CN105387289B - 一种改进型缠绕结构壁复合管材及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料管材技术领域，具体涉及一种改进型缠绕结构壁复合管材及其制备工艺。该复合管材包括内承压管、缠绕在内承压管外壁上的缠绕壁管、缠绕壁管外的缠绕管、缠绕管之间的加强带、位于缠绕管之间的加强管和最外侧的包覆层，所述缠绕壁管由缠绕带缠绕在内承压管外壁上而成，缠绕管的截面为封闭的半圆结构，缠绕管内设有缠绕内管。该制备工艺将缠绕壁装置、缠绕管跟进装置、加强带跟进装置和加强管跟进装置分别滑动连接于不同的固定轴上，且固定轴与内承压管所固定支撑架的中心支架平行，上述所有装置同时进行。本发明制备的复合管材环刚度较大、承压能力强，在刚度提高的基础上扩大了缠绕结构壁复合管材的半径范围。
Description
技术领域
本发明涉及塑料管材技术领域，具体涉及一种改进型缠绕结构壁复合管材及其制备工艺。
背景技术
结构壁管材属于化学建材领域，是以塑代钢、以塑代水泥的换代产品，广泛应用于市政排水，远距离低压输水，矿山及化工排水，农田水利灌溉及通风管道及化工容器的制作等，对节省能源，减少污染，保护环境有重要意义。目前市场上的缠绕结构壁管材主要是全塑型缠绕结构壁管材，全塑型缠绕结构壁管材有着较好的耐低温脆性以及高焊接性能，其韧性较好，施工范围广泛，适用能力强，使用寿命也能达到50年。但是由于现有的全塑型结构壁管材通常包括管壁和沿管壁外表面螺旋排列的加强筋，其管壁单一采用高密度聚乙烯或聚丙烯材料热挤出缠绕成型，其加强筋包括聚丙烯骨架管和包覆在聚丙烯骨架管外的高密度聚乙烯层。一方面，这种结构的管材，为保证外层加强筋等距离缠绕，内层管的直径不宜过大，否则不仅会因管表面所形成的波纹过深而影响外层加强筋的缠绕位置，导致产品外观不规整，而且直接影响管材的强度。另一方面，这种结构的管材，主体材料为高密度聚乙烯和聚丙烯，层次单一，受到材料弹性模量的限制，随着结构壁管材管径的增加其环刚度会迅速降低，导致管材的直径不宜过大，限制了产品的应用。
另外一方面，目前的结构壁管材都是管壁主体与端头一体化成型，这样增加了为了生产高强度大口径的管材，目前主要是通过增加用料以提高强度，结果导致管材的用料大，产品的重量重，产品的成本高。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进型缠绕结构壁复合管材及其制备工艺，以解决目前的结构壁管材的环刚度不高、承压能力差以及由此限制了管材的管径范围的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种改进型缠绕结构壁复合管材，包括内承压管、缠绕在内承压管外壁上的缠绕壁管、缠绕壁管外的缠绕管、缠绕管之间的加强带、位于缠绕管之间的加强管和最外侧的包覆层，所述缠绕壁管由缠绕带缠绕在内承压管外壁上而成，缠绕管的截面为封闭的半圆结构，缠绕管内设有缠绕内管。
作为优选方案，所述缠绕带的内层中设有加强骨架；所述加强骨架由多根加强丝相互交织形成网状。
作为优选方案，所述缠绕内管与缠绕管为一体结构，且缠绕管内部设有加强骨架，加强骨架设于缠绕内管的圆弧上以及缠绕内管上，所述加强骨架由多根加强丝相互交织形成网状。
一种改进型缠绕结构壁复合管材的制备工艺，具体包括以下步骤：
A管材主体的制备：
（1）首先采用挤出机挤出内承压管，并将内承压管固定于支撑架上；所述支撑架包括中心架，中心架上的若干伸缩杆，和与伸缩杆对应的圆弧面，所述圆弧面组成一个圆筒形，所述伸缩杆一端与中心架固定，另一端带动圆弧在轴线方向做伸缩运动；然后支撑架将内承压管进行支撑；
（2）然后采用缠绕壁装置将缠绕带螺旋缠绕在承压管的外壁上，并形成缠绕壁管，所述缠绕壁装置包括缠绕带跟进器和辊压器，缠绕带跟进器引出缠绕带，辊压器置于缠绕带跟进器后将缠绕带与缠绕带之间进行辊压结合；
