CN109469775A - Hdpe立钢复合增强缠绕波纹管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，HDPE立钢复合增强缠绕波纹管由多个固定单体缠绕熔接制成，固定单体包括矩形框架及向矩形框架两侧延伸的第一水平板及第二水平板，矩形框架、第一水平板及第二水平板都由HDPE材料制成；矩形框架开有矩形空腔，矩形空腔侧壁竖直嵌有一片或多片塑钢复合材料制成的支撑钢带；第一水平板的水平位置高于第二水平板，一固定单体的第一水平板的下表面与另一固定单体的第二水平板的上表面热熔连接。本发明通过在管体的外壁上增加竖直的支撑钢带，制造工艺简单、塑料与钢带之间不易脱层、结构稳固。
Description
技术领域
本发明涉及管道制造技术领域，特别涉及一种HDPE立钢复合增强缠绕波纹管及其制造方法。
背景技术
HDPE管是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃制成的管道，广泛的应用于主要用于市政工程供水系统，建筑物室内给水系统，室外埋地给水系统及居住小区、厂区埋地给水系统，旧管线修复，水处理工程管道系统，园林及灌溉等领域。而HDPE立钢复合增强缠绕波纹管是在管壁内嵌入钢带，以提高管壁的强度的一种波纹管。现有的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管钢带成Ω型，钢带面积大，HDPE复合面也积大，容易造成內壁收缩脱层。且传统的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管生产工艺复杂，经过三次HDPE材料挤涂复合和一次钢带成型，螺旋缠绕时要求四步工序同步完成，且同步要求高，操作控制性能差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提供一种工艺简单、钢带不易脱层、结构稳固的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管由多个固定单体缠绕熔接制成，所述固定单体包括矩形框架及向矩形框架两侧延伸的第一水平板及第二水平板，所述矩形框架、所述第一水平板及所述第二水平板都由HDPE材料制成；
所述矩形框架开有矩形空腔，所述矩形空腔侧壁竖直嵌有至少一片钢材料制成的支撑钢带；
所述第一水平板的水平位置高于所述第二水平板，一固定单体的第一水平板的下表面与另一固定单体的第二水平板的上表面热熔连接。
优选地：每个所述固定单体的矩形框架都开有三个相连的矩形空腔。
优选地：每个所述固定单体包括两片支撑钢带，所述支撑钢带分别内嵌于中心位置矩形空腔的左侧壁和右侧壁。
优选地：所述第一水平板及所述第二水平板都开有空腔。
优选地：还包括热熔胶层，所述热熔胶层覆盖于所述第一水平板及所述第二水平板的表面。
优选地：所述固定单体之间通过电热熔连接。
优选地：所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的管道内壁及外壁都设置一层由环氧粉末制成的防腐层。
优选地：所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的两端还分别设有相互切合的插头端及承口端，两个所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管通过插头端及承口端电热熔连接。
本发明还提供一项如上所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的制造方法，其特征在于，包括步骤：
由HDPE挤出机将塑化的HDPE原料挤入模具与钢带复合，形成热态的固定单体；
热态的固定单体进入真空水箱冷却定型；
通过成型缠绕机将冷却定型的固定单体螺旋缠绕，使缠绕的固定单体热熔接成管材；
对熔接处进行冷却处理；
按预设的计量长度进行切割。
优选地：通过成型缠绕机将冷却定型的固定单体螺旋缠绕的步骤之前还包括了步骤：在重叠的第一水平板及第二水平板之间挤涂热熔胶。
采用上述技术方案，由于采用多个固定单体缠绕熔接制成HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其中的固定单体设有矩形框架及用于相互热熔固定的第一水平板及第二水平板，矩形框架还设有竖直内嵌的支撑钢带。由于支撑钢带为条带状，且为竖直设立，使得管壁更加稳固，且钢带不易于HDPE材料发生脱层，提升了管体的使用寿命，减低了成本。
附图说明
图1为本发明HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的固定单体的横截面图；
图2为本发明HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的固定单体的立体图；
图3为本发明的两个固定单体连接的截面图；
图4为本发明HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的生产方法流程图。
图中，100-矩形框架，200-第一水平板，300-第二水平板，110-矩形空腔，120-支撑钢带。
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、图2及图3，本发明提出一种HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，HDPE立钢复合增强缠绕波纹管由多个固定单体缠绕熔接制成，固定单体包括矩形框架100及向矩形框架两侧延伸的第一水平板200及第二水平板300，矩形框架100、第一水平板200及第二水平板300都由HDPE材料制成；矩形框架100开有矩形空腔110，矩形空腔110侧壁竖直嵌有至少一片钢材料制成的支撑钢带120；第一水平板200的水平位置高于第二水平板300，一固定单体的第一水平板200的下表面与另一固定单体的第二水平板300的上表面热熔连接。
需要说明的是，第一水平板200的略高于第二水平板300，使得两个固定单体之间可以相互切合。
本发明的支撑钢带120由塑钢复合材料制成。
采用上述技术方案，由于采用多个固定单体缠绕熔接制成HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其中的固定单体设有矩形框架100及用于相互热熔固定的第一水平板200及第二水平板300，矩形框架100还设有竖直内嵌的支撑钢带120。由于支撑钢带120为条带状，且为竖直设立，使得管壁更加稳固，且钢带不易于HDPE材料发生脱层，提升了管体的使用寿命，减低了成本。
具体地：每个固定单体的矩形框架100都开有三个相连的矩形空腔110。
具体地：每个固定单体包括两片支撑钢带120，支撑钢带120分别内嵌于中心位置矩形空腔110的左侧壁和右侧壁。
