CN109940345B - 一种保温薄壁无缝铜管及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保温薄壁无缝铜管，包括铜管本体、设置于铜管本体外侧的橡胶层以及设置于橡胶层外侧的pvc套，所述铜管本体的外侧沿铜管本体的长度方向均匀固接有多个延伸至橡胶层内的连接杆，所述铜管本体的外侧还套设有位于橡胶层内部的螺旋加固丝，所述螺旋加固丝内侧固接于各连接杆。本发明具有能够大大延长保温铜管的使用寿命的效果。

Description

一种保温薄壁无缝铜管及其加工方法

技术领域

本发明涉及铜管加工的技术领域，尤其是涉及一种保温薄壁无缝铜管及其加工方法。

背景技术

铜水管的使用日趋广泛，生活中常被作为热水管。但是在其应用的过程中，会出现如下问题。由于铜水管的导热系数较大，会使热水在输送的过程中热量损失较大，浪费能源，此外，铜管外侧长期裸露在外，铜管也会快速的氧化变黑，从而使铜管的老化加快，为了解决上述的问题，目前市面上出现了保温铜管。

现有的可参考授权公告号为：CN202371328U的中国实用新型专利，其涉及一种铜管的技术领域，尤其是一种纯铜管。其包括铜管本体、外壁和PP-R层，铜管本体外部设有外壁，外壁上附有一层PP-R层。这种纯铜管结构简单，使用方便，实用性强，隔热保温效果比较好，避免了热量的浪费，防止了漏水现象的发生，大大降低了安装工艺的难度，同时也提高了安装施工的质量，延长了铜管的使用寿命，易于推广应用。

上述文案中采用在铜管本体的外侧包覆一层PP-R层，形成保温铜管，目前市面上也大都采用该种方式制成保温铜管，但保温铜管使用过程中，其铜管本体会产生热胀冷缩的现象，此时，对外侧的PP-R层会产生较大的影响，进而使PP-R层管产生开裂剥落等现象，大大降低了保温铜管的使用寿命。

发明内容

本发明的目的一是提供一种保温薄壁无缝铜管，具有能够大大延长保温铜管的使用寿命的优点；本发明的目的二是提供一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，具有能够生产出使用寿命较长的保温铜管的优点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种保温薄壁无缝铜管，包括铜管本体、设置于铜管本体外侧的橡胶层以及设置于橡胶层外侧的pvc套，所述铜管本体的外侧沿铜管本体的长度方向均匀固接有多个延伸至橡胶层内的连接杆，所述铜管本体的外侧还套设有位于橡胶层内部的螺旋加固丝，所述螺旋加固丝内侧固接于各连接杆。

通过采用上述技术方案，通过采用pvc层以及橡胶层能够对铜管本体进行保温，且采用的pvc层能够对应橡胶层进行保护，通过采用的橡胶层在铜管本体由于温度变化产生变形时，能够通过自身的弹性，自动适应铜管本体的变化，进而减少铜管本体尺寸变化对pvc层的影响，延长保温管的使用寿命，此外，采用的多根固接于铜管外侧且延伸至橡胶层内的连接杆能够加强橡胶层与铜管连接的紧密性，采用设置橡胶层内的螺旋加固丝能够增加橡胶层的韧性，采用螺旋加固丝与连接杆端部固接，进一步的加强铜管本体与橡胶层牢固连接，延长保温管的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述pvc套周面沿其轴线方向均匀设置有若干缩口部。

通过采用上述技术方案，通过采用的pvc套周面的多个缩口部能够对pvc套内部的橡胶层进一步的限位，从而防止pvc套从橡胶层外侧滑脱，延长保温铜管使用寿命。

本发明进一步设置为：所述连接杆以及螺旋加固丝均采用不锈钢材质。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，包括以下步骤:

