CN112549522B - 一种内衬塑料管的制造设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内衬塑料管的制造设备及方法，本发明设备包括机架及设置于机架上的定位机构、缩径机构、固定机构和牵引机构，定位机构用于支撑稳固塑料管，固定机构用以将内衬钢管固定安装在机架上，塑料管、缩径机构和内衬钢管位于同一水平线上；牵引机构包括牵引夹具、牵引绳、定滑轮组件和卷扬机，牵引夹具固定装配在塑料管的一端端口上，牵引绳的一端与牵引夹具固定连接，牵引绳的另一端依次穿过缩径机构和内衬钢管的内部空间后，绕过定滑轮组件与卷扬机连接。本发明的制作设备采用缩径机构以及牵引机构一体化设计，将缩径机构以及牵引机构的功能集成于一体，解决了缩径后塑料管回弹快导致穿插不便等问题，使得施工变得方便、快捷、简单。

Description

一种内衬塑料管的制造设备及方法

技术领域

本发明属于内衬塑料管道制造设备领域，特别涉及一种内衬塑料管的制造设备及方法。

背景技术

现有给水管道内衬修复通常采用软管固化和PE塑料管穿插这两种方式。其中，PE管穿插由于连接可靠、适用温度广、耐化学腐蚀好等优点，被广泛应用于金属及混凝土管道修复工程中。PE管穿插修复通常采用压U和滚压缩径的方式减小管体尺寸，待穿插入原有管道之后，再通过外力或者PE管自身回弹恢复尺寸，紧贴原有管道，达到修复的效果。采用压U方式需要预先把PE管压成双U型，然后绑带固定。该方式衬管的变形量大，对管体有一定损伤，容易产生裂纹，加大了后期失效的风险，且穿插之后必须通过水压或者气压的方式帮助衬管恢复原有尺寸，设备复杂，操作繁琐。采用滚压缩径的方式穿插之后可以利用衬管自身回弹达到紧贴原有管道的目的，无需施加外力，操作简便。但是滚压之后的衬管呈不规则外形，加上自身回弹，容易与原有管道不圆度相差较大，内壁摩擦，造成穿插施工困难。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种内衬塑料管的制造设备及方法，塑料管在经过拉拔缩径后，不仅变形量小不会影响管材原先性能，而且塑料管的圆度、同轴度会比未拉拔缩径前更好，穿插施工非常方便。本发明的制作设备具有结构简单、操作便捷、制造成本低、且应用范围广等特点。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于包括机架及设置于机架上的定位机构、缩径机构、固定机构和牵引机构，所述定位机构用于支撑稳固塑料管，固定机构用以将内衬钢管固定安装在机架上，塑料管、缩径机构和内衬钢管位于同一水平直线上；所述牵引机构包括牵引夹具、牵引绳、定滑轮组件和卷扬机，牵引夹具固定装配在塑料管靠近缩径机构的一端端口上，牵引绳的一端与牵引夹具固定连接，牵引绳的另一端依次穿过缩径机构和内衬钢管的内部空间后，绕过定滑轮组件与卷扬机连接；在卷扬机的运行作用下可通过牵引绳拉动塑料管向前移动，塑料管通过缩径机构发生缩径变形后，进入内衬钢管的内部空间内并胀紧于内衬钢管的内表面，即可制得内衬塑料管。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述定位机构包括滚轮座和设置于滚轮座上的滚轮，滚轮座底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架上。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述缩径机构包括缩径模具底座及固定设置在缩径模具底座上的缩径模具，所述缩径模具上设有贯穿其本体左右两端的缩径孔，缩径孔的左端进口为喇叭口形状的缩口段，缩径孔的右端出口为圆孔形状的定径段；塑料管、缩径机构的缩径孔和内衬钢管三者的中心线在同一直线上；所述缩径模具的材质选用模具钢Cr12MoV。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于固定机构的数量为2组，分别固定在内衬钢管的左端两端；所述固定机构包括固定压板和固定底座，固定底座底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架上，固定压板与固定底座对接安装在一起能够形成一个用于卡箍固定内衬钢管的卡箍腔，且固定压板与固定底座通过六角螺栓及相配的螺母固定安装在一起。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述固定压板与固定底座对接安装形成的卡箍腔中，卡箍腔的内表面设有多道线槽，以保证对内衬钢管的夹紧固定。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述定滑轮组件包括定滑轮支座、滑轮轴和定滑轮，定滑轮支座底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架上，定滑轮通过滑轮轴安装在定滑轮支座上；所述定滑轮支座上设有缺口，以方便牵引绳绕过定滑轮后，从定滑轮支座上的缺口穿过并与卷扬机连接。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述牵引夹具包括拉头、胀套、顶套以及吊环；所述牵引夹具与塑料管配合使用，其装配好后，塑料管的一个端部为锥型端部，其由原塑料管的圆形端部切多道三角形缺口并缩紧而成；所述胀套设置于塑料管的锥型端部内，且与塑料管的锥型端部紧贴，拉头置于塑料管内并与胀套相互套合紧贴，顶套套置于塑料管的锥型端部外，且顶套与塑料管的锥型端部紧贴；所述顶套的中间设有孔，所述吊环上的螺栓穿过顶套上的孔与设置于塑料管内的拉头连接；在吊环拉紧拉头的作用下，能够使塑料管向前移动，塑料管通过缩径机构发生缩径变形后，进入内衬钢管的内部空间内并胀紧于内衬钢管的内表面。

