CN111396649A - 一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管，包括塑料承压管和波纹外管，塑料承压管与波纹外管复合粘结在一起，波纹外管包括预浸带板外层壁、塑料支撑环、塑料支撑肋板和塑料内层，预浸带板外层壁的内壁与塑料支撑环粘结成整体后的两端与塑料内层的外表面连接为一体，塑料支撑肋板设置在塑料支撑环与塑料内层形成的空腔中；预浸带板外层壁具体设置为复合层压带板，采用塑料薄膜外贴多层次0°～90°双向连续纤维预浸层压带板组成。本发明弧形预浸带板增强缠绕波纹管，塑料支撑肋板赋予了管材极高的环刚度，抗压，耐冲击性好，承插接口为精密注塑一次成型，连接方便可靠，零渗漏，耐腐蚀、无污染，且质轻便于搬运，施工更加方便，工程造价低。

Description

一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管
技术领域
本发明涉及管材技术领域，尤其涉及一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管。
背景技术
目前，聚乙烯管材已成为消费量第二大的塑料管道品种，广泛应用于雨污排水、农业灌溉、燃气输送、排污、矿山砂浆输送等工程及油田、化工及邮电通讯等领域。如何开发一款新型的波纹管，以提高其抵抗外来压力、冲击的性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
中国实用新型专利，专利号为201620451449.4，专利名称为一种无骨架管聚乙烯双壁波纹管，公开了一种波纹管，包括聚乙烯塑料内管和波纹状内管，波纹外管的截面形状为若干单元结构依次连接，单元结构包括左右两倾斜段、以及连接在左右两倾斜段上端之间通过过渡圆弧连接。该单元结构的抗压强度、抗冲击性能较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管，提供一种抵抗外来压力、冲击的性能更好的管材，以适应雨污排水、农业灌溉、燃气输送等领域的建设需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种包括塑料承压管和波纹外管，所述塑料承压管与所述波纹外管复合粘结在一起，所述波纹外管包括预浸带板外层壁、塑料支撑环、塑料支撑肋板和塑料内层，所述预浸带板外层壁的内壁与所述塑料支撑环粘结成整体后的两端与所述塑料内层的外表面连接为一体，所述塑料支撑肋板设置在所述塑料支撑环与所述塑料内层形成的空腔中；所述预浸带板外层壁具体设置为复合层压带板，所述复合层压带板采用塑料薄膜外贴多层次0°～90°双向连续纤维预浸层压带板组成。
优选的，所述塑料支撑肋板具体设置为单柱状、双柱状或H型结构，且位于所述塑料支撑环与所述塑料内层的中心位置。
优选的，单柱状的所述塑料支撑肋板通过一个纵筋构成，双柱状的所述塑料支撑肋板通过两个纵筋平行布置构成，H型的所述塑料支撑肋板通过两个纵筋和一个横筋，所述横筋的两端连接在两个所述纵筋的中间位置。
优选的，还包括两端的插口端和承插接口，所述插口端的外径与所述承插接口的内径相匹配，相邻的两个管件连接时所述插口端插入到所述承插接口的扩孔中后固定连接在一起。
优选的，所述承插接口的内壁布设有电阻丝，所述插口端插入到所述承插接口的扩孔中后通过所述电阻丝电熔后封闭连接在一起。
优选的，所述承插接口的内壁布设有多道密封圈，所述插口端插入到所述承插接口的扩孔中后通过所述密封圈粘结封闭连接在一起。
一种如上所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制造设备，包括放卷盘、侧面连接有第一挤出机及其复合共挤模具、冷却风机、卷曲机、后面连接有第二挤出机及其板体熔贴模具、管道切割机、收管台；所述放卷盘、复合共挤模具、冷却风机顺次排布衔接组成生产线后部，卷曲机、管道切割机、收管台顺次排布衔接组成一条生产线前部并与生产线后部形成45°-90°夹角；所述的侧面连接有挤出机及其板体熔贴模具位于卷曲机的隔层顶部中心位置；所述挤出机位于所述复合共挤模具的一侧形成45°-90°夹角；所述第二挤出机位于后部通过连接板与板体熔贴模具放置在一条直线上。