（3）采用缠绕管跟进装置在缠绕壁管外壁上间隔并螺旋缠绕；
（4）在间隔螺旋环绕的缠绕管之间采用加强带跟进装置缠绕一层加强带，所述加强带的宽度大于缠绕管之间的间隔，加强带的中部位于缠绕管之间，加强带的两边压合在缠绕管上，然后采用加强带压合器将加强带与缠绕壁管和缠绕管压合；
（5）在位于间隔螺旋环绕的缠绕管之间的加强带上采用加强管跟进装置螺旋环绕加强管；
（6）在最外层缠绕包覆层；并采用压合装置将包覆层与上述所形成的的管材壁压合；
B封头的制备：
（7）采用缠绕工艺制备封头，所述封头包括具备承口的承口封头和具备插口的插口封头，然后对承口封头进行热熔丝镶嵌；热熔丝为波浪形的铜丝；
C管材主体和封头的组合：
（8）将上述制备的管材主体的两端分别与两种封头进行焊接或热压结合，经过封头的连接，制备得到一种改进型缠绕结构壁复合管材。
作为优选方案，所述支撑架围绕中心架作转动运动，并沿中心架的方向作径向移动；缠绕壁装置与缠绕管跟进器的缠绕方向相反。
作为优选方案，所述缠绕壁装置、缠绕管跟进装置、加强带跟进装置和加强管跟进装置同时进行。
作为优选方案，所述缠绕壁装置、缠绕管跟进装置、加强带跟进装置和加强管跟进装置分别滑动连接于不同的固定轴上，且固定轴与中心支架平行。
作为优选方案，所述缠绕壁装置中的跟进器将缠绕带进行缠绕，缠绕带与缠绕带之间的重叠宽度为0.5-2cm；所述辊压器为压力辊，所述压力辊施加的压力为0.2-0.5Mpa。
作为优选方案，加强带压合器底部间隔设有两个滚轮，滚轮间距与缠绕管环绕间隔相配，两个滚轮中间上方设有一个凹形轮，所述凹形轮与缠绕管相配。滚轮和凹形轮合为一体后就成为一个单独的轮。
本发明的有益效果为：
1环刚度较大；
2承压能力强；
3生产流水化，操作快速，提高了生产速度；
4在刚度提高的基础上扩大了缠绕结构壁复合管材的半径。
附图说明
图1是本发明的改进型缠绕结构壁复合管材的结构示意图；
图2是本发明制备工艺的装置结构示意图；
图3是本发明支撑架的一种结构示意图；
图4是本发明加强带压合器底部的一种结构示意图；
图5是本发明缠绕带的一种结构示意图；
图6是本发明缠绕管的一种结构示意图。
图中：1内承压管，2缠绕壁管，3缠绕管，4加强带，5加强管，6包覆层，7缠绕内管，8缠绕带，9加强骨架，10加强丝，101支撑架，102中心架，103伸缩杆，104圆弧面，201缠绕壁装置，202缠绕带跟进器，203辊压器，301缠绕管跟进装置，401加强带跟进装置，402加强带压合器，403滚轮，404凹形轮，501加强管跟进装置，601压合装置，701固定轴。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
实施例：
一种改进型缠绕结构壁复合管材，如图1、图5和图6所示，包括内承压管1、缠绕在内承压管1外壁上的缠绕壁管2、缠绕壁管2外的缠绕管3、缠绕管3之间的加强带4、位于缠绕管3之间的加强管5和最外侧的包覆层6，所述缠绕壁管2由缠绕带8缠绕在内承压管外壁上而成，缠绕管3的截面为封闭的半圆结构，缠绕管3内设有缠绕内管7。所述缠绕带的内层中设有加强骨架；所述加强骨架9由多根加强丝10相互交织形成网状。所述缠绕内管7与缠绕管3为一体结构，且缠绕管3内部设有加强骨架9，加强骨架9设于缠绕内管7的圆弧上以及缠绕内管7上，所述加强骨架9由多根加强丝10相互交织形成网状。
该改进型缠绕结构壁复合管材的制备工艺，具体包括以下步骤：（结合图2、图3图4所示）
A管材主体的制备：
（1）首先采用挤出机挤出内承压管，并将内承压管固定于支撑架上；所述支撑架包括中心架，中心架上的若干伸缩杆，和与伸缩杆对应的圆弧面，所述圆弧面组成一个圆筒形，所述伸缩杆一端与中心架固定，另一端带动圆弧在轴线方向做伸缩运动；然后支撑架将内承压管进行支撑；所述支撑架围绕中心架作转动运动，并沿中心架的方向作径向移动；缠绕壁装置与缠绕管跟进器的缠绕方向相反；
