CN107498890A - 加强筋缠绕波纹管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加强筋缠绕波纹管，其管体是充气并螺旋缠绕热熔为一体的波纹管状，其两端设有插头端及承口端，一加强筋缠绕波纹管的插头端与另一加强筋缠绕波纹管的承口端通过电热熔连接；管体的波纹内有空腔，空腔呈三角形，空腔的一个面与管壁贴合，空腔内有条片状的塑料加强筋，塑料加强筋垂直于管壁，其外边与空腔的波峰环面热熔连接，内边与空腔的另一面环向热熔连接；塑料加强筋沿的横切面呈Y形，塑料加强筋沿纵向方向开有多个通孔。本发明的空腔为稳固的三角形结构，加强了管体的强度，同时在空腔内增加了带有纵向通孔的Y形塑料加强筋，进一步加强管体的稳固性的同时也节约了材料，节约了成本。

Description

加强筋缠绕波纹管及其制备方法

技术领域

本发明涉及大口径塑料管道技术领域，特别涉及一种加强筋缠绕波纹管及其制备方法。

背景技术

大口径的塑料管广泛的应用在排水、排污工程中。通过在管体上增加加强波纹，可以提升管体的刚度，加强耐磨性能、延长使用寿命、减少维护成本。但是，现有技术中，波纹的结构不够节省材料，而一些使用空腔结构的管体，空腔的结构大多为半圆形，这样的结构虽然节约材料，但结构的强度不够大，管体依旧容易破裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种强度大且成本较低的塑料导管。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种加强筋缠绕波纹管，其管体是充气并螺旋缠绕热熔为一体的波纹管状，其两端设有插头端及承口端，一加强筋缠绕波纹管的插头端与另一加强筋缠绕波纹管的承口端通过电热熔连接；所述管体的波纹内有空腔，所述空腔呈三角形，空腔的一个面与所述管壁贴合，空腔内有条片状的塑料加强筋，所述塑料加强筋垂直于管壁，其外边与空腔的波峰环面热熔连接，内边与空腔的另一面环向热熔连接；所述塑料加强筋沿的横切面呈Y形，所述塑料加强筋沿纵向方向开有多个通孔。

优选地：所述管体、插头端及承口端通过PE聚乙烯材料制成，所述塑料加强筋通过PP 聚氯乙烯材料制成。

优选地：所述管体的PE聚乙烯材料中混有钢条。

优选地：还包括第一电热件；所述插头端包括第一环面及第二环面，所述第一环面与所述第二环面形成一锐角的突出结构；所述承口端包括第三环面及第四环面，所述第三环面与所述第四环面形成一凹陷结构，且该凹陷结构与所述突出结构相互吻合；所述第一电热件，安装在一加强筋缠绕波纹管的承口端及另一加强筋缠绕波纹管的插头端之间。

优选地，所述第一电热件包括电热丝、包裹层、导线、塑料护圈和接线柱，所述电热丝以聚乙烯材料制成的包裹层包覆；所述电热丝安装于两个加强筋缠绕波纹管之间；所述导线连接所述电热丝和接线柱，所述接线柱与电源连接，所述塑料护圈套在所述接线柱上。