优选的，所述复合层压带板的生产设备包括预浸带复合机，多层预先生产的0°～90°双向连续纤维预浸层压带与面层的塑料薄膜叠放后，一起放置在所述预浸带复合机上通过加热层压组成连续纤维预浸层压带板，根据后续设计进行分切成一定带宽的层压带板并卷曲成卷备用。
一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制作方法，利用如上所述的制造设备进行弧形预浸带板增强缠绕波纹管的生产，具体包括以下步骤，
步骤一，将0°～90°双向连续纤维预浸层压带与塑料薄膜压制形成的连续纤维预浸层压带板卷轴装入到放卷盘上；
步骤二，将料塑料材料分别装入所述第一挤出机、第二挤出机的挤出料斗内；
步骤三，开启开关，加热第一挤出机上的复合共挤模具、第二挤出机上的板体熔贴模具，第一挤出机、第二挤出机升温到180℃～230℃，恒温30分钟；
步骤四，人工操作将连续纤维预浸层压带板穿过所述复合共挤模具，连续纤维预浸层压带板的前端送到所述卷曲机的卷曲轴上；
步骤五，启动所述第一挤出机工作挤出塑料熔体，通过连接板传递塑料熔体到所述复合共挤模具内，成型出带有塑料支撑环、塑料支撑肋板、塑料内层与塑料承压管的塑料熔体；
步骤六，在卷曲机的牵引力带动下，将连续纤维预浸层压带板在所述复合共挤模具上的圆弧模具腔内加热呈圆弧状熔融状态后，包覆熔贴在塑料支撑环外壁熔体上，从而组成圆弧预浸带板增强塑料空心腔熔体板；
步骤七，启动冷却风机，从上下面冷却圆弧预浸带板增强塑料空心腔熔体板，冷却定型为圆弧预浸带板增强塑料空心腔板；
步骤八，启动所述卷曲机，通过卷曲轴拉动并圈曲圆弧预浸带板增强塑料空心腔板制作离缝圆弧波纹管；
步骤九，启动所述第二挤出机挤出塑料熔贴，通过所述板体熔贴模具将塑料熔体挤入圆弧波纹管的缝隙内并熔贴离缝圆弧波纹管，实现圆筒状对接口板缝的熔贴闭合并自然冷却定型；
步骤十，启动所述切割机，切割成型的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，切断后的波纹管输送至收管台上。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管，包括塑料承压管和波纹外管，波纹外管包括预浸带板外层壁、塑料支撑肋板和塑料内层，其中塑料支撑肋板包括单柱状、双柱状或H型结构等多种结构，该塑料支撑肋板的设计将弧形的预浸带板外层壁和塑料内层连接在一起，赋予了该波纹管管材具有极高的环刚度，抗压、耐冲击性好；该波纹管的内壁平滑，摩阻小，通水能力强；材料为高密度聚乙烯及微量的色母，保证了管材整体的环向与轴向的柔韧性，使得抗沉降性能极好，耐腐蚀，无污染，且质轻，便于搬运，施工方便，工程造价低；此外，一体成型的插口端和承插接口的设计，使得安装时相邻管道之间连接更加方便快捷，电熔固接或密封圈连接密封性好，接头无渗漏。
一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制造设备，通过对现有设备的合理排布，开发多种模具挤出成型头即可，该设备布局紧凑，流程简单合理，可在现有设备的基础的上进行改进后使用，制作成本低。使用该制造设备，设定合理的生产参数，可以实现该波纹管的流水化生产，生产效率高，质量可靠。
综上所述，本发明弧形预浸带板增强缠绕波纹管，塑料支撑肋板赋予了管材极高的环刚度，抗压，耐冲击性好，承插接口为精密注塑一次成型，连接方便可靠，零渗漏，耐腐蚀、无污染，且质轻便于搬运，施工更加方便，工程造价低。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明波纹外管结构一剖面示意图；
图2为本发明波纹外管结构二剖面示意图；
图3为本发明弧形预浸带板增强缠绕波纹管连接结构示意图一；
图3-1为图3中Ⅰ位置放大图；
图3-2为图3中Ⅱ位置放大图；
图4为本发明弧形预浸带板增强缠绕波纹管连接结构示意图二；
图5为本发明成型设备布局示意图；
图5-1为本发明0°～90°双向连续纤维预浸层压带生产设备示意图；
图6为本发明预浸带板外层壁结构示意图；
附图标记说明：1、波纹外管；101、预浸带板外层壁；101-1、塑料薄膜； 101-2、0°～90°双向连续纤维预浸层压带；102、塑料支撑环；103、塑料支撑肋板；103-1、纵筋；103-2、横筋；104、塑料内层；2、塑料承压管；3、插口端；4、承插接口；5、电阻丝；6、密封圈；7、放卷盘；8、复合共挤模具； 8-1、第一挤出机；9、冷却风机；10、卷曲机；11、板体熔贴模具；11-1、第二挤出机；12、管道切割机；13、收管台；
