CN107061879A - 一种单元组合式大型管材结构及制造方法 - Google Patents

一种单元组合式大型管材结构及制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107061879A
CN107061879A CN201710273850.2A CN201710273850A CN107061879A CN 107061879 A CN107061879 A CN 107061879A CN 201710273850 A CN201710273850 A CN 201710273850A CN 107061879 A CN107061879 A CN 107061879A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combined
manufacture method
combined part
tubing
pipe structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710273850.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107061879B (zh
Inventor
杨卫民
易婷
焦志伟
丁玉梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN201710273850.2A priority Critical patent/CN107061879B/zh
Publication of CN107061879A publication Critical patent/CN107061879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107061879B publication Critical patent/CN107061879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/22—Pipes composed of a plurality of segments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单元组合式大型管材结构及制造方法，管材由管体、内膜和外膜组成，管体主要由组合式部件装配拼接形成，组合式部件为片状结构，组合式部件通过榫头和卯眼相对应，从垂直方向装配形成完整管材的管体，组合部件装配完成之后的管体内外包覆膜材料。本发明提出的制造方法，将传统的榫卯连接工艺与塑料成型相结合，采用组合式拼接的方式成型管材，原理简单，加工难度低；将传统的大型制品制造化整为零，不管是大直径还是小直径的管材，都可以通过相同的组合式制件拼接装配完成；相比于挤出成型和缠绕成型管材，简化了加工工艺，提高了生产效率，且便于运输和装配，组合式部件的连接结构采用榫卯连接的多种方式，灵活性高，适用性广。