优选地，还包括第二电热件，所述第二电热件由聚乙烯材料制成，为圆环状，套设于两个加强筋缠绕波纹管的连接处位置。

优选地，所述插头端的内壁设置有插头端倒角；所述承口端的内壁设置有承口端倒角。

优选地：由所述管体和所述塑料加强筋构成的复合型材是以螺旋方式缠绕成加筋缠绕波纹管，相邻的两圈复合型材的重合部分通过加热熔合连接。

优选地：所述相邻的两圈复合型材的重合部分是由相邻的复合型材中管体的叶边叠压互补形成的平面，所述叠压在一起的叶边是相互平行的斜面。

本发明还提供一种如上所述的加筋缠绕波纹管的制备方法，具体步骤如下：

第一工序，加筋缠绕波纹管的插口端成型工艺：

步骤一，启动成型机组，对管状胎具旋转加热，使其温度升高到工艺温度；

步骤二，启动管壁型材挤出机，将挤出的管壁型材压成扁平状压在管状胎具上、且在挤压的同时进行缠绕加工；

步骤三，当插口端的第二道型材与第一道型材重合时，进行接面熔合，当插口端长度、厚度达到要求后，留有进行车加工的余量；此时插口端成型完成，开始进行第二工序，即加筋缠绕波纹管的缠绕加筋波纹段的成型工艺，包括塑料加强筋的成型工艺；塑料加强筋与管体的复合工艺；复合后的型材成型为缠绕加筋波纹段的成型工艺，具体如下；

一、塑料加强筋的成型工艺：

步骤一，启动塑料加强筋型材挤出机，放入加强筋材料并加热升温，安装Y字型材挤出模；

步骤二，挤出加强筋Y字型材；

步骤三，将成型的加强筋Y字型材放入水槽中冷却；

步骤四，冷却后，在加强筋型材上冲压通气孔，形成塑料加强筋；

步骤五，将塑料加强筋上的水分吹干，开始进入管壁型材挤出模，进行复合；

二、塑料加强筋与管体的复合工艺：

步骤一，启动管壁型材挤出机，放入管体原料并加热，升温，安装波纹挤出模；

步骤二，挤出复合有塑料加强筋的复合型材；

步骤三，将复合型材的一头封闭与第一工序中成型的插口端熔合；

步骤四，向复合型材内冲入压缩空气，并在复合型材料旁放置呈预设角度的模具，以形成三角形空腔；

步骤五，起动成型机，使管状胎具旋转起来，将复合型材缠绕上旋转的管状胎具；

步骤六，对缠绕在管状胎具上第一圈的复合型材的叶边进行加热，准备与第二圈的复合型材的叶边进行熔合；

三、复合后的型材成型为缠绕加筋波纹段的成型工艺：

步骤一，管状胎具旋转到第二圈的时候，将第一圈的复合型材和第二圈的复合型材的重合部分进行叠压复合、熔融在一起；

步骤二，将相邻两圈的复合型材的重合部分熔合面压上，并根据工艺要求施加工艺压力；

步骤三，随着管状胎具的旋转，复合型材不断缠绕直到缠绕加筋波纹段结束、承口端加工开始位置；

开始进行第三工序，加筋缠绕波纹管的承口端成型工艺：

步骤一，关闭塑料加强筋型材挤出机，管壁型材挤出机继续挤出、缠绕，实施缠绕加筋波纹段的收口工作并熔合；

步骤二，停止向复合型材中冲入压缩空气；

步骤三，继续加热，使管壁型材表面达到熔触温度状态，准备与缠绕于承口端的管壁型材熔合；

步骤四，将挤出的管壁型材压成扁平状、且在挤压的同时缠绕加工，与缠绕波纹段的收口进行熔合处理、热压成一体；

步骤五，到承口端的第二圈扁平状的管壁型材缠绕上后，将承口端的第一圈扁平状的管壁型材和第二圈扁平状的管壁型材熔合后压在一起；

步骤六，承口端成型胎具上已套上预注塑好的电加热圈，将电加热圈的两个电极头牵引到缠绕的扁平状的管壁型材与之电热熔合起来；

步骤七，当扁平状的管壁型材缠绕到承口端的最后一圈时，进行压合；

步骤八，当扁平状的管壁型材缠绕完最后一圈，关闭管壁型材挤出机，一根双塑加筋缠绕波纹管基本成型；

随后进入第四工序，后续的收尾加工工艺：

步骤一，待基本成型的加筋缠绕波纹管的温度冷却后，进行承口端外壁和插口端外壁的车加工；

步骤二，将加筋缠绕波纹管连同管状胎具一起吊上脱模架上，进行脱模，卸掉胎具；

步骤三，进行产品检验，将合格的收货保存，不合格的进行处置。

采用上述技术方案，由于采用了插头端、承口端及管体，形成了一种加强筋缠绕波纹管。通过在管体增加一三角形的空腔，且在空腔内增加Y字形塑料加强筋，三角形的空腔及其内部的Y字形塑料加强筋使得管体更加稳固，而在加强筋的纵向方向设置通孔，可以节约材料，减低成本。本发明提出的加强筋缠绕波纹管，成本较低，稳固耐用。

