CN104827650A - 一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机及其缠绕方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机及其缠绕方法，其中，复合带缠绕机采用将复合带供送、张力控制、缠绕角控制等部分集成在一大齿轮上，并将基体管矫直装置、基体管预热装置以及复合带缠绕过程中，基体管与复合带搭接面的预热或加热装置均与上述大齿轮连接、集中统一驱动等技术手段，使得其工作过程中，各转动部分之间的同步性、稳定性与一致性能大幅提高，且简化了缠绕机的机械结构、省略了复杂的电控装置，降低了设备运行过程中的故障率和维护维修成本。本发明的复合带缠绕机的缠绕方法，其连续性与稳定性好，自动程度高，复合带缠绕质量好，具有良好的市场推广应用前景。

Description

一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机及其缠绕方法

技术领域

本发明涉及一种增强带缠绕机及其增强带缠绕方法，尤其涉及一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机及其缠绕方法。

背景技术

全结合型增强热塑性塑料管生产过程中，复合带的缠绕质量是最终产品质量优劣的关键。其中，复合带的缠绕质量控制的关键在于：复合带的张力、缠绕平衡角的稳定控制、复合带与基体管(管坯材)之间的熔合温度、时间、压力等关键工艺参数的控制，进而确保二者之间的熔合质量，这也是全结合型增强热塑性塑料管生产过程中的技术关键点和难点所在。

现有技术中，增强带缠绕机一般均存在主机结构复杂、外设辅机及辅助控制装置数量多，其总体造价相对较为昂贵，工艺运行稳定性和一致性不是太高，以及设备运行过程中故障率偏高，维护维修成本偏高等缺点或不足。

中国专利申请CN203754160U公开了一种两盘非金属带缠绕机，其工作过程中，复合带的张力和缠绕角度这一关键工艺参数是通过电器控制两个磁滞张力控制器，进而保持两根非金属带以相同张力和准确的切入角，同步绕到基体管上。

不难看出，这种结构形式的两盘非金属带缠绕机，其主机部分结构复杂、驱动部分笨重；其运行的同步性、熔合温度、缠绕角、复合带的张力等系列工艺参数的控制均需要借助额外的电控制装置和外设的加热装置进行设定和控制。

不难看出，这种结构形式的缠绕机，其设备造价高；

其工作原理直接决定了其工作过程中，工艺参数控制的一致性与稳定性不会太好；而且，其生产过程中，设备或工艺方面的故障率、维护维修成本很难保证维持在较低的水平。

在确保关键工艺参数稳定控制、缠绕机工作过程中，运行状态稳定、同步性好等技术前提下，如何简化复合带缠绕机的结构，改进其转动部分的同步性控制方式等，进而降低缠绕机的设备造价、生产运行成本，提高其缠绕质量，已经成为本领域技术人员的一个重要研究课题。

发明内容

本发明的目的之一是，提供一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，用于全结合型增强热塑性塑料管(RTP)生产过程中增强带的缠绕，其具有结构简单、工作稳定性和可靠性好、制造成本低等特点，且一条RTP生产线只需要一台缠绕机。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，安装在挤出机与牵伸装置之间，其中，挤出机用于基体管的挤出成形，增强带缠绕机将复合带缠绕在基体管上成为缠绕管，牵伸装置用于拖拽缠绕管向前运动；其特征在于，所述增强带缠绕机包括底座、矫直辊支架、大齿轮的连接组件和大齿轮；所述矫直辊支架的数量均为两个，一前一后布置，所述矫直辊支架为一体式结构，包括上、下两个部分，其中，上部分为一圆环，下部分为八字形支腿，所述八字形支腿的足部固定在所述底座上；

上述每个矫直辊支架上均分别安装有一套支撑组件，所述支撑组件为可拆卸连接结构，每套支撑组件均包括第一圆环和第二圆环，所述第一圆环和第二圆环上均分别均布有三个连接轴孔，各连接轴孔内均分别装配有轴承，各对应连接孔的轴承之间分别装配有连接轴，成可转动连接，各连接轴上均分别装配有一矫直辊；

