CN104061396A - 一种连续后布丝式pe电熔法兰及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续后布丝式PE电熔法兰及其生产工艺，为了避免电阻丝断路、接触不良，解决生产效率低，产品外观差等问题，其特征是在电熔承插面中设有具有回折点的线槽，该线槽满足：一根电阻丝先按顺时针螺旋线方式布入电熔法兰内表面，至回折点，然后按照逆时针方向布线，并返回到布线的起点；通过布丝刀具来完成布丝，并具有多重密封、平斜面组合式底盘钢法兰连接面的设计。保证了本装置和配套的金属法兰形成高度密封；布丝均匀合理，接线集中方便，无断丝、短路之忧；发热均匀、焊接部位同步熔融，熔焊连接效果稳定。

Description

一种连续后布丝式PE电熔法兰及其生产工艺

技术领域

本发明涉及PE管道制造技术领域，尤其涉及一种连续后布丝式PE电熔法兰及其生产工艺。

背景技术

随着我国城镇化进展的加快，同时对能源和环保要求的不断提升，聚乙烯等塑料管道由于其优异的防腐、环保、施工简便、性能可靠等特点，在给、排水、燃气等流体输送管道领域得到了广泛应用。PE电熔法兰作为PE管道的一种重要配件，主要用于连接PE管路和金属管路的过渡段，同时大量应用于PE钢丝网管材的连接。由于PE电熔法兰产品的结构和其它常规电熔管件存在较大差异，常规电熔管件一般拥有左右对称的两个焊接面，而电熔法兰只有一个焊接面，因此其两只电极孔只能设置在同一面。传统的电熔法兰一般采用包塑丝式或裸露式绕丝方式，直接将电阻丝缠绕在模芯上生产，也可采用后布丝式生产，但需采用两根并排平行的电阻丝布线，并采用手工的方式，将两根电阻丝的末端进行缠绕连接在一起，因此，存在两根电阻丝接触不良出现断路的隐患，同时生产效率较低，产品外观差。本申请人在2011年10月8日递交的申请文件，公告号为 202302522U的一种聚乙烯电熔法兰，包括法兰底面、底盘与钢法兰片连接面、电熔承插面、电阻丝、铜电极、观察孔、观察孔盖帽结构，在此基础上，进行了多个问题所在的解决方案，如公开文件采用的是在线槽内嵌装有两根电阻丝，其布线工艺也不同，法兰底面底部密封部位的改良等等。对于布丝工艺与现有的公开技术也完全不同，本申请人于2011年10月31日申请的发明专利，公开号为CN102506257A，一种电熔管件及其制造方法，它是一种含有隐蔽式电热丝的聚乙烯电熔管件及其二次成型的制造方法，先注塑一层内衬骨架，然后在内衬骨架外表面的凹槽上缠绕上电阻丝，再在电阻丝两端固定好铜电极后，将内衬骨架放入管件的外形模具中，进行第二次注塑成型产品外部主体部分完全成型，最后进行精加工。

发明内容

本发明的目的是为了避免传统布线方式只能朝一个旋转方向布线，必须在布线区域远离电极孔的那端将两根电阻丝通过手工缠绕连接，导致断路的风险；以及传统电熔法兰由于采用包塑丝式或裸露式绕丝方式，直接将电阻丝缠绕在模芯上生产或后布丝式生产，但需采用两根并排平行的电阻丝布线，手工将两根电阻丝的末端进行缠绕连接，存在电阻丝接触不良出现断路等隐患；同时解决生产效率低，产品外观差的问题，提供一种工艺科学、结构合理的连续后布丝式PE电熔法兰及其生产工艺。

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：一种连续后布丝式PE电熔法兰，包括法兰主体，法兰主体设有法兰底面、底盘钢法兰连接面，法兰主体内设有电熔承插面、电阻丝、铜电极，以及法兰主体上的观察孔、观察孔盖帽，其特征是所述的电熔承插面在电熔法兰内表面，电熔法兰内表面中设有具有回折点的线槽，该线槽满足：一根电阻丝先按顺时针螺旋线方式布入电熔法兰内表面，至回折点，然后按照逆时针方向布线，并返回到布线的起点。

本技术方案的聚乙烯电熔法兰产品，作为连接金属管道和塑料管道的过渡段使用，也可用于塑料管道之间的连接，主要用于燃气、给、排水等流体输送用聚乙烯（PE）管道之中。

本方案涉及的生产工艺，可在数控设备中采用连续式的后布丝方式，将单条电阻丝埋入电熔法兰表面内部，实现生产技术上的新突破。数控设备包括数控车床，该车床采用X、Z、C三轴联动，完成直径、长度及角度方向的精确定位，确保布线过程按设定工艺进行电阻丝缠绕。