步骤1、熔炼：将铜原料置于熔炼炉中并将熔炼炉升温至1100-1300℃将铜原料熔化，然后将熔化后的铜水置于模具中冷却制成铜锭；

步骤2、锻压：将铜锭冷却至810-870℃，然后取出铜锭锻压成铜棒，然后保温3-4小时；

步骤3、反挤压：将铜棒用外模限位，通过内模对铜棒进行反挤压而形成的铜管本体，然后将挤压出的铜管本体保温1小时后冷却至常温；在进行反挤压时对内模和外模电加热，以确保内模和外模温度保持在420~440℃；

步骤4、冷挤压：将铜管经过冷挤压拉长至要求的尺寸形成铜管本体，保温2-3小时；

步骤5、焊接连接杆：采用若干根连接杆沿铜管本体的轴线方向均匀焊接于铜管本体的外侧周面；

步骤6、焊接螺旋加固丝：将螺旋加固丝套设于铜管本体的外侧，并将螺旋加固丝的内侧与各连接杆的外端进行焊接；

步骤7，包覆橡胶层：将橡胶原料送入复合装置内进行加热至液态状，然后将步骤6中加工完成的铜管本体置于复合装置内并插设于液态状的橡胶原料内，使连接杆与螺旋加固丝完全处于液态橡胶内，然后，冷却液态橡胶原料至固态橡胶形成包覆于铜管本体外侧的橡胶层；

步骤8，套设pvc套，将步骤7中的工件取出，并在橡胶层外侧涂覆粘结剂，然后将pvc套套设于橡胶层的外侧，然后，静至粘结剂将橡胶层与pvc套内侧牢固粘结；

步骤9，热缩pvc套：取出步骤8中加工完成的保温铜管，然后沿保温铜管的轴线方向，间隔一定距离，对保温铜管外侧的pvc套周面进行加热，然后沿pvc套的周面向pvc套的轴线方向挤压PVC套外侧，使pvc套周面形成缩口部。

通过采用上述技术方案，能够完成保温铜管加工成型，保证保温铜管的各层的连接强度，进而延长其使用寿命。

本发明进一步设置为：所述复合装置包括加热箱以及复合箱，所述加热箱内部开设有加热腔，所述加热腔上侧开设有填料口，加热箱对应加热腔外侧还固接有加热丝；所述复合箱的中部沿水平方向开设柱状的容腔，所述复合箱对应容腔的一端设置有能够沿容腔轴线方向运动的推板，所述复合箱对应容腔的另一端设置有能够关闭或开启容腔的封闭板，所述容腔轴线位置处还设置有一端固接于推板的支撑轴，所述支撑轴另一端能够抵接于封闭板，所述加热箱与容腔之间固接有出液管，所述出液管中部设置有阀门，所述复合箱对应容腔外侧还设置有冷却水管。

通过采用上述技术方案，工作时，将橡胶原料投入加热箱内，通过加热丝对橡胶进行熔化，与此同时，开启封闭板，将铜管本体套设于支撑轴上，然后关闭封闭板，开启阀门，使熔化的液态橡胶注入容腔内填充容腔，然后，关闭阀门通过冷却水管对容腔进行冷却，从而使液态橡胶凝固包覆于铜管本体上，然后，打开封闭板，通过推板带动包覆有橡胶层的铜管本体从容腔另一端推出即可。

本发明进一步设置为：所述容腔远离出液管的一端上侧竖直开设有出气孔。

通过采用上述技术方案，通过采用的出气孔能够便于容腔的内气压的平衡，便于液体橡胶完全填充于容腔内。

本发明进一步设置为：所述的步骤4，挤压采用多次冷挤压的工艺，具体为：铜管单边壁厚每减少5～6毫米，回火一次，回火温度为600～650℃，直至铜管壁厚达到要求为止；每次冷挤压时根据要求计算所需内、外径尺寸，并通过对应性更换内、外模的方式确保每次冷挤压的精度。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过采用pvc层以及橡胶层能够对铜管本体进行保温，且采用的pvc层能够对应橡胶层进行保护，通过采用的橡胶层在铜管本体由于温度变化产生变形时，能够通过自身的弹性，自动适应铜管本体的变化，进而减少铜管本体尺寸变化对pvc层的影响，延长保温管的使用寿命，此外，采用的多根固接于铜管外侧且延伸至橡胶层内的连接杆能够加强橡胶层与铜管连接的紧密性，采用设置橡胶层内的螺旋加固丝能够增加橡胶层的韧性，采用螺旋加固丝与连接杆端部固接，进一步的加强铜管本体与橡胶层牢固连接，延长保温管的使用寿命；

