CN106696283A - 一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法及焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法及实施该方法的焊接装置,所述方法为借助旋转枪头的高速旋转，将管材聚乙烯充分摩擦加热，同时新的聚乙烯料被挤出注入到焊缝中，然后压轮装置将焊缝的外观压平，使焊缝更加牢固，同时也美化了外观。焊接装置包括管材支撑架、焊接装置和压轮装置，其能够有效的实施本发明所提供的焊接方法，旋转枪头部位高速旋转，可以***到塑料管材内部，通过枪头高速旋转搅拌摩擦来软化聚乙烯，同时枪头内部中空的位置可以挤出聚乙烯，与搅拌软化的聚乙烯充分融合，省却了热风加热，使焊接效果更优；所述挤出枪装置可以根据波形实现焊接位置的自动调整。

Description

一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法及焊接装置

技术领域

本发明涉及塑料加工技术领域，具体涉及一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法及实施该方法的焊接装置。

背景技术

钢带增强聚乙烯螺旋排水管在生产过程中常会产生短节，目前业内常用的方式是通过热收缩带或热收缩套将不同长度的短节连接成定长管。这两种方式的原理都是通过加热起强度作用的基材，使其受热径向收缩包覆在需连接管材表面。在基材受热的同时，涂敷在其内表面的密封热熔胶熔化，贴附在管材表面，起到密封作用。但这种方式对操作要求较高，否则容易在接缝处产生渗漏。因此，在实际产品交付过程中，用户不太容易接受通过热缩带或热熔带连接的管材。而且加热温度很难控制，对操作人员的经验要求较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法及实施该方法的焊接装置。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法，其具体步骤如下：将两个待焊接的管材放置在支撑装置上，使接口对齐；在焊缝处的管材内部设置内撑；在管材上方设置挤出焊枪，并且调整挤出焊枪的旋转枪头的位置，使其与管材的焊缝相对应；利用旋转枪头的高速旋转使其与管材充分摩擦，软化管材塑料，同时使新的聚乙烯材料通过旋转枪头的挤出通道注入到焊缝中，同时使管材轴向旋转，旋转过程中调整挤出焊枪的旋转枪头的位置，使其随焊缝的变化移动，实现管材的周向焊接，焊接同时采用压轮装置将焊缝压平。

进一步的，旋转枪头的转速与管材的旋转速度的匹配关系如下：当焊接线速度V≤3cm/min时，旋转枪头的旋转速度为3000r/min；当焊接线速度为3＜V≤10cm/min时，旋转枪头的旋转速度为6000 r/min；当焊接线速度10＜V≤15cm/min时，旋转枪头的旋转速度为10000 r/min。

一种实施上述焊接方法的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其关键技术在于：其包括管材支撑架、焊接装置和压轮装置，所述管材支撑架上设置有管材支腿，所述管材支腿上设置有旋转支撑轴，所述旋转支撑轴支撑待焊接的管材并使其能够自由转动，所述管材支撑架上设置有能够调整高度的上安装板，所述焊接装置和压轮装置设置在所述上安装板上，所述上安装板上设置有与所述焊接装置连接的塑料焊丝；所述焊接装置包括能够左右调整位置的挤出焊枪，所述挤出焊枪包括旋转枪头和设置在所述旋转枪头上的切削刃，所述旋转枪头内设置有挤出通道；所述压轮装置包括设置在所述上安装板的能够左右调整位置的滚轮安装架和设置在其下端的滚轮。

进一步的，所述挤出焊枪顶部设置有与所述上安装板固定连接的焊枪安装座，所述焊枪安装座内设置有能够左右移动的连接板，所述连接板和焊枪安装座之间设置有挤出焊枪轴承，所述挤出焊枪与所述连接板固定连接。

进一步的，所述滚轮安装架顶部设置有与所述上安装板固定连接的滚轮支撑架，所述滚轮支撑架内设置有能够左右移动的压轮连接板，所述压轮连接板与所述滚轮支撑架之间设置有滚动轴承，所述滚轮安装架与所述压轮连接板固定连接。

进一步的，所述焊接装置还包括设置在挤出焊枪上的用于调整挤出焊枪位置的导向轮装置，所述导向轮装置包括呈倒“V”字型的调整轮安装架，所述调整轮安装架的左右两侧内侧设置有与管材的波峰侧壁相接触的调整轮。