上述第一圆环的外圆周面上，沿径向，均布有三根向外伸出的插接柱；所述第一圆环与所述矫直辊支架的圆环部通过插接柱连接；

所述大齿轮的连接组件为可拆卸连接结构，每套支撑组件均包括一大一小的两个圆环，其中，小圆环为第三圆环，大圆环为第四圆环；

所述第三圆环与所述第二圆环背离所述第一圆环的一侧，通过螺栓连接；

所述第三圆环与第四圆环通过四根相互对称的连接支柱连接成一体；

所述大齿轮数量为两个，形状类似于一带颈法兰，各自的颈部分别插入与其对应的第四圆环内部，并固定连接在一起；

上述每个大齿轮的颈部上设置有一环形火焰喷射器或第一热风吹送装置，所述环形火焰喷射器或第一热风吹送装置用于朝上述第三圆环与第四圆环之间裸露部位的基体管上喷射火焰或吹送热风，以预热基体管；

在每个大齿轮的另一侧面的底座上，均分别设置有一支撑座，各支撑座的两侧均分别设置有一小齿轮和小齿轮的驱动装置，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述小齿轮的驱动装置包括一调速电机、一减速机，所述小齿轮装配在所述减速机的输出轴上；其中，前后两个调速电机的转速一致，转动方向相反；

上述每个大齿轮面向所述牵伸装置的一侧，分别安装有带盘、增强带导向装置、增强带压紧装置和第二热风吹送装置；

所述带盘数量为两个，以大齿轮的圆心为对称点，分布安装在大齿轮的一条直径上的两端靠近边缘处；

所述增强带导向装置包括两个带锥度的导带辊、一个张力辊和两个压辊，其中，导带辊对称布置在所述大齿轮上的同一纬度上，其对称轴为垂直于所述带盘所在直径的那条直径；所述张力辊设置在上述两个带锥度的导带辊的圆心连线上的中点位置处；上述两个压辊一左一右对称设置在所述张力辊的两侧，并分别与张力辊保留一定间隙；在其中的一个压辊旁，还设置有一导带辊，该导带辊与该压辊之间保留一定间隙；

所述增强带压紧装置包括三个矫直辊，其圆心分别位于同一圆周上，三个矫直辊均布在该圆周上；

所述矫直辊的连接轴均分别成松配合插入所述大齿轮上对应开设的条形孔内，并经由弹簧与条形孔的一端固定连接；在弹簧处于松弛状态时，靠近挤出机一侧的增强带压紧装置的三个矫直辊的内切圆的直径等于基体管的直径，远离挤出机一侧的增强带压紧装置的三个矫直辊的内切圆的直径等于已经缠绕上一层复合带的基体管的直径；

工作时，所述增强带压紧装置的三个矫直辊夹持住待缠绕的基体管，上述带盘开一备一，均分别装有复合带，所述复合带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；所述第二热风吹送装置的出口对准复合带与基体管的搭接面吹热风。

上述技术方案直接带来的技术效果是，一方面，将全部的运动部分集成在大齿轮上，由大齿轮集中统一驱动，使得整个装置结构紧凑、布局合理；

另一方面，复合带缠绕过程与挤出管矫直成形同步进行，热塑管表层软化、复合带与机体管搭接面的软化均同步进行；

而且，复合带张力和缠绕角等关键工艺参数，均采用纯机械结构进行控制的工作方式，即，通过张力辊涨紧、通过锥度辊锥度的直接控制，实现复合带始终保持在缠绕平衡角度，在此基础上进行缠绕。

上述这一系列技术手段的采用，使得复合带缠绕机在生产过程中，复合带始终处于连续化运转、受控的状态，其符合带缠绕质量均一、稳定；

而且，整个缠绕过程，除带盘上缠绕带卷需要通过人工操作进行更换之外，其自动化程度高、操作稳定可靠。

优选为，上述热风吹送装置的进风管口依次通过一旋转接头、风管与复合带缠绕机外部的热风风机连接。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，通过采用旋转接头，可使进风管始终处于静止状态，而出风管段直至出风口始终随大齿轮的旋转而转动。

