CN107825684A - 管道成型机及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管道成型机及其生产方法，其特征在于：包括机架和设在机架上的旋转芯模，所述旋转芯模包括转芯和螺旋缠绕在转芯上的钢带，所述钢带由转芯第一端螺旋缠绕输入，由转芯第二端输出并穿过转芯的中心孔至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机，以形成管道的内壁层；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘，以形成管道的纤维复合层；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机，以形成管道的保护层；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构，在转芯输出端依次设有管材切割机和管材拖架。该管道成型机设计合理，有利于生产获得强度好的管道。

Description

管道成型机及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种管道成型机及其工作方法。
背景技术：
对于大直径管道（直径在500mm以上）的生产，目前存在着如下问题，1、管道强度差，2、生产的管道圆度、圆柱度差，3、生产效率低。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种管道成型机及其工作方法，该管道成型机设计合理，有利于生产获得强度好的管道。
本发明管道成型机，其特征在于：包括机架和设在机架上的旋转芯模，所述旋转芯模包括转芯和螺旋缠绕在转芯上的钢带，所述钢带由转芯第一端螺旋缠绕输入，由转芯第二端输出并穿过转芯的中心孔至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机，以形成管道的内壁层；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘，以形成管道的纤维复合层；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机，以形成管道的保护层；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构，在转芯输出端依次设有管材切割机和管材拖架。
进一步的，上述转芯第一端设有钢带第一拐向导轮、第二拐向导轮和第三拐向导轮，所述转芯第二端设有第四拐向导轮。
进一步的，上述集成料盘为集成箱式活套，其包括平行并排的多个料盘，每个料盘上均卷绕有预浸带，相邻料盘上的预浸带依次错位螺旋缠绕在上一层的预浸带上。
进一步的，上述集成箱式活套内具有20-180个料盘，即纤维复合层由20-180层预浸带叠合形成。
进一步的，上述预浸带导入复合机构包括设在转芯外周圈上的四组手调压板和间隔设在四组手调压板之间的两组电动控制压板。
进一步的，上述四组手调压板包括两组斜压板和两组弧形压板，分别是第一组斜压板、第二组斜压板，第一组弧形压板和第二组弧形压板；第一组斜压板和第二组斜压板分别与内壁层相切，第一组弧形压板和第二组弧形压板相邻设置；两组电动控制压板分别是第一组电动控制弧形压板和第二组电动控制弧形压板，其中第一组斜压板和第二组斜压板之间设有所述第一组电动控制弧形压板，第二组电动控制弧形压板设在第二组斜压板与第二组弧形压板之间。
进一步的，上述第一组斜压板与内壁层之间导入第一预浸带，所述第二组斜压板与内壁层之间导入第二预浸带。
进一步的，上述第一组电动控制弧形压板和第二组电动控制弧形压板的入料侧设有多根并排排布的尖刺，且其上设有带温控器的电加热器；所述第一组斜压板和第二组斜压板的入料侧均设有犁式烫头，所述犁式烫头包括靠近内壁层表面的不锈钢导热烫头和设在不锈钢导热烫头上方的第一加热器，所述不锈钢导热烫头与第一加热器之间穿设有持续导入的预浸带，上述不锈钢导热烫头包括不锈钢上板片和连接在不锈钢上板片下表面上的下罩壳，下罩壳与上板片之间塞设有第二加热器，上板片靠近内壁层的一侧设有弧形前伸片，所述下罩壳靠近内壁层的一侧呈与内壁层表面相互配合的弧形面。
