CN103672211B - 一种内衬塑承插式铸铁管及其制造工艺 - Google Patents

一种内衬塑承插式铸铁管及其制造工艺 Download PDF

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Abstract

一种内衬塑承插式铸铁管及其制造工艺，它包括铸铁管、胶层和内衬，内衬与胶层经在线制作坯胎，该坯胎再经变形、拉伸、加温、彭胀工序进行在线操作，从而实现铸铁管与内衬塑整体粘固的技术方案，它克服了现有普通铸铁管使用水泥砂浆内衬或环氧陶瓷内衬存在内壁不光滑，水流阻力大，易结垢，水泥硬化产生的反应物质影响水质，内衬厚度大，输水效率低，安装施工困难，制造难度大，设备复杂，成本高等缺陷；它适合各市政工程、工矿企业的输水、输气和输油；特别适合市政工程的供水，为优选输水管材产品。

Description

一种内衬塑承插式铸铁管及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种内衬塑承插式铸铁管及其制造工艺。
背景技术
现有普通铸铁管，因其较好的综合性能，常被用来作供水输水管道，为了解决铸铁管防腐问题，最普通的方法是在铸铁管内采用水泥砂浆内衬或环氧陶瓷内衬为该类管道的首选防腐方式；使用水泥砂浆内衬作为饮用水输水管道，由于内壁不光滑，水流阻力大，且易结垢，水泥硬化产生的反应物质影响水质，内衬厚度较大，达到3-12mm，输水效率较低，水泥内衬导致整个管体重量增大，不利于施工安装，并且水泥内衬加工不方便，附着力差，施工安装过程中容易造成脱落，水泥内衬尚存诸多尚待解决的难点，所以水泥内衬不是好的内衬方式；采用环氧陶瓷内衬，虽然会有很高的附着力和光洁度，但制造难度大，设备复杂，成本高，只能用于特殊性工程，无法得到普遍应用。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种内衬塑承插式铸铁管，它结构简单、制作容易、成本低、安装维护方便、固接牢固、耐内压强度高、抗腐蚀性能好、运行安全可靠、内壁光滑、无污染，输送效率高，使用寿命长，性价比高且易于普及推广。
本发明的又一个目的是提供一种内衬塑承插式铸铁管的制作、安装、固接工艺，它通过连续在线的内衬坯胎制作、变形、拉伸、加温、彭胀工序进行在线操作，从而实现铸铁管的内衬塑。
为了实现上述目的，一种内衬塑承插式铸铁管，它包括铸铁管、胶层和内衬，所述内衬与胶层经在线制作坯胎，并与铸铁管粘固为一体，操作步骤如下：
A、在线制作内衬和胶层的衬塑坯胎
Ⅰ、固体胶粒、塑料树脂处理-烘干机；
Ⅱ、双层共挤-挤出机、共挤模具；
Ⅲ、真空定径-定型模具、真空箱；
Ⅳ、冷却-喷淋箱；
Ⅴ、牵引-牵引机；
Ⅵ、定尺切割-切割机；
B、坯胎拉伸
Ⅶ、夹管-夹头；
Ⅷ、拉伸-拉伸装置；
C、坯胎变形
Ⅸ、变形-变形装置；
D、坯胎拉入
Ⅹ、拉入铸铁管-拉伸装置；
Ⅺ、密封-堵头；
E、加温、彭胀、固塑
Ⅻ、输入蒸汽或加热-锅炉或电加热丝；
ⅩⅢ、冷切修边-修边机；
F、验收、入库
ⅩⅣ、产品。
为提高本发明的内衬塑承插式铸铁管的综合性能和质量，其进一步的措施是：
铸铁管的一端设置承插口。
铸铁管为球墨铸铁管。
坯胎变形为U形状。
坯胎两端均露出铸铁管两端各100mm。
输入蒸汽120℃-130℃，管内气压升高至1.0MPa，保温10-15分钟。
本发明一种内衬塑承插式铸铁管及其制造工艺，它包括铸铁管、胶层和内衬，内衬与胶层经在线制作坯胎，该坯胎再经变形、拉伸、加温、彭胀工序进行在线操作，从而实现铸铁管与内衬塑整体粘固的技术方案，它克服了现有普通铸铁管使用水泥砂浆内衬或环氧陶瓷内衬存在内壁不光滑，水流阻力大，易结垢，水泥硬化产生的反应物质影响水质，内衬厚度大，输水效率低，安装施工困难，制造难度大，设备复杂，成本高等缺陷。
本发明相比现有技术所产生的有益效果。
（Ⅰ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品结构简单、紧凑、科学、合理；
（Ⅱ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品以球状石墨铸铁为主体，辅以塑料树脂为表里，产品的机械性能和物理性能显著得到提高；
（Ⅲ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品以球状石墨铸铁为主体，辅以塑料树脂为表里，产品在强度、塑性、韧性、耐磨性、耐热、耐机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性都获得了显著效果；
（Ⅳ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品以球状石墨铸铁为主体，辅以塑料树脂为表里，产品内壁光滑、厚度薄，附着力好，不变形、不脱落、无污染，无阻碍，水流阻力小，通行能力成倍增长，运行效率显著提高；
（Ⅴ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品制造工艺简易，通过调节变形装置中的变形轮与左右导向轮的位置，使内衬塑坯胎管发生弹性变形，在线流水作业中所需拉力小、无纵向拉伸，对内衬塑管无损伤，变形后无纵向收缩，更不会发生因收缩造成内衬塑的脱离；