即，可以保证热风吹送装置的出风口始终追随“复合带与基体管的搭接面”进行热风吹送，从而进一步保证了复合带与基体管之间的粘结与贴合效果，使得缠绕管的带层与基体层成为牢固结合的一体，确保了缠绕质量。

显然，相对于现有技术，这一技术手段的采用，省略了相应的电控装置，并且这种工作方式，其稳定性、可靠性更好。

进一步优选，上述张力辊的连接轴为一阻尼器，所述张力辊的辊体成过盈配合套装在所述阻尼器上。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，张力辊可以给增强带提供一个恒定的张力，从而保证增强带的张力恒定，确保缠绕质量的稳定。

进一步优选，上述带锥度的导带辊的锥度是按如下方法确定的：

锥度值与复合带的缠绕角设定值互为余角。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，这样角度的锥形辊才能使增强带与基体管的夹角等于缠绕角，保证增强带在缠绕过程中不起皱，保持张紧状态。

进一步优选，上述带盘上均分别设置有报警装置，所述报警装置通过检测所述带盘上的复合带的外径，以检测复合带的使用情况，当复合带临近使用完毕时，所述报警装置进行报警。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，主要考虑到的是整个缠绕机的自动化程度较高，在这一唯一需要人工手动进行带盘卷筒更换操作的环节，通过设置报警装置，一方面，可以降低误操作所致生产事故，另一方面，相应地，可以降低工人操作的劳动强度。

进一步优选，上述第一热风吹送装置和第二热风吹送装置的出风温度可调节；所述火焰喷射装置的火焰长度可调节。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，这样，可以适用于不同材质的基体管、复合带缠绕过程中，工艺参数的调节。一方面，提高了缠绕机的适用性；另一方面，可以为缠绕质量的提高提供技术支持与保障。

本发明的目的之二是，提供一种上述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机的复合带缠绕方法，其具有自动化程度高、操作简便、复合带缠绕质量好等特点。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种上述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机的复合带缠绕方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，根据基体管的外径D、增强带宽度L，确定出缠绕角α；

第二步，启动前、后两个调速电机，开启增强带缠绕机，同时，按照基体管的材质，选择开启环形火焰喷射装置或第一热风吹送装置，并按照靠近挤出机一侧的那个大齿轮在前、远离挤出机一侧的那个大齿轮在后的顺序，先手动牵引安装在靠近挤出机一侧的大齿轮上的一个带盘上装配的缠绕带的自由端，将该复合带导引缠绕在待缠绕的基体管上，导引方法如下：

将复合带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

同时开启第二热风吹送装置的出口对准复合带与基体管的搭接面吹热风；

第三步，手动牵引安装在远离挤出机一侧的大齿轮上的一个带盘上装配的缠绕带的自由端，将该复合带导引缠绕在已经缠绕一层复合带的基体管上，导引方法如下：

将复合带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

同时开启第二热风吹送装置的出口对准复合带与基体管的搭接面吹热风；

当上述工作的那个带盘上的复合带使用至接近其尾端至少2m时，手动牵引备用的那个带盘上的复合带的自由端，按上述同样的导引方法进行复合带导引，直至缠绕到基体管上，以保证在后的复合带的自由端与在前的复合带的尾端之间的搭接长度至少为200mm，如此循环更换复合带，直至结束。

上述技术方案直接带来的技术效果是，整个缠绕过程中，复合带与基体管之间的步进速度始终处于匹配的状态，且缠绕前的基体管加热软化、缠绕中基体管与复合带之间的搭接面的工艺参数(温度、转速与牵伸下向前运动的速度)均由缠绕机的机械部分自动控制，其工作过程稳定、可靠，缠绕质量有保证。

从上述的基体管预热和复合带预热的工作方式可以看出，预热过程与缠绕过程和矫直过程之间的衔接紧密：预热、缠绕，之后矫直辊矫直(管)并将与基体管初熔合或粘合状态下的复合带及时压紧，确保其结合效果，使得整个缠绕过程的复合带缠绕质量大幅提高，且稳定可靠。

