明在线监控系统结构示意图；
图4为本发明冷却槽结构示意图；
图5为本发明多级冷却槽组合结构示意图。
图中：1、挤出机；2、牵引轮机构；3、导向轮机构；4、在线监控系统；41、温度传感器；42、温度监控系统；43、计算机系统；44、变频器；5、冷却槽；51、槽体；511、翅片；512、钢珠层；513、导向辊组；52、转轮机构；521、滚筒；522、叶板；53、水循环系统；54、驱动电机；6、恒温加热棒。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，包括挤出机1、牵引轮机构2和导向轮机构3，挤出机1通过挤出螺杆挤出熔融状态的材料形成挤包层，挤出机1挤出的伴热电缆组件由牵引轮机构2牵出，伴热电缆组件沿冷却系统进口端的导向轮机构3表面延伸至冷却系统内，冷却系统由在线监控系统4和冷却槽5组成，冷却槽5包括槽体51、设置在槽体51内的双转轮机构52和水循环系统53，水循环系统53由水泵和进水、出水管体组成，槽体51内装有冷却水，水循环系统53用于循环冷却水，双转轮机构52由驱动电机54驱动绕中心轴逆时针旋转，伴热电缆组件绕在一侧转轮机构52的周面并沿另一侧转轮机构52底部向上延伸至冷却系统出口端导向轮机构3表面，在线监控系统4包括温度传感器41，温度传感器41为红外线测温传感器，温度传感器41设置在冷却系统出口端导向轮机构3表面延伸出的伴热电缆组件上方，温度传感器41非接触式测伴热电缆组件冷却后的温度，温度传感器41通过温度监控系统42与计算机系统43通信传输温度数据，计算机系统43通过变频器44与挤出机1电连接控制挤出螺杆挤出速率，计算机系统43与挤出机1通信控制挤出速率，计算机系统43通过变频器44与牵引电机和驱动电机54电连接自动控制牵引轮机构2的牵引速率与双转轮机构52的转动速率，对于聚氯乙稀等非结晶材料可以不考虑结晶的问题，塑料制品可采用急冷方法，用槽体51内冷却水直接冷却，使其在冷却水槽中冷透，不再变形。
作为本发明的一种技术优化方案，槽体51的外周面上设置有多层翅片511，翅片511与周围空气接触对槽体51内的温度进行散热。
作为本发明的一种技术优化方案，槽体51的底部铺设钢珠层512，伴热电缆组件经过槽体51时沿钢珠层512表面输出，伴热电缆组件表面的热量传输到钢珠层512表面，由钢珠层512钢珠滚走带走，达到降温的目的。
作为本发明的一种技术优化方案，槽体51内沿垂直伴热电缆组件输出方向水平设置有导向辊组513，槽体51内输入的伴热电缆组件由导向辊组513与钢珠层512夹持输出，钢珠层512的钢珠独立分布并通过伴热电缆组件输出动力在槽体51的底部滚动。
作为本发明的一种技术优化方案，转轮机构52与伴热电缆组件接触的周面由多组呈环形等间距分布的滚筒521组成，滚筒521与转轮机构52的中心轴之间设置叶板522，转轮机构52转动时通过滚筒521和叶板522旋转实现搅动冷却水辅助散热的目的。
作为本发明的一种技术优化方案，水循环系统53的管体入水口向下延伸至槽体51内靠近底部的位置，且管体入水口设置在伴热电缆组件上方，水循环系统53的管体出水口向下延伸至槽体51内靠近顶部的位置，且管体出水口设置在从槽体51内输出的伴热电缆组件的一侧。
作为本发明的一种技术优化方案，水循环系统53的管体表面设置有散热片，散热片的起到进一步散热作用。
作为本发明的一种技术优化方案，伴热电缆组件呈u形分布在槽体51内散热，通过导向轮机构3、双转轮机构52、导向辊组513对伴热电缆组件沿u形输出轨迹导向。
作为本发明的一种技术优化方案，槽体51内设置恒温加热棒6，通过恒温加热棒6控制槽体51内水温，如图5所示。
作为本发明的一种技术优化方案，冷却槽5为恒温加热棒6控温的逐级降温系统，如图5所示，由多级冷却槽5组成，根据需要设置冷却槽5的数量，达到逐级降温目的，对于聚氯乙稀等非结晶材料可以不考虑结晶的问题，塑料制品可采用急冷方法，用冷却水直接冷却，使其在冷却水槽中冷透，不再变形，而聚乙烯，聚丙烯等结晶型聚合物的冷却，则应考虑到结晶问题，如果采用急冷方法，会给塑料制品组织带来不利的影响，产生内应力，这是导致产品日后产生龟裂的原因之一，聚乙烯、聚丙烯等结晶型塑料的挤包层宜用逐步降温的温水冷却方法来进行直至室温，因此采用恒温加热棒6控温的逐级降温系统，水温可由塑料挤包层进入第一段槽体51的85℃～75℃温度开始，第二段槽体51的温度设为75℃～65℃，逐段降低水温，直至室温，各段水温的温差越小越合理。
