CN106051324B - 一种钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，将薄壁钢带由压卷设备弯压成异型带材，该带材横截面的形状为两端竖起中间水平的凹字形结构，中间水平部分为底壁，两端的竖起为筋侧壁；每个筋侧壁朝向异型带材外侧均伸出有筋顶壁，筋顶壁的末端向下弯延有防错位对接弯折；再将钢质异型带材紧密螺旋缠绕与内壁层上时，两两相邻的筋侧壁和筋顶壁形成凸起的管道加强筋肋。本发明采用异型钢带螺旋缠绕时两两相邻的筋侧壁和筋顶壁巧妙的合并形成加强筋肋，不仅确保管道具有极高的环刚度，更有益于加工制造，提高效率降低成本。

Description

一种钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法

技术领域

本发明涉及管道技术，尤其是一种钢塑复合加筋管，具体是加筋管的加强筋肋的成型方法。

背景技术

目前，全塑料管材及钢塑复合管材基本取代了混凝土管和铸铁管等，大量用于市政工程、住宅小区地下埋设排水排污；高速公路预埋管道；农田水利灌溉输水、排涝；化工、矿山用于流体的输送等。这些新型管材具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快寿命长等特点，其中钢塑复合管材，由于结合了钢和塑两种材料的优势性能，极大地降低了成本，因而在国内外得到广泛应用。

现有技术中也有大量的钢塑复合管技术披露，诸如公告号为CN201103752Y的改进型金属增强螺旋波纹管，公告号为CN202215857U的组装式钢塑波纹管。这些现有技术的基本结构都是仅仅在波纹(即加强筋肋)上复合金属钢带作为增强结构。

以上现有技术所披露的加强筋肋的成型是先成型好再缠绕到管道上去，本方案是提供一种全新的钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种巧妙的合并形成加强筋肋的方法。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，所述加筋管包括塑料内壁层、塑料外壁层和密封于内外壁层之间的钢质增强芯层，钢质增强芯层由钢质异型带材螺旋缠绕于塑料内壁层上形成；加筋管螺旋环绕有凸起的管道加强筋肋，其特征在于所述加强筋肋由钢质异型带材螺旋缠绕时形成，具体方法为：将薄壁钢带由压卷设备弯压成异型带材，所述异型带材横截面的形状为两端竖起中间水平的凹字形结构，中间水平部分为底壁，两端的竖起为筋侧壁；每个筋侧壁朝向异型带材外侧均伸出有筋顶壁，筋顶壁的末端向下弯延有防错位对接弯折；再将钢质异型带材紧密螺旋缠绕与内壁层上时，两两相邻的筋侧壁和筋顶壁形成凸起的管道加强筋肋。

作为优选的，在两两相邻的筋侧壁和筋顶壁形成凸起的管道加强筋肋内填充塑料，形成筋肋内的填充粘结层。

作为优选的，将两两相邻的筋顶壁的对接弯折通过焊接固定在一起。

作为优选的，对接弯折紧靠部分采用氩弧焊接装置焊接。

作为优选的，所述钢质异型带材的筋侧壁布设有复数个长条槽肋，所述长条槽肋均自筋侧壁底部向筋侧壁顶部方向设置。

本发明采用异型钢带螺旋缠绕时两两相邻的筋侧壁和筋顶壁巧妙的合并形成加强筋肋，不仅确保管道具有极高的环刚度，更有益于加工制造，提高效率降低成本。

附图说明

图1为本发明的钢塑复合加筋管之部分轴向截面结构图；

图2为图1中最佳实施例的A部位放大图；

图3为图1中最佳实施例的B部位放大图；

图4为本发明中实施例一的钢质异型带材横截面结构图；

图5为本发明中实施例一的钢质异型带材展开图；

图6为本发明中实施例一的钢质异型带材展开后横截面图；

图7为本发明中两相邻钢质异型带材形成加强筋肋的示意图；

图8为本发明中图1的另一种实施例的A部位放大图；

图9为本发明实施例二的钢质异型带材横截面结构图；

图10为本发明实施例三的钢质异型带材横截面结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明所涉及的钢塑复合加筋管，这类管道为塑料制成，并为了提高强度等性能，在结构上复合增加有钢质材料，具体使用的塑料类型和钢材类型均可由本领域技术人员根据现有技术和性能要求选定，在钢材上选用不锈钢为主，具有防腐蚀的作用，当然，采用其他的材质亦为等同替换。

在具体实施例中，如图1和2所示的，本发明涉及的管道包括塑料内壁层1，该内壁层由熔融态塑料片状带材经螺旋缠绕互相搭接熔结而成，这种搭接熔融技术为现有技术，在本文中不做详细阐述；本发明涉及管道还包括钢质增强芯层2和塑料外壁层3构成，其中：

本发明中所述的钢质增强芯层2由钢质异型带材螺旋缠绕于塑料内壁层1上形成。

本发明中的钢质异型带材横截面的形状为两端竖起中间水平的凹字形结构，如图4、9、10所示的，其中间水平部分为底壁，两端的竖起为筋侧壁21；每个筋侧壁21朝向异型带材外侧均伸出有筋顶壁22，筋顶壁22的末端向下弯延有防错位对接弯折23；钢质异型带材缠绕时，两两相邻的筋侧壁21和筋顶壁22巧妙的合并形成管道加强筋肋5，如图7所示，加强筋肋5确保管道具有极高的环刚度，大幅提高了管道受压能力和实用性；所述防错位对接弯折23的作用非常大，其主要是用于在形成加强筋肋5的过程中，筋顶壁22合并对接时，不至于相邻筋顶壁的上下错位层叠而形成不了加强筋肋5，而且只有筋顶壁22在防错位对接弯折23的作用下，才能有效的相互着力对接，便于形成稳定的加强筋肋受力腔体结构。

在最佳的实施例中，所述钢质异型带材上分布有增强熔结孔25；增强熔结孔25为了进一步钢质异型带材与塑料内壁层1和塑料外壁层2之间的结合强度，塑料内壁层1在在没硬化时可部分压嵌入所述增强熔结孔25，塑料压嵌入增强熔结孔25内形成朝向塑料外壁层3的外凸，固定了钢质异型带材的，待塑料外壁层3挤压铺设于钢质异型带材时，塑料内外壁层就通过该增强熔结孔25熔结在一起了紧紧结合，不易剥离，使得钢质异型带材避免了因塑料覆盖的剥离而可能导致的腐蚀，在结构上也稳定了钢质异型带材与塑料内外壁之间的稳定性，并有利于管道整体的受力均匀，提高管道的强度和耐用性。

在优选的实施例中，因为钢质异型带材采用的薄钢板制造，为了确保筋侧壁较好的竖直于底壁而不易翻倒(翻倒会加大加工难度甚至导致残次品)，在所述钢质异型带材的筋侧壁21上布设有复数个长条槽肋26，如图5和6所示的，所述长条槽肋26均自筋侧壁底部向筋侧壁顶部方向设置，当然，所述长条槽肋26的凸起方向可以是任意的，其形状也可以是本领域技术人员能够想到的其他任意形状，只要是有助于筋侧壁21竖立于底壁就可以。

塑料外壁层3覆盖在由钢质异型带材绕制的钢质增强芯层2上，钢质增强芯层2密封于塑料外壁层3与塑料内壁层1之间，有效的将钢质增强芯层2隔绝于易腐蚀的环境，确保管材的持久耐用度；所述塑料内壁层1和塑料外壁层3于增强熔结孔处熔结在一起。

关于加强筋肋5处有至少以下四种实施例：

第一种实施例如图8所示的，两两相邻的筋侧壁21和筋顶壁22巧妙的合并形成管道加强筋肋5，之后就直接压覆塑料外壁层，加强筋肋为中空结构，两两相邻的防错位对接弯折23之间不做任何处理，两者紧密靠在一起，由塑料外壁层固定。

第二种实施例，是在上述第一种实施例的基础上，将两两相邻的筋顶壁22的对接弯折23焊接固定在一起，加强筋肋为中空结构。

第三种实施例，如图2和3所示的，在两两相邻的筋侧壁21和筋顶壁22形成凸起的管道加强筋肋5内填充塑料,形成筋肋内的填充粘结层4，两两相邻的防错位对接弯折23之间不做任何处理，两者紧密靠在一起，由塑料外壁层和固定填充粘结层固定。

第四种实施例，也是最佳的实施例，在两两相邻的筋侧壁21和筋顶壁22形成凸起的管道加强筋肋5内填充塑料,形成筋肋内的填充粘结层4，再将两两相邻的筋顶壁22的对接弯折23焊接固定在一起。

为了进一步增强管道的强度，在最佳实施例中，钢质异型带材的底壁设有加强的波纹结构，底壁的横截面呈波纹状，如图4、9、10所示的。具体的，所述波纹结构可以是由至少一个小弧形弯折242和至少一个大弧形凸起241组成，如图3所示的；也可以是仅仅由至少一个小弧形弯折242组成，如图9所示的；也可以是仅仅由至少一个大弧形凸起241组成，如图10所示的；当然，根据具体设计需要，也可以是其他形状的结构，如三角凸起或梯形凸起等等，均属于惯常替换。

为了确保筋侧壁的稳定性，在设计时，筋侧壁21与底壁的结合处应分布有增强熔结孔25；在筋侧壁21与筋顶壁22的结合处应分布有增强熔结孔25，在大弧形凸起241的脚部应分布有增强熔结孔25；这样做的目的是进一步增强筋肋和大弧凸起的稳定性，提高管体的受压强度。

为更好的保护管体的结构，内壁层1上有熔融态塑料片状带材经螺旋缠绕互相搭接熔结而形成的熔接缝11，而这个位置也往往是受力较为脆弱的部位，所述钢质异型带材的底壁跨压于塑料内壁层的熔结缝11上，这样熔结缝11处就不会受到轴向张力，这种方式无需过于增加熔结缝11的强度，降低了制造成本和加工难度。

针对于本案所涉的整体钢塑复合加筋管，本发明还提供了加工这类管道的方法。

方法方案之一：

a、由塑料挤出设备挤出熔融态塑料片状带材，经滚绕设备螺旋缠绕，两相邻的塑料片状带材之间搭接熔结，形成管体塑料内壁层；

b、用冲压设备于薄壁钢带上相应位置冲压出增强熔结孔，如图5所示的，再由薄壁钢板压卷设备将薄壁钢带弯压成异型带材，再将钢质异型带材碾压弯曲出与管体外径相应的弧度后，紧密螺旋缠绕于上述a步骤形成的塑料内壁层上，两两相邻钢质异型带材的对接弯折经对应凹形压轮定位而紧靠，钢质异型带材底壁增强熔结孔和半熔融态塑料内壁层咬合使钢质异型带材得以固定，使钢质带材形成一体的钢质增强芯层；

c、由塑料挤出设备挤出熔融态塑料片状带材，覆盖并经压轮辗压在钢质增强芯层上形成塑料外壁层；熔融态塑料片状带材经增强熔结孔和塑料内壁层熔结；

其中：b步骤中的钢质异型带材需在a步骤中的塑料片材尚未硬化时缠绕上去。

在以上加工方案中，进一步的，在所述b步骤中，用冲压设备于薄壁钢带上相应位置冲压出增强熔结孔的同时，还在相应位置冲压出长条槽肋。

方法方案之二：

a、由塑料挤出设备挤出熔融态塑料片状带材，经滚绕设备螺旋缠绕，两相邻的塑料片状带材之间搭接熔结，形成管体塑料内壁层；

b、用冲压设备于薄壁钢带上相应位置冲压出增强熔结孔，再由薄壁钢板压卷设备将薄壁钢带弯压成异型带材，再将钢质异型带材碾压弯曲出与管体外径相应的弧度后，紧密螺旋缠绕于上述a步骤形成的塑料内壁层上，两两相邻钢质异型带材的对接弯折经对应凹形压轮定位而紧密靠近，对接弯折紧靠部分再经过氩弧焊接装置焊接牢固，使钢质带材形成一体的钢质增强芯层；

c、由塑料挤出设备挤出熔融态塑料片状带材，覆盖并经压轮辗压在钢质增强芯层上形成塑料外壁层；熔融态塑料片状带材经增强熔结孔和塑料内壁层熔结；

其中：b步骤中的钢质异型带材需在a步骤中的塑料片材尚未硬化时缠绕上去。

在以上加工方案中，进一步的，在所述b步骤中，用冲压设备于薄壁钢带上相应位置冲压出增强熔结孔的同时，还在相应位置冲压出长条槽肋。

方法方案之三：

a、由塑料挤出设备挤出熔融态塑料片状带材，经滚绕设备螺旋缠绕，两相邻的塑料片状带材之间搭接熔结，形成管体塑料内壁层；

b、用冲压设备于薄壁钢带上相应位置冲压出增强熔结孔，再由薄壁钢板压卷设备将薄壁钢带弯压成异型带材，再将钢质异型带材碾压弯曲出与管体外径相应的弧度后，紧密螺旋缠绕于上述a步骤形成的塑料内壁层上，再用塑料挤出设备挤出熔融塑料从该相邻的对接弯折紧密靠近前的缝隙中注入管道加强筋肋内形成填充粘结层，两两相邻钢质异型带材的对接弯折经对应凹形压轮定位而紧密靠近，形成一体的钢质增强芯层；

c、由塑料挤出设备挤出熔融态塑料片状带材，覆盖并经压轮辗压在钢质增强芯层上形成塑料外壁层；熔融态塑料片状带材经增强熔结孔和塑料内壁层及塑料填充粘结层熔结；

其中：b步骤中的钢质异型带材需在a步骤中的塑料片材尚未硬化时缠绕上去。

在以上加工方案中，进一步的，在所述b步骤中，用冲压设备于薄壁钢带上相应位置冲压出增强熔结孔的同时，还在相应位置冲压出长条槽肋。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，所述加筋管包括塑料内壁层、塑料外壁层和密封于内外壁层之间的钢质增强芯层，钢质增强芯层由钢质异型带材螺旋缠绕于塑料内壁层上形成；加筋管螺旋环绕有凸起的管道加强筋肋，其特征在于所述加强筋肋由钢质异型带材螺旋缠绕时形成，具体方法为：

将薄壁钢带由压卷设备弯压成异型带材，所述异型带材横截面的形状为两端竖起中间水平的凹字形结构，中间水平部分为底壁，两端的竖起为筋侧壁；每个筋侧壁朝向异型带材外侧均伸出有筋顶壁，筋顶壁的末端向下弯延有防错位对接弯折；

在 将钢质异型带材紧密螺旋缠绕于 内壁层上时，两两相邻的筋侧壁和筋顶壁形成凸起的管道加强筋肋。

2.根据权利要求1所述的钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，其特征在于：在两两相邻的筋侧壁和筋顶壁形成凸起的管道加强筋肋内填充塑料，形成筋肋内的填充粘结层。

3.根据权利要求1或2所述的钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，其特征在于：将两两相邻的筋顶壁的对接弯折通过焊接固定在一起。

4.根据权利要求3所述的钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，其特征在于：对接弯折紧靠部分采用氩弧焊接装置焊接。

5.根据权利要求1或2所述的钢塑复合加筋管的加强筋肋的成型方法，其特征在于：所述钢质异型带材的筋侧壁布设有复数个长条槽肋，所述长条槽肋均自筋侧壁底部向筋侧壁顶部方向设置。