进一步的，所述调整轮安装架顶部内侧设置有与所述管材的波峰顶部相接触的调整轮。

进一步的，所述的管材支撑架底部设置有滚轮以及与所述滚轮相适配的导轨。

进一步的，所述管材支撑架一侧固定设置有第一立柱，所述第一立柱上套装有多节套管，所述管材支撑架另一侧固定设置有立柱安装架，所述立柱安装架内插装有第二立柱，立柱安装架上设置有固定所述第二立柱的定位螺钉，所述上安装板一侧通过销轴与所述第二立柱顶端铰连，另一侧通过所述套管支撑。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明所述的焊接方法采用管材本体的生产材料进行连接，保证了连接强度和效果，同时降低了管材连接的原材料成本。该焊接方法不再采用热风加热，而是借助旋转枪头的高速旋转，将管材聚乙烯充分摩擦加热，同时新的聚乙烯料被挤出注入到焊缝中，然后压轮装置将焊缝的外观压平，使焊缝更加牢固，同时也美化了外观。本发明以自动调节的压轮和挤出焊枪装置相组合，内壁同时安装有辅助支撑，实现排水管之间螺旋端口的焊接，保证了焊缝内壁和外壁的外观质量。

本发明所提出的焊接装置，能够有效的实施本发明所提供的焊接方法，旋转枪头部位高速旋转，可以***到塑料管材内部，通过枪头高速旋转搅拌摩擦来软化聚乙烯，同时枪头内部中空的位置可以挤出聚乙烯，与搅拌软化的聚乙烯充分融合，省却了热风加热，使焊接效果更优；所述挤出枪装置可以根据波形实现焊接位置的自动调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的结构示意图。

图2是本发明焊接部位定位结构示意图。

图3是本发明压轮装置的结构示意图。

图4是本发明内撑安装结构示意图。

图5是本发明旋转枪头焊接结构示意图。

其中：1—管材；2—套管；3—第一立柱；4—上安装板；5—塑料焊丝；6—挤出焊枪；7—压轮装置；8—内撑；9—销轴；10—第二立柱；11—立柱安装架；12—定位螺钉；13—旋转支撑轴；14—管材支腿；15—滚轮；16—导轨；17—调整轮安装架；18—调整轮；19—挤出焊枪轴承；20—滚轮支撑架；21—滚动轴承；22—滚轮安装架；23—滚轮；24—内撑定位销；25—内撑安装板；26—旋转枪头；27—挤出通道；28—切削刃；29—横梁；30—焊枪安装座；31—连接板、32—压轮连接板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法，其具体步骤如下：将两个待焊接的管材放置在支撑装置上，使接口对齐；在焊缝处的管材内部设置内撑8，固定内撑定位销24和内撑安装板25，使内撑固定在管材1内，位于焊缝下方；在管材上方设置挤出焊枪，并且调整挤出焊枪的旋转枪头的位置，使其与管材的焊缝相对应；利用旋转枪头的高速旋转使其与管材充分摩擦，软化管材塑料，同时使新的聚乙烯材料通过旋转枪头的挤出通道注入到焊缝中，同时使管材轴向旋转，旋转过程中调整挤出焊枪的旋转枪头的位置，使其随焊缝的变化移动，实现管材的周向焊接，焊接同时采用压轮装置将焊缝压平。

在焊接过程中，旋转枪头26的转速与管材1的旋转速度有一定匹配。旋转枪头的转速与管材的旋转速度的匹配关系如下：当焊接线速度V≤3cm/min时，旋转枪头的旋转速度为3000r/min；当焊接线速度为3＜V≤10cm/min时，旋转枪头的旋转速度为6000 r/min；当焊接线速度10＜V≤15cm/min时，旋转枪头的旋转速度为10000 r/min。当旋转速度低于3000 r/min和高于10000 r/min时会产生焊接强度不足。