本发明管道成型机的工作方法，其特征在于：所述管道成型机包括机架和设在机架上的旋转芯模，所述旋转芯模包括转芯和螺旋缠绕在转芯上的钢带，所述钢带由转芯第一端螺旋缠绕输入，由转芯第二端输出并穿过转芯的中心孔至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机，以形成管道的内壁层；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘，以形成管道的纤维复合层；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机，以形成管道的保护层；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构，在转芯输出端依次设有管材切割机和管材拖架；工作时，钢带从转芯的第一端螺旋缠绕输入，接着从转芯的第二端螺旋缠绕输出，然后穿过转芯的中心孔再到转芯第一端，依次反复循环形成管道的内模，通过在转芯第一端上方设有第一挤出机，以挤出第一塑性材料形成管道的内壁层；通过集成料盘在管道的内壁层上敷设由多层预浸带构成的纤维复合层；最后通过转芯第二端上方设有第二挤出机，以挤出第二塑性材料形成管道的保护层；最后通过管材拖架将管道输出，由管材切割机对管道进行切断。
进一步的，上述集成料盘为集成箱式活套，其包括平行并排的多个料盘，每个料盘上均卷绕有预浸带，相邻料盘上的预浸带依次错位螺旋缠绕在上一层的预浸带上；工作时，最靠近转芯第一端的第一料盘在内壁层上敷设第一层预浸带，接着最靠近转芯第二端的第二料盘在第一层预浸带上错位敷设第二层预浸带。
本发明制造的管道强度好，圆度、圆柱度满足要求，且生产效率高。
附图说明：
图1是生产的管道的剖面构造示意图；
图2为本发明的主视构造示意图；
图3为图2的A-A剖面构造示意图；
图4是预浸带导入复合机构的构造示意图；
图5是尖刺的构造示意图；
图6是复带机的构造示意图；
图7是盖有覆胶玻纤片的预浸带坯的示意图；
图8是单层预浸带的玻纤分布示意图；
图9是经复带机处理后加覆玻纤片的预浸带玻纤分布示意图。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
本发明管道成型机包括机架1和设在机架1上的旋转芯模2，所述旋转芯模2包括转芯3和螺旋缠绕在转芯上的钢带4，所述钢带4由转芯第一端301螺旋缠绕输入，由转芯第二端302输出并穿过转芯的中心孔303至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机5，以形成管道A的内壁层A1；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘6，以形成管道的纤维复合层A2；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机7，以形成管道的保护层A3；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构8，在转芯输出端依次设有管材切割机9和管材拖架10。
预浸带在输入集成料盘6之前进行预处理，即在集成料盘6的输送端设有复带机B，以在预浸带的宽度方向上融合一段预浸带，形成90度交叉的预浸带，预浸带的宽度为40-80mm宽。上述第一塑性材料为PE、PPV、PVC等塑性材料，第二塑性材料为PP、PE、PPV、PVC等塑性材料，保护层A3为蜂窝空心保护层，其是通过在第二挤出机7与纤维复合层A2之间设有蜂窝板材制作设备。
所述复带机B包括加热传送带B1、入料传送带B2、加热区B12和冷却区B13；所述入料传送带B2输送盖有覆胶玻纤片B8的预浸带坯B10；所述加热传送带B1的一部分压于入料传送带B2上形成玻纤预压段B11，加热传送带B1的传输路径先后经过玻纤预压段B11、加热区B12和冷却区B13；当盖有覆胶玻纤片的预浸带坯B10到达玻纤预压段B11时，预压段B11对玻纤片B8进行预压使玻纤片B8以预覆胶层贴合于单层预浸带B9上；加热传送带把经预压后的预浸带送入加热区加热以使玻纤片胶合牢固；所述冷却区处设有夹辊B6，加热过的预浸带被送入冷却区B13冷却并以夹辊夹紧，夹辊B6在旋转中把预浸带B10从加热传送带处拉下并对预浸带再次施压以使玻纤片贴合牢固。
所述玻纤片覆于预浸带的正面；所述加热区包括加热辊B4、针梳机构B15和保温辊B5，加热传送带进入加热区后，先以预浸带正面绕经加热辊受热，再通过针梳机构梳理预浸带正面以去除胶合部位内的气泡，最后再以预浸带背面绕经保温辊对预浸带保温。所述加热辊旁侧均匀设置加热器B14作为热源；所述保温辊内设油腔，所述油腔内注有热油以维持保温辊温度。所述加热区设有保温壳B3。经复带机处理过的预浸带以收卷辊B7重新收辊。由收卷辊B7收卷后的预浸带成品即为输入到集成料盘6中的预浸带15，该复带机B对预浸带进行预处理，从而可提高其力学性能。
管材拖架10由多组倾斜设置的滚轮构成，该多组倾斜设置的滚轮驱动管道产品螺旋行进输出。在切割机9与转芯第二端302之间设有超声波检测仪，以实现质量检测。
预浸带的螺旋缠绕速度为5-16米每分钟。管道A的内壁层A1厚度为3-5mm，每层预浸带的厚度为0.5-0.6mm。
进一步的，为了实现钢带4的往复循环使用，上述转芯第一端设有钢带第一拐向导轮11、第二拐向导轮12和第三拐向导轮13，所述转芯第二端设有第四拐向导轮14。
