CN112178337A - 一种纤维增强复合管的连接结构及连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管材连接领域，尤其是一种纤维增强复合管的连接结构及连接方法。纤维复合管的连接结构，包括复合管和连接件，复合管包括内衬层、增强层和包覆层，连接件包括电熔套筒、预浸带、热收缩套，复合管端部设有T形的封端部，一对复合管通过电熔套筒进行热熔连接，预浸带缠绕于电熔套筒外，热收缩套包覆电熔套筒、预浸带以及部分复合管。复合管端部设有封端部，一对复合管通过电熔套筒进行热熔连接，通过封端部保护增强层，从而防止空气进入增强层以及保证复合管与电熔套筒的连接稳固，因此具有结构简单、固定效果好、抗压能力强的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及管材连接领域，尤其是一种纤维增强复合管的连接结构及连接方法。
背景技术
市政工程领域的供水管道用的是大口径实壁塑料管，耐压等级小，壁厚大，消耗的原材料多。而消防管道用的主要是金属管道，最近才将钢丝复合管纳入使用范围，但是金属管道不耐腐蚀，钢丝复合管耐压等级不高。在需要提高供水管道或者消防管道耐压等级的情况下，需要增加实壁管壁厚或者金属管道壁厚或钢丝复合管中钢丝根数，这样就造成重量增加。为了提高管道的耐压等级，降低使用管道的壁厚及重量，采用可设计的纤维复合管道是一种很好的选择。纤维缠绕增强复合管可以根据工作压力的要求对增强层厚度进行设计，耐压能力强，但是纤维复合管的接头设计是一个难点。
请参见图1，公开号为CN201710764834.3 的中国发明专利公开了一种复合管注塑封口方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：将复合管待封口端面预热；
B：将预热完成后的复合管送入注塑模具中并固定，使待封口端面与模具组合成型腔；
C：将熔融的封口原料射入所述型腔中；
D：待熔融的封口原料与待封口端面融合、冷却固化；
F：取出完成封口的复合管。
请参见图2，公开号为CN201910654868.6的中国发明专利公开了一种用于高压管道系统的电熔接头与接口及实施方法，先用锥形刀头切削机或磨光机将外接连续纤维预浸带增强高压复合管外壁内的纤维层剔除干净，剔除深度在10～30mm；将两个一定长度的塑料短管与对应的复合管的端口熔合对接形成对接口；用磨光机去除对接口的内壁和外壁的熔瘤；将电熔管套从熔接好塑料短管的外接复合管的一管端套入，并移动电熔管套的端口与其中塑料短管的端口并齐；将另一个端口熔接好塑料短管的外接复合管，在拉力机帮助下，使两个塑料短管的端口对齐；移动电熔套管至两个塑料短管在电熔管套内居中敷设；开启电熔级开关，熔接电熔管套与两个熔合有塑料短管的外接复合管。
现有技术的工艺复杂，而且剔除的增强层所在处是空的，空气的存在会留下安全隐患，而且外部电熔套筒电熔时会因为热膨胀导致套筒的外层与套筒的增强层发生分离，影响固定效果。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、固定效果好、抗压能力强的纤维增强复合管的连接结构及连接方法。
为达上述优点，本发明提供的纤维复合管的连接结构，包括复合管和连接件，所述复合管包括内衬层、增强层和包覆层，所述连接件包括电熔套筒、预浸带、热收缩套，所述复合管端部设有T形的封端部，一对所述复合管通过所述电熔套筒进行热熔连接，所述预浸带缠绕于所述电熔套筒外，所述热收缩套包覆所述电熔套筒、所述预浸带以及部分所述复合管。
在本发明的一个实施例中，所述封端部与所述内衬层、所述包覆层材质相同。
在本发明的一个实施例中，所述预浸带为纤维增强热固性树脂带。
一种纤维增强复合管的连接方法，包括如下步骤：
A、用修边机对复合管的增强层端部进行切削剔除处理，使得复合管端部的增强层出现凹槽；
B、将含凹槽的复合管放入定制注塑机内进行封端注塑；
C、将一对经过封端处理的复合管分别插入电熔套筒两端并对接，
