CN106564181B - 一种塑封钢塑复合管道端面的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种塑封钢塑复合管道管端面的方法，包括将一个模头连接在小型挤出机出口，将管道端面插入到模头的弧形槽道中，构成一个弧形隧道；启动空气加热器，以高温热空气对管道端面加热至端面的塑料表面适宜焊接的状态；均速转动管道，当管端面被加热始点转动至与挤出机轴线相交处时，启动小型挤出机向弧形隧道内注入塑料；当管道旋转一周，管端形成完整一圈塑封后，管道停止转动，小型挤出机与空气加热器停止工作，并沿轴向后退，模头完全脱离管端；保持管端塑封结构自然冷却至常温状态。实施该方法的装置包括小型挤出机、模头和空气加热器。

Description

一种塑封钢塑复合管道端面的方法和装置

技术术领域

本发明涉及一种塑封钢塑复合管道端面的方法和装置，尤其是塑封定长切割后的裸露出钢丝、钢网或钢板等增强结构的管道端面的方法和装置。

背景技术

在钢塑复合管道的生产过程中，管道是连续生产的，需要根据运输条件的限制对管道进行定长切割，切割后管道端面会裸露出钢丝、钢网或钢板等增强结构的表面，为了防止钢材的腐蚀，需要对裸露钢材的管道端面进行塑封。CN2184834Y、CN1632360A等专利公开了几种钢塑复合管道及其生产方法。类似上述专利的钢塑复合管道的钢材增强结构是包覆在塑料内部的，通常都是以挤出的方式连续生产的，都需要对切割后裸露钢材的管道端面进行塑封。目前常用的塑封方法有模具注射、热板对焊、手工焊等。模具注射法是将管道端部插入模具中，模具与管道相对固定，管道端面与模具形成模腔，将融熔塑化的塑料注射入模腔内，利用融熔塑料的热容量将管道端面的塑料熔化焊接在一起。该方法存在着生产成本高(需要配置价格相对昂贵的注塑机与复杂模具)、效率低(冷却时间长)及塑封质量差(融熔塑料的热容量不足以将管端塑料熔化)等缺点。热板对焊法是将预制尺寸与管道端面相同的塑料环与管端面焊接在一起形成塑封。焊接时将加热板夹在塑料环与管端面之间，将两者的焊接表面加热熔化，然后将加热板抽出，将两者挤压在一起形成焊接塑封。该方法虽然相对简单高效，但塑封质量难以保证。原因是钢塑复合管通常管壁较薄，且端面上又分布着钢材表面，采用热板对其加热，传热关系复杂，无法使管道端面的塑料表面得到均匀加热，达到规范的焊接条件，得到一致的焊接质量。手工焊塑封方法是使用热风枪、塑料焊条等生产工具，采用手工的方法将塑料熔化堆焊在管道端面上形成塑封的。该方法不适宜工厂生产应用，多用于施工现场断管处置。

发明内容

本发明的目的是提供一种在钢塑复合管生产过程中，管道定长切割后，对裸露钢材的管端面进行塑封的方法来克服上述已有技术的缺点和不足，为实现上述目的，本发明的方法步骤如下：

步骤一：将一个模头连接在小型挤出机出口，模头上设置有与管道管壁曲率相同、宽度略大于管壁厚度的弧形槽道，弧形槽道的中心线所在的平面与挤出机及管道轴线垂直，弧形槽道中心线的圆心在管道轴线上，将管道端面插入到模头的弧形槽道中，并保持管道端面与弧形槽道底面之间的距离满足塑封要求的厚度，管道端面与弧形槽道构成一个弧形隧道，可对管道端面局部吹扫加热的空气加热器的喷嘴设置在弧形隧道的两开口端之任一端处；

步骤二：启动空气加热器，以高温热空气对管道端面局部持续加热至端面的塑料表面适宜焊接的状态；

步骤三：起动并保持管道以管端面被加热处进入模头的方向均速转动，当管端面被加热始点转动至与挤出机轴线相交处时，启动小型挤出机开始向弧形隧道内注入塑料；

步骤四：当管道旋转一周，管端形成完整一圈塑封后，管道停止转动，小型挤出机与空气加热器停止工作，并沿轴向后退，模头完全脱离管端；

步骤五：保持管端塑封结构自然冷却至常温状态。

进一步，模头材料为聚四氟乙烯，弧形隧道为由管道端面、模头弧形槽道侧壁和底面围成的一个四面相对封闭，两端开口的结构。

本发明还提供了实现上述方法的装置，该装置包括小型挤出机、模头，空气加热器及喷嘴，其中模头连接在小型挤出机出口，模头上设置有与管壁曲率相同，宽度略大于管壁厚度的弧形槽道，弧形槽道的中心线所在的平面与挤出机及管道轴线垂直，弧形槽道中心线的圆心在管道轴线上，模头材料为聚四氟乙烯。