进一步的，为了让预浸带的输入持续不断，不会因为需要衔接预浸带而造成旋转芯模2停机，上述集成料盘6为集成箱式活套，其包括平行并排的多个料盘601，每个料盘601上均卷绕有预浸带15，相邻料盘上的预浸带15依次错位螺旋缠绕在上一层的预浸带上。
进一步的，为了使管道能够达到更好的强度、刚性等参数要求，上述集成箱式活套内具有20-180个料盘，即纤维复合层由20-180层预浸带叠合形成。
进一步的，为了设计合理，上述预浸带导入复合机构8包括设在转芯外周圈上的四组手调压板16和间隔设在四组手调压板之间的两组电动控制压板17。
进一步的，上述四组手调压板16包括两组斜压板和两组弧形压板，分别是第一组斜压板1601、第二组斜压板1602，第一组弧形压板1603和第二组弧形压板1604；第一组斜压板1601和第二组斜压板1602分别与内壁层相切，第一组弧形压板1603和第二组弧形压板1604相邻设置；两组电动控制压板17分别是第一组电动控制弧形压板1701和第二组电动控制弧形压板1702，其中第一组斜压板1601和第二组斜压板1602之间设有所述第一组电动控制弧形压板1701，第二组电动控制弧形压板1702设在第二组斜压板1602与第二组弧形压板1604之间；上述第一组斜压板1601与内壁层之间导入第一预浸带1501，所述第二组斜压板1602与内壁层之间导入第二预浸带1502。
进一步的，为了使导入的预浸带层相互间具有很好的连接强度，上述第一组电动控制弧形压板1701和第二组电动控制弧形压板1702的入料侧设有多根并排排布的尖刺18；所述第一组斜压板1601和第二组斜压板1602的入料侧均设有犁式烫头20，所述犁式烫头20包括靠近内壁层表面的不锈钢导热烫头21和设在不锈钢导热烫头上方的第一加热器22，所述不锈钢导热烫头21与第一加热器22之间穿设有持续导入的预浸带15，上述不锈钢导热烫头21包括不锈钢上板片2101和连接在不锈钢上板片下表面上的下罩壳2102，下罩壳2102与上板片2101之间塞设有第二加热器23，上板片靠近内壁层的一侧设有弧形前伸片24，所述下罩壳靠近内壁层的一侧呈与内壁层表面相互配合的弧形面25。上述尖刺18与弧形前伸片24之间的位置且靠近模芯的表面上设有第三加热器26，该第三加热器26可以射在1601、1602上。
在转芯的中段上输入多少层的预浸带，即沿转芯长度方向设有多少组预浸带导入复合机构8。
本发明预浸带导入复合机构通过不锈钢导热烫头、弧形前伸片及加热器设计，使导入的预浸带整体得到全面的熔化，以及确保之前导入且位于内壁层表面的预浸带也可以处于熔化状态，使新导入的预浸带可以更好的结合，避免出现脱层和结合度差等问题；借助针梳的尖端刺入覆着在内壁层表面的预浸带，并且针梳会以螺旋行进的方式在预浸带表面刮挖，有利于刺破预浸带覆着过程中产生的气泡，起到排气作用，且有利于避免该些气泡存在于管壁中，而造成后期使用过程产生开裂的隐患。经过针梳的刮挖，也提高了新缠入预浸带与之前覆设的预浸带的接触面积，增加了摩擦力，使层与层之间的连接性能、复合强度显著提高。通过反复试验证明，采用该结构的管道其物理性能增加2-3倍。
为了防止由于预浸带在导入时，与加热器接触发生燃烧现象，而使整集成料盘6被引燃，在集成料盘6与旋转芯模2之间设有隔离防火墙26，该隔离防火墙上设有在发生燃烧现象时隔离预浸带的导入。
本发明管道成型机的工作方法，所述管道成型机包括机架和设在机架上的旋转芯模，所述旋转芯模包括转芯和螺旋缠绕在转芯上的钢带，所述钢带由转芯第一端螺旋缠绕输入，由转芯第二端输出并穿过转芯的中心孔至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机，以形成管道的内壁层；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘，以形成管道的纤维复合层；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机，以形成管道的保护层；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构，在转芯输出端依次设有管材切割机和管材拖架；工作时，钢带从转芯的第一端螺旋缠绕输入，接着从转芯的第二端螺旋缠绕输出，然后穿过转芯的中心孔再到转芯第一端，依次反复循环形成管道的内模，通过在转芯第一端上方设有第一挤出机，以挤出第一塑性材料形成管道的内壁层；通过集成料盘在管道的内壁层上敷设由多层预浸带构成的纤维复合层；最后通过转芯第二端上方设有第二挤出机，以挤出第二塑性材料形成管道的保护层；最后通过管材拖架将管道输出，由管材切割机对管道进行切断。
进一步的，上述集成料盘为集成箱式活套，其包括平行并排的多个料盘，每个料盘上均卷绕有预浸带，相邻料盘上的预浸带依次错位螺旋缠绕在上一层的预浸带上；工作时，最靠近转芯第一端的第一料盘在内壁层上敷设第一层预浸带，接着最靠近转芯第二端的第二料盘在第一层预浸带上错位敷设第二层预浸带。