D、将电熔套筒与一对进行复合管电熔连接；
E、待电熔套筒冷却后，用火焰进行处理，改变电熔套筒表面张力；
F、用预浸带对电熔套筒进行缠绕包覆；
G、将热收缩套放置在缠绕增强层的电熔套筒外部，用热风枪对热收缩套进行加热，使热收缩套收缩紧固。
在本发明的一个实施例中，步骤C还可以是所述电熔套筒预先套设于一个所述复合管外，再将一对所述复合管热熔连接，然后切削掉接口处外壁的熔瘤，将所述电熔套筒移动至接口处。
在本发明的一个实施例中，定制注塑机用于给所述复合管端部封口，使所述复合管一端形成封端部。
在本发明的一个实施例中，所述凹槽的深度为4-9mm。
在本发明的一个实施例中，火焰处理后的所述电熔套筒表面张力为10-40 dyn/cm。
在本发明的一个实施例中，所述预浸带的厚度比所述复合管增强层厚度大0.1-1mm，宽度离所述电熔套筒两端保持5-10 mm距离。
在本发明的一个实施例中，所述热收缩套材质与所述复合管的所述包覆层材质相同，所述热收缩套收缩后厚度为2-4 mm。
在本发明中，复合管端部设有封端部，一对复合管通过电熔套筒进行热熔连接，通过封端部保护增强层，从而防止空气进入增强层以及保证复合管与电熔套筒的连接稳固，因此具有结构简单、固定效果好、抗压能力强的有益效果。
附图说明
图1所示为现有技术的复合管注塑封口方法及设备的结构示意图。
图2所示为现有技术的用于高压管道系统的电熔接头与接口及实施方法的结构示意图。
图3所示为本发明第一实施例的纤维复合管的连接结构的剖切示意图。
图4所示图3的纤维复合管的连接结构的局部剖切示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参见图3，本发明第一实施例的纤维复合管的连接结构，包括复合管1和连接件2，复合管1包括内衬层11、增强层12和包覆层13，连接件2包括电熔套筒21、预浸带22、热收缩套23，复合管1端部设有T形的封端部3，封端部3分别与内衬层11、包覆层13连接固定，一对复合管1通过电熔套筒21进行热熔连接，预浸带22缠绕于电熔套筒21外，热收缩套23包覆电熔套筒21、预浸带22以及部分复合管1。
电熔套筒21设有一对电极头211。封端部3与内衬层11、包覆层13材料相同。预浸带22为纤维增强热固性树脂带。纤维可以采用玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维等，热固性树脂可采用环氧树脂、不饱和树脂等。预浸带22缠绕前用火焰对塑料电熔套筒21进行表面处理，火焰处理用于提高电熔套筒21的胶接特性，提高与预浸带22的黏附力。
定制注塑机用于给复合管1端部封口，在封口过程中，先将复合管1待封口端面预热，再将预热完成后的复合管1送入注塑模具中并固定，使待封口端面与模具组合成型腔，接着将熔融的封口原料注入型腔中，待熔融的封口原料与待封口端面融合、冷却固化，最后取出完成封口的复合管1，完成封端处理。
请参见图4，纤维增强复合管连接方法，包括如下步骤：
A、用修边机对复合管1的增强层12端部进行切削剔除处理，使得复合管1端部的增强层12出现凹槽121；
B、将含凹槽121的复合管1放入定制注塑机内进行封端注塑；
将一对经过封端处理的复合管1分别插入电熔套筒21两端并对接，
C、将电熔套筒21与一对进行复合管1电熔连接；
D、待电熔套筒21冷却后，用火焰进行处理，改变电熔套筒21表面张力；
E、用预浸带22对电熔套筒21进行缠绕包覆；
F、将热收缩套23放置在缠绕增强层12的电熔套筒21外部，用热风枪对热收缩套23进行加热，使热收缩套23收缩紧固。
注塑用原材料与复合管1内衬层11、包覆层13材质相同，复合管与定制注塑机固定形成T形型腔，随后通过定制注塑机注塑在复合管端部形成T形的封端部3。
凹槽121其深度为4-9mm。处理后的电熔套筒21表面张力为10-40 dyn/cm。预浸带22的厚度比复合管1增强层12厚度大0.1-1 mm，宽度离电熔套筒21两端保持5-10 mm距离。热收缩套23材质与复合管1的包覆层13材质相同，热收缩套23收缩后厚度为2-4 mm。