所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述胀套的头部为锥型，其内部中空，头部切割分成多道缺口；所述拉头上设有螺纹孔，用于连接吊环。

一种内衬塑料管的制造方法，其特征是包括如下步骤：

1）将内衬钢管固定安装在固定机构上，控制内衬钢管的长度，且使内衬钢管距离固定底座底面10-20cm；

2）处理塑料管端部，利用磨光机在塑料管端部切下多道三角形缺口，以便塑料管与牵引夹具装配安装；将胀套装入塑料管具有三角形缺口的端部内，胀套的锥型头朝向塑料管有缺口的方向，然后将拉头也放入塑料管内，并与胀套紧贴，将塑料管有三角形缺口的端部紧贴胀套的锥型端部，并将顶套套置于塑料管的锥型端部外部，然后将吊环的螺栓沿着拉头的螺孔旋紧，即完成牵引夹具的装配；

3）选用合适缩径量的缩径模具，当内衬钢管的长度在20m以上时，选用缩径量为3-4mm的缩径模具；当内衬钢管的长度在20m以下时，选用缩径量为1-2mm的缩径模具；将选择好的缩径模具安装在缩径模具底座上；

4）将装配有牵引夹具的塑料管放置在定位机构的滚轮上，利用塑料管自身重力实现其在滚轮中心的定位，并在塑料管端部的牵引夹具上绑好牵引绳，牵引绳的另一端依次穿过缩径模具的缩径孔和内衬钢管的内部空间后，绕过定滑轮组件与卷扬机连接；

5）启动卷扬机，牵引绳拉动塑料管向前移动，塑料管通过缩径机构发生缩径变形后，进入内衬钢管的内部空间内；当塑料管端部的缺口处理段完全牵引至内衬钢管外时，停止卷扬机的运行，静置等待20-30h，利用塑料管自身的回弹性，使穿衬于内衬钢管内的塑料管紧紧地粘贴在内衬钢管内壁上，即可制得内衬塑料管。

相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：

1、本发明的制作设备采用缩径机构以及牵引机构一体化设计，将缩径机构以及牵引机构的功能集成于一体，解决了缩径后塑料管回弹快导致穿插不便等问题，使得施工变得方便、快捷、简单。

2、本发明采用拉拔缩径的形式，所用缩径模具为模具钢材料，其具有硬度好且耐磨等特性，不仅可以用于拉拔塑料管缩径，也可用于金属管道，应用范围广。

3、本发明设备采用模块化设计，即使拉拔缩径不同规格尺寸的塑料管也只需更换相对应的模具即可，操作十分便捷。

附图说明

图1为本发明制作设备的立体结构示意图；

图2为本发明制作设备的侧视图；

图3为本发明制作设备的定位机构、缩径机构、固定机构的结构示意图；

图4为本发明制作设备的固定机构和牵引机构的定滑轮组件的结构示意图；

图5为本发明制作设备的牵引夹具和塑料管的结构示意图；

图6为牵引夹具与塑料管装配的截面结构示意图；

图7为本申请胀套的结构示意图；

图中：1-定位机构，11-滚轮座，12-滚轮，13-内六角圆柱头螺钉，14-机架，2-缩径机构，21-缩径模具底座，22-缩径模具，3-固定机构，31-固定底座，32-固定压板，33-六角螺栓，34-螺母，4-定滑轮组件，41-滑轮轴，42-定滑轮，43-定滑轮支座，5-牵引夹具，51-拉头，52-胀套，53-顶套，54-吊环，6-塑料管，7-内衬钢管，8-牵引绳，9-卷扬机，10-脚轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例：对照图1-7