如图1-5所示的一种实施上述焊接方法的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其包括管材支撑架、焊接装置和压轮装置7，所述管材支撑架左右两侧分别设置有等高的管材支腿14，所述管材支腿14上设置有旋转支撑轴13，管材支撑架上设置横梁29，管材支腿14底端固定设置套管，套管套装在所述横梁29上，所述套管上设置有锁紧螺栓。管材支腿14能够左右调整位置，适应直径不同的管材。所述旋转支撑轴13支撑待焊接的管材1并使其能够自由转动，所述管材支撑架上设置有能够调整高度的上安装板4，所述焊接装置和压轮装置设置在所述上安装板4上，所述上安装板4上设置有与所述焊接装置连接的塑料焊丝5。所述管材支撑架一侧固定设置有第一立柱3，所述第一立柱3上套装有多节套管2，所述管材支撑架另一侧固定设置有立柱安装架11，所述立柱安装架11内插装有第二立柱10，立柱安装架11上设置有固定所述第二立柱10的定位螺钉12，所述上安装板4一侧通过销轴9与所述第二立柱10顶端铰连，另一侧通过所述套管2支撑。

如图2和图5所示，所述焊接装置包括能够左右调整位置的挤出焊枪6，所述挤出焊枪6包括旋转枪头26和设置在所述旋转枪头26上的切削刃28，所述旋转枪头26内设置有挤出通道27；所述压轮装置7包括设置在所述上安装板4的能够左右调整位置的滚轮安装架22和设置在其下端的滚轮23。所述挤出焊枪6顶部设置有与所述上安装板4固定连接的焊枪安装座30，所述焊枪安装座30内设置有能够左右移动的连接板31，所述连接板31和焊枪安装座30之间设置有挤出焊枪轴承19，所述挤出焊枪6与所述连接板31固定连接。

如图3所示，所述滚轮安装架22顶部设置有与所述上安装板4固定连接的滚轮支撑架20，所述滚轮支撑架20内设置有能够左右移动的压轮连接板32，所述压轮连接板32与所述滚轮支撑架20之间设置有滚动轴承21，所述滚轮安装架与所述压轮连接板32固定连接。

如图1和2所示，所述焊接装置还包括设置在挤出焊枪6上的用于调整挤出焊枪6位置的导向轮装置，所述导向轮装置包括呈倒“V”字型的调整轮安装架17，所述调整轮安装架17的左右两侧内侧设置有与管材1的波峰侧壁相接触的调整轮18，所述调整轮安装架17顶部内侧设置有与所述管材1的波峰顶部相接触的调整轮18，倒“V”字型的调整轮安装架17扣在管材的波峰上，三个调整轮18与管材1的波峰接触，随着管材的转动，管材1的波峰起到导轨的作用，使调整轮安装架17随着调整左右的位置，从而达到调整挤出焊枪6的位置。

所述的管材支撑架底部设置有滚轮15以及与所述滚轮相适配的导轨16，所述导轨16为角钢，滚轮15上设置有与之相适配的凹槽。通过导轨16实现管材的前后调节，通过转轴实现管材焊接时旋转控制。

具体工作时，如图1和图4所示，将需要连接的管材1（钢带增强螺旋聚乙烯排水管）放置于管材支撑架上，使两个管材1的接口对齐，管材1的内部放置内撑8，固定内撑定位销24和内撑安装板25，使内撑固定在管材1内，位于焊缝下方；调整第一立柱3上的套管2长度，调整支腿14的位置，使焊接装置的高度与管材1的高度相匹配，将第二立柱10装入到立柱安装架11中，同时锁死定位螺钉12，使第二立柱10高度固定。上安装板4可以绕销轴9转动，以方便套管2的调整。焊接装置借助滚轮15和导轨16可以很方便的移动，以调整管材1的焊缝和焊接装置的相对位置。

将塑料焊丝5固定在上安装板4上，使塑料焊丝5与焊接装置连接。调整轮安装架17与挤出焊枪6相连，挤出焊枪6通过挤出焊枪轴承19调整挤出位置，能够改变调整轮18的位置使之与管材1的波形相匹配，从而调整旋转枪头26的位置使其与管材1的焊缝相适应。

参见图5，先开启挤出焊枪6的旋转枪头26的开关29，使安装在所述旋转枪头26上的切削刃28与管材1的焊缝处充分摩擦，软化塑料；再开启挤出焊枪6的挤出开关30，使塑料焊丝5的聚乙烯材料通过旋转枪头26的挤出通道27注入到焊缝中，同时借助旋转支撑轴13旋转管材1，使管材1实现轴向焊接。滚轮23随管材1转动实现对焊缝的滚压，滚轮宽度与管材1的螺距相适应，滚轮23在滚轮支撑架20、滚动轴承21、滚轮安装架22的辅助下实现随动调节。

