CN102777707A

CN102777707A - 大口径螺旋焊钢塑复合压力管及制作方法

Info

Publication number: CN102777707A
Application number: CN2012102357917A
Authority: CN
Inventors: 李德辉; 傅体强; 施经东
Original assignee: Zhejiang Shuanglin Plastic Machinery Co Ltd
Current assignee: Zhejiang two woods machinery limited company
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: CN102777707B

Abstract

本发明涉及钢塑复合型钢管制造技术领域，尤其是一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管及制作方法，解决现有的钢塑复合型钢管制作方法单一，管体结构强度不够理想，塑料复合层粘合度差的问题，其特征是由五层及五层以上不同特性的材料复合而成，其中，中间层为螺旋成型焊接钢管，螺旋成型焊接钢管的内外表面分别设有内热熔胶层和外热熔胶层，在螺旋成型焊接钢管的外热熔胶层上设有外缠绕塑料层，在螺旋成型焊接钢管内热熔胶层上设有内缠绕塑料层。整体结构强度、环刚度大，刚性好，承压高，适合大口径钢塑复合压力管的制造，内、外壁表面光滑。

Description

大口径螺旋焊钢塑复合压力管及制作方法

技术领域

本发明涉及钢塑复合型钢管制造技术领域，尤其是一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管及制作方法。

背景技术

钢塑复合型钢管是一种新型的双面防腐产品，由于强度高、刚性好、环刚度大、抗蠕变、线性膨胀系数小、内壁光滑而深受推广，而且球环保、保温性能好、工程造价低、使用寿命长，广泛用于给排水管道中。现有技术中的钢塑复合管内壁穿衬塑料管主要是通过采用特殊的圆管缩径机、牵引机将塑料管穿衬于待施工的钢管内壁上，并采用专门的接头焊接工艺对已穿衬塑料管的钢塑管进行全线的管道接口焊接。如专利公开号为CN1264003A的一种涉及钢塑复合机械的钢塑复合管成型装置，由内层塑料管挤出机、冷却槽、胶料挤出机及涂胶装置、钢带清洗干燥设备、钢管成型模具组合装置、焊接机、牵引装置组成的流水生产线。又如专利公开号为CN1506210A的一种带法兰的钢塑复合管和管件及其滚塑成型工艺和该工艺专用的法兰面模具，是用滚塑工艺将塑料或还加以钢网与金属管道或管件还包括法兰面结合在一起构成衬里层，该技术主要是解决钢管中具体的龟甲网衬里技术和法兰面涂塑与管内衬里一次性滚塑完成的问题，它采用的是法兰面模具，龟甲网采用连接环式钢板网，针对管道或管件分别采用一次单向正反式或一次纵横双向式旋转滚塑成型工艺，在滚塑过程中，对钢法兰面上采用法兰面模具进行模塑模压而控制厚度和平整度，用法兰面模具模腔中的空心圆直径来判断衬里厚度，主要是塑料加工成型方面的特征，与本发明的技术方案完全不同。还有如专利公开号为CN1327913Y的一种钢塑复合管内塑料层生产工艺，它包括的工序有制塑料管、钢管除锈、塑料管牵引至钢管内、塑料管充气、加热金属管、冷却成型制成钢塑复合管，这种方法不仅耗能大，而且有钢管塑料粘着力较差、产品壁厚不均等等缺陷，将被陶汰。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的钢塑复合型钢管制作方法单一，管体结构强度不够理想，塑料复合层粘合度差的问题，提供一种工艺设计合理，制作自动化，具有承受高内压管体的大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管，其特征是由五层及五层以上不同特性的材料复合而成，其中，中间层为螺旋成型焊接钢管，螺旋成型焊接钢管的内外表面分别设有内热熔胶层和外热熔胶层，在螺旋成型焊接钢管的外热熔胶层上设有外缠绕塑料层，在螺旋成型焊接钢管内热熔胶层上设有内缠绕塑料层。由于采用的是螺旋缠绕方式获得管体，然后在管体内进行注塑，所以本方法适合大口径复合管的制作；管体采用五层以上的不同特性材料时，考虑材质、温度等因素采用相同的方法进行下层材料的复合。

作为优选，所述的螺旋成型焊接钢管是由钢带以成品钢管内径为基圆，按螺旋方式缠绕而成的封闭式管体。基圆直径、钢带宽度与缠绕螺旋角有关，挤压辊笼的直径是成品管的内孔尺寸。

作为优选，所述的钢带按螺旋方式缠绕时，管壁沿轴向同一直线位置的前一圈后边与后一圈前边重合。缠绕后形成的是一个封闭管体，钢带宽度的两边都有属于焊接区域。

作为优选，所述的钢带缠绕之后的螺旋接缝处进行管体内外焊接。实际制造时，设计好焊缝尺寸，只要保证焊缝的质量，也可以采用内或外的单边焊接。

一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于具有以下步骤：

（一）、在挤压辊笼的外径部位，钢带经主动递送辊连续传递到预弯下辊和预弯上辊，再经后预弯下辊的螺旋辊压成初型；本方法设有挤压辊笼作为内孔定位基础和成品管尺寸控制装置，钢带在主动递送辊的作用下自动进入成型模具，钢带以预弯上辊为内径定位点，预弯下辊、后预弯下辊为外径定位点，定径辊为外径固定模具，管体成型后即进入螺旋缝焊接。

（二）、连续经过多组定径辊的螺旋辊压并用焊接设备焊接成钢管；定径辊设有若干组，根据钢带厚度、直径大小设定个数。

（三）、钢管旋转并继续螺旋前进，进行内外焊缝打磨，清除焊接氧化皮层；采用干式自动磨削和真空抽吸装置清理粉尘。

（四）、在旋转的钢管的内表面上用内塑料挤出机和内扁平共挤模具进行共挤带状的塑料、热熔胶层，连续、等距螺旋、挤压缠绕粘贴在已加热的钢管内表面上，经挤压辊笼的连续压力滚圆，渐变冷却，形成内缠绕塑料层；

（五）、与内缠绕塑料层形成的同时，在旋转的钢管外表面上用外塑料挤出机及外扁平共挤模具共挤带状的塑料层与热熔胶层，连续等距螺旋地经挤压辊的挤压缠绕粘贴在已加热的钢管外表面上，渐变冷却，形成外缠绕塑料层。

作为优选，所述的共挤带状的塑料层的螺旋线结合缝需要预热后再进行熔合，其预热温度与塑料层带状坯料搭接温度相同。共挤带状塑料层螺旋线结合缝的预热，与带状坯料搭接同温度熔合，由于两块塑料板的接合必须满足的条件有同种材质、塑料接口处温度需要在185～230度熔软状态、还要施加一定的压力才能熔合，即分子之间结合。因为塑料挤出有时间差，先挤出的温度已经降低，后挤出的温度较高，这种情况就要把前面挤成型的塑料带边缘再加热到熔合要求温度，并加一定压力使两者熔合为整体，具体地，螺旋缠绕方式中，已经缠绕的塑料带与刚挤出塑料带之间的结合，距离差一圈，应该对前面已挤出成型的塑料带和刚挤出的的塑料带熔合边缘部位进行再加热或预热成相同温度时，再加压使之熔合。

作为优选，所述的预弯下辊、后预弯下辊、定径辊与钢管的外表面相接触，预弯上辊与钢管的内表面相接触。上、下辊及定径辊可采用调节装置，以满足不同管径的加工需要。

作为优选，所述的焊接设备为氩弧加丝焊接装置。氩弧加丝焊接可采用数字显示，以达到送丝速度精确稳定，且填丝速度连续可调，焊丝具有回抽功能。

作为优选，所述的在内缠绕塑料层和外缠绕塑料层复合成型时对复合塑料层位置的钢管须连续加热，以达到最佳粘合强度。加热钢管使其表面到最佳与所选塑料结合温度。

作为优选，所述的内缠绕塑料层和外缠绕塑料层复合完成后，经过强制冷却到常温状态，定长切割并收集成品管。

本发明的有效效果是：整体结构强度、环刚度大，刚性好，承压高，适合大口径钢塑复合压力管的制造，内、外壁表面光滑。

附图说明

图1是本发明的一种成型过程结构示意图。

图2是本发明图1的局部放大结构示意图。

图3是本发明的一种复合管体结构示意图。

图4是本发明图3的局部放大结构示意图。

图中：1. 钢带，2. 主动递送辊，3. 预弯下辊，4. 预弯上辊，5. 后预弯下辊，6. 定径辊，7. 外扁平共挤模具，8. 外塑料挤出机，9. 挤压辊，10. 内扁平共挤模具，11. 内塑料挤出机，12. 挤压辊笼，13. 焊接设备，14. 外缠绕塑料层，15. 外热熔胶层，16. 螺旋成型焊接钢管，17. 内热熔胶层，18. 内缠绕塑料层。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管，共由五层材料复合而成，参见图2，中间层为螺旋成型焊接钢管16，螺旋成型焊接钢管16的内表面涂有内热熔胶层17，螺旋成型焊接钢管16的外表面涂有外热熔胶层15，外热熔胶层15上设有外缠绕塑料层14，外热熔胶层15上设有内缠绕塑料层18。

其中螺旋成型焊接钢管16由钢带1以成品钢管内径为基圆，按螺旋方式缠绕而成的封闭式管体，在螺旋缠绕时，沿管体管壁轴向同一直线上的前一圈的后边与后一圈的前边是重合的。

如图1所示，以预弯上辊4为钢管内孔定型模，以预弯下辊3、预弯上辊4、预弯下辊5以及6组定径辊6为钢管外径定型模；以撞压辊笼12为成型后复合管内孔模，排在外扁平共挤模具7、外塑料挤出机8之后的挤压辊9为成型后塑料层施压装置。

1.在挤压辊笼12的外径部位，钢带1经主动递送辊2连续传递到预弯下辊3和预弯上辊4，再经后预弯下辊5的螺旋辊压成初型。

2.连续经过6组定径辊6的螺旋辊压并用氩弧加丝焊接设备13焊接成钢管。

3.钢管旋转并继续螺旋前进，进行内外焊缝打磨，清除焊接氧化皮层。

4.把成型的钢管连续加热，在旋转的钢管的内表面上用内塑料挤出机11和内扁平共挤模具10进行共挤带状的塑料、内热熔胶层，连续、等距螺旋、挤压缠绕粘贴在已加热的钢管内表面上，经挤压辊笼12的连续压力滚圆，渐变冷却，形成内缠绕塑料层18。

5.同步聚4工作的同时，在旋转的钢管外表面上用外塑料挤出机8及外扁平共挤模具7共挤带状的塑料层与热熔胶层，连续等距螺旋地经挤压辊9的挤压缠绕粘贴在已加热的钢管外表面上，渐变冷却，形成外缠绕塑料层14。在共挤带状的塑料层的螺旋线结合缝处，预加热后再进行熔合，其预热温度与塑料层带状坯料搭接温度相同。

最后在内、外缠绕塑料层复合完成后，经过强制冷却到常温状态，按所需长度切割并收集成品管。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。

Claims

1. 一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管，其特征是由五层及五层以上不同特性的材料复合而成，其中，中间层为螺旋成型焊接钢管（16），螺旋成型焊接钢管（16）的内外表面分别设有内热熔胶层（17）和外热熔胶层（15），在螺旋成型焊接钢管（16）的外热熔胶层（15）上设有外缠绕塑料层（14），在螺旋成型焊接钢管（16）内热熔胶层（17）上设有内缠绕塑料层（18）。

2.根据权利要求1所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管，其特征在于所述的螺旋成型焊接钢管（16）是由钢带（1）以成品钢管内径为基圆，按螺旋方式缠绕而成的封闭式管体。

3.根据权利要求2所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管，其特征在于所述的钢带（1）按螺旋方式缠绕时，管壁沿轴向同一直线位置的前一圈后边与后一圈前边重合。

4.根据权利要求2所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管，其特征在于所述的钢带（1）缠绕之后的螺旋接缝处进行管体内外焊接。

5.一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于具有以下步骤：

（一）、在挤压辊笼（12）的外径部位，钢带（1）经主动递送辊（2）连续传递到预弯下辊（3）和预弯上辊（4），再经后预弯下辊（5）的螺旋辊压成初型；

（二）、连续经过多组定径辊（6）的螺旋辊压并用焊接设备（13）焊接成钢管；

（三）、钢管旋转并继续螺旋前进，进行内外焊缝打磨，清除焊接氧化皮层；

（四）、在旋转的钢管的内表面上用内塑料挤出机（11）和内扁平共挤模具（10）进行共挤带状的塑料、热熔胶层，连续、等距螺旋、挤压缠绕粘贴在已加热的钢管内表面上，经挤压辊笼（12）的连续压力滚圆，渐变冷却，形成内缠绕塑料层（18）；

（五）、与内缠绕塑料层（18）形成的同时，在旋转的钢管外表面上用外塑料挤出机（8）及外扁平共挤模具（7）共挤带状的塑料层与热熔胶层，连续等距螺旋地经挤压辊（9）的挤压缠绕粘贴在已加热的钢管外表面上，渐变冷却，形成外缠绕塑料层（14）。

6.根据权利要求5所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于共挤带状的塑料层的螺旋线结合缝需要预热后再进行熔合，其预热温度与塑料层带状坯料搭接温度相同。

7.根据权利要求5所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于所述的预弯下辊（3）、后预弯下辊（5）、定径辊（6）与钢管的外表面相接触，预弯上辊（4）与钢管的内表面相接触。

8.根据权利要求5或6或7所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于所述的焊接设备（13）为氩弧加丝焊接装置。

9.根据权利要求5或6或7所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于在内缠绕塑料层（18）和外缠绕塑料层（14）复合成型时对复合塑料层位置的钢管须连续加热，以达到最佳粘合强度。

10.根据权利要求5或6或7所述的大口径螺旋焊钢塑复合压力管的制作方法，其特征在于所述的内缠绕塑料层（18）和外缠绕塑料层（14）复合完成后，经过强制冷却到常温状态，定长切割并收集成品管。