一种内衬塑料管的制造设备，包括机架14及设置于机架14上的定位机构1、缩径机构2、固定机构3和牵引机构，所述机架14是由槽钢和板材焊接而成。定位机构1用于支撑稳固塑料管6，固定机构3用以将内衬钢管7固定安装在机架14上，塑料管6、缩径机构2和内衬钢管7位于同一水平直线上。

牵引机构包括牵引夹具5、牵引绳8、定滑轮组件4和卷扬机9，牵引夹具5固定装配在塑料管6靠近缩径机构2的一端端口上，牵引绳8的一端与牵引夹具5固定连接，牵引绳8的另一端依次穿过缩径机构2和内衬钢管7的内部空间后，绕过定滑轮组件4与卷扬机9连接。在卷扬机9的运行作用下可通过牵引绳8拉动塑料管6向前移动，塑料管6通过缩径机构2发生缩径变形后，进入内衬钢管7的内部空间内并胀紧于内衬钢管7的内表面，即可制得内衬塑料管。

对照图1和图3中，定位机构1包括滚轮座11和设置于滚轮座11上的滚轮12，滚轮座11底部通过内六角圆柱头螺钉13固定在机架14上。

对照图1和图3中，缩径机构2包括缩径模具底座21及固定设置在缩径模具底座21上的缩径模具22，所述缩径模具22上设有贯穿其本体左右两端的缩径孔，缩径孔的左端进口为喇叭口形状的缩口段，缩径孔的右端出口为圆孔形状的定径段；塑料管6、缩径机构2的缩径孔和内衬钢管7三者的中心线在同一直线上；所述缩径模具22的材质选用模具钢Cr12MoV，且与塑料管接触内表面粗糙度达0.4μm，保证拉拔缩径时塑料管道的质量。

对照图1中，固定机构3的数量为2组，分别固定在内衬钢管7的左端两端；所述固定机构3包括固定压板32和固定底座31，固定底座31底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架14上，固定压板32与固定底座31对接安装在一起能够形成一个用于卡箍固定内衬钢管7的卡箍腔，且固定压板32与固定底座31通过六角螺栓33及相配的螺母34固定安装在一起。

进一步地，固定压板32与固定底座31对接安装形成的卡箍腔中，卡箍腔的内表面设有多道线槽，以保证对内衬钢管7的夹紧固定。

对照图1和图4中，定滑轮组件4的数量为2组，分别设置于机架14的上下两端。定滑轮组件4包括定滑轮支座43、滑轮轴41和定滑轮42，定滑轮支座43底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架14上，定滑轮42通过滑轮轴41安装在定滑轮支座43上；所述定滑轮支座43上设有缺口，以方便牵引绳8绕过定滑轮42后，从定滑轮支座43上的缺口穿过并与卷扬机9连接。

本发明的牵引夹具的结构如图5-6所示，牵引夹具5包括拉头51、胀套52、顶套53以及吊环54，按如图5所示的顺序与塑料管6进行连接，塑料管6必须先用工具将其端部切多道三角形缺口，以便塑料管6端部贴紧胀套52，塑料管6切好缺口后，先将胀套52装入塑料管6具有三角形缺口的端部内，胀套52的锥型头朝向塑料管6有缺口的方向，然后将拉头51也放入塑料管6内，并与胀套52紧贴，放置好拉头51和胀套52后，将塑料管6有三角形缺口的端部紧贴胀套52的锥型端部，并将顶套53套置于塑料管6的锥型端部外部，然后将吊环54的螺栓沿着拉头51的螺孔旋紧，即完成了牵引夹具的装夹。如图6所示即为装配好后的牵引夹具的剖视图。

进一步地，所述胀套52的头部为锥型，其内部中空，头部切割分成多道缺口；所述拉头51上设有螺纹孔，用于连接吊环54。

对照图7中，胀套52是由管状主体52b及设置在管状主体52b头部的锥形空管段52a组成，锥形空管段52a上切割有多道条形缺口。对照图5可以看出，拉头51头部是与胀套52的头部外形相配的锥形结构，拉头51的本体是与胀套52的管状主体52b相配的管状结构。

本发明的牵引夹具在使用时，牵引绳（即钢丝绳）固定在吊环54上，通过卷扬机将牵引夹具以及塑料管6拉到内衬钢管内部，从内衬钢管一头拉至另一头，即完成了内衬钢管的内衬。卷扬机牵引吊环54的同时，将拉头51拉紧，胀套52胀大，即使在牵引过程中塑料管6有变形，壁厚减少，此牵引夹具也能稳稳的夹紧。同时，该牵引夹具体积小，由一根钢丝绳作为牵引，可适用于弯管的内衬，该牵引夹具不仅结构简单、操作便捷，而且稳定、可靠，具有较强的使用及推广价值。

可以看出，本发明的牵引夹具由多个零件组成，利用锥面受力，达到牵引管材的目的，在使用时需预处理塑料管的端部，使其端部形成锥面紧贴牵引夹具；所述塑料管可以是聚乙烯管材、聚丙烯管材、超高分子量聚乙烯管材等。

一种内衬塑料管的制造方法，其特征是包括如下步骤：

1）将内衬钢管7固定安装在固定机构3上，控制内衬钢管7的长度，且使内衬钢管7距离固定底座31底面10-20cm；

2）处理塑料管6端部，利用磨光机在塑料管6端部切下多道三角形缺口，以便塑料管6与牵引夹具装配安装；将胀套52装入塑料管6具有三角形缺口的端部内，胀套52的锥型头朝向塑料管6有缺口的方向，然后将拉头51也放入塑料管6内，并与胀套52紧贴，将塑料管6有三角形缺口的端部紧贴胀套52的锥型端部，并将顶套53套置于塑料管6的锥型端部外部，然后将吊环54的螺栓沿着拉头51的螺孔旋紧，即完成牵引夹具的装配；

3）选用合适缩径量的缩径模具，当内衬钢管7的长度在20m以上时，选用缩径量为3-4mm的缩径模具；当内衬钢管7的长度在20m以下时，塑料管道回弹少，可选用缩径量为1-2mm的缩径模具；将选择好的缩径模具安装在缩径模具底座上；

4）将装配有牵引夹具的塑料管6放置在定位机构的滚轮12上，利用塑料管6自身重力实现其在滚轮12中心的定位，并在塑料管6端部的牵引夹具上绑好牵引绳，牵引绳的另一端依次穿过缩径模具22的缩径孔和内衬钢管7的内部空间后，绕过定滑轮组件4与卷扬机9连接；

5）启动卷扬机9，牵引绳8拉动塑料管6向前移动，塑料管6通过缩径机构2发生缩径变形后，进入内衬钢管7的内部空间内；当塑料管6端部的缺口处理段完全牵引至内衬钢管7外时，停止卷扬机9的运行，静置等待24h，利用塑料管6自身的回弹性，使穿衬于内衬钢管7内的塑料管紧紧地粘贴在内衬钢管7内壁上，即可制得内衬塑料管。

本发明所采用的工艺，具有工艺完善、准确可靠、操作方便等优点。该工艺使得钢管具有塑料管道抗腐蚀、防结垢、耐磨等特性，使得钢管寿命远远大于常规钢管。因此，该设备以及工艺具有极大的应用前景。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (7)

1.一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于包括机架（14）及设置于机架（14）上的定位机构（1）、缩径机构（2）、固定机构（3）和牵引机构，所述定位机构（1）用于支撑稳固塑料管（6），固定机构（3）用以将内衬钢管（7）固定安装在机架（14）上，塑料管（6）、缩径机构（2）和内衬钢管（7）位于同一水平直线上；所述牵引机构包括牵引夹具（5）、牵引绳（8）、定滑轮组件（4）和卷扬机（9），牵引夹具（5）固定装配在塑料管（6）靠近缩径机构（2）的一端端口上，牵引绳（8）的一端与牵引夹具（5）固定连接，牵引绳（8）的另一端依次穿过缩径机构（2）和内衬钢管（7）的内部空间后，绕过定滑轮组件（4）与卷扬机（9）连接；在卷扬机（9）的运行作用下可通过牵引绳（8）拉动塑料管（6）向前移动，塑料管（6）通过缩径机构（2）发生缩径变形后，进入内衬钢管（7）的内部空间内并胀紧于内衬钢管（7）的内表面，即可制得内衬塑料管；

所述定滑轮组件（4）包括定滑轮支座（43）、滑轮轴（41）和定滑轮（42），定滑轮支座（43）底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架（14）上，定滑轮（42）通过滑轮轴（41）安装在定滑轮支座（43）上；所述定滑轮支座（43）上设有缺口，以方便牵引绳（8）绕过定滑轮（42）后，从定滑轮支座（43）上的缺口穿过并与卷扬机（9）连接；

所述牵引夹具（5）包括拉头（51）、胀套（52）、顶套（53）以及吊环（54）；所述牵引夹具与塑料管（6）配合使用，其装配好后，塑料管（6）的一个端部为锥型端部，其由原塑料管的圆形端部切多道三角形缺口并缩紧而成；