附图说明

图1为空腔的结构示意图；

图2为插头端与承口端连接的结构示意图；

图3为第一电热件的横截面的结构示意图；

图4为两个加强筋缠绕波纹管连接的结构示意图；

图5为加强筋缠绕波纹管的结构示意图。

图中，100-插头端，200-承口端，300-管体，400-第一电热件，500-第二电热件，110- 第一环面，120-第二环面，210-第三环面，220-第四环面，310-空腔，320-塑料加强筋，410- 电热丝，420-导线，430-接线柱，440-塑料护圈，450-包裹层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1，本发明的技术方案提出一种加强筋缠绕波纹管，其管体300是充气并螺旋缠绕热熔为一体的波纹管状，其两端设有插头端100及承口端200，一加强筋缠绕波纹管的插头端100与另一加强筋缠绕波纹管的承口端200通过电热熔连接；管体300的波纹内有空腔 310，空腔310呈三角形，空腔310的一个面与管壁贴合，空腔310内有条片状的塑料加强筋320，塑料加强筋320垂直于管壁，其外边与空腔310的波峰环面热熔连接，内边与空腔310 的另一面环向热熔连接；塑料加强筋沿320的横切面呈Y形，塑料加强筋320沿纵向方向开有多个通孔。

本发明的实施例采用了插头端100、承口端200及管体300，形成了一种加强筋缠绕波纹管。通过在管体300增加一三角形的空腔310，且在空腔310内增加Y字形塑料加强筋320，三角形的空腔310及其内部的Y字形塑料加强筋320使得管体更加稳固，而在加强筋的纵向方向设置通孔，可以节约材料，减低成本。本发明提出的加强筋缠绕波纹管，成本较低，稳固耐用。

具体地：管体300、插头端100及承口端200通过PE聚乙烯材料制成，塑料加强筋320通过PP聚氯乙烯材料制成。

聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

具体地：管体300的PE聚乙烯材料中混有钢条。

通过钢丝缠绕网作为聚乙烯塑料管的骨架增强体，以高密度聚乙烯(HDPE)为基体，采用高性能的HDPE改性粘结树脂将钢丝骨架与内、外层高密度聚乙烯紧密地连接在一起，使之具有优良的复合效果。因为有了高强度钢丝增强体被包覆在连续热塑性塑料之中，因此这种复合管克服了钢管和塑料管各自的缺点，而又保持了钢管和塑料管各自的优点。

参照图2、图4及图5，具体地：还包括第一电热件400；插头端100包括第一环面110及第二环面120，第一环面110与第二环面120形成一锐角的突出结构；承口端200包括第三环面210及第四环面220，第三环面210与第四环面220形成一凹陷结构，且该凹陷结构与突出结构相互吻合；第一电热件400，安装在一加强筋缠绕波纹管的承口端200及另一加强筋缠绕波纹管的插头端100之间。

进一步地，本发明实施例电热熔的承接口结构还可以为：包括两个相同的承接口及电热件；两个承接口设置于管体的两端位置，承接口为锯齿型，且两个承接口相互吻合，电热件为锯齿条状，安装于两个所述锯齿形电热熔连接塑料管的承接口之间。

参照图3，具体地，第一电热件400包括电热丝410、包裹层450、导线420、塑料护圈440和接线柱430，电热丝410以聚乙烯材料制成的包裹层450包覆；电热丝410安装于两个加强筋缠绕波纹管之间；导线420连接电热丝410和接线柱430，接线柱430与电源连接，塑料护圈440套在接线柱430上。