综上可得，本发明通过设置温度传感器41、温度监控系统42、计算机系统43、变频器44和冷却槽5，解决了伴热电缆高温挤出后需要在线实时监控冷却的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，包括挤出机（1）、牵引轮机构（2）和导向轮机构（3），所述挤出机（1）挤出的伴热电缆组件由牵引轮机构（2）牵出，所述伴热电缆组件沿冷却系统进口端的导向轮机构（3）表面延伸至冷却系统内，其特征在于：所述冷却系统由在线监控系统（4）和冷却槽（5）组成，所述冷却槽（5）包括槽体（51）、设置在槽体（51）内的双转轮机构（52）和水循环系统（53），所述双转轮机构（52）由驱动电机（54）驱动，所述伴热电缆组件绕在一侧转轮机构（52）的周面并沿另一侧转轮机构（52）底部向上延伸至冷却系统出口端导向轮机构（3）表面，所述在线监控系统（4）包括温度传感器（41），所述温度传感器（41）设置在冷却系统出口端导向轮机构（3）表面延伸出的伴热电缆组件上方，所述温度传感器（41）非接触式测伴热电缆组件冷却后的温度，所述温度传感器（41）通过温度监控系统（42）与计算机系统（43）通信传输温度数据，所述计算机系统（43）通过变频器（44）与挤出机（1）电连接控制挤出螺杆挤出速率，所述计算机系统（43）通过变频器（44）与牵引电机和驱动电机（54）电连接自动控制牵引轮机构（2）的牵引速率与双转轮机构（52）的转动速率。
2.根据权利要求1所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述槽体（51）的外周面上设置有多层翅片（511）。
3.根据权利要求1所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述槽体（51）的底部铺设钢珠层（512），所述伴热电缆组件经过槽体（51）时沿钢珠层（512）表面输出。
4.根据权利要求3所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述槽体（51）内沿垂直伴热电缆组件输出方向水平设置有导向辊组（513），所述槽体（51）内输入的伴热电缆组件由导向辊组（513）与钢珠层（512）夹持输出，所述钢珠层（512）的钢珠独立分布并通过伴热电缆组件输出动力在槽体（51）的底部滚动。
5.根据权利要求1所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述转轮机构（52）与伴热电缆组件接触的周面由多组呈环形等间距分布的滚筒（521）组成，所述滚筒（521）与转轮机构（52）的中心轴之间设置叶板（522）。
6.根据权利要求1所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述水循环系统（53）的管体入水口向下延伸至槽体（51）内靠近底部的位置，且管体入水口设置在伴热电缆组件上方，所述水循环系统（53）的管体出水口向下延伸至槽体（51）内靠近顶部的位置，且管体出水口设置在从槽体（51）内输出的伴热电缆组件的一侧。
7.根据权利要求6所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述水循环系统（53）的管体表面设置有散热片。
8.根据权利要求1所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述伴热电缆组件呈u形分布在槽体（51）内散热。
9.根据权利要求1所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述槽体（51）内设置恒温加热棒（6）。
10.根据权利要求9所述的伴热电缆高温挤出后在线冷却系统，其特征在于：所述冷却槽（5）为恒温加热棒（6）控温的逐级降温系统。
技术总结