Description

一种单元组合式大型管材结构及制造方法
技术领域
本发明涉及一种组合式塑料管材的结构及制造方法，属于高分子材料加工成型领域。
背景技术
随着塑料工业的大力发展，塑料管材凭借其质量轻、耐腐蚀、使用寿命长等优点广泛应用于石油化工、农业灌溉、城市建设、电力电缆等多个领域，目前绝大多数塑料管材的成型方法主要采用挤出成型的方式，一种是利用单螺杆或者是双螺杆挤出机直接挤出成型管材，例如实壁管和芯层发泡管等管材的成型，另一种是利用缠绕成型的方式，先挤出型材，再将型材螺旋缠绕并熔接成整体管材。直接挤出成型的方式中管材直径取决于口模的大小，直接挤出成型方式主要适用于中小型管材，可实现管材的连续挤出，强度高，原理简单，但是管材直径受制于口模大小；缠绕成型方式主要应用于大型管材，强度高，原材料消耗少，可以实现较小得挤出机生产口径很大的管材，然而缠绕成型的管材熔接缝较长，生产过程较为复杂，加工要求高。
榫卯是一种广泛应用于古代中国建筑、木制家具以及其他器械上的连接结构方式，是指采用凹凸部位相结合使得两个构建能够紧密结合在一起的连接方式。榫卯最突出的优点和精巧之处就是能够凭借部件自身的独特结构在不借助外在其他工具的条件下实现两个构件之间的扣合，可承受拉力防止脱开。榫卯主要结构可以分成三类，一类主要是作面与面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合，如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”等；另一类是作为“点”的结构方法，主要用于作横竖材丁字结合，成角结合，交叉结合，以及直材和弧形材的伸延接合，如“格肩榫”、“双榫”、“双夹榫”、“勾挂榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“通榫”等等；还有一类是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法，这种方法除运用以上的一些榫卯联合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有“托角榫”、“长短榫”、“抱肩榫”、“粽角榫”等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式大型管材结构及制造方法，该方法将传统的榫卯工艺应用于塑料管材组合部件之间的连接，保证了部件之间的受力，克服连续挤出成型管材受口模尺寸的制约影响；对于组合部件装配完成之后的管材采用内外覆膜的方式，保证了管材的防水和反渗透性能；组合部件结构简单、生产效率高、尺寸精度高，克服缠绕成型尺寸控制困难，生产过程复杂的缺点。
本发明为实现以上目标，提供以下技术方案：一种单元组合式大型管材结构，由管体、内膜和外膜组成，管体主要由组合式部件装配拼接形成，组合式部件为片状结构，组合式部件片的厚度接近管材的壁厚，组合式部件片的厚度加上内外膜的厚度等于管材的厚度，组合式部件的上下两端和径向的左右两端均具有榫卯结构，即组合式部件的上、下和左、右分别具有榫头和卯眼；组合式部件通过榫头和卯眼相对应，从垂直方向(即壁厚方向)装配形成完整管材的管体，装配时首先沿径向装配成完整圆管后沿轴向逐渐添加组合式部件加长管材，装配拼接使用的组合式部件数量并不是固定的；组合式部件采用注塑成型的方式加工成型；组合部件装配完成之后的管体内外包覆膜材料。
一种单元组合式大型管材结构的制造方法，第一步，通过注塑成型或压制成型等成型方法制作组合式部件，组合式部件为片状结构，片的厚度接近管材的壁厚，组合式部件的上下两端和径向的左右两端均具有榫卯结构，即组合式部件的上、下和左、右分别具有榫头和卯眼；第二步，组合式部件通过榫头和卯眼相对应，从垂直方向(即壁厚方向)上下装配形成完整管体，装配时首先沿径向装配成完整圆管后沿轴向逐渐添加组合式部件加长管材，装配拼接使用的组合式部件数量并不是固定的；第三步，组合部件装配完成之后的管体内外包覆膜材料，得到最终的制品。
本发明所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，在管体拼接完成后，进行分段内外涂胶，或者管体整体涂胶或浸胶，这样可以提高内外膜与管体的贴合，尤其可以防止内膜脱离管体内壁。
本发明所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，管体内外包覆膜材料，在管体涂胶后，内膜内部充气，内膜在气压的作用下贴服在管体内部，待内膜与管体贴合胶固化后，放掉气体。
本发明所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，外模可采用热收缩膜，外模的内径略大于管体的外径，将外模完全套在管体上之后，在外侧吹热空气，外模在受热后收缩包覆在管体上，这样可以保证外模很好地包覆在管体上。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法的组合式部件也可以依据管材尺寸的大小调整装配所用的组合式部件的数量，为了使组合式部件拼接的管体的内外壁光滑，在成型组合式部件时，成型组合式部件具有所拼接管材的曲率，对于管径比较小的管材，或者是组合式部件尺寸较大的情况，组合式部件都具有所成形管材的曲率。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法的组合式部件之间的连接结构除了燕尾榫，也可以是榫卯的能够实现部件之间的连接和承受周向拉力的其他结构，例如阶梯榫等。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法的组合式部件除采用注塑成型方式生产之外还可采用压制成型等。
本发明的有益效果如下：
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，将传统的榫卯连接工艺与塑料注塑成型相结合，采用组合式拼接的方式成型管材，原理简单，加工难度低；
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，将传统的大型制品制造化整为零，不管是大直径还是小直径的管材，都可以通过相同的组合式制件拼接装配完成，只是使用数量存在差异；
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，由于组合式部件采用注塑成型，且装配过程中采用的榫卯连接方式使得组合式部件制件连接紧密，相比于挤出成型和缠绕成型管材，提高了管材的内外径尺寸精度，简化了加工工艺，提高了生产效率，且便于运输和装配；
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，组合式部件的连接结构可以采用榫卯连接的多种方式，灵活性高，适用性广。
附图说明
图1是本发明一种组合式大型管材结构及制造方法组合式部件装配成型图。
图2是本发明一种组合式大型管材结构及制造方法燕尾榫组合式部件结构图。
图3是本发明一种组合式大型管材结构及制造方法阶梯榫组合式部件结构图。
图中：1-燕尾榫组合式部件，2-阶梯榫组合式部件。
具体实施方式
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，如图1所示，管材的管体主要由组合式部件装配拼接形成，如图2所示，燕尾榫组合式部件1沿轴向前后两端和径向的左右两端均具有榫卯结构中的燕尾榫结构，轴向前后分别为燕尾榫的榫头和卯眼，径向左右两端也分别具有燕尾榫的榫头和卯眼；燕尾榫组合式部件1与燕尾榫组合式部件1通过榫头和卯眼相对应，从垂直方向上下装配形成完整管体，装配时首先沿径向装配成完整圆管后沿轴向逐渐添加组合式部件加长管材，装配拼接使用的组合式部件数量并不是固定的；组合式部件采用注塑成型的方式加工成型；组合部件装配完成之后的管体内外包覆膜材料。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法的组合式部件也可以依据管材尺寸的大小调整装配所用的组合式部件的数量。由于工程应用中管材的长度较长，如果采用组合式部件拼接后再覆膜，管体轴向中件组合式部件可能会坍塌，拼接形状发生扭转，这种情况下，管体可以采用分段拼接，每段都包覆内膜，各段最后拼接完成时将分段的内膜揭除，重新内覆管体整体长度的内膜，内膜包覆完成后再包覆外膜。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，为了保证管体的圆度，在组合式部件制作完成后，制作一个内径靠模，靠模的外径等于管体的内径，使组合式部件很好地贴服在靠模的外壁上，所制作的管体的长度大于实际需要的长度，内外覆膜后拆除靠模时将与靠模接触的组合式部件一起拆除。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法的组合式部件之间的连接结构除了燕尾榫，也可以是榫卯的能够实现部件之间的连接和承受周向拉力的其他结构，如图3所示，例如阶梯榫组合式部件2等。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法的组合式部件除采用注塑成型方式生产之外还可采用压制成型等。
本发明一种组合式大型管材结构及制造方法，在管体内外覆膜后，可以将管体两端的榫头和卯眼切除，两端为完整的圆环，便于外接管件和其他管材。

