预应力塑料波纹管设备通过挤出成型、真空定型、冷却固化、切割收卷等工艺流程，将塑料颗粒加工成具有螺旋波纹结构的管材，用于桥梁、建筑等工程中保护预应力钢绞线。以下为详细工作原理及关键技术解析：
一、核心工艺流程
1、原料供给与塑化
原料：高密度聚乙烯（HDPE）或聚氯乙烯（PVC）颗粒，需满足耐腐蚀、抗老化性能。
塑化过程：原料经单螺杆挤出机加热至180-220℃，通过螺杆剪切与摩擦熔融为粘流态。螺杆结构采用屏障型或分离型设计，确保塑化均匀性。
2、模具成型与波纹成型
模具设计
流道结构：采用螺旋分流梭，减少熔体滞留时间（≤2分钟），避免热降解。
口模间隙：可调式设计，控制管材壁厚（0.8-2.5mm），误差≤±0.1mm。
波纹成型：熔体通过旋转模芯与定径套形成螺旋波纹，模芯转速（5-30r/min）与挤出速度（0.5-3m/min）匹配，确保波纹螺距一致（25-40mm）。
3、真空定型与冷却
真空定型：管材进入真空定型箱，通过负压（-0.05~-0.08MPa）贴合定型套内壁，消除内应力，避免变形。
冷却系统：水冷环+喷淋：分段冷却，水温梯度控制（入口≤25℃，出口≤40℃），防止骤冷开裂。
4、牵引与切割
牵引装置：采用履带式牵引机，夹持力可调（100-500N），确保管材直线度（≤3mm/m）。
切割工艺:无屑切割,圆盘锯或行星切割机，切口平整度≤0.2mm，配备自动计数与定长功能（误差≤±2mm）。
5、收卷与包装
收卷机：力矩电机控制张力，避免管材压痕，单卷重量可达50-100kg。
二、设备结构与功能模块
1、挤出系统
螺杆结构：三段式（加料段、压缩段、计量段），长径比L/D=25:1-30:1，确保塑化均匀。
加热区：分6-8区独立控温，温差≤±2℃。
2、成型系统
波纹模块：可更换式模芯与定径套，适配不同管径（Φ50-Φ200mm）。
旋转机构：伺服电机驱动模芯旋转，速度精度±0.1r/min。
3、定型与冷却系统
真空箱：双腔设计，前腔定型、后腔冷却，长度3-6m。
冷却水槽：3-5节串联，水温梯度下降，避免应力集中。
4、控制系统
PLC+触摸屏：实时监控挤出压力、温度、速度等参数，异常时自动报警。
数据追溯：记录生产批次、工艺参数，支持质量追溯。