另外，一根电阻丝回折布线，其加热时间大于双股或多股直接外接电源的并联接法，使操作过程中具有相对充分的时间在熔化过程中使PE相互熔融渗透，提高了连接件之间的稳定性。

还有，本装置法兰底盘钢法兰片连接面采用独特的锥形斜面加平面双面配合形式，以增加塑料法兰与金属法兰片的接触面积，提高配合精度和强度。

作为优选，所述的返回到布线起点的两个铜电极位于法兰主体筒壁上同一条径线相邻位置。单条电阻丝回折布置，集中了两个铜电极的安装部位，无论是工厂制造还是恶劣环境现场，都不易受到损坏或其它部件干扰，完成能轻松外接工作和维护。

作为优选，所述的法兰底面上设有若干条同心布置的法兰底面凹槽，法兰底面凹槽横截面呈三角形或梯形。三角形或梯形的压槽在配合过程中越压越紧，更有利于保证密封性。

一种如上述权利要求所述的连续后布丝式PE电熔法兰的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

A．利用车床，采用X、Z、C三轴联动，完成直径、长度、角度方向的精确定位；针对电熔法兰内表面的布丝区域进行精确定位。

B．在电熔承插面上完成回折型线槽，回程线槽与进程线槽平行，呈螺旋状；一次性成型有规律的线槽。

C．用布丝刀具将一根电阻丝先按顺时针螺旋线方式布入电熔法兰内表面，至回折点，再按逆时针方向布线返回到起点；通过数控设备一次完成布丝。

D．将起始点的两个电阻丝端头分别固定在两个铜电极上。

E．进行法兰底面凹槽、锥形面加平面形式的底盘钢法兰连接面等部位的加工。根据实际情况，本条所需加工部位可在布丝前完成。

作为优选，所述的布丝刀具设有三角形尖刀，尖刀固定在刀柄上，刀柄内设有电阻丝通道，电阻丝通道的出线端口位于尖刀运行路线的后侧。三角形尖刀头与所布电阻丝直径相适配，本技术方案设计的布丝刀具，可将同一根电阻丝先按顺时针螺旋线的方式布入电熔法兰内表面，然后再按照逆时针方向布线，并返回到布线的起点，避免传统布线方式布线区域远离电极孔的那端将两根电阻丝缠绕连接。

作为优选，所述的布丝刀具上设有压丝部，压丝部位于电阻丝通道出线端口的后侧，压丝部的宽度大于尖刀宽度，压丝部具有圆弧面。压丝部可将电阻丝在布线过程中及时安全地入位并压紧。

作为优选，所述的电熔法兰内表面的电阻丝均等螺距布置，嵌入电熔法兰内表面深度≥1.5mm。均匀发热，使所有焊接面均能同时熔融，保证熔接稳定均衡无起泡等缺。在PE熔接时，必须在足够的相互熔融物之下才能使相互连接的部件得到真正熔接。

本发明的有益效果是：法兰底面的多重密封，保证了本装置和配套的金属法兰形成高度密封；布丝均匀合理，接线集中方便，无断丝、短路之忧；发热均匀、焊接部位同步熔融，熔焊连接效果稳定。

附图说明

图1是本发明的一种外形结构示意图。

图2是本发明图1的剖视结构示意图。

图3是本发明的一种电阻丝布置结构示意图。

图4是本发明的一种布丝刀具结构示意图。

图5是本发明图4的左视结构示意图。

图中：1. 法兰主体，2. 法兰底面，3. 法兰底面凹槽，4. 底盘钢法兰连接面，5. 电熔承插面，6. 电阻丝，7. 铜电极，8. 观察孔，9. 观察孔盖帽，10. 布丝刀具，101. 尖刀，102. 电阻丝通道，103. 压丝部。

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。

本实施例一种连续后布丝式PE电熔法兰，其法兰主体1由一个直筒体和法兰底盘构成，如图1所示，直筒体和法兰底盘的外连接部位是由一个环形平面加一个斜面构成的底盘钢法兰连接面4，法兰底盘的法兰底面2上设有三条同心布置、横截面呈三角形的法兰底面凹槽3。使用时，底盘钢法兰连接面4是锥形面加平面形式，用来与钢法兰片连接，再通过钢法兰片上的螺栓与另一块法兰片锁紧连接，促使法兰底面2与密封圈紧密贴合，达到更佳的密封效果。法兰主体1直筒体内孔与法兰底盘内孔之间是阶梯式孔，阶梯式孔的直径差是相互焊接管体的熔接部位，即电熔承插面5。