Claims (10)

1.一种单元组合式大型管材结构，其特征在于：由管体、内膜和外膜组成，管体由组合式部件装配拼接形成，组合式部件为片状结构，组合式部件片的厚度接近管材的壁厚，组合式部件的上下两端和径向的左右两端均具有榫卯结构；组合式部件通过榫头和卯眼相对应，从垂直方向装配形成完整管材的管体，组合部件装配完成之后的管体内外包覆膜材料。
2.一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：第一步，制作组合式部件，组合式部件为片状结构，片的厚度接近管材的壁厚，组合式部件的上下两端和径向的左右两端均具有榫卯结构，组合式部件的上、下和左、右分别具有榫头和卯眼；第二步，组合式部件通过榫头和卯眼相对应，从垂直方向上下装配形成完整管体，装配时首先沿径向装配成完整圆管后沿轴向逐渐添加组合式部件加长管材；第三步，组合部件装配完成之后的管体内外包覆膜材料，得到最终的制品。
3.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：在管体拼接完成后，进行管体分段内外涂胶，或者管体整体涂胶或浸胶。
4.根据权利要求3所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：在管体涂胶或浸胶后，穿入内膜，内膜内部充气，内膜在气压的作用下贴服在管体内部，待内膜与管体贴合胶固化后，放掉气体。
5.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：外模可采用热收缩膜，外模的内径略大于管体的外径，将外模完全套在管体上之后，在外侧吹热空气，外模在受热后收缩包覆在管体上。
6.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：在制作组合式部件时，组合式部件具有所拼接管材的曲率，组合式部件采用注塑成型或压制成型。
7.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：组合式部件之间的连接结构为燕尾榫或阶梯榫。
8.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：管体可以采用分段拼接，每段都包覆内膜，各段最后拼接完成时将分段的内膜揭除，重新内覆管体整体长度的内膜，内膜包覆完成后再包覆外膜。
9.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：在组合式部件制作完成后，制作一个内径靠模，靠模的外径等于管体的内径，使组合式部件很好地贴服在靠模的外壁上，所制作的管体的长度大于实际需要的长度，内外覆膜后拆除靠模时将与靠模接触的组合式部件一起拆除。
10.根据权利要求2所述的一种单元组合式大型管材结构的制造方法，其特征在于：在管体内外覆膜后，可以将管体两端的榫头和卯眼切除，两端为完整的圆环。
CN201710273850.2A 2017-04-25 2017-04-25 一种单元组合式大型管材结构的制造方法 Active CN107061879B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710273850.2A CN107061879B (zh) 2017-04-25 2017-04-25 一种单元组合式大型管材结构的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710273850.2A CN107061879B (zh) 2017-04-25 2017-04-25 一种单元组合式大型管材结构的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107061879A true CN107061879A (zh) 2017-08-18
CN107061879B CN107061879B (zh) 2019-04-26

Family

ID=59604469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710273850.2A Active CN107061879B (zh) 2017-04-25 2017-04-25 一种单元组合式大型管材结构的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107061879B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114810761A (zh) * 2021-03-26 2022-07-29 郑州思昆生物工程有限公司 一种荧光显微成像系统及其安装方法、粘接结构
CN117006351A (zh) * 2023-09-28 2023-11-07 武汉理工大学三亚科教创新园 拓扑自锁式夹层结构、管道单环和海底防爆管道

