CN102052523A - 用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，该带材至少包括一带材单元，所述带材单元包括一基板和至少一个肋板，肋板垂直于基板设置，肋板中设置有钢带，且肋板连接在基板之上，基板的一侧设置有接合部，接合部为一平整结构，且接合部至少具有一个接合凸起。本发明提出了咬合面的设计方式，从而使带材之间的接合更加稳固可靠，焊接面不会开裂，保证了焊接强度及管材质量。

Description

用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材

技术领域

本发明涉及一种塑钢缠绕管，尤其涉及一种塑钢缠绕管带材。

背景技术

螺旋缠绕管道可利用塑料或塑钢复合的板、带、管及异型材通过专用或通用的缠绕设备进行生产。用作重力自流液体输送的缠绕管，主要注重其承受外压或冲击的性能。因此采用各种结构壁管可在保持同样的性能指标下，通过节省材料达到降低生产成本的目的。

塑钢复合材料则以弹性模量远超塑料的钢带作为管材的加强肋，集钢、塑两种材料的优点于一身，可有效减少了塑料用量，进一步降低成本。申请日为2005年7月4日的中国专利200520112528.4公开了一种塑钢缠绕结构壁管道，如图1至图3所示，管材2由内层管壁构成封闭的光滑流体通道，管壁外表面为螺旋环绕的实心直肋结构。所述管材2的制造方法是采用挤出的方式将聚乙烯塑料与钢带复合成异型带材1，再将带材1通过缠绕搭接及挤出焊接的形式制成管材2。带材1包括基板10及肋片20，肋片20为钢带，钢带外均匀包覆聚乙烯，基板10为聚乙烯材料。肋片20垂直于基板10。将上述带材1缠绕成塑钢缠绕管时，基板10即构成管壁，而肋片20则是垂直于管壁向外螺旋延伸。如图3所示，带材1两端分别为伸出平台11和伸出凸台12，缠绕搭接时是将带材的端部处的伸出平台11与相邻带材的伸出凸台12’接合，中间以熔融的挤出料对接合面进行焊接粘合。

因此，带材的结构设计很关键，设计时需考虑以下方面要求：1)保证管材的环刚度，2)易于缠绕成型、不破带，3)接合部位焊接牢固，不开裂、不渗漏。在带材缠绕过程中，带材的接合面之间除采取搭接焊的生产工艺外，还需从结构设计上给予考虑。增大焊接面，增加焊接强度，增强密封性。

上述专利申请所描述的结构，虽然将肋片设计为钢带，增加了管材的强度，但是在接合部仅仅设计了搭结部位，这样在焊接时，需要将这接合部固定才能焊接，如果焊接不牢，很容易开裂，发生渗漏。

且该结构钢带呈片状埋设于肋片中，会由于肋片的被破坏导致影响整个管材的环刚度。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的塑钢缠绕管带材结构，该结构能够形成稳定的焊接结构，且焊接稳定牢固，能够保证所形成管材的质量。

本发明的再一个目的是提供一种高强度的塑钢缠绕管带材搭接结构，该结构改进了钢带的设置方式，提高了加强肋的强度，从而提高了管材的环刚度，且结构稳定，不易被破坏。

基于上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，该带材至少包括一带材单元，所述带材单元包括一基板和至少一个肋板，肋板垂直于基板设置，肋板中设置有钢带，且肋板连接在基板之上，其特征在于基板的一侧设置有接合部，接合部为一平整结构，且接合部至少具有一个接合凸起。

在带材单元接合时，两个接合的带材单元，一个带材单元的接合凸起与另外一个带材单元的接合部，在凸起挤散焊接料或增加粘合面积的作用下，形成的焊接或粘合关系稳固，不会开裂。

所述接合部，一个以上的接合凸起构成波浪状结构或者锯齿状结构，能够有效地增加接合凸起与接合部的摩擦力，并能连续挤散焊接料或增加粘合面积，使形成的焊接或粘合关系稳固，不会开裂。

所述接合部，设置于基板的两侧，每侧接合部都设置有至少一个接合凸起。

上述接合部，基板两侧的接合凸起设置呈交错关系，便于两个带材单元进行接合，同时也使带材单元的拼接更稳固。

具体地说，所述带材单元包括基板和至少一个垂直于基板，并沿带材长度方向延伸的加强肋(即肋板)。带材上的加强肋通常为多个(具体数量依据所加工管材的要求而设定，通常在2-20之间)。加强肋的数量不同，带材的宽度也不同，这样可保证不同管径管材的生产效率。