而且，整个操作过程中，自动化程度高、劳动强度小。

此外，由于火焰喷射装置与热风吹送装置在大齿轮的统一驱动下，同步追随其所需加热或预热的“点”进行加热或预热。这也使得在保证加热或预热质量的前提下，其还具有热能非必要耗损小、热能利用率高的技术特点。

优选为，上述增强热塑性塑料管的材质为聚乙烯、聚丙烯或者超高分子量聚乙烯。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，上述缠绕方法适用于各种热塑性塑料材质基体管的复合带缠绕。

进一步优选，当上述增强热塑性塑料管的材质为聚乙烯或者超高分子量聚乙烯时，所述复合带的材质为聚乙烯；

当上述增强热塑性塑料管的材质为聚丙烯时，所述复合带的材质为聚丙烯。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，原因在于：聚乙烯或超高分子量聚乙烯，分别与聚乙烯之间的熔接性能好；而聚丙烯则与聚丙烯之间的熔接性能好。这样基体管与复合带相互之间的熔合会更好，成品管的性能更优良。

实际上，本领域的技术人员不难预料：去掉上述缠绕机的火焰喷射装置和热风吹送装置之后，或者将该火焰喷射装置、热风吹送装置停止工作之后，其还能用于其他材质基体管的复合带缠绕。

综上所述，本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、简化了缠绕机的机械结构、省略了复杂的电控装置，降低了设备运行过程中的故障率和维护维修成本；缠绕机结构紧凑、布局合理，整机造价低；

2、整机自动化程度高、易于操控，其工作稳定性好、可靠性好，复合带的缠绕质量好，且稳定、均一；

3、复合带张力和缠绕角等关键工艺参数，均采用纯机械结构进行控制的工作方式，其运行稳定性好。

附图说明

图1为本发明的缠绕装置主视结构示意图；

图2为本发明的缠绕装置侧视结构示意图；

图3为本发明的缠绕装置俯视结构示意图；

图4为本发明的缠绕装置局部侧视结构示意图；

图5为本发明的增强带缠绕工作原理示意图。

附图标记说明：1、带盘，2、增强带，3、带锥度的导带辊，4、导带辊，5、第一压辊，6、张力辊，7、第二压辊，8、第三压辊，9、基体管，10、矫直辊，11、第一圆环，12、第二圆环，13、大齿轮，14、第三圆环，15、第四圆环，16、支撑座，17、连接轴，18、减速器，19、小齿轮，20、传动轴，21、环形火焰喷射器，22、矫直辊支架，23、第二热风吹送装置，24、调速电机，25、阻尼器，26、底座，27、可调垫脚,28、增强带导向装置，29、增强带压紧装置,30、弹簧，31、条形孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细说明。

如图1至图4所示，本发明的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，安装在挤出机与牵伸装置(图中省略未示出)之间，其中，挤出机用于基体管9的挤出成形，增强带缠绕机将增强带2缠绕在基体管9上成为缠绕管，牵伸装置用于拖拽缠绕管向前运动；其特征在于，上述增强带缠绕机包括底座26、矫直辊支架22、大齿轮的连接组件和大齿轮13；上述矫直辊支架22的数量均为两个，一前一后布置，上述矫直辊支架22为一体式结构，包括上、下两个部分，其中，上部分为一圆环，下部分为八字形支腿，上述八字形支腿的足部固定在上述底座26上；

上述每个矫直辊支架22上均分别安装有一套支撑组件，上述支撑组件为可拆卸连接结构，每套支撑组件均包括第一圆环和第二圆环，上述第一圆环11和第二圆环12上均分别均布有三个连接轴孔，各连接轴孔内均分别装配有轴承，各对应连接孔的轴承之间分别装配有连接轴17，成可转动连接，各连接轴17上均分别装配有一矫直辊10；