（Ⅵ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品制造工艺先进，无需专门的加热、牵引设备，加工过程中能耗低；
（Ⅶ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品制造工艺为在线流水作业，生产效率高，生产周期短，设备投入少、生产成本低，易于实现工业化及规模生产；
（Ⅷ）本发明采用钢质壳体加高光、防腐内衬的整体粘固技术方案，使单一功能的铸铁管变成了集内衬塑料树脂、优质铸铁基体和设置承插口于一体的多功能管材产品，产品综合性能得到显著提高，安装、维护容易，而且能充分利用现有在用的单功能铸铁管进行内衬塑加工，改造成为新类型的多功能管，既能避免大量的铸铁管报废，又能节约大量的人力、物质和原材料资源，市场前景可观，值得普及推广。
本发明适合各市政工程、工矿企业的输水、输气和输油；特别适合市政工程的供水，为优选输水管材产品。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的一种内衬塑承插式铸铁管主视图。
图2为图1的左侧剖切图。
图3为本发明显示在线制作的内衬和胶层坯胎主视图。
图4为图3的左侧视图。
图5为本发明内衬和胶层坯胎变形为U形状的示意图。
图6为图5的左侧视图。
图7为本发明在线流水作业平台中变形和拉伸双工位工况示意图。
图8为图7中变形工位工况的轴向示意图。
图9为图7拉伸中定位工况的轴向示意图。
图10为本发明在线流水作业平台中内衬和胶层坯胎变形和拉伸工况俯视图。
图11为本发明在线流水作业平台中密封堵头及锁紧螺杆工况俯视图。
图12为本发明在线流水作业操作流程图。
图中：1、铸铁管，2、胶层，3、内衬，4、承插口，5、平台，6、支架，7、辊轮，8、变形装置，9、夹头，10、导向轮，11、变形轮，12、锁紧螺杆，13、堵头，14、定位架，15、横向轨道，16、限位座，17、限位挡板，18、气缸，19、拉伸装置，20、坯胎，21、纵向轨道。
具体实施方式
由附图所示，一种内衬塑承插式铸铁管，它包括一端设置承插口4的铸铁管1，为了使本发明能获得较好的综合性能，铸铁管1采用球墨铸铁管1，为了提高铸铁管1的防腐性能，输水通行性能，水质保障性能，安装、维护性能以及优良的性价比，采用在铸铁管1内壁增加一内衬塑，该内衬塑包括胶层2和内衬3。
结合附图，胶层2和内衬3经在线制作双层衬塑坯胎20，该双层衬塑坯胎20外径略小于球墨铸铁管1内径，其外层为固体胶层，内层为塑料树脂层，固体胶层挤出厚度为0.5-1mm，塑料树脂层挤出厚度为0.5-3mm，再经过定径冷却，经牵引机牵引，切割成比承插式球墨铸铁管长200±10mm的管段。
结合附图，为了获得对衬塑坯胎20的加温、彭胀、固塑流程中的高质量，其加温设备优选电加热丝和蒸汽锅炉；室内加温操作则优选蒸汽加温。
参看附图，为了将衬塑坯胎20置入球墨铸铁管1内，配套设置了在线流水作业生产线，该生产线有一“U”形变形平台5，平台5左侧设置数对支架6，支架6上设有辊轮7，平台5中部设有变形装置8，该变形装置8包括夹头9、导向轮10、变形轮11，平台5右侧设置定位架14、限位座16、限位挡板17以及气缸18，平台5最右侧是拉伸装置19。
由附图所示，为了保证衬塑坯胎20能顺利置入球墨铸铁管1内，先将衬塑坯胎20置于“U”形变形平台5的数对支架6的辊轮7上，坯胎20的前端部装于变形装置8中，用夹头9将坯胎20前端夹住，同时调节导向轮10、变形轮11、气缸18和夹头9，两侧导向轮10调节后的宽度为坯胎20直径的90%，变形轮11的外径大于衬塑坯胎20外径的20%。
参看附图，为了保证衬塑坯胎20的在线流水作业，在“U”形变形平台5右侧的定位架14上安装球墨铸铁管1，铸铁管1的承插口4对中“U”形衬塑坯胎20，铸铁管1的尾部由限位座16定位固定。
结合附图，当衬塑坯胎20、铸铁管1安装妥当后，即可启动拉伸装置19，衬塑坯胎20在拉伸装置19牵引下沿轴向运动，坯胎20运动中同时受导向轮10、变形轮11的作用而变形，由于变形轮11作用于衬塑坯胎20中心轴线上，衬塑坯胎20前端轮廓逐渐变形为“U”形状。拉伸装置19连续运行工作，则衬塑坯胎20持续缓慢进入铸铁管1内。
参看附图，当衬塑坯胎20完全进入铸铁管1并有外露，此时，限位挡板17作用，拉伸装置19停止牵引，装有衬塑坯胎20的铸铁管1从横向轨道15转入充气平台5并固定妥当，一端已装有堵头13的锁紧螺杆12在拉伸装置19牵引下沿纵向轨道21进入铸铁管1的衬塑坯胎20内，同时将未装堵头13的锁紧螺杆12端装上堵头13，并调节锁紧。然后，气缸18动作并向衬塑坯胎20送入蒸汽，蒸汽温度为120℃-130℃，管内气压升高至1.0MPa.保温时间为10-15分钟，本实施例的蒸汽温度为125℃，管内气压为1.0MPa，保温时间为13分钟。
综合附图，一种内衬塑承插式铸铁管的制造工艺及在线流水作业操作步骤如下：
A、在线制作内衬和胶层的衬塑坯胎
Ⅰ、固体胶粒、塑料树脂处理-烘干机；
Ⅱ、双层共挤-挤出机、共挤模具；
Ⅲ、真空定径-定型模具、真空箱；
Ⅳ、冷却-喷淋箱；
Ⅴ、牵引-牵引机；
Ⅵ、定尺切割-切割机；
B、坯胎拉伸
Ⅶ、夹管-夹头；
Ⅷ、拉伸-拉伸装置；
C、坯胎变形
Ⅸ、变形-变形装置；
D、坯胎拉入
Ⅹ、拉入铸铁管-拉伸装置；
Ⅺ、密封-堵头；
E、加温、彭胀、固塑
Ⅻ、输入蒸汽或加热-锅炉或电加热丝；
ⅩⅢ、冷切修边-修边机；
F、验收、入库
ⅩⅣ、产品。