基板材料为塑料，加强肋肋片为钢带，钢带外均匀包覆塑料。塑料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，以及其他适用的塑料材料。加强肋肋片材料也可以是其它金属材料以及弹性模量和强度远大于塑料的其他挠性材料。对聚氯乙烯等熔接温度较高的材料，缠绕时搭接面可采用粘结。

所述的钢带，其形状为一字，一种比较好的实施方式是将钢带设计成工字、T字形，或者其他类似的形状，这样能够保证钢带埋设的深度，且钢带有一部分埋设于基板中，即钢带融合于基板中，增加了肋板的强度。

所述肋板的为顶部为半球头的一字形结构，也可以是工字、T形、塔形、半球、橄榄球、葫芦等任意适合的形状。

带材两端与相邻带材的缠绕搭接部位分别为伸出平台和伸出凸台(即接合凸起)。就是说，基板的一侧延伸有伸出平台，该平台上设置伸出凸台，圆柱状挤出焊接料由伸出凸台的接合面承接，伸出凸台的接合面可采用多个锯齿形，锯齿为伸出凸台，伸出凸台增大焊接面，增加焊接强度和密封性。

上述伸出凸台，其锯齿状结构可凸出也可凹进伸出平台的接合面，锯齿之间的凹陷形成接合凹槽，锯齿形状的单个锯齿可以是三角形、矩形、弧形以及其他适合的任意一种形状，接合凸起和接合凹槽互相配合，增大焊接面，增强焊接的稳固性，在焊接过程中，这两个部分能够互相咬合，便于焊接。

伸出平台的接合面可以是平面，也可做成与锯齿形或波浪形配合的接合凸起或接合凹槽。相互配合的接合凸起或接合凹槽之间留有适当的间隙，并可设计成配合斜面，可在缠绕过程中消除带材搭接时的错位造成的相互干涉。相互配合的接合凸起或接合凹槽还可设计为封挡被挤散的焊接料并增加搭接面的密封性。

伸出平台的接合面的搭接边缘采用斜面，斜面的方向(按缠绕压合时的受力特点)是伸出平台接合面边缘的斜面外凸(需压合)，伸出凸台接合面边缘的斜面内凹(需榫合)，使带材之间搭接牢固。在承受外压或冲击时，榫合的斜面间可通过弹性变形来消除局部应力集中造成的焊缝开裂或渗漏。接合凸起的外表面还可以设置加强肋，增强接合部位的强度和承压能力，使接合焊缝处不再作为主要承力部位，从而避免应力集中；带材之间的接合凹槽、凸起或锯齿区域的中线可与该加强肋剖面中线重合，也可略有偏移。

本发明将原有单纯的接合平面进行了改进设计，提出了咬合面的设计思路，从而使带材之间的接合更加稳固可靠，焊接面不会开裂，保证了焊接强度及管材质量。

且通过将肋板中的钢带延伸设置于基板中，强化了肋板的强度，使肋板不易被破坏，提高了管材的环刚度。

附图说明

图1为现有技术塑钢缠绕管管材示意图，

图2为现有技术塑钢缠绕管带材示意图，

图3为现有技术塑钢缠绕管带材搭接示意图，

图4为本发明塑钢缠绕管带材实施例1带材截面图，

图5为本发明塑钢缠绕管带材实施例1缠绕搭接爆炸图，

图6为本发明塑钢缠绕管带材实施例1缠绕搭接示意图，

图7为本发明塑钢缠绕管带材的实施例2带材截面图，

图8为本发明塑钢缠绕管带材实施例2缠绕搭接示意图，

图9为本发明塑钢缠绕管带材的实施例3带材截面图。

具体实施方式

下面结合附图所示，对本发明的实施做详细说明。

附图4至附图6是本发明塑钢缠绕管带材的实施例1。

带材本体包括基板30和竖直加强肋40(即肋板)。加强肋40包括竖直金属加强肋片401和包覆竖直金属加强肋片401的塑料层402。在本实施例中，塑料材料为聚乙烯，金属材料为钢带。竖直金属加强肋片401的横截面为倒T形截面。加强肋40的外形为半球头一字形。