需要说明的是，本发明实施例中相互连接的矩形空腔100为一字形设置，通过将支撑钢带120设置在中心位置的矩形空腔110的侧壁，使得矩形框架100支撑点分布更加均匀，管体更加的稳固，不易塌陷。
具体地：第一水平板200及第二水平板200都开有空腔。
具体地：还包括热熔胶层，热熔胶层覆盖于第一水平板200及第二水平板300的表面。
具体地：固定单体之间通过电热熔连接。
具体地：HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的管道内壁及外壁都设置一层由环氧粉末制成的防腐层。
需要说明的是，通过防腐层的设立，可以防止管道腐化，延长使用寿命。
具体地：HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的两端还分别设有相互切合的插头端及承口端，两个HDPE立钢复合增强缠绕波纹管通过插头端及承口端电热熔连接。
需要说明的是，通过插头端及承口端的设置，使得HDPE立钢复合增强缠绕波纹管之间的连接更加稳固，气密性更佳。
需要说明的是，传统HDPE立钢复合增强缠绕波纹管钢带成Ω型，钢带面积大，HDPE复合面也积大，Ω型内壁复合薄，在面积大的同时因不同的收缩率，Ω型外壁HDPE复合层会缩紧，但內壁收缩容易脱层，脱层导致钢带没保护容易氧化，产品使用寿命也短。而本发明提出的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的支撑钢带120面积小，是直立形的，复合便捷而且HDPE复合厚实，收缩变紧，不脱层，支撑钢带120保护好，产品使用寿命长。
传统HDPE立钢复合增强缠绕波纹管工艺复杂，钢带Ω弧度高型面积高大，HDPE和钢带材料用量也大，同环刚度等级下管综合产成本高。本发明中的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管波纹矮面积小，支撑钢带120面积小，材料用量少，生产工艺简单，综合产成本低。
HDPE双平壁塑钢缠绕管和本HDPE立钢复合增强缠绕波纹管对比，因前者是整体上下平壁结构，体积大，重量重，管材弯曲性能低，抵抗地质不均匀沉降性能差。而后者因单壁与波纹间隔链接，体积小，管材弯曲性能好，抵抗地质不均匀沉降性能强。
参照图4，本发明还提供一项如上的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的制造方法，其特征在于，包括步骤：
S10：由HDPE挤出机将塑化的HDPE原料挤入模具与钢带复合，形成热态的固定单体；
S20：热态的固定单体进入真空水箱冷却定型；
S40：通过成型缠绕机将冷却定型的固定单体螺旋缠绕，使缠绕的固定单体热熔接成管材；
S50：对熔接处进行冷却处理；
S60：按预设的计量长度进行切割。
具体地：通过成型缠绕机将冷却定型的固定单体螺旋缠绕的步骤之前还包括了步骤S30：在重叠的第一水平板及第二水平板之间挤涂热熔胶。
进一步地，在以上步骤之前，还包括步骤：制作相关磨具。
需要说明的是，传统的Ω型型HDPE立钢复合增强缠绕波纹管生产工艺复杂，经过三次HDPE材料挤涂复合和一次钢带成型，螺旋缠绕时要求四步工序同步完成，而且同步要求高，操作控制性能差。而本发明提出的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管生产工艺简单，先由复合模具一次性完成HDPE材料与支撑钢带120复合共挤成型，支撑钢带120不需做成型处理，再在重叠的平板壁间挤涂热熔胶熔接成管材，分段控制，同步要求低。
本发明通过在管道的管壁上添加与管壁相垂直的支撑钢带120，是的管体更加坚固，同时支撑钢带与HDPE的接触面积较小，不易发生脱层，延长了管壁的使用寿命，且节约了材料。
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HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管由多个固定单体缠绕熔接制成，所述固定单体包括矩形框架及向矩形框架两侧延伸的第一水平板及第二水平板，所述矩形框架、所述第一水平板及所述第二水平板都由HDPE材料制成；
所述矩形框架开有矩形空腔，所述矩形空腔侧壁竖直嵌有至少一片钢材料制成的支撑钢带；
所述第一水平板的水平位置高于所述第二水平板，一固定单体的第一水平板的下表面与另一固定单体的第二水平板的上表面热熔连接。
2.根据权利要求1所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：每个所述固定单体的矩形框架都开有三个相连的矩形空腔。
3.根据权利要求2所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：每个所述固定单体包括两片支撑钢带，所述支撑钢带分别内嵌于中心位置矩形空腔的左侧壁和右侧壁。
4.根据权利要求1所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：所述第一水平板及所述第二水平板都开有空腔。
5.根据权利要求1所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：还包括热熔胶层，所述热熔胶层覆盖于所述第一水平板及所述第二水平板的表面。
6.根据权利要求1所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：所述固定单体之间通过电热熔连接。
7.根据权利要求1所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的管道内壁及外壁都设置一层由环氧粉末制成的防腐层。
8.根据权利要求1所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管，其特征在于：所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的两端还分别设有相互切合的插头端及承口端，两个所述HDPE立钢复合增强缠绕波纹管通过插头端及承口端电热熔连接。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的制造方法，其特征在于，包括步骤：
由HDPE挤出机将塑化的HDPE原料挤入模具与钢带复合，形成热态的固定单体；
热态的固定单体进入真空水箱冷却定型；
通过成型缠绕机将冷却定型的固定单体螺旋缠绕，使缠绕的固定单体热熔接成管材；
对熔接处进行冷却处理；
按预设的计量长度进行切割。
10.根据权利要求9所述的HDPE立钢复合增强缠绕波纹管的制造方法，其特征在于：通过成型缠绕机将冷却定型的固定单体螺旋缠绕的步骤之前还包括了步骤：在重叠的第一水平板及第二水平板之间挤涂热熔胶。
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