14-1、第一玻纤料盘；14-2、第二玻纤料盘；14-3、第三玻纤料盘；14-4、第四玻纤料盘；15、第一定向轮组；16、第一加热箱；17、第一压轮组；18、第二定向轮组；19、第二压轮组；20、第二加热箱；21、第三压轮组；22、预浸层压带模具；23、导向轮；24、成型压轮；25、冷却系统。
具体实施方式
如图1、2所示，一包括塑料承压管2和波纹外管1，所述塑料承压管2与所述波纹外管1复合粘结在一起，所述波纹外管1包括预浸带板外层壁101、塑料支撑环102、塑料支撑肋板103和塑料内层104，所述预浸带板外层壁101的内壁与所述塑料支撑环102粘结成整体后的两端与所述塑料内层104的外表面连接为一体，所述塑料支撑肋板103设置在所述塑料支撑环102与所述塑料内层104形成的空腔中；所述预浸带板外层壁101具体设置为复合层压带板，所述复合层压带板采用塑料薄膜外贴多层次0°～90°双向连续纤维预浸层压带板组成。
具体的，如图1、2所示，所述塑料支撑肋板103具体设置为单柱状、双柱状或H型结构，且位于所述塑料支撑环102与所述塑料内层104的中心位置。单柱状的所述塑料支撑肋板103通过一个纵筋103-1构成，双柱状的所述塑料支撑肋板103通过两个纵筋103-1平行布置构成，H型的所述塑料支撑肋板103 通过两个纵筋103-1和一个横筋103-2，所述横筋103-2的两端连接在两个所述纵筋103-1的中间位置。
如图3、4所示，还包括两端的插口端3和承插接口4，所述插口端3的外径与所述承插接口4的内径相匹配，相邻的两个管件连接时所述插口端3插入到所述承插接口4的扩孔中后固定连接在一起。
具体的，如图3所示，所述承插接口4的内壁布设有电阻丝5，所述插口端 3插入到所述承插接口4的扩孔中后通过所述电阻丝5电熔后封闭连接在一起。
如图4所示，所述承插接口4的内壁布设有多道密封圈6，所述插口端3插入到所述承插接口4的扩孔中后通过所述密封圈6粘结封闭连接在一起。
如图5所示，一种如上所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制造设备，包括放卷盘7、侧面连接有第一挤出机8-1及其复合共挤模具8、冷却风机9、卷曲机10、后面连接有第二挤出机11-1及其板体熔贴模具11、管道切割机12、收管台13；所述放卷盘7、复合共挤模具8、冷却风机9顺次排布衔接组成生产线后部，卷曲机10、管道切割机12、收管台13顺次排布衔接组成一条生产线前部并与生产线后部形成45°-90°夹角；所述的侧面连接有第二挤出机11-1 及其板体熔贴模具11位于卷曲机10的隔层顶部中心位置；所述挤出机8-1位于所述复合共挤模具8的一侧形成45°-90°夹角；所述第二挤出机11-1位于后部通过连接板与板体熔贴模具11放置在一条直线上。
具体的，如图6所示，所述复合层压带板的生产设备包括预浸带复合机，多层预先生产的0°～90°双向连续纤维预浸层压带101-2与面层的塑料薄膜 101-1叠放后，一起放置在所述预浸带复合机上通过加热层压组成连续纤维预浸层压带板，根据后续设计进行分切成一定带宽的层压带板并卷曲成卷备用。
具体的如图5-1所示，0°～90°双向连续纤维预浸层压带生产设备，包括主机架，所述主机架上安装有四个玻纤料盘放置区、三个定向轮组、三个压轮组、两个加热箱、预浸层压带模具、多组导向轮、冷却系统和成型压轮；其中第一玻纤料盘14-1和第二玻纤料盘14-2上下并排安装在主机架前端的滚轴上，第一玻纤料盘14-1和第二玻纤料盘14-2以反方向旋转将两条玻纤经过第一定向轮组15输送进入第一加热箱16内，第一加热箱16的出口处安装有第一压轮组17；主机架的后端与前端布置方式相同，设置有第三玻纤料盘14-3、第四玻纤料14-4安装用的滚轴且上下并排设置，后边依次设置有第二定向轮组18、第二加热箱20和第二压轮组19，第三玻纤料盘14-3、第四玻纤料14-4上的两条玻纤及前边输送过来组合玻纤一起穿过第二定向轮组18、第二加热箱20和第二压轮组19，并继续向前输送经过第三定向轮组21后进入预浸层压带模具22内实现预浸带的层压成型，成型后的0°～90°双向连续纤维预浸层压带通过导向轮23向前传送至成型压轮24上，根据实际需要的状态压制成型，其中第三定向轮组21的下方设置有冷却系统25，对从预浸层压带模具22成型的层压带进行冷却。通过该设备将四条玻纤成型为0°～90°双向连续纤维预浸层压带备用。