具体地，还包括第二电热件500，第二电热件500由聚乙烯材料制成，为圆环状，套设于两个加强筋缠绕波纹管的连接处位置。

电热熔是通电而使电热熔带内嵌电热丝发热，热能将管材、管件表面熔化，冷却固化后而把塑料管材焊接在一起。

具体地，插头端100的内壁设置有插头端倒角；承口端200的内壁设置有承口端倒角。

具体地：由管体300和塑料加强筋构成的复合型材是以螺旋方式缠绕成加筋缠绕波纹管，相邻的两圈复合型材的重合部分通过加热熔合连接。

具体地：相邻的两圈复合型材的重合部分是由相邻的复合型材中管体300的叶边叠压互补形成的平面，叠压在一起的叶边是相互平行的斜面。

本发明还提供一种如上的加筋缠绕波纹管的制备方法，具体步骤如下：

第一工序，加筋缠绕波纹管的插口端100成型工艺：

步骤一，启动成型机组，对管状胎具旋转加热，使其温度升高到工艺温度；

步骤二，启动管壁型材挤出机，将挤出的管壁型材压成扁平状压在管状胎具上、且在挤压的同时进行缠绕加工；

步骤三，当插口端100的第二道型材与第一道型材重合时，进行接面熔合，当插口端100 长度、厚度达到要求后，留有进行车加工的余量；此时插口端成型完成，开始进行第二工序，即加筋缠绕波纹管的缠绕加筋波纹段的成型工艺，包括塑料加强筋320的成型工艺；塑料加强筋320与管体300的复合工艺；复合后的型材成型为缠绕加筋波纹段的成型工艺，具体如下；