在连接过程中，先将一对经过封端处理的复合管1分别插入电熔套筒21的两端，再通电使电熔套筒21与一对复合管1热熔连接，随后对电熔套筒21表面进行火焰处理，接着在电熔套筒21外均匀缠绕预浸带22，最后通过热收缩套23对电熔套筒21、预浸带22进行包覆，通过热风枪烘烤热收缩套23使其收缩，从而防止电熔套筒21的电极头211的锈蚀以及预浸带22的脱落，进一步提升连接强度和使用寿命。
经过封端的复合管1可与全塑管道热熔连接。
本发明第二实施例中，步骤C还可以是电熔套筒预先套设于一个复合管外，再将一对复合管热熔连接，然后切削掉接口处外壁的熔瘤，将电熔套筒移动至接口处。一对经过封端处理的复合管1为热熔连接。
一对复合管1为热熔对接的过程中，封端部3相互热熔，由于封端部3的材料相同，从而避免了因增强层12无法熔接造成的连接强度降低的缺陷，提高了连接强度。经过封端处理的复合管1可直接热熔连接，从而保护了增强层12，方便连接。
在连接过程中，电熔套筒21预先套设于复合管1外，再将一对经过封端处理的复合管1热熔连接，接着切削掉接口处外壁的熔瘤，使电熔套筒21能移动至接口处，随后通过电熔套筒21电熔连接一对复合管1，最后在电熔套筒21外缠绕预浸带22，并通过热收缩套23对电熔套筒21、预浸带22进行保护。
本发明中，复合管端部设有封端部，一对复合管通过电熔套筒进行热熔连接，通过封端部保护增强层，从而防止空气进入增强层以及保证复合管与电熔套筒的连接稳固，因此具有结构简单、固定效果好、抗压能力强的有益效果。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种纤维复合管的连接结构，包括复合管和连接件，所述复合管包括内衬层、增强层和包覆层，所述连接件包括电熔套筒、预浸带、热收缩套，其特征在于，所述复合管端部设有T形的封端部，一对所述复合管通过所述电熔套筒进行热熔连接，所述预浸带缠绕于所述电熔套筒外，所述热收缩套包覆所述电熔套筒、所述预浸带以及部分所述复合管。
2.根据权利要求1所述的纤维复合管的连接结构，其特征在于，所述封端部与所述内衬层、所述包覆层材质相同。
3.根据权利要求1所述的纤维复合管的连接结构，其特征在于，所述预浸带为纤维增强热固性树脂带。
4.一种纤维增强复合管的连接方法，包括如下步骤：
A、用修边机对复合管的增强层端部进行切削剔除处理，使得复合管端部的增强层出现凹槽；
B、将含凹槽的复合管放入定制注塑机内进行封端注塑；
C、将一对经过封端处理的复合管分别插入电熔套筒两端并对接，
D、将电熔套筒与一对进行复合管电熔连接；
E、待电熔套筒冷却后，用火焰进行处理，改变电熔套筒表面张力；
F、用预浸带对电熔套筒进行缠绕包覆；
G、将热收缩套放置在缠绕增强层的电熔套筒外部，用热风枪对热收缩套进行加热，使热收缩套收缩紧固。
5.根据权利要求4所述的纤维增强复合管连接方法，其特征在于，步骤C还可以是所述电熔套筒预先套设于一个所述复合管外，再将一对所述复合管热熔连接，然后切削掉接口处外壁的熔瘤，将所述电熔套筒移动至接口处。
6.根据权利要求4所述的纤维增强复合管连接方法，其特征在于，定制注塑机用于给所述复合管端部封口，使所述复合管一端形成封端部。
7.根据权利要求4所述的纤维增强复合管连接方法，其特征在于，所述凹槽的深度为4-9mm。
8.根据权利要求4所述的纤维增强复合管连接方法，其特征在于，火焰处理后的所述电熔套筒表面张力为10-40 dyn/cm。
9.根据权利要求4所述的纤维增强复合管连接方法，其特征在于，所述预浸带的厚度比所述复合管增强层厚度大0.1-1 mm，宽度离所述电熔套筒两端保持5-10 mm距离。
10.根据权利要求4所述的纤维增强复合管连接方法，其特征在于，所述热收缩套材质与所述复合管的所述包覆层材质相同，所述热收缩套收缩后厚度为2-4 mm。
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