所述胀套（52）设置于塑料管（6）的锥型端部内，且与塑料管（6）的锥型端部紧贴，拉头（51）置于塑料管（6）内并与胀套（52）相互套合紧贴，顶套（53）套置于塑料管（6）的锥型端部外，且顶套（53）与塑料管（6）的锥型端部紧贴；

所述顶套（53）的中间设有孔，所述吊环（54）上的螺栓穿过顶套（53）上的孔与设置于塑料管（6）内的拉头（51）连接；在吊环（54）拉紧拉头（51）的作用下，能够使塑料管（6）向前移动，塑料管（6）通过缩径机构（2）发生缩径变形后，进入内衬钢管（7）的内部空间内并胀紧于内衬钢管（7）的内表面。

2.如权利要求1所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述定位机构（1）包括滚轮座（11）和设置于滚轮座（11）上的滚轮（12），滚轮座（11）底部通过内六角圆柱头螺钉（13）固定在机架（14）上。

3.如权利要求1所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述缩径机构（2）包括缩径模具底座（21）及固定设置在缩径模具底座（21）上的缩径模具（22），所述缩径模具（22）上设有贯穿其本体左右两端的缩径孔，缩径孔的左端进口为喇叭口形状的缩口段，缩径孔的右端出口为圆孔形状的定径段；塑料管（6）、缩径机构（2）的缩径孔和内衬钢管（7）三者的中心线在同一直线上；所述缩径模具（22）的材质选用模具钢Cr12MoV。

4.如权利要求1所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于固定机构（3）的数量为2组，分别固定在内衬钢管（7）的左端两端；所述固定机构（3）包括固定压板（32）和固定底座（31），固定底座（31）底部通过内六角圆柱头螺钉固定在机架（14）上，固定压板（32）与固定底座（31）对接安装在一起能够形成一个用于卡箍固定内衬钢管（7）的卡箍腔，且固定压板（32）与固定底座（31）通过六角螺栓（33）及相配的螺母（34）固定安装在一起。

5.如权利要求4所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述固定压板（32）与固定底座（31）对接安装形成的卡箍腔中，卡箍腔的内表面设有多道线槽，以保证对内衬钢管（7）的夹紧固定。

6.如权利要求1所述的一种内衬塑料管的制造设备，其特征在于所述胀套（52）的头部为锥型，其内部中空，头部切割分成多道缺口；所述拉头（51）上设有螺纹孔，用于连接吊环（54）。

7.一种内衬塑料管的制造方法，其特征是包括如下步骤：

1）将内衬钢管（7）固定安装在固定机构（3）上，控制内衬钢管（7）的长度，且使内衬钢管（7）距离固定底座（31）底面10-20cm；

2）处理塑料管（6）端部，利用磨光机在塑料管（6）端部切下多道三角形缺口，以便塑料管（6）与牵引夹具装配安装；将胀套（52）装入塑料管（6）具有三角形缺口的端部内，胀套（52）的锥型头朝向塑料管（6）有缺口的方向，然后将拉头（51）也放入塑料管（6）内，并与胀套（52）紧贴，将塑料管（6）有三角形缺口的端部紧贴胀套（52）的锥型端部，并将顶套（53）套置于塑料管（6）的锥型端部外部，然后将吊环（54）的螺栓沿着拉头（51）的螺孔旋紧，即完成牵引夹具的装配；

3）选用合适缩径量的缩径模具，当内衬钢管（7）的长度在20m以上时，选用缩径量为3-4mm的缩径模具；当内衬钢管（7）的长度在20m以下时，选用缩径量为1-2mm的缩径模具；将选择好的缩径模具安装在缩径模具底座上；

4）将装配有牵引夹具的塑料管（6）放置在定位机构的滚轮（12）上，利用塑料管（6）自身重力实现其在滚轮（12）中心的定位，并在塑料管（6）端部的牵引夹具上绑好牵引绳，牵引绳的另一端依次穿过缩径模具（22）的缩径孔和内衬钢管（7）的内部空间后，绕过定滑轮组件（4）与卷扬机（9）连接；

5）启动卷扬机（9），牵引绳（8）拉动塑料管（6）向前移动，塑料管（6）通过缩径机构（2）发生缩径变形后，进入内衬钢管（7）的内部空间内；当塑料管（6）端部的缺口处理段完全牵引至内衬钢管（7）外时，停止卷扬机（9）的运行，静置等待20-30h，利用塑料管（6）自身的回弹性，使穿衬于内衬钢管（7）内的塑料管紧紧地粘贴在内衬钢管（7）内壁上，即可制得内衬塑料管。

Images