上述第一圆环11的外圆周面上，沿径向，均布有三根向外伸出的插接柱；上述第一圆环11与上述矫直辊支架22的圆环部通过插接柱连接；

上述大齿轮的连接组件为可拆卸连接结构，每套支撑组件均包括一大一小的两个圆环，其中，小圆环为第三圆环14，大圆环为第四圆环15；

上述第三圆环14与上述第二圆环12背离上述第一圆环11的一侧，通过螺栓连接；

上述第三圆环14与第四圆环15通过四根相互对称的连接支柱连接成一体；

上述大齿轮13数量为两个，形状类似于一带颈法兰，各自的颈部分别插入与其对应的第四圆环15内部，并固定连接在一起；

上述每个大齿轮的颈部上设置有一环形火焰喷射器21或第一热风吹送装置(图中省略未示出)，上述环形火焰喷射器21或第一热风吹送装置(图中省略未示出)用于朝上述第三圆环14与第四圆环15之间裸露部位的基体管9上喷射火焰或吹送热风，以预热基体管9；

在每个大齿轮13的另一侧面的底座26上，均分别设置有一支撑座16，各支撑座16的两侧均分别设置有一小齿轮19和小齿轮的驱动装置，上述小齿轮19与上述大齿轮13啮合，上述小齿轮的驱动装置包括一调速电机24、一减速机18，上述小齿轮19装配在上述减速机18的输出轴上；其中，前后两个调速电机24的转速一致，转动方向相反；

上述每个大齿轮13面向上述牵伸装置的一侧，分别安装有带盘1、增强带导向装置28、增强带压紧装置29和第二热风吹送装置23；

上述带盘1数量为2个，以大齿轮13的圆心为对称点，分布安装在大齿轮13的一条直径上的两端靠近边缘处；

上述增强带导向装置包括两个带锥度的导带辊3、一个张力辊6和两个压辊5、7，其中，带锥度的导带辊3对称布置在上述大齿轮13上的同一纬度上，其对称轴为垂直于上述带盘1所在直径的那条直径；上述张力辊6设置在上述两个带锥度的导带辊3的圆心连线上的中点位置处；上述两个压辊5、7一左一右对称设置在上述张力辊6的两侧，并分别与张力辊6保留一定间隙；在其中的一个压辊5旁，还设置有一导带辊4，该导带辊4与该压辊5之间保留一定间隙；

上述增强带压紧装置29包括三个矫直辊10，其圆心分别位于同一圆周上，三个矫直辊10均布在该圆周上；

上述矫直辊10的连接轴均分别成松配合插入上述大齿轮上对应开设的条形孔内，并经由弹簧30与条形孔31的一端固定连接；在弹簧30处于松弛状态时，靠近挤出机一侧的增强带压紧装置29的三个矫直辊10的内切圆的直径等于基体管9的直径，远离挤出机一侧的增强带压紧装置的三个矫直辊10的内切圆的直径等于已经缠绕上一层复合带的基体管的直径；

如图1、图2、图5所示，工作时，上述增强带压紧装置29的三个矫直辊10夹持住待缠绕的基体管9，上述带盘1开一备一，均分别装有增强带2，上述增强带2的自由端依次从带锥度的导带辊3上绕过、从上向下从导带辊4与压辊5之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊5与张力辊6之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊6与另一压辊7之间的缝隙，最后从三个矫直辊10中的一个矫直辊8与基体管9之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管9上；上述第二热风吹送装置23的出口对准增强带2与基体管9的搭接面吹热风。

上述张力辊6的连接轴为一阻尼器25，上述张力辊6的辊体成过盈配合套装在上述阻尼器25上。

上述热风吹送装置的进风管口依次通过一旋转接头、风管与复合带缠绕机外部的热风风机连接。

上述底座26上还设置有若干数量的可调垫脚27。

上述带锥度的导带辊3的锥度是按如下方法确定的：锥度值与增强带2的缠绕角设定值互为余角。

上述挤出机与上述增强带缠绕机之间还布置有挤出管冷却成型装置(图中省略未示出)。

上述带盘1上均分别设置有报警装置(图中省略未示出)，上述报警装置(图中省略未示出)通过检测上述带盘上的增强带2的外径，以检测增强带2的使用情况，当增强带2临近使用完毕时，上述报警装置(图中省略未示出)进行报警。

上述第一热风吹送装置(图中省略未示出)和第二热风吹送装置23的出风温度可调节；上述火焰喷射装置21的火焰长度可调节。

实施例1

基体管材质为超高分子量聚乙烯、外径为D＝104mm，内径96mm，选用的复合带带宽L＝200mm(带厚为0.6mm)，复合带材质为聚乙烯。

缠绕方法如下：

第一步，根据基体管的外径D、增强带宽度L，确定出缠绕角α＝54.63°；相应地，选择锥形导带辊的锥角为35.37°。

第二步，启动前、后两个调速电机，开启增强带缠绕机，同时，按照基体管的材质，选择开启环形火焰喷射装置或第一热风吹送装置，并按照靠近挤出机一侧的那个大齿轮在前、远离挤出机一侧的那个大齿轮在后的顺序，先手动牵引安装在靠近挤出机一侧的大齿轮上的一个带盘上装配的增强带的自由端，将该增强带导引缠绕在待缠绕的基体管上，导引方法如下：

将增强带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊7之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

同时开启第二热风吹送装置的出口对准增强带与基体管的搭接面吹热风；

第三步，手动牵引安装在远离挤出机一侧的大齿轮上的一个带盘上装配的增强带的自由端，将该增强带导引缠绕在已经缠绕一层增强带的基体管上，导引方法如下：

将增强带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

同时开启第二热风吹送装置的出口对准增强带与基体管的搭接面吹热风；

当上述工作的那个带盘上的复合带使用至接近其尾端至少2m时，手动牵引备用的那个带盘上的增强带的自由端，按上述同样的导引方法进行增强带导引，直至缠绕到基体管上，以保证在后的复合带的自由端与在前的复合带的尾端之间的搭接长度至少为200mm，如此循环更换增强带，直至结束。

其中，基体管采用火焰喷射加热，火焰外焰温度800-900℃，至基体管表面达到粘流态；第二热风吹送装置热风出口温度为400-500℃，至复合带表面达到粘流态。

产品检验：

1、目测：表面光滑、无鼓泡、无明显搭接痕；复合带与基体管牢固结合为一体；

2、静液压试验结果：这种规格的复合管爆破压力≥8.0MPa，工作压力为4.0MPa。

实施例2

基体管材质为聚丙烯、外径为D＝308mm，内径298mm，选用带宽L＝300mm的标准增强带(带厚为0.8mm)，复合带材质为聚丙烯，每层复合带同时缠绕数为N＝2；

第一步，根据基体管的外径D、增强带宽度L，确定出缠绕角α＝52.68°；相应地选择锥形导带辊的锥角为37.32°；

其中，基体管采用火焰喷射加热，火焰外焰温度800-900℃，至基体管表面达到粘流态；第二热风吹送装置热风出口温度为400-500℃，至复合带表面达到粘流态。

其余均与实施例1相同。

产品检验：

1、目测：表面光滑、无鼓泡、无明显搭接痕；复合带与基体管牢固结合为一体；

2、静液压试验结果：复合管爆破压力≥4.0MPa，工作压力为2.0MPa。

实施例3

基体管材质为聚乙烯、外径为D＝622mm，内径612mm，选用带宽L＝300mm的标准增强带(带厚为0.8mm)，复合带材质与基体管材质相同，每层增强带同时缠绕数为N＝3；

第一步，根据基体管的外径D、增强带宽度L，确定出缠绕角α＝62.95°；锥形导带辊的锥角为37.05°；

其中，基体管采用火焰喷射加热，火焰外焰温度800-900℃，至基体管表面达到粘流态；第二热风吹送装置热风出口温度为400-500℃，至复合带表面达到粘流态。

其余均与实施例1相同。

产品检验：

1、目测：表面光滑、无鼓泡、无明显搭接痕；复合带与基体管牢固结合为一体；

2、静液压试验结果：复合管爆破压力≥1.8MPa，工作压力为0.9MPa。

实施例4

基体管材质为超高分子量聚乙烯，其余均同实施例3。

产品检验：

1、目测：表面光滑、无鼓泡、无明显搭接痕；复合带与基体管牢固结合为一体；

2、静液压试验结果：复合管爆破压力≥1.8MPa，工作压力为0.9MPa。

可以看出，本发明的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，可以适用于材质为热塑性塑料的各种基体管的复合带缠绕。这些热塑性塑料可以是聚乙烯、聚丙烯或者超高分子量聚乙烯。

说明：

1、上述每个大齿轮上的带盘数量不仅可以是2个，还可以是大于2的偶数2N个。相应地，增强带导向装置需要相应地增加数量。这样，当基体管管径较粗、复合带带宽较窄的情况下，可以采用N根复合带同时执行缠绕动作的方式进行。

2、缠绕角的确定方法，可以采用如下公式计算：式中：

N为自然数，表示采用N根复合带同步进行缠绕；

L表示复合带带宽，单位mm；

D表示基体管外径，单位mm。

Claims (9)

1.一种全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，安装在挤出机与牵伸装置之间，其中，挤出机用于基体管的挤出成形，增强带缠绕机将复合带缠绕在基体管上成为缠绕管，牵伸装置用于拖拽缠绕管向前运动；其特征在于，所述增强带缠绕机包括底座、矫直辊支架、大齿轮的连接组件和大齿轮；

所述矫直辊支架的数量均为两个，一前一后布置，所述矫直辊支架为一体式结构，包括上、下两个部分，其中，上部分为一圆环，下部分为八字形支腿，所述八字形支腿的足部固定在所述底座上；

上述每个矫直辊支架上均分别安装有一套支撑组件，所述支撑组件为可拆卸连接结构，每套支撑组件均包括第一圆环和第二圆环，所述第一圆环和第二圆环上均分别均布有三个连接轴孔，各连接轴孔内均分别装配有轴承，各对应连接孔的轴承之间分别装配有连接轴，成可转动连接，各连接轴上均分别装配有一矫直辊；

上述第一圆环的外圆周面上，沿径向，均布有三根向外伸出的插接柱；所述第一圆环与所述矫直辊支架的圆环部通过插接柱连接；

所述大齿轮的连接组件为可拆卸连接结构，每套支撑组件均包括一大一小的两个圆环，其中，小圆环为第三圆环，大圆环为第四圆环；

所述第三圆环与所述第二圆环背离所述第一圆环的一侧，通过螺栓连接；

所述第三圆环与第四圆环通过四根相互对称的连接支柱连接成一体；

所述大齿轮数量为两个，形状类似于一带颈法兰，各自的颈部分别插入与其对应的第四圆环内部，并固定连接在一起；

上述每个大齿轮的颈部上设置有一环形火焰喷射器或第一热风吹送装置，所述环形火焰喷射器或第一热风吹送装置用于朝上述第三圆环与第四圆环之间裸露部位的基体管上喷射火焰或吹送热风，以预热基体管；

在每个大齿轮的另一侧面的底座上，均分别设置有一支撑座，各支撑座的两侧均分别设置有一小齿轮和小齿轮的驱动装置，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述小齿轮的驱动装置包括一调速电机、一减速机，所述小齿轮装配在所述减速机的输出轴上；其中，前后两个调速电机的转速一致，转动方向相反；

上述每个大齿轮面向所述牵伸装置的一侧，分别安装有带盘、增强带导向装置、增强带压紧装置和第二热风吹送装置；

所述带盘数量为两个，以大齿轮的圆心为对称点，分布安装在大齿轮的一条直径上的两端靠近边缘处；

所述增强带导向装置包括两个带锥度的导带辊、一个张力辊和两个压辊，其中，导带辊对称布置在所述大齿轮上的同一纬度上，其对称轴为垂直于所述带盘所在直径的那条直径；所述张力辊设置在上述两个带锥度的导带辊的圆心连线上的中点位置处；上述两个压辊一左一右对称设置在所述张力辊的两侧，并分别与张力辊保留一定间隙；在其中的一个压辊旁，还设置有一导带辊，该导带辊与该压辊之间保留一定间隙；

所述增强带压紧装置包括三个矫直辊，其圆心分别位于同一圆周上，三个矫直辊均布在该圆周上；

所述矫直辊的连接轴均分别成松配合插入所述大齿轮上对应开设的条形孔内，并经由弹簧与条形孔的一端固定连接；在弹簧处于松弛状态时，靠近挤出机一侧的增强带压紧装置的三个矫直辊的内切圆的直径等于基体管的直径，远离挤出机一侧的增强带压紧装置的三个矫直辊的内切圆的直径等于已经缠绕上一层复合带的基体管的直径；

工作时，所述增强带压紧装置的三个矫直辊夹持住待缠绕的基体管，上述带盘开一备一，均分别装有复合带，所述复合带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

所述第二热风吹送装置的出口对准复合带与基体管的搭接面吹热风。

2.根据权利要求1所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，其特征在于，所述张力辊的连接轴为一阻尼器，所述张力辊的辊体成过盈配合套装在所述阻尼器上。

3.根据权利要求1所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，其特征在于，所述热风吹送装置的进风管口依次通过一旋转接头、风管与复合带缠绕机外部的热风风机连接。

4.根据权利要求1所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，其特征在于，所述带锥度的导带辊的锥度是按如下方法确定的：

锥度值与复合带的缠绕角设定值互为余角。

5.根据权利要求1所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，其特征在于，所述带盘上均分别设置有报警装置，所述报警装置通过检测所述带盘上的复合带的外径，以检测复合带的使用情况，当复合带临近使用完毕时，所述报警装置进行报警。

6.根据权利要求1-5任一所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机，其特征在于，所述第一热风吹送装置和第二热风吹送装置的出风温度可调节；

所述火焰喷射装置的火焰长度可调节。

7.一种如权利要求1所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机的复合带缠绕方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，根据基体管的外径D、增强带宽度L，确定出缠绕角α；

第二步，启动前、后两个调速电机，开启增强带缠绕机，同时，按照基体管的材质，选择开启环形火焰喷射装置或第一热风吹送装置，并按照靠近挤出机一侧的那个大齿轮在前、远离挤出机一侧的那个大齿轮在后的顺序，先手动牵引安装在靠近挤出机一侧的大齿轮上的一个带盘上装配的缠绕带的自由端，将该复合带导引缠绕在待缠绕的基体管上，导引方法如下：

将复合带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

同时开启第二热风吹送装置的出口对准复合带与基体管的搭接面吹热风；

第三步，手动牵引安装在远离挤出机一侧的大齿轮上的一个带盘上装配的缠绕带的自由端，将该复合带导引缠绕在已经缠绕一层复合带的基体管上，导引方法如下：

将复合带的自由端依次从带锥度的导带辊上绕过、从上向下从导带辊与压辊之间的缝隙穿过、再从下向上穿过该压辊与张力辊之间的缝隙、然后从上向下穿过张力辊与另一压辊之间的缝隙，最后从三个矫直辊中的一个矫直辊与基体管之间的缝隙中穿过，并缠绕在基体管上；

同时开启第二热风吹送装置的出口对准复合带与基体管的搭接面吹热风；

当上述工作的那个带盘上的复合带使用至接近其尾端至少2m时，手动牵引备用的那个带盘上的复合带的自由端，按上述同样的导引方法进行复合带导引，直至缠绕到基体管上，以保证在后的复合带的自由端与在前的复合带的尾端之间的搭接长度至少为200mm；如此循环更换复合带，直至结束。

8.根据权利要求7所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机的复合带缠绕方法，其特征在于，所述增强热塑性塑料管的材质为聚乙烯、聚丙烯或者超高分子量聚乙烯。

9.根据权利要求8所述的全结合型增强热塑性塑料管的复合带缠绕机的复合带缠绕方法，其特征在于，所述增强热塑性塑料管的材质为聚乙烯或者超高分子量聚乙烯时，所述复合带的材质为聚乙烯；

所述增强热塑性塑料管的材质为聚丙烯时，所述复合带的材质为聚丙烯。