（2）然后采用缠绕壁装置将缠绕带螺旋缠绕在承压管的外壁上，并形成缠绕壁管，所述缠绕壁装置包括缠绕带跟进器和辊压器，缠绕带跟进器引出缠绕带，辊压器置于缠绕带跟进器后将缠绕带与缠绕带之间进行辊压结合；所述缠绕壁装置中的跟进器将缠绕带进行缠绕，缠绕带与缠绕带之间的重叠宽度为0.5-2cm；所述辊压器为压力辊，所述压力辊施加的压力为0.2-0.5Mpa；
（3）采用缠绕管跟进装置在缠绕壁管外壁上间隔并螺旋缠绕；
（4）在间隔螺旋环绕的缠绕管之间采用加强带跟进装置缠绕一层加强带，所述加强带的宽度大于缠绕管之间的间隔，加强带的中部位于缠绕管之间，加强带的两边压合在缠绕管上，然后采用加强带压合器将加强带与缠绕壁管和缠绕管压合；加强带压合器底部间隔设有两个滚轮，滚轮间距与缠绕管环绕间隔相配，两个滚轮中间上方设有一个凹形轮，所述凹形轮与缠绕管相配；
（5）在位于间隔螺旋环绕的缠绕管之间的加强带上采用加强管跟进装置螺旋环绕加强管；
（6）在最外层缠绕包覆层；并采用压合装置将包覆层与上述所形成的的管材壁压合；
B封头的制备：
（7）采用缠绕工艺制备封头，所述封头包括具备承口的承口封头和具备插口的插口封头，然后对承口封头进行热熔丝镶嵌；热熔丝为波浪形的铜丝；
本发明将管材的主体和封头采用分离制备，最后将端头与主体采用热熔丝相结合。
C管材主体和封头的组合：
（8）将上述制备的管材主体的两端分别与两种封头进行焊接或热压结合，经过封头的连接，制备得到一种改进型缠绕结构壁复合管材。
缠绕壁装置、缠绕管跟进装置、加强带跟进装置和加强管跟进装置分别滑动连接于不同的固定轴上，且固定轴与中心支架平行，上述所有装置同时进行。
Claims (8)
1.一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，包括内承压管（1）、缠绕在内承压管（1）外壁上的缠绕壁管（2）、缠绕壁管（2）外的缠绕管（3）、缠绕管（3）之间的加强带（4）、位于缠绕管（3）之间的加强管（5）和最外侧的包覆层（6），所述缠绕壁管（2）由缠绕带（8）缠绕在内承压管外壁上而成，缠绕管（3）的截面为封闭的半圆结构，缠绕管（3）内设有缠绕内管（7）；
其制备工艺具体包括以下步骤：
A管材主体的制备：
（1）首先采用挤出机挤出内承压管，并将内承压管固定于支撑架上；所述支撑架包括中心架，中心架上的若干伸缩杆，和与伸缩杆对应的圆弧面，所述圆弧面组成一个圆筒形，所述伸缩杆一端与中心架固定，另一端带动圆弧在轴线方向做伸缩运动；然后支撑架将内承压管进行支撑；
（2）然后采用缠绕壁装置将缠绕带螺旋缠绕在承压管的外壁上，并形成缠绕壁管，所述缠绕壁装置包括缠绕带跟进器和辊压器，缠绕带跟进器引出缠绕带，辊压器置于缠绕带跟进器后将缠绕带与缠绕带之间进行辊压结合；
（3）采用缠绕管跟进装置在缠绕壁管外壁上间隔并螺旋缠绕；
（4）在间隔螺旋环绕的缠绕管之间采用加强带跟进装置缠绕一层加强带，所述加强带的宽度大于缠绕管之间的间隔，加强带的中部位于缠绕管之间，加强带的两边压合在缠绕管上，然后采用加强带压合器将加强带与缠绕壁管和缠绕管压合；
（5）在位于间隔螺旋环绕的缠绕管之间的加强带上采用加强管跟进装置螺旋环绕加强管；
（6）在最外层缠绕包覆层；并采用压合装置将包覆层与上述所形成的的管材壁压合；
B封头的制备：
（7）采用缠绕工艺制备封头，所述封头包括具备承口的承口封头和具备插口的插口封头，然后对承口封头进行热熔丝镶嵌；热熔丝为波浪形的铜丝；
C管材主体和封头的组合：
（8）将上述制备的管材主体的两端分别与两种封头进行焊接或热压结合，经过封头的连接，制备得到一种改进型缠绕结构壁复合管材。