一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制作方法，利用如上所述的制造设备进行弧形预浸带板增强缠绕波纹管的生产，具体包括以下步骤，
步骤一，将0°～90°双向连续纤维预浸层压带101-2与塑料薄膜101-1压制形成的连续纤维预浸层压带板卷轴装入到放卷盘7上；具体的，将0°～90 °双向的连续纤维预浸层压带板的空心芯管对准并插入到放预浸带放卷盘7的芯棒上，芯棒外扣塑料圆板后用螺帽锁紧；
步骤二，将料塑料材料分别装入所述第一挤出机8-1、第二挤出机11-1的挤出料斗内；具体的，塑料材料是指PP、PE、PVC、PA等，所述连续纤维预浸带是指市购的预浸带，连续纤维优先采用玻璃纤维、碳纤维。
步骤三，开启开关，加热第一挤出机上的复合共挤模具8、第二挤出机上的板体熔贴模具11，第一挤出机8-1、第二挤出机11-1升温到180℃～230℃，恒温30分钟；
步骤四，人工操作将连续纤维预浸层压带板穿过所述复合共挤模具8，连续纤维预浸层压带板的前端送到所述卷曲机10的卷曲轴上；
步骤五，启动所述第一挤出机8-1工作挤出塑料熔体，通过连接板传递塑料熔体到所述复合共挤模具8内，成型出带有塑料支撑环102、塑料支撑肋板 103、塑料内层104与塑料承压管2的塑料熔体；
步骤六，在卷曲机的牵引力带动下，将连续纤维预浸层压带板在所述复合共挤模具8上的圆弧模具腔内加热呈圆弧状熔融状态后，包覆熔贴在塑料支撑环102外壁熔体上，从而组成圆弧预浸带板增强塑料空心腔熔体板；
步骤七，启动冷却风机9，从上下面冷却圆弧预浸带板增强塑料空心腔熔体板，冷却定型为圆弧预浸带板增强塑料空心腔板；
步骤八，启动所述卷曲机10，通过卷曲轴拉动并圈曲圆弧预浸带板增强塑料空心腔板制作离缝圆弧波纹管；
步骤九，启动所述第二挤出机11-1挤出塑料熔贴，通过所述板体熔贴模具 11将塑料熔体挤入圆弧波纹管的缝隙内并熔贴离缝圆弧波纹管，实现圆筒状对接口板缝的熔贴闭合并自然冷却定型；
步骤十，启动所述切割机12，切割成型的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，切断后的波纹管输送至收管台13上。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管，包括塑料承压管(2)和波纹外管(1)，所述塑料承压管(2)与所述波纹外管(1)复合粘结在一起，其特征在于：所述波纹外管(1)包括预浸带板外层壁(101)、塑料支撑环(102)、塑料支撑肋板(103)和塑料内层(104)，所述预浸带板外层壁(101)的内壁与所述塑料支撑环(102)粘结成整体后的两端与所述塑料内层(104)的外表面连接为一体，所述塑料支撑肋板(103)设置在所述塑料支撑环(102)与所述塑料内层(104)形成的空腔中；所述预浸带板外层壁(101)具体设置为复合层压带板，所述复合层压带板采用塑料薄膜(101-1)外贴多层次0°～90°双向连续纤维预浸层压带(101-2)组成。
2.根据权利要求1所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，其特征在于：所述塑料支撑肋板(103)具体设置为单柱状、双柱状或H型结构，且位于所述塑料支撑环(102)与所述塑料内层(104)的中心位置。
3.根据权利要求2所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，其特征在于：单柱状的所述塑料支撑肋板(103)通过一个纵筋(103-1)构成，双柱状的所述塑料支撑肋板(103)通过两个纵筋(103-1)平行布置构成，H型的所述塑料支撑肋板(103)通过两个纵筋(103-1)和一个横筋(103-2)，所述横筋(103-2)的两端连接在两个所述纵筋(103-1)的中间位置。