法兰主体1筒体内的电熔承插面5中嵌有电阻丝6，如图2、图3所示，电阻丝的两个接头连接铜电极7，两个铜电极7位于法兰主体1筒体壁上同一条径线上的相邻位置。在筒体上电熔承插面5的外部方向设有观察孔8，主要用于观察产品总体焊接情况；观察孔8的外端设有观察孔盖帽9，对观察孔8起着保护作用，防止焊接过程中观察孔冒出过量的熔融物，避免冒料现象。

本装置的连续后布丝式PE电熔法兰其生产工艺如下：

首先完成法兰主体1外形、内孔加工，以及两个铜电极7孔座加工，还有观察孔8的加工。然后进行以下作业：

一．利用数控车床，采用X、Z、C三轴联动，完成直径、长度、角度方向的精确定位，确保按照设定工艺完成电阻丝的缠绕。

二．用线槽刀在电熔承插面上初步完成回折型线槽，回折型线槽的深度为2mm，回程线槽与进程线槽平行，呈螺旋状，形成均等螺距，回程点位于筒体下段。

三．用布丝刀具10将一根电阻丝先按顺时针螺旋线方式布入电熔法兰内表面，至回折点，再按逆时针方向布线返回到起点。注：在实际应用时，第二步可省，可以直接用布丝刀具10完成线槽且同时进行布丝。

四．装上两个铜电极7，并将起始点的两个电阻丝端头分别固定在两个铜电极7上。

五．进行法兰底面凹槽3、底盘钢法兰连接面4等部位的加工。

本技术方案所采用的布丝刀具10设有三角形尖刀101，如图4、图5所示，尖刀101固定在刀柄上，刀柄内设有电阻丝通道102，电阻丝通道102的出线端口位于尖刀101运行路线的后侧。在布丝刀具10上电阻丝通道102出线端口的后侧，设有一个宽度大于尖刀101和电阻丝通道102的压丝部103，压丝部具有圆弧工作面。

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 (7)

1. 一种连续后布丝式PE电熔法兰，包括法兰主体（1），法兰主体设有法兰底面（2）、底盘钢法兰连接面（4），法兰主体内设有电熔承插面（5）、电阻丝（6）、铜电极（7），以及法兰主体上的观察孔（8）、观察孔盖帽（9），其特征是所述的电熔承插面在电熔法兰内表面，电熔法兰内表面中设有具有回折点的线槽，该线槽满足：一根电阻丝先按顺时针螺旋线方式布入电熔法兰内表面，至回折点，然后按照逆时针方向布线，并返回到布线的起点。

2.根据权利要求1所述的一种连续后布丝式PE电熔法兰，其特征在于：返回到布线起点的两个铜电极（7）位于法兰主体筒壁上同一条径线相邻位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续后布丝式PE电熔法兰，其特征在于所述的法兰底面（2）上设有若干条同心布置的法兰底面凹槽（3），法兰底面凹槽横截面呈三角形或梯形。

4.一种如上述权利要求所述的连续后布丝式PE电熔法兰的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

A．利用车床，采用X、Z、C三轴联动，完成直径、长度、角度方向的精确定位；

B．在电熔承插面上完成回折型线槽，回程线槽与进程线槽平行，呈螺旋状；

C．用布丝刀具（10）将一根电阻丝先按顺时针螺旋线方式布入电熔法兰内表面，至回折点，再按逆时针方向布线返回到起点；

D．将起始点的两个电阻丝端头分别固定在两个铜电极（7）上；

E．进行法兰底面凹槽（3）、锥形面加平面形式的底盘钢法兰连接面（4）等部位的加工。

5.根据权利要求4所述的一种连续后布丝式PE电熔法兰的生产工艺，其特征在于所述的布丝刀具（10）设有三角形尖刀（101），尖刀固定在刀柄上，刀柄内设有电阻丝通道（102），电阻丝通道的出线端口位于尖刀运行路线的后侧。

6.根据权利要求5所述的一种连续后布丝式PE电熔法兰的生产工艺，其特征在于所述的布丝刀具（10）上设有压丝部（103），压丝部位于电阻丝通道出线端口的后侧，压丝部的宽度大于尖刀（101）宽度，压丝部具有圆弧面。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种连续后布丝式PE电熔法兰的生产工艺，其特征在于所述的电熔法兰内表面的电阻丝均等螺距布置，嵌入电熔法兰内表面深度≥1.5mm。