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967800A (en) * 1989-01-23 1990-11-06 American Maplan Corporation Secondary confinement pipe having segments with interlocking rib and groove joints and coextruded sealant layers #4
CN201310735Y (zh) * 2008-11-21 2009-09-16 许勇 拼接式塑料型材结构管
CN102207229A (zh) * 2011-03-28 2011-10-05 姚春贤 模块式玻璃钢管道及其用于地埋破损管道的修复方法
CN103072289A (zh) * 2012-12-24 2013-05-01 中国科学院福建物质结构研究所 一种提高纤维增强树脂基复合材料层间韧性的方法
US20130284298A1 (en) * 2008-07-17 2013-10-31 Shonan Gosei-Jushi Seisakusho K.K. Rehabilitating pipe segment and existing pipe rehabilitation method using same
CN104141835A (zh) * 2014-07-24 2014-11-12 苏州淮通电气有限公司 一种排沙潜水泵用输送管
CN204492835U (zh) * 2015-03-25 2015-07-22 中铁工程装备集团有限公司 中隔墙矩形隧道管片衬砌
CN205134351U (zh) * 2015-10-12 2016-04-06 宋红浩 一种电杆基础护坡砌块

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967800A (en) * 1989-01-23 1990-11-06 American Maplan Corporation Secondary confinement pipe having segments with interlocking rib and groove joints and coextruded sealant layers #4
US20130284298A1 (en) * 2008-07-17 2013-10-31 Shonan Gosei-Jushi Seisakusho K.K. Rehabilitating pipe segment and existing pipe rehabilitation method using same
CN201310735Y (zh) * 2008-11-21 2009-09-16 许勇 拼接式塑料型材结构管
CN102207229A (zh) * 2011-03-28 2011-10-05 姚春贤 模块式玻璃钢管道及其用于地埋破损管道的修复方法
CN103072289A (zh) * 2012-12-24 2013-05-01 中国科学院福建物质结构研究所 一种提高纤维增强树脂基复合材料层间韧性的方法
CN104141835A (zh) * 2014-07-24 2014-11-12 苏州淮通电气有限公司 一种排沙潜水泵用输送管
CN204492835U (zh) * 2015-03-25 2015-07-22 中铁工程装备集团有限公司 中隔墙矩形隧道管片衬砌
CN205134351U (zh) * 2015-10-12 2016-04-06 宋红浩 一种电杆基础护坡砌块

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114810761A (zh) * 2021-03-26 2022-07-29 郑州思昆生物工程有限公司 一种荧光显微成像系统及其安装方法、粘接结构
CN114810761B (zh) * 2021-03-26 2024-01-26 郑州思昆生物工程有限公司 一种荧光显微成像系统及其安装方法、粘接结构
CN117006351A (zh) * 2023-09-28 2023-11-07 武汉理工大学三亚科教创新园 拓扑自锁式夹层结构、管道单环和海底防爆管道
CN117006351B (zh) * 2023-09-28 2024-01-30 武汉理工大学三亚科教创新园 拓扑自锁式夹层结构、管道单环和海底防爆管道

Also Published As

Publication number Publication date
CN107061879B (zh) 2019-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10995885B2 (en) Snap together tube assembly and manufacturing process
JP2015199347A5 (zh)
CN104896261B (zh) 管路保温管套
CN107061879A (zh) 一种单元组合式大型管材结构及制造方法
CN106545566A (zh) 复合材料传动轴及该复合材料传动轴的成型工艺
WO2012148168A3 (ko) 모노필라멘트가 보강된 중공사 멤브레인 및 그 제조방법
US9664228B2 (en) Connection between two parts and method for connecting two parts
DE502006005707D1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Übergangs an einem Hohlformteil
WO2004070249A3 (en) System for joining sections of composite reinforced line pipe
CN102410411A (zh) 一种增强复合保温隔热超高分子量聚乙烯管材
CN103386692B (zh) 一种机器人碳纤维臂杆设计制造方法
JP2002541404A (ja) ソケットを有するプラスチックパイプ及びソケット付きプラスチックパイプの調製方法
US7562890B2 (en) Front frame for a bicycle
CN206133064U (zh) 一种光纤熔接保护管
CN207279062U (zh) 一种玻璃钢复合缠绕管的内管单元
CN209100807U (zh) 一种新型的缠绕管子
CN207279061U (zh) 一种玻璃钢复合缠绕管的内管单元
CN106273334A (zh) 一种用于增强玻璃纤维管材强度的挤管模具
CN206419613U (zh) 直联式管道内翻衬软管现场接口装置
CN1533877A (zh) 大口径直通塑料管接头的制造方法
CN216530347U (zh) 一种装配式管道
CN1172412C (zh) 电缆接头套管
CN109203457A (zh) 一种于空心材料上构建卯榫结构的方法
CN210831004U (zh) 一种便于紫外光固化修复用扎头
CN106759945A (zh) 一种frp结构内外变波纹楔形混合连接组装件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant