CN1054559A - 螺旋塑料管的制造方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明是一种缠绕成型制造螺旋塑料管的方法 及设备，特别适用于制造大口径双壁螺旋塑料管。用 小的塑料挤出机挤出的异型带材，经冷却定型在牵引 缠绕成型装置中缠绕在转动的行星传动辊上，并作轴 向运动，连续缠绕粘接成型为螺旋管。牵引缠绕成型 装置由行星传动辊、前支承盘、后支承盘、中间支承 轴、压轮和传动机构组成。这种牵引缠绕成型装置结 构简单、加工制造容易、安装操作方便。

Description

本发明涉及一种缠绕成型制造螺旋塑料管的方法及设备，特别适合于用异型带材制造大口径双壁螺旋塑料管。

制造双壁塑料管一般采用履带式剖分模具制造方法。例如拥有国际先进技术的联邦德国赫格勒波纹管生产及专用设备有限公司（HEGLER），制造双壁塑料管采用挤出机挤出融熔塑料，通过模头分流出外层管壁和内层平滑管壁，内外层软管进入剖分模具牵引成型系统的链式回转模具中，外管壁经抽真空后成型为异型波纹，而内层管壁通过接触压力与外管热熔粘连在一起，再经冷却、定型制得双壁管。这种制造方法所采用的模头的口模和链式回转模具的尺寸均接近管材尺寸，在制造大口径管材时，模头和链式回转定型模具以及整个机组均相当庞大，对模头的制造和安装精度要求高，而且传动系统和控制系统也很复杂，设备价格昂贵。制造内径为200mm以上的双壁管就颇为困难，制造内径为500mm以上的双壁管甚至不能实现。

本发明提出用较小的挤出机和体积较小的模头挤出截面尺寸较小的异型带材，经缠绕成型制造大口径塑料管的方法，并提出在该方法中使用的一种结构简单的新型牵引成型设备。

本发明采用一台普通的塑料挤出机挤出的带翼的或无翼的异型带材，经冷却定型进入牵引缠绕成型装置，异型带材随行星传动辊的辊筒转动，沿行星传动辊作切向和轴向移动，呈螺旋形缠绕在行星传动辊上，并在压轮的作用下，将带翼异型带材相邻的翼搭接或对接粘接，或将无翼异型带材相邻的侧壁对接粘接，在行星传动辊上形成螺旋状缠绕管，同时管材沿着行星传动辊作轴向移动，经冷却、定型后脱离行星传动辊，即得到内径与行星传动辊前端外接圆相等的管料，再经切割得到一定长度的管子。本发明提出的牵引缠绕成型装置由安装在机架上的行星传动辊、前支承盘、后支承盘、中间支承轴、压轮和传动机构组成。行星传动辊由多根辊筒组成，行星传动辊的辊筒支撑在前支承盘和后支承盘上，每根辊筒的轴心线与中间支承轴的轴心线既不平行也不相交，并互呈一夹角，由传动机构带动辊筒作同向转动。数个压轮布置在行星传动辊外周，呈螺旋状分布。压轮的外表面有与管材外表面相对应的形状，压轮压在缠绕在行星传动辊外的异型带材的外表面上，并绕压轮轴作转动。本发明提出的方法在制造较大的塑料管时仍是采用较小的挤出机和较小尺寸的模头来制造异型带材，不须像履带式剖分模具制造方法那样需要相应的大型挤出机和模头以及剖分模具牵引成型系统，也不须真空成型，而且本发明所采用的牵引缠绕成型装置结构简单，制造和安装也很方便，适合制造内径为100mm以上的单壁或双壁螺旋塑料管。

图1为本发明的螺旋塑料管的制造过程示意图。

图2为异型带材的横截面图。

图3为牵引缠绕成型装置的结构示意图。

本发明提出的螺旋塑料管的制造方法，如图1所示，用HDPE、LDPE、LLDPE、PVC、PE、HMPE等热塑料经Φ30-Φ90的中小型挤出机机头模具1挤出的带翼或无翼的异型带材17，经冷却定型模2、冷却槽3，使异型带材成型，再进入牵引缠绕成型装置，异型带材17呈螺旋状缠绕在牵引缠绕成型装置的行星传动辊的辊筒4上，将带翼异型带材相邻的翼搭接或对接在一起，或将无翼异型带材相邻的侧壁对接在一起，在压轮8的压力作用下粘接成型螺旋管。粘接的方法可采用以下三种方法之一：（A）用火炎喷嘴9或电加热使异型带材17连接处在熔融状态下，进行热熔粘接;（B）在连接处注入熔融塑料粘接;（C）在连接处用热熔胶粘接。螺旋管再经冷却、定型，切割即得到最终成品。

带翼异型带材的横截面为两侧带有翼20;横截面形状或中空腔截面形状为梯形、矩形、三角形、弓形或T形，如图2中（a）-（e）所示。为两侧带有翼20的中空腔截面形状为梯形（a）、矩形（b）、三角形（c）、弓形（d）或横截面形状为T形（e），或为无翼的中空腔截面形状为矩形（f）。如图2（g）-（j）所示，在异型带材17的中空腔内还可设加强筋18，加强筋18为直筋、十字筋或局部凸起筋。用有中空腔的异型带材如图2中（a）、（b）、（c）、（d）、（f）的异型带材制成的螺旋管为双壁管，用（e）的异型带材制成的螺旋管为单壁管。用异型带材的凸起面构成缠绕螺旋管外表面的管子为外螺纹管;用异型带材的凸起面构成缠绕螺旋管内表面的管子为内螺纹管，外螺纹管和内螺纹管均可作管接头。本发明提出的制造方法适合于制造内径大于100mm的单壁或双壁螺旋塑料管。制得的双壁管壁薄、重量轻、强度高。可在石油化工、建筑、农业、采矿、运输等方面用于通风、输排流体和固体。

本发明提出的制造螺旋塑料管的关键设备-牵引缠绕成型装置，如图1和图3所示，牵引缠绕成型装置由安装在机架19上的行星传动辊、前支承盘5、后支承盘6、中间支承轴7、压轮8和传动机构16组成。行星传动辊由多根（3根或3根以上）内冷空心辊筒4组成，辊筒4的两端分别通过轴承10支撑在前支承盘5和后支承盘6上，前支承盘5和后支承盘6平行固定在中间支承轴7的前后两端，并与中间支承轴7垂直，前支承盘5用螺钉11与中间支承轴7前端固定连接，后支承盘6套在中间支承轴后端12上，在后支承盘6之后装有一调节螺盘13，调节螺盘13与中间支承轴后端12用螺纹联接，用设在调节螺盘13上的顶紧螺钉14顶紧后支承盘6，并固定后支承盘6的周向位置。辊筒4的两端在前支承盘5和后支承盘6上均匀分布在与中间支承轴7同心的直径分别为D1和D2的圆周上，而且D1＞D2，靠转动后支承盘6调整位置并用顶紧螺钉14定位，使每根辊筒4的轴心线与中间支承轴7轴心线不平行也不相交，并互呈一夹角。辊筒4的前端带有如图3所示的传动链轮15或斜齿轮，与传动机构16相配的链条相连或斜齿轮啮合，由传动机构16带动每根辊筒4作同向转动。数个压轮8布置在行星传动辊外周，呈螺旋状分布。压轮8的表面具有与管材外表面对应的形状。

Claims (6)

1、一种塑料管制造方法，用挤出机挤出的塑料在型芯上，压紧粘结成型，再经冷却、定型加工制得双壁或单壁塑料管，其特征在于用挤出的异型带材，经冷却定型进入牵引缠绕成型装置，呈螺旋状缠绕在行星传动辊上，粘接成型螺旋塑料管。

2、如权利要求1所述的制造方法，其特征在于异型带材为两侧带有翼的或无翼的;横截面形状或中空腔截面形状为梯形、矩形、三角形、弓形或T形，中空腔内可有加强筋。

3、如权利要求1所述的制造方法，其特征在于带翼异型带材采用相邻的翼用搭接或对接粘接，无翼异型带材相邻的侧壁用对接粘接。

4、如权利要求1、3所述的制造方法，其特征在于异型带材的粘接的方法：采用加热熔融粘接、熔融塑料浇注粘接或热熔胶粘接。

5、一种螺旋塑料管成型设备，其特征在于牵引缠绕成型装置由行星传动辊、前支承盘、后支承盘、中间支承轴、压轮和传动机构组成;

a）前支承盘和后支承盘平行固定在中间支承轴的前后两端，并与中间支承轴垂直;

b）行星传动辊的辊筒两端分别通过轴承支撑在前支承盘和后支承盘上，行星传动辊的辊筒两端在前支承盘和后支承盘上均匀分布在与中间支承轴同心的直径分别为D1和D2的圆周上，而且D1＞D2，每一根辊筒的轴心线与中间轴轴心线既不平行又不相交;

c）行星传动辊由多根内冷空心辊筒组成，辊筒前端带有与传动机构相配的链轮或斜齿轮。

6、如权利要求5所述的成型设备，其特征在于压轮布置在行星传动辊外周，呈螺旋状分布。

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