2.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，所述缠绕带（8）的内层中设有加强骨架；所述加强骨架（9）由多根加强丝（10）相互交织形成网状。
3.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，所述缠绕内管（7）与缠绕管（3）为一体结构，且缠绕管（3）内部设有加强骨架（9），所述加强骨架（9）由多根加强丝（10）相互交织形成网状。
4.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，所述支撑架围绕中心架作转动运动，并沿中心架的方向作径向移动；缠绕壁装置与缠绕管跟进器的缠绕方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，所述缠绕壁装置、缠绕管跟进装置、加强带跟进装置和加强管跟进装置同时进行。
6.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，所述缠绕壁装置、缠绕管跟进装置、加强带跟进装置和加强管跟进装置分别滑动连接于不同的固定轴上，且固定轴与中心支架平行。
7.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，所述缠绕壁装置中的跟进器将缠绕带进行缠绕，缠绕带与缠绕带之间的重叠宽度为0.5-2cm；所述辊压器为压力辊，所述压力辊施加的压力为0.2-0.5Mpa。
8.根据权利要求1所述的一种改进型缠绕结构壁复合管材，其特征在于，加强带压合器底部间隔设有两个滚轮，滚轮间距与缠绕管环绕间隔相配，两个滚轮中间上方设有一个凹形轮，所述凹形轮与缠绕管相配。
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Effective date of registration: 20181122 Address after: 311251 Tu Pu Dai village and Mu Ting Xu village, Lin Pu town, Xiaoshan District, Hangzhou, Zhejiang Applicant after: HONGSHENG PLASTICS (HANGZHOU) CO.,LTD. Address before: 311251 Japan's 1 Industrial Park, Xiaoshan, Hangzhou, Zhejiang Applicant before: Yu Shichao Applicant before: Zhou Maozhen |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An improved winding structure wall composite pipe and its preparation process Effective date of registration: 20231108 Granted publication date: 20190111 Pledgee: Zhejiang Xiaoshan rural commercial bank Limited by Share Ltd. Lin Pu branch Pledgor: HONGSHENG PLASTICS (HANGZHOU) CO.,LTD. Registration number: Y2023980064552 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |