CN103075582B - 大口径钢板网铆塑复合压力管及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢塑复合型钢管制造技术领域，尤其是一种大口径钢板网铆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，管体结构强度不高，塑料复合层粘合度较差的问题，其特征是至少由三层不同特性的材质复合而成；其中，中间层为加强骨架层，加强骨架层是由网孔钢板制成的焊接管结构，加强骨架层的内孔中为内缠绕塑料层，加强骨架层的外壁上设有外缠绕塑料层，内缠绕塑料层和外缠绕塑料层通过加强骨架层管壁上的网孔熔合成一体。通过网孔管结构使内、外缠绕塑料层完全融合成一体，大大提高成型管的整体结构强度，环刚度大，刚性好，承压高，内、外壁表面光滑。
Description
技术领域
本发明涉及钢塑复合型钢管制造技术领域，尤其是一种大口径钢板网铆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。而如本申请人于2012年7月10日递交的公开号为CN102777707A一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管及制作方法，特征是由五层及五层以上不同特性的材料复合而成，其中间层为螺旋成型焊接钢管，而非网孔钢板制成的焊接管结构，内热熔胶层和外热熔胶层胶合效果与本发明完全不一样。
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，管体结构强度不高，塑料复合层粘合度较差的问题，提供一种结构设计合理，自动化工艺，具有承受高内压的大口径钢板网铆塑复合压力管及制作方法。
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：一种大口径钢板网铆塑复合压力管，其特征是至少由三层不同特性的材质复合而成；其中，中间层为加强骨架层，加强骨架层是由网孔钢板制成的焊接管结构，加强骨架层的内孔中为内缠绕塑料层，加强骨架层的外壁上设有外缠绕塑料层，内缠绕塑料层和外缠绕塑料层通过加强骨架层管壁上的网孔熔合成一体。网孔管式加强骨架层的设计，使内外缠绕塑料层从原先的实壁管内外明显分层状况成为现在的完全胶合状，即加强骨架层由内缠绕塑料层和外缠绕塑料层相互渗透地包裹在其中。如果在内、外缠绕塑料层上再涂覆或注塑保护层，可以在三层结构的热状态工艺过程中连续进行制作而得。
作为优选，所述的中间层加强骨架层是在钢带上连续冲孔获得网孔，再经过螺旋辊压成型及焊接后的形成的网孔管结构。网孔为圆形，以避免应力集中的角部，也可以为多边形；网孔均匀排列，以保证成品管各部位强度基本一致。
作为优选，所述的焊接管结构中的所有网孔、焊接管内外表面及焊缝均被内缠绕塑料层和外缠绕塑料层覆盖。除了网孔管内外表面，焊接部位少量的凸出点也均被覆盖，保持成品管内、外壁的光滑。
一种大口径钢板网铆塑复合压力管的制作方法，其特征在于具有以下步骤：
（一）、在中间层的加强骨架层原料钢带上均匀冲出排孔，即网孔；本工艺加强骨架层的原材料为钢带，排孔在钢带上完成。
（二）、钢带宽度方向两边进行倒角；有利于焊接。
（三）、进入螺旋辊压成型装置成初型；网孔管成型有一个渐变过程。
（四）、在螺旋辊压成型装置连续的多组定型辊中进行螺旋辊压并整形校圆；成型后经过整形获得圆度较高的加强骨架层。
（五）、通过焊接装置连续焊接成网孔管结构；不间断地焊接，保持加强骨架层的均匀强度。
（六）、网孔管以螺旋旋转式前进，经整形焊缝除去氧化皮层；网孔管的成型是以管体中心线为旋转轴线的前进过程，氧化皮的去除保证质量。
（七）、对网孔管进行表面加热；当网孔管保持与塑料材料最佳熔合温度时，内、外缠绕塑料层才处于最佳胶合状态，
（八）、在网孔管的内表面用内塑料挤出机挤出带状的塑料，同时在网孔管的外表面用外塑料挤出机挤出带状的塑料，经挤压铆接辊的连续压力滚动，使内外层熔融带状塑料通过网孔铆接为一体；内、外缠绕塑料层同时注塑，塑料以带状胶体先涂覆在钢带表面，并即时进行挤压融合。
（九）、加热整型合缝及内外表面，完成无缝熔接；连续性的作业完成光滑表面无缝效果。
（十）、渐变冷却到常温状态，定长切割并端面封口。收集成品管。
作为优选，所述的钢带上冲排孔在数控冲床上进行，排孔完成后直接进入倒角装置，倒角装置之后设有动力递送辊。数控冲床自动完成排孔作业，并自动进入倒角，并由动力递送辊送入螺旋辊压成型装置。本工艺采用流水线自动化作业，各工步连续不间断，一气呵成。
作为优选，所述的钢带宽度两边的倒角在钢带厚度的一侧，即成型后的网孔管的外径部位。只对焊接面进行倒角。
作为优选，所述的网孔管表面加热在网孔管完全成型之后。对网孔管加热之后立即进入内、外缠绕塑料层的熔合，对温度控制比较准确。
作为优选，所述的内塑料挤出机装有内层塑料挤出模具，外塑料挤出机设有外层塑料挤出模具，内层塑料挤出模具的挤塑口和外层塑料挤出模具的挤塑口位于同一直线上。需包裹塑料的网孔管管壁位于内层塑料挤出模具挤塑口和外层塑料挤出模具挤塑口之间，同时作业。
作为优选，所述的内层塑料挤出模具的挤塑口宽度与钢带宽度相适配；外层塑料挤出模具的挤塑口宽度与钢带宽度相适配。按钢带的宽度进行注塑，以满足整个网孔管内外表面都均匀覆盖有塑料层。
作为优选，所述的采用单面挤出塑料通过网孔，然后内外挤压成型，即成双面成型；所述单面挤出塑料通过网孔成双面成型，采用外塑料挤出机配套外层塑料挤出模具进行单面挤出塑料并通过网孔，达到双面挤压定型。这是本技术方案的一种双面成型实施方式。
本发明的有效效果是：通过网孔管结构使内、外缠绕塑料层完全融合成一体，大大提高成型管的整体结构强度，环刚度大，刚性好，承压高，内、外壁表面光滑。
附图说明
图1是本发明的一种压力管产品结构示意图。
图2是本发明的一种成型工艺过程结构示意图。
图3是本发明图2的I局部放大结构示意图。
图中：1. 钢带，2. 数控冲床，3. 倒角装置，4. 动力递送辊，5. 前下预弯辊，6. 中上预弯辊，7. 后下预弯辊，8. 内塑料挤出机，9. 内层塑料挤出模具，10. 表面加热器，11. 外塑料挤出机，12. 外层塑料挤出模具，13. 外挤压铆接辊，14. 内挤压铆接辊，15. 挤压辊支架，16. 焊接装置，17. 定型辊，18. 内缠绕塑料层，19. 网孔管，20. 外缠绕塑料层。
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钢板网铆塑复合压力管，如图1所示，共有三层，中间层为加强骨架层，即网孔管19，网孔管19是管壁上冲有排列有序的圆形小排孔，网孔管19的内孔中为内缠绕塑料层18，网孔管19的外壁上是外缠绕塑料层20，内缠绕塑料层18和外缠绕塑料层20通过网孔管19管壁上的网孔熔融合成一体。
上述的大口径钢板网铆塑复合压力管是通过以下方法获得，参见图2：
首先，选择加强骨架层的原材料钢带1，在数控冲床2上均匀冲出排孔，得到具有网孔的钢带。
2.钢带1进入倒角装置3，对钢带宽度方向两边的下方角部进行倒30度角。
3.钢带1在动力递送辊4的拉动下进入螺旋辊压成型装置的初成型部位，初成型先通过前下预弯辊5，然后通过中上预弯辊6，再至后下预弯辊7，其中，前下预弯辊5和后下预弯辊7与网孔管19的外径部位挤压，中上预弯辊6对网孔管19的内径部位挤压。
4.在螺旋辊压成型装置连续的多组定型辊中进行螺旋辊压并整形校圆。
5.由焊接装置16对成管状的加强骨架层螺旋接缝进行连续焊接。
6.网孔管继续以轴线为中心，螺旋旋转方式前进，对焊缝进行除去氧化皮层处理。
7. 由表面加热器10对网孔管19进行表面加热。
8.在网孔管19的内表面沿钢带1旋转向，用内塑料挤出机8和内层塑料挤出模具9挤出带状的塑料，同时在网孔管的外表面用外塑料挤出机11和外层塑料挤出模具12挤出带状的塑料，经挤压铆接辊的连续压力滚动，使内外层熔融带状塑料通过网孔铆接为一体。挤压铆接辊包括一副挤压辊支架15，挤压辊支架15上装有5个外挤压铆接辊13和5个内挤压铆接辊14，如图3所示。
9.继续加热整型合缝及网孔管内外表面，完成无缝熔接。
10.逐渐冷却到常温状态，按需求定长切割并端面封口。
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 (5)
1.一种大口径钢板网铆塑复合压力管的制作方法，其特征在于具有以下步骤：
（一）、在中间层的加强骨架层原料钢带上均匀冲出排孔，即网孔；
（二）、钢带宽度方向两边进行倒角；
（三）、进入螺旋辊压成型装置成初型；
（四）、在螺旋辊压成型装置连续的多组定型辊中进行螺旋辊压并整形校圆；
（五）、通过焊接装置（16）连续焊接成网孔管结构；
（六）、网孔管以螺旋旋转式前进，经整形焊缝除去氧化皮层；
（七）、对网孔管进行表面加热，网孔管表面加热在网孔管完全成型之后；
（八）、在网孔管的内表面用内塑料挤出机（8）挤出带状的塑料，同时在网孔管的外表面用外塑料挤出机（11）挤出带状的塑料，经挤压铆接辊的连续压力滚动，使内外层熔融带状塑料通过网孔铆接为一体，内塑料挤出机装有内层塑料挤出模具（9），外塑料挤出机设有外层塑料挤出模具（12），内层塑料挤出模具的挤塑口和外层塑料挤出模具的挤塑口位于同一直线上，内层塑料挤出模具的挤塑口宽度与钢带宽度相适配；
（九）、加热整型合缝表面、内外表面，完成无缝熔接；
（十）、渐变冷却到常温状态，定长切割并端面封口。
2.根据权利要求1所述的大口径钢板网铆塑复合压力管的制作方法，其特征在于钢带上冲排孔在数控冲床（2）上进行，排孔完成后直接进入倒角装置（3），倒角装置（3）之后设有动力递送辊（4）。
3.根据权利要求1或2所述的大口径钢板网铆塑复合压力管的制作方法，其特征在于所述的钢带宽度两边的倒角在钢带厚度的一侧，即成型后的网孔管的外径部位。
4.根据权利要求1或2所述的大口径钢板网铆塑复合压力管的制作方法，其特征在于所述的外层塑料挤出模具（12）的挤塑口宽度与钢带宽度相适配。
5.根据权利要求1或2所述的大口径钢板网铆塑复合压力管的制作方法，其特征在于，采用单面挤出塑料通过网孔，然后内外挤压成型，即成双面成型；所述单面挤出塑料通过网孔成双面成型，采用外塑料挤出机（11）配套外层塑料挤出模具（12）进行单面挤出塑料并通过网孔，达到双面挤压定型。
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