Claims (5)

1.一种内衬塑承插式铸铁管，其特征在于它包括一端设置承插口（4）的铸铁管（1）、胶层（2）和内衬（3），所述内衬（3）与胶层（2）经在线制作坯胎（20），再经配套设置于平台（5）上的变形装置（8）、横向轨道（15）、纵向轨道（21）、拉伸装置（19）、堵头（13）和锁紧螺杆（12）在线流水作业生产线的变形处理后，使坯胎（20）完全进入铸铁管（1）内且与铸铁管（1）粘固为一体的产品制作，具体操作步骤如下：
A、在线制作内衬和胶层的衬塑坯胎
Ⅰ、固体胶粒、塑料树脂处理-烘干机；
Ⅱ、双层共挤-挤出机、共挤模具；
Ⅲ、真空定径-定型模具、真空箱；
Ⅳ、冷却-喷淋箱；
Ⅴ、牵引-牵引机；
Ⅵ、定尺切割-切割机；
B、坯胎拉伸
Ⅶ、夹管-夹头；
Ⅷ、拉伸-拉伸装置；
C、坯胎变形
Ⅸ、变形-变形装置；
D、坯胎拉入
Ⅹ、拉入铸铁管-拉伸装置；
Ⅺ、密封-堵头；
E、加温、彭胀、固塑
Ⅻ、输入蒸汽或加热-锅炉或电加热丝；
ⅩⅢ、冷切修边-修边机；
F、验收、入库
ⅩⅣ、产品。
2.根据权利要求1所述的一种内衬塑承插式铸铁管，其特征在于铸铁管（1）为球墨铸铁管。
3.根据权利要求1所述的一种内衬塑承插式铸铁管，其特征在于坯胎（20）变形为U形状。
4.根据权利要求1所述的一种内衬塑承插式铸铁管，其特征在于坯胎（20）两端均露出铸铁管（1）两端各100mm。
5.根据权利要求1所述的一种内衬塑承插式铸铁管，其特征在于输入蒸汽120℃-130℃，管内气压升高至1.0MPa，保温10-15分钟。
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