本发明制造的管道强度好，圆度、圆柱度满足要求，且生产效率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种管道成型机，其特征在于：包括机架和设在机架上的旋转芯模，所述旋转芯模包括转芯和螺旋缠绕在转芯上的钢带，所述钢带由转芯第一端螺旋缠绕输入，由转芯第二端输出并穿过转芯的中心孔至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机，以形成管道的内壁层；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘，以形成管道的纤维复合层；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机，以形成管道的保护层；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构，在转芯输出端依次设有管材切割机和管材拖架。
2.根据权利要求1所述的管道成型机，其特征在于：所述转芯第一端设有钢带第一拐向导轮、第二拐向导轮和第三拐向导轮，所述转芯第二端设有第四拐向导轮。
3.根据权利要求1所述的管道成型机，其特征在于：所述集成料盘为集成箱式活套，其包括平行并排的多个料盘，每个料盘上均卷绕有预浸带，相邻料盘上的预浸带依次错位螺旋缠绕在上一层的预浸带上。
4.根据权利要求3所述的管道成型机，其特征在于：所述集成箱式活套内具有20-180个料盘，即纤维复合层由20-180层预浸带叠合形成。
5.根据权利要求1所述的管道成型机，其特征在于：所述预浸带导入复合机构包括设在转芯外周圈上的四组手调压板和间隔设在四组手调压板之间的两组电动控制压板。
6.根据权利要求5所述的管道成型机，其特征在于：所述四组手调压板包括两组斜压板和两组弧形压板，分别是第一组斜压板、第二组斜压板，第一组弧形压板和第二组弧形压板；第一组斜压板和第二组斜压板分别与内壁层相切，第一组弧形压板和第二组弧形压板相邻设置；两组电动控制压板分别是第一组电动控制弧形压板和第二组电动控制弧形压板，其中第一组斜压板和第二组斜压板之间设有所述第一组电动控制弧形压板，第二组电动控制弧形压板设在第二组斜压板与第二组弧形压板之间。
7.根据权利要求6所述的管道成型机，其特征在于：所述第一组斜压板与内壁层之间导入第一预浸带，所述第二组斜压板与内壁层之间导入第二预浸带。
8.根据权利要求7所述的管道成型机，其特征在于：所述第一组电动控制弧形压板和第二组电动控制弧形压板的入料侧设有多根并排排布的尖刺，且其上设有带温控器的电加热器；所述第一组斜压板和第二组斜压板的入料侧均设有犁式烫头，所述犁式烫头包括靠近内壁层表面的不锈钢导热烫头和设在不锈钢导热烫头上方的第一加热器，所述不锈钢导热烫头与第一加热器之间穿设有持续导入的预浸带，上述不锈钢导热烫头包括不锈钢上板片和连接在不锈钢上板片下表面上的下罩壳，下罩壳与上板片之间塞设有第二加热器，上板片靠近内壁层的一侧设有弧形前伸片，所述下罩壳靠近内壁层的一侧呈与内壁层表面相互配合的弧形面。
9.一种管道成型机的工作方法，其特征在于：所述管道成型机包括机架和设在机架上的旋转芯模，所述旋转芯模包括转芯和螺旋缠绕在转芯上的钢带，所述钢带由转芯第一端螺旋缠绕输入，由转芯第二端输出并穿过转芯的中心孔至转芯第一端；所述转芯第一端上方设有往钢带表面挤出第一塑性材料的第一挤出机，以形成管道的内壁层；所述转芯的中段上设有往内壁层上螺旋缠绕多层预浸带的集成料盘，以形成管道的纤维复合层；所述转芯第二端上方设有往纤维复合层上挤出第二塑性材料的第二挤出机，以形成管道的保护层；在转芯的中段上还设有预浸带导入复合机构，在转芯输出端依次设有管材切割机和管材拖架；工作时，钢带从转芯的第一端螺旋缠绕输入，接着从转芯的第二端螺旋缠绕输出，然后穿过转芯的中心孔再到转芯第一端，依次反复循环形成管道的内模，通过在转芯第一端上方设有第一挤出机，以挤出第一塑性材料形成管道的内壁层；通过集成料盘在管道的内壁层上敷设由多层预浸带构成的纤维复合层；最后通过转芯第二端上方设有第二挤出机，以挤出第二塑性材料形成管道的保护层；最后通过管材拖架将管道输出，由管材切割机对管道进行切断。
10.根据权利要求9所述管道成型机的工作方法，其特征在于：所述集成料盘为集成箱式活套，其包括平行并排的多个料盘，每个料盘上均卷绕有预浸带，相邻料盘上的预浸带依次错位螺旋缠绕在上一层的预浸带上；工作时，最靠近转芯第一端的第一料盘在内壁层上敷设第一层预浸带，接着最靠近转芯第二端的第二料盘在第一层预浸带上错位敷设第二层预浸带。
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