焊接结束后，借助销轴9旋转上安装板4，吊出管材，取出内撑定位销24和内撑安装板25，取出内撑8，完成管材焊接工序。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法，其特征在于，其具体步骤如下：将两个待焊接的管材放置在支撑装置上，使接口对齐；在焊缝处的管材内部设置内撑；在管材上方设置挤出焊枪，并且调整挤出焊枪的旋转枪头的位置，使其与管材的焊缝相对应；利用旋转枪头的高速旋转使其与管材充分摩擦，软化管材塑料，同时使新的聚乙烯材料通过旋转枪头的挤出通道注入到焊缝中，同时使管材轴向旋转，旋转过程中调整挤出焊枪的旋转枪头的位置，使其随焊缝的变化移动，实现管材的周向焊接，焊接同时采用压轮装置将焊缝压平。

2.根据权利要求1所述的一种钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接方法，其特征在于，旋转枪头的转速与管材的旋转速度的匹配关系如下：当焊接线速度V≤3cm/min时，旋转枪头的旋转速度为3000r/min；当焊接线速度为3＜V≤10cm/min时，旋转枪头的旋转速度为6000r/min；当焊接线速度10＜V≤15cm/min时，旋转枪头的旋转速度为10000 r/min。

3.一种实施权利要求1或2所述焊接方法的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：其包括管材支撑架、焊接装置和压轮装置（7），所述管材支撑架上设置有管材支腿（14），所述管材支腿（14）上设置有旋转支撑轴（13），所述旋转支撑轴（13）支撑待焊接的管材（1）并使其能够自由转动，所述管材支撑架上设置有能够调整高度的上安装板（4），所述焊接装置和压轮装置设置在所述上安装板（4）上，所述上安装板（4）上设置有与所述焊接装置连接的塑料焊丝（5）；所述焊接装置包括能够左右调整位置的挤出焊枪（6），所述挤出焊枪（6）包括旋转枪头（26）和设置在所述旋转枪头（26）上的切削刃（28），所述旋转枪头（26）内设置有挤出通道（27）；所述压轮装置（7）包括设置在所述上安装板（4）的能够左右调整位置的滚轮安装架（22）和设置在其下端的滚轮（23）。

4.根据权利要求3所述的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：所述挤出焊枪（6）顶部设置有与所述上安装板（4）固定连接的焊枪安装座（30），所述焊枪安装座（30内设置有能够左右移动的连接板（31），所述连接板（31）和焊枪安装座（30）之间设置有挤出焊枪轴承（19），所述挤出焊枪（6）与所述连接板（31）固定连接。

5.根据权利要求3所述的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：所述滚轮安装架（22）顶部设置有与所述上安装板（4）固定连接的滚轮支撑架（20），所述滚轮支撑架（20）内设置有能够左右移动的压轮连接板（32），所述压轮连接板（32）与所述滚轮支撑架（20）之间设置有滚动轴承（21），所述滚轮安装架与所述压轮连接板（32）固定连接。

6.根据权利要求3-5任一项所述的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：所述焊接装置还包括设置在挤出焊枪（6）上的用于调整挤出焊枪（6）位置的导向轮装置，所述导向轮装置包括呈倒“V”字型的调整轮安装架（17），所述调整轮安装架（17）的左右两侧内侧设置有与管材（1）的波峰侧壁相接触的调整轮（18）。

7.根据权利要求6所述的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：所述调整轮安装架（17）顶部内侧设置有与所述管材（1）的波峰顶部相接触的调整轮（18）。

8.根据权利要求3-5任一项所述的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：所述的管材支撑架底部设置有滚轮（15）以及与所述滚轮相适配的导轨（16）。

9.根据权利要求3-5任一项所述的钢带增强螺旋聚乙烯排水管焊接装置，其特征在于：所述管材支撑架一侧固定设置有第一立柱（3），所述第一立柱（3）上套装有多节套管（2），所述管材支撑架另一侧固定设置有立柱安装架（11），所述立柱安装架（11）内插装有第二立柱（10），立柱安装架（11）上设置有固定所述第二立柱（10）的定位螺钉（12），所述上安装板（4）一侧通过销轴（9）与所述第二立柱（10）顶端铰连，另一侧通过所述套管（2）支撑。