带材两端与相邻带材的缠绕搭接部位分别为伸出平台31和伸出凸台32(即接合凸起)。伸出凸台32的接合面采用凹进的倒梯形凹槽321(即接合凹槽)，凹槽321中央有2个矩形锯齿凸起322，圆柱状挤出焊接料3a由伸出凸台32上凹进的倒梯形凹槽321中的2个矩形锯齿凸起322承接；伸出平台31上成对半斜面凸缘311形成的浅槽内宽大于圆柱状挤出焊接料3a的外径，成对半斜面(或斜面)凸缘311形成的浅槽外缘与伸出凸台32上凹进的倒梯形凹槽321的配合斜面可在缠绕过程消除带材搭接时的错位、封挡被挤散的焊接料并增加搭接面的密封性。凹槽321的内宽大于凸缘311形成的浅槽外宽。凹槽321中央的矩形锯齿凸起322挤压挤出焊接料，可增加搭接的接触面积，使焊缝拉伸强度大于本体的拉伸强度，且密封性更强，总之，凸缘与凹槽的斜面配合在缠绕过程中消除带材搭接时的错位造成的相互干涉。相互配合的接合凸起或接合凹槽还可设计为封挡被挤散的焊接料并增加搭接面的密封性。。

伸出平台31和伸出凸台32接合面的边缘采用外凸斜面312与内凹斜面323榫合，使带材之间搭接牢固，在承受外压或冲击时，还可通过弹性变形来消除局部应力集中造成的焊缝开裂或渗漏。伸出平台的接合面的搭接边缘采用斜面，斜面的方向(按缠绕压合时的受力特点)是伸出平台接合面边缘的斜面外凸(需压合)，伸出凸台接合面边缘的斜面内凹(需榫合)，使带材之间搭接牢固。在承受外压或冲击时，榫合的斜面间可通过弹性变形来消除局部应力集中造成的焊缝开裂或渗漏。

附图7和附图8是本发明塑钢缠绕管带材的实施例2。在该实施方式中，伸出凸台32上设置了垂直加强肋41，可增强接合部位的强度和承压能力，排除焊缝处的应力集中，其它结构与图1所示相同，不再赘述。

附图9是本发明塑钢缠绕管带材的实施例3。在本实施例中，塑料材料为聚氯乙烯，金属材料为钢带。竖直金属加强肋20的横截面为一字形截面。伸出凸台12的接合面采用凸起的三角形锯齿121，伸出平台11的接合面为平面。

在该实施方式中，其余结构与图1所示相同，故不再赘述。

Claims (10)

1.一种用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，该带材至少包括一带材单元，所述带材单元包括一基板和至少一个肋板，肋板垂直于基板设置，肋板中设置有钢带，且肋板连接在基板之上，其特征在于基板的一侧设置有接合部，接合部为一平整结构，且接合部至少具有一个接合凸起。

2.如权利要求1所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于所述接合部，是由一个以上的接合凸起构成波浪状结构或者锯齿状结构。

3.如权利要求1所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于所述接合部，设置于基板的两侧，每侧接合部都设置有至少一个接合凸起。

4.如权利要求3所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于上述接合部，基板两侧的接合凸起设置呈交错关系。

5.如权利要求1所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于所述的肋板，其为钢带，其形状为工字、T字形的任意一种，且钢带有一部分埋设于基板中。

6.如权利要求1所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于基板的一侧延伸有伸出平台，该平台上设置伸出凸台，圆柱状挤出焊接料由伸出凸台的接合面承接，伸出凸台的接合面具有一个以上的锯齿形，锯齿为伸出凸台，伸出凸台增大焊接面。

7.如权利要求6所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于上述伸出凸台，其锯齿状结构凸出或凹进伸出平台的接合面，锯齿之间的凹陷形成接合凹槽，锯齿形状的单个锯齿可以是三角形、矩形、弧形以及其他适合的任意一种形状，接合凸起和接合凹槽互相配合。

8.如权利要求6所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于伸出平台的接合面是锯齿形或波浪形配合的接合凸起或接合凹槽，相互配合的接合凸起或接合凹槽之间留有适当的间隙，并设计成配合斜面。

9.如权利要求8所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于伸出平台的接合面的搭接边缘采用斜面，斜面的方向是伸出平台接合面边缘的斜面外凸，伸出凸台接合面边缘的斜面内凹。

10.如权利要求7所述的用于塑钢缠绕管的钢带增强复合搭接带材，其特征在于接合凸起的外表面还可以设置加强肋，增强接合部位的强度和承压能力；带材之间的接合凹槽、接合凸起或锯齿区域的中线与该加强肋剖面中线重合，或与该加强肋剖面中线有适当的偏移。

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