一、塑料加强筋320的成型工艺：

步骤一，启动塑料加强筋型320材挤出机，放入加强筋材料并加热升温，安装Y字型材挤出模；

步骤二，挤出加强筋Y字型材；

步骤三，将成型的加强筋Y字型材放入水槽中冷却；

步骤四，冷却后，在加强筋型材上冲压通气孔，形成塑料加强筋320；

步骤五，将塑料加强320筋上的水分吹干，开始进入管壁型材挤出模，进行复合；

二、塑料加强筋320与管体200的复合工艺：

步骤一，启动管壁型材挤出机，放入管体300原料并加热，升温，安装波纹挤出模；

步骤二，挤出复合有塑料加强筋320的复合型材；

步骤三，将复合型材的一头封闭与第一工序中成型的插口端100熔合；

步骤四，向复合型材内冲入压缩空气，并在复合型材料旁放置呈预设角度的模具，以形成三角形空腔310；

步骤五，起动成型机，使管状胎具旋转起来，将复合型材缠绕上旋转的管状胎具；

步骤六，对缠绕在管状胎具上第一圈的复合型材的叶边进行加热，准备与第二圈的复合型材的叶边进行熔合；

三、复合后的型材成型为缠绕加筋波纹段的成型工艺：

步骤一，管状胎具旋转到第二圈的时候，将第一圈的复合型材和第二圈的复合型材的重合部分进行叠压复合、熔融在一起；

步骤二，将相邻两圈的复合型材的重合部分熔合面压上，并根据工艺要求施加工艺压力；

步骤三，随着管状胎具的旋转，复合型材不断缠绕直到缠绕加筋波纹段结束、承口端加工开始位置；

开始进行第三工序，加筋缠绕波纹管的承口端200成型工艺：

步骤一，关闭塑料加强筋型材挤出机，管壁型材挤出机继续挤出、缠绕，实施缠绕加筋波纹段的收口工作并熔合；

步骤二，停止向复合型材中冲入压缩空气；

步骤三，继续加热，使管壁型材表面达到熔触温度状态，准备与缠绕于承口端200的管壁型材熔合；

步骤四，将挤出的管壁型材压成扁平状、且在挤压的同时缠绕加工，与缠绕波纹段的收口进行熔合处理、热压成一体；

步骤五，到承口端200的第二圈扁平状的管壁型材缠绕上后，将承口端200的第一圈扁平状的管壁型材和第二圈扁平状的管壁型材熔合后压在一起；

步骤六，承口端200成型胎具上已套上预注塑好的电加热圈，将电加热圈的两个电极头牵引到缠绕的扁平状的管壁型材与之电热熔合起来；

步骤七，当扁平状的管壁型材缠绕到承口端200的最后一圈时，进行压合；

步骤八，当扁平状的管壁型材缠绕完最后一圈，关闭管壁型材挤出机，一根双塑加筋缠绕波纹管基本成型；

随后进入第四工序，后续的收尾加工工艺：

步骤一，待基本成型的加筋缠绕波纹管的温度冷却后，进行承口端200外壁和插口端外壁的车加工；

步骤二，将加筋缠绕波纹管连同管状胎具一起吊上脱模架上，进行脱模，卸掉胎具；

步骤三，进行产品检验，将合格的收货保存，不合格的进行处置。

本发明提出了一种加强筋缠绕波纹管，通过在管体300上设置三角形的空腔310，并在空腔310内增加Y形的带有通孔的加强筋，是的管体更加稳固，耐用的同时节约了材料，减低了成本。同时插头端100与承口端200设置为相互吻合的突出结构，以加大电热熔的接触面积；两个加强筋缠绕波纹管之间的插头端100与承口端200通过第一电热件进行电热熔，并在承接口200的外部套设一环状的第二电热件，对第二电热件进行加热，使得管体的连接处更加稳固，密闭性能也更好。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加强筋缠绕波纹管，其特征在于：一种加筋缠绕波纹管，其管体是充气并螺旋缠绕热熔为一体的波纹管状，其两端设有插头端及承口端，一加强筋缠绕波纹管的插头端与另一加强筋缠绕波纹管的承口端通过电热熔连接；所述管体的波纹内有空腔，所述空腔呈三角形，空腔的一个面与管壁贴合，空腔内有条片状的塑料加强筋，所述塑料加强筋垂直于管壁，其外边与空腔的波峰环面热熔连接，内边与空腔的另一面环向热熔连接；所述塑料加强筋沿的横切面呈Y形，所述塑料加强筋沿纵向方向开有多个通孔。

2.根据权利要求1所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于：所述管体、插头端及承口端通过PE聚乙烯材料制成，所述塑料加强筋通过PP聚氯乙烯材料制成。

3.根据权利要求2所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于：所述管体的PE聚乙烯材料中混有钢条。

4.根据权利要求3所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于：还包括第一电热件；所述插头端包括第一环面及第二环面，所述第一环面与所述第二环面形成一锐角的突出结构；所述承口端包括第三环面及第四环面，所述第三环面与所述第四环面形成一凹陷结构，且该凹陷结构与所述突出结构相互吻合；所述第一电热件，安装在一加强筋缠绕波纹管的承口端及另一加强筋缠绕波纹管的插头端之间。

5.根据权利要求4所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于，所述第一电热件包括电热丝、包裹层、导线、塑料护圈和接线柱，所述电热丝以聚乙烯材料制成的包裹层包覆；所述电热丝安装于两个加强筋缠绕波纹管之间；所述导线连接所述电热丝和接线柱，所述接线柱与电源连接，所述塑料护圈套在所述接线柱上。

6.根据权利要求5所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于，还包括第二电热件，所述第二电热件由聚乙烯材料制成，为圆环状，套设于两个加强筋缠绕波纹管的连接处位置。

7.根据权利要求6所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于，所述插头端的内壁设置有插头端倒角；所述承口端的内壁设置有承口端倒角。

8.根据权利要求1所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于：由所述管体和所述塑料加强筋构成的复合型材是以螺旋方式缠绕成加筋缠绕波纹管，相邻的两圈复合型材的重合部分通过加热熔合连接。

9.根据权利要求8所述的加强筋缠绕波纹管，其特征在于：所述相邻的两圈复合型材的重合部分是由相邻的复合型材中管体的叶边叠压互补形成的平面，所述叠压在一起的叶边是相互平行的斜面。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的加强筋缠绕波纹管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一工序，加筋缠绕波纹管的插口端成型工艺：

步骤一，启动成型机组，对管状胎具旋转加热，使其温度升高到工艺温度；

步骤二，启动管壁型材挤出机，将挤出的管壁型材压成扁平状压在管状胎具上、且在挤压的同时进行缠绕加工；

步骤三，当插口端的第二道型材与第一道型材重合时，进行接面熔合，当插口端长度、厚度达到要求后，留有进行车加工的余量；此时插口端成型完成，开始进行第二工序，即加筋缠绕波纹管的缠绕加筋波纹段的成型工艺，包括塑料加强筋的成型工艺；塑料加强筋与管体的复合工艺；复合后的型材成型为缠绕加筋波纹段的成型工艺，具体如下；

一、塑料加强筋的成型工艺：

步骤一，启动塑料加强筋型材挤出机，放入加强筋材料并加热升温，安装Y字型材挤出模；

步骤二，挤出加强筋Y字型材；

步骤三，将成型的加强筋Y字型材放入水槽中冷却；

步骤四，冷却后，在加强筋型材上冲压通气孔，形成塑料加强筋；

步骤五，将塑料加强筋上的水分吹干，开始进入管壁型材挤出模，进行复合；

二、塑料加强筋与管体的复合工艺：

步骤一，启动管壁型材挤出机，放入管体原料并加热，升温，安装波纹挤出模；

步骤二，挤出复合有塑料加强筋的复合型材；

步骤三，将复合型材的一头封闭与第一工序中成型的插口端熔合；

步骤四，向复合型材内冲入压缩空气，并在复合型材料旁放置呈预设角度的模具，以形成三角形空腔；

步骤五，起动成型机，使管状胎具旋转起来，将复合型材缠绕上旋转的管状胎具；

步骤六，对缠绕在管状胎具上第一圈的复合型材的叶边进行加热，准备与第二圈的复合型材的叶边进行熔合；

三、复合后的型材成型为缠绕加筋波纹段的成型工艺：

步骤一，管状胎具旋转到第二圈的时候，将第一圈的复合型材和第二圈的复合型材的重合部分进行叠压复合、熔融在一起；

步骤二，将相邻两圈的复合型材的重合部分熔合面压上，并根据工艺要求施加工艺压力；

步骤三，随着管状胎具的旋转，复合型材不断缠绕直到缠绕加筋波纹段结束、承口端加工开始位置；

开始进行第三工序，加筋缠绕波纹管的承口端成型工艺：

步骤一，关闭塑料加强筋型材挤出机，管壁型材挤出机继续挤出、缠绕，实施缠绕加筋波纹段的收口工作并熔合；

步骤二，停止向复合型材中冲入压缩空气；

步骤三，继续加热，使管壁型材表面达到熔触温度状态，准备与缠绕于承口端的管壁型材熔合；

步骤四，将挤出的管壁型材压成扁平状、且在挤压的同时缠绕加工，与缠绕波纹段的收口进行熔合处理、热压成一体；

步骤五，到承口端的第二圈扁平状的管壁型材缠绕上后，将承口端的第一圈扁平状的管壁型材和第二圈扁平状的管壁型材熔合后压在一起；

步骤六，承口端成型胎具上已套上预注塑好的电加热圈，将电加热圈的两个电极头牵引到缠绕的扁平状的管壁型材与之电热熔合起来；

步骤七，当扁平状的管壁型材缠绕到承口端的最后一圈时，进行压合；

步骤八，当扁平状的管壁型材缠绕完最后一圈，关闭管壁型材挤出机，一根双塑加筋缠绕波纹管基本成型；

随后进入第四工序，后续的收尾加工工艺：

步骤一，待基本成型的加筋缠绕波纹管的温度冷却后，进行承口端外壁和插口端外壁的车加工；

步骤二，将加筋缠绕波纹管连同管状胎具一起吊上脱模架上，进行脱模，卸掉胎具；

步骤三，进行产品检验，将合格的收货保存，不合格的进行处置。