本发明实现了低成本、高效率、高质量塑封裸露钢材的管端面。

附图说明

图1是CN2184834Y所公开的钢塑复合管道结构；

图2是本发明方法步骤一的示意图；

图3是本发明方法步骤二的示意图；

图4是本发明方法步骤三的示意图；

图5是本发明方法步骤四的示意图；

图6是本发明方法步骤五的示意图；

其中：1.钢塑复合管道，2.管道中的钢质加强结构，3.小型挤出机，4.模头，5.弧形隧道，6.空气加热器的喷嘴，7.塑封后的管端。

具体实施方式

图1所示即为本发明所针对的需要塑封的一种钢塑复合管道1，管道1由塑料与增强钢结构复合而成，增强钢结构2复合在塑料管壁内部，当连续生产的管道被定长切割后其端面会有钢材裸露。作为本发明塑封方法的步骤一，图二示出了采用小型挤出机3，挤出机料道出口处固定有用聚四氟乙烯制成的模头4，模头4上设置有与管壁曲率相同但宽度略大于管壁厚度的弧形槽道，槽道中心线所在的平面与挤出机3及管道1的轴线垂直，槽道中心线的圆心在管道1轴线上。将管道1的端面插入到模头4的弧形槽道中，并保持其与槽底之间的距离满足塑封厚度的要求。从而由管道端面、模头弧形槽道侧壁和底面围成了一个四面相对封闭，两端开口的弧形隧道5。一个可对管道端面局部吹扫加热的空气加热器的喷嘴6设置在隧道两端任一开口处(见图3)。在满足图二所示步骤一的各种设置及定位关系后，可启动步骤二，如图3所示：启动空气加热器，通过其喷嘴6，以高温热空气对管道端面局部持续进行吹扫加热。当管端面的塑料表面被加热至适宜焊接的状态后，立即启动步骤三，如图4所示：起动并保持管道1，在轴线固定状态下以管端面被加热部位进入模头4的方向均速转动，当被加热始点转到与挤出机3的轴线相交时，立即启动挤出机3开始向弧形隧道5注入融熔塑料。融熔的塑料在进入弧形隧道内立即与管端塑料表面熔焊在一起。由于模头4的聚四氟材料与融熔的塑料相互没有粘结性，所以在管道1与模头4的相对运动作用及弧形隧道5的结构限制下，融熔塑料连续地在管端面上摊铺形成隧道结构所限形状的塑封结构，在管道旋转一周后则在管端面形成完整一圈的塑封。在上述塑封过程中，管道的速度与挤出机3的转速及空气加热器喷嘴喷出的空气温度应当有合理的匹配，以保证塑封结构外形的平整规则及与管端面焊接的牢固

当管道1旋转一周，管端面形成完整封闭的塑封后，立即实施步骤四(见图5)：立即停止管道1的转动和挤出机3与空气加热器的工作，挤出机3轴向后退使模头4完全脱离管端面。之后在步骤五保持管端塑封结构自然冷却至常温状态形成塑封成品。

实现上述方法的装置包括：小型挤出机3、模头4，空气加热器及喷嘴6，其中模头4连接在小型挤出机3的出口，模头4上设置有与管壁曲率相同，宽度略大于管壁厚度的弧形槽道，弧形槽道的中心线所在的平面与挤出机及管道轴线垂直，弧形槽道中心线的圆心在管道轴线上，模头4的材料为聚四氟乙烯。

本发明的方法和装置也适用于一切可以挤出方式连续生产的热塑性塑料与金属增强材料或非金属增强材料复合而成的内外壁平整的管道切割端面的塑封。

Claims (2)

1.一种塑封钢塑复合管道管端面的方法，包括如下步骤：

步骤一：将一个材料为聚四氟乙烯的模头连接在小型挤出机出口，模头上设置有与管道管壁曲率相同、宽度略大于管壁厚度的弧形槽道，弧形槽道的中心线所在的平面与挤出机及管道轴线垂直，弧形槽道中心线的圆心在管道轴线上，将管道端面插入到模头的弧形槽道中，并保持管道端面与弧形槽道底面之间的距离满足塑封要求的厚度，管道端面、模头弧形槽道侧壁和底面围成一个四面相对封闭，两端开口的弧形隧道，可对管道端面局部吹扫加热的空气加热器的喷嘴设置在弧形隧道的两开口端之任一端处；

步骤二：启动空气加热器，以高温热空气对管道端面加热至端面的塑料表面适宜焊接的状态；

步骤三：起动并保持管道以管端面被加热处进入模头的方向均速转动，当管端面被加热始点转动至与挤出机轴线相交处时，启动小型挤出机向弧形隧道内注入塑料；

步骤四：当管道旋转一周，管端形成完整一圈塑封后，管道停止转动，小型挤出机与空气加热器停止工作，并沿轴向后退，模头完全脱离管端；

步骤五：保持管端塑封结构自然冷却至常温状态。

2.一种实施权利要求1所述的方法的装置，包括小型挤出机、模头，空气加热器及喷嘴，其中模头连接在小型挤出机出口，模头上设置有与管壁曲率相同，宽度略大于管壁厚度的弧形槽道，槽道的中心线所在的平面与挤出机及管道轴线垂直，槽道中心线的圆心在管道轴线上，模头材料为聚四氟乙烯。