2.通过采用的pvc套周面的多个缩口部能够对pvc套内部的橡胶层进一步的限位，从而防止pvc套从橡胶层外侧滑脱，延长保温铜管使用寿命；

3.工作时，将橡胶原料投入加热箱内，通过加热丝对橡胶进行熔化，与此同时，开启封闭板，将铜管本体套设于支撑轴上，然后关闭封闭板，开启阀门，使熔化的液态橡胶注入空腔内填充空腔，然后，关闭阀门通过冷却水管对空腔进行冷却，从而使液态橡胶凝固包覆于铜管本体上，然后，打开封闭板，通过推板带动包覆有橡胶层的铜管本体从空腔另一端推出即可完成橡胶层与铜管本体的复合。

附图说明

图1是本发明实施例一的铜管本体结构示意图。

图2是本发明实施例二的复合装置结构示意图。

图3是本发明实施例二的封闭板结构示意图。

图中，1、铜管本体；11、连接杆；12、螺旋加固丝；2、橡胶层；3、pvc套；31、缩口部；4、复合装置；41、加热箱；411、填料口；412、加热腔；413、加热丝；414、温度控置装置；415、出液管；416、阀门；42、复合箱；421、容腔；422、推板；423、第一推动缸；424、封闭板；425、第二推动缸；426、出气孔；427、支撑轴；428、冷却水管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：参照图1，为本发明公开的一种保温薄壁无缝铜管，由内至外依次包括铜管本体1、橡胶层2以及PVC套。

铜管本体1的外周面沿其轴线方向均匀固接有多根轴线方向垂直于铜管本体1的连接杆11，连接杆11均采用不锈钢材质，且各根连接杆11均能够插设于橡胶套内，橡胶套内还设置有不锈钢材质的螺旋加固丝12，螺旋加固丝12靠近铜管本体1的一侧与各连接杆11的端部固接。

橡胶层2的外侧还涂设有粘结剂，且PVC套套设于橡胶层2外侧并通过粘结剂与橡胶层2固接，pvc套3的周面沿其轴线方向还设置有若干缩口部31，进而对PVC套内的橡胶层2进一步的限位，防止pvc套3从橡胶层2外侧滑脱。

本实施例的实施原理为：通过采用pvc层以及橡胶层2能够对铜管本体1进行保温，且采用的pvc层能够对应橡胶层2进行保护，通过采用的橡胶层2在铜管本体1由于温度变化产生变形时，能够通过自身的弹性，自动适应铜管本体1的变化，进而减少铜管本体1尺寸变化对pvc层的影响，延长保温管的使用寿命，此外，采用的多根固接于铜管外侧且延伸至橡胶层2内的连接杆11能够加强橡胶层2与铜管连接的紧密性，采用设置橡胶层2内的螺旋加固丝12能够增加橡胶层2的韧性，采用螺旋加固丝12与连接杆11端部固接，进一步的加强铜管本体1与橡胶层2牢固连接，延长保温管的使用寿命。

实施例二：为本发明公开的一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，包括以下步骤：

步骤1、熔炼：将铜原料置于熔炼炉中并将熔炼炉升温至1100-1300℃将铜原料熔化，然后将熔化后的铜水置于模具中冷却制成铜锭；

步骤2、锻压：将铜锭冷却至810-870℃，然后取出铜锭锻压成铜棒，然后保温3-4小时；

步骤3、反挤压：将铜棒用外模限位，通过内模对铜棒进行反挤压而形成带底部的铜管，然后将挤压出的铜管保温1小时后冷却至常温；在进行反挤压时对内模和外模电加热，以确保内模和外模温度保持在420~440℃。

步骤4、冷挤压：将铜管经过冷挤压拉长至要求的尺寸形成铜管本体1，保温2-3小时，挤压采用多次冷挤压的工艺，具体为：铜管单边壁厚每减少5～6毫米，回火一次，回火温度为600～650℃，直至铜管壁厚达到要求为止；每次冷挤压时根据要求计算所需内、外径尺寸，并通过对应性更换内、外模的方式确保每次冷挤压的精度。

步骤5、焊接连接杆11：采用若干根连接杆11沿铜管本体1的轴线方向均匀焊接于铜管本体1的外侧周面；

步骤6、焊接螺旋加固丝12：将螺旋加固丝12套设于铜管本体1的外侧，并将螺旋加固丝12的内侧与各连接杆11的外端进行焊接；

步骤7，包覆橡胶层2：将橡胶原料送入复合装置4内进行加热至液态状，然后将步骤6中加工完成的铜管本体1置于复合装置4内并插设于液态状的橡胶原料内，使连接杆11与螺旋加固丝12完全处于液态橡胶内，然后，冷却液态橡胶原料至固态橡胶形成包覆于铜管本体1外侧的橡胶层2；

步骤8，套设pvc套3，将步骤7中的工件取出，并在橡胶层2外侧涂覆粘结剂，然后将pvc套3套设于橡胶层2的外侧，然后，静至粘结剂将橡胶层2与pvc套3内侧牢固粘结；

步骤9，热缩pvc套3：取出步骤8中加工完成的保温铜管，然后沿保温铜管的轴线方向，间隔一定距离，对保温铜管外侧的pvc套3周面进行加热，然后沿pvc套3的周面向pvc套3的轴线方向挤压PVC套外侧，使pvc套3周面形成缩口部31。

参照图2和图3，步骤7中的复合装置4包括加热箱41以及复合箱42，加热箱41内部开设有加热腔412，加热腔412上侧开设有填料口411，加热箱41的对应加热腔412外侧固接有加热丝413，加热箱41的一侧还设置有用于调节加热丝413的温度控制装置414，加热箱41的一侧下端还固接有出液管415，出液管415的中部固接有阀门416。

复合箱42置于加热箱41的下侧，复合箱42沿水平方向开设有柱状的容腔421，出液管415的下端固接于容腔421的一端上侧并能够与容腔421连通，容腔421靠近出液管415的一端设置有推板422，推板422的周面能够密封抵接于容腔421内侧壁，且能够沿容腔421的轴线方向滑移，复合箱42靠近推板422的一端外侧还固接有第一推动缸423，第一推动缸423的伸缩杆延伸至容腔421内并固接于推板422靠近第一推动缸423的一端。容腔421的另一端贯穿复合箱42远离第一推动缸423的一端，且复合箱42远离第一推动缸423的一端还沿垂直于容腔421的轴线方向滑移连接有封闭板424，复合箱42对应封闭板424一侧的位置还固接有第二推动缸425，第二推动缸425推动封闭板424运动能够关闭或打开容腔421，为便于容腔421的内气压的平衡，保证液体橡胶完全填充于空腔内，容腔421的上侧远离出液管415的一端竖直开设有出气孔426。

容腔421内轴线位置处还设置有与铜管本体1长度相同的支撑轴427，支撑轴427的一端固接于推板422远离第一推动缸423的一侧，且支撑轴427的另一端能够抵接于封闭板424靠近容腔421的一侧，复合箱42对应容腔421外侧的位置围绕容腔421设置有能够通入冷却水的冷却水管428，冷却水管428的两端均延伸出复合箱42外侧。将橡胶原料投入加热箱41后，通过加热丝413对橡胶进行熔化，与此同时，开启封闭板424，将铜管本体1套设于支撑轴427上，然后关闭封闭板424，开启阀门416，使熔化的液态橡胶注入空腔内填充容腔421，然后，关闭阀门416通过冷却水管428对容腔421进行冷却，从而使液态橡胶凝固并包覆于铜管本体1上，然后，通过第二推动缸425打开封闭板424，通过第一推动缸423推板422带动包覆有橡胶层2的铜管本体1从空腔另一端推出即可完成橡胶层2与铜管本体1的复合。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，其特征在于：包括以下步骤:

步骤1、熔炼：将铜原料置于熔炼炉中并将熔炼炉升温至1100-1300℃将铜原料熔化，然后将熔化后的铜水置于模具中冷却制成铜锭；

步骤2、锻压：将铜锭冷却至810-870℃，然后取出铜锭锻压成铜棒，然后保温3-4小时；

步骤3、反挤压：将铜棒用外模限位，通过内模对铜棒进行反挤压而形成的铜管，然后将挤压出的铜管保温1小时后冷却至常温；在进行反挤压时对内模和外模电加热，以确保内模和外模温度保持在420~440℃；

步骤4、冷挤压：将铜管经过冷挤压拉长至要求的尺寸形成铜管本体(1)，保温2-3小时；

步骤5、焊接连接杆(11)：采用若干根连接杆(11)沿铜管本体(1)的轴线方向均匀焊接于铜管本体(1)的外侧周面；

步骤6、焊接螺旋加固丝(12)：将螺旋加固丝(12)套设于铜管本体(1)的外侧，并将螺旋加固丝(12)的内侧与各连接杆(11)的外端进行焊接；

步骤7，包覆橡胶层(2)：将橡胶原料送入复合装置(4)内进行加热至液态状，然后将步骤6中加工完成的铜管本体(1)置于复合装置(4)内并插设于液态状的橡胶原料内，使连接杆(11)与螺旋加固丝(12)完全处于液态橡胶内，然后，冷却液态橡胶原料至固态橡胶形成包覆于铜管本体(1)外侧的橡胶层(2)；

步骤8，套设pvc套(3)，将步骤7中的工件取出，并在橡胶层(2)外侧涂覆粘结剂，然后将pvc套(3)套设于橡胶层(2)的外侧，然后，静至粘结剂将橡胶层(2)与pvc套(3)内侧牢固粘结；

步骤9，热缩pvc套(3)：取出步骤8中加工完成的保温铜管，然后沿保温铜管的轴线方向，间隔一定距离，对保温铜管外侧的pvc套(3)周面进行加热，然后沿pvc套(3)的周面向pvc套(3)的轴线方向挤压PVC套外侧，使pvc套(3)周面形成缩口部(31)。

2.根据权利要求1所述的一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，其特征在于：所述的步骤7，所述复合装置(4)包括加热箱(41)以及复合箱(42)，所述加热箱(41)内部开设有加热腔(412)，所述加热腔(412)上侧开设有填料口(411)，加热箱(41)对应加热腔(412)外侧还固接有加热丝(413)；所述复合箱(42)的中部沿水平方向开设柱状的容腔(421)，所述复合箱(42)对应容腔(421)的一端设置有能够沿容腔(421)轴线方向运动的推板(422)，所述复合箱(42)对应容腔(421)的另一端设置有能够关闭或开启容腔(421)的封闭板(424)，所述容腔(421)轴线位置处还设置有一端固接于推板(422)的支撑轴(427)，所述支撑轴(427)另一端能够抵接于封闭板(424)，所述加热箱(41)与容腔(421)之间固接有出液管(415)，所述出液管(415)中部设置有阀门(416)，所述复合箱(42)对应容腔(421)外侧还设置有冷却水管(428)。

3.根据权利要求2所述的一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，其特征在于：所述容腔(421)远离出液管(415)的一端上侧竖直开设有出气孔(426)。

4.根据权利要求1所述的一种保温薄壁无缝铜管的加工方法，其特征在于：所述的步骤4，挤压采用多次冷挤压的工艺，具体为：铜管单边壁厚每减少5～6毫米，回火一次，回火温度为600～650℃，直至铜管壁厚达到要求为止；每次冷挤压时根据要求计算所需内、外径尺寸，并通过对应性更换内、外模的方式确保每次冷挤压的精度。

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