4.根据权利要求1所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，其特征在于：还包括两端的插口端(3)和承插接口(4)，所述插口端(3)的外径与所述承插接口(4)的内径相匹配，相邻的两个管件连接时所述插口端(3)插入到所述承插接口(4)的扩孔中后固定连接在一起。
5.根据权利要求4所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，其特征在于：所述承插接口(4)的内壁布设有电阻丝(5)，所述插口端(3)插入到所述承插接口(4)的扩孔中后通过所述电阻丝(5)电熔后封闭连接在一起。
6.根据权利要求4所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，其特征在于：所述承插接口(4)的内壁布设有多道密封圈(6)，所述插口端(3)插入到所述承插接口(4)的扩孔中后通过所述密封圈(6)粘结封闭连接在一起。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制造设备，其特征在于：包括放卷盘(7)、侧面连接有第一挤出机(8-1)及其复合共挤模具(8)、冷却风机(9)、卷曲机(10)、后面连接有第二挤出机(11-1)及其板体熔贴模具(11)、管道切割机(12)、收管台(13)；所述放卷盘(7)、复合共挤模具(8)、冷却风机(9)顺次排布衔接组成生产线后部，卷曲机(10)、管道切割机(12)、收管台(13)顺次排布衔接组成一条生产线前部并与生产线后部形成45°-90°夹角；所述的侧面连接有第二挤出机(11-1)及其板体熔贴模具(11)位于卷曲机(10)的隔层顶部中心位置；所述挤出机(8-1)位于所述复合共挤模具(8)的一侧形成45°-90°夹角；所述第二挤出机(11-1)位于后部通过连接板与板体熔贴模具(11)放置在一条直线上。
8.根据权利要求7所述的弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制造设备，其特征在于：所述复合层压带板的生产设备包括预浸带复合机，多层预先生产的0°～90°双向连续纤维预浸层压带(101-2)与面层的塑料薄膜(101-1)叠放后，一起放置在所述预浸带复合机上通过加热层压组成连续纤维预浸层压带板，根据后续设计进行分切成一定带宽的层压带板并卷曲成卷备用。
9.一种弧形预浸带板增强缠绕波纹管的制作方法，其特征在于：利用如权利要求7所述的制造设备进行弧形预浸带板增强缠绕波纹管的生产，具体包括以下步骤，
步骤一，将0°～90°双向连续纤维预浸层压带(101-2)与塑料薄膜(101-1)压制形成的连续纤维预浸层压带板卷轴装入到放卷盘(7)上；
步骤二，将料塑料材料分别装入所述第一挤出机(8-1)、第二挤出机(11-1)的挤出料斗内；
步骤三，开启开关，加热第一挤出机上的复合共挤模具(8)、第二挤出机上的板体熔贴模具(11)，第一挤出机(8-1)、第二挤出机(11-1)升温到180℃～230℃，恒温30分钟；
步骤四，人工操作将连续纤维预浸层压带板穿过所述复合共挤模具(8)，连续纤维预浸层压带板的前端送到所述卷曲机(10)的卷曲轴上；
步骤五，启动所述第一挤出机(8-1)工作挤出塑料熔体，通过连接板传递塑料熔体到所述复合共挤模具(8)内，成型出带有塑料支撑环(102)、塑料支撑肋板(103)、塑料内层(104)与塑料承压管(2)的塑料熔体；
步骤六，在卷曲机的牵引力带动下，将连续纤维预浸层压带板在所述复合共挤模具(8)上的圆弧模具腔内加热呈圆弧状熔融状态后，包覆熔贴在塑料支撑环(102)外壁熔体上，从而组成圆弧预浸带板增强塑料空心腔熔体板；
步骤七，启动冷却风机(9)，从上下面冷却圆弧预浸带板增强塑料空心腔熔体板，冷却定型为圆弧预浸带板增强塑料空心腔板；
步骤八，启动所述卷曲机(10)，通过卷曲轴拉动并圈曲圆弧预浸带板增强塑料空心腔板制作离缝圆弧波纹管；
步骤九，启动所述第二挤出机(11-1)挤出塑料熔贴，通过所述板体熔贴模具(11)将塑料熔体挤入圆弧波纹管的缝隙内并熔贴离缝圆弧波纹管，实现圆筒状对接口板缝的熔贴闭合并自然冷却定型；
步骤十，启动所述切割机(12)，切割成型的弧形预浸带板增强缠绕波纹管，切断后的波纹管输送至收管台(13)上。
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