CN112594453A - 一种热塑玻纤复合材料管道 - Google Patents

一种热塑玻纤复合材料管道 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热塑玻纤复合材料管道，具体涉及管道技术领域，包括基管和熔胶，所述基管为中空结构，所述基管在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管道形状，所述熔胶填充在基管连续缠绕所形成的空隙之间，通过熔胶将连续缠绕的基管之间焊接为一体，所述基管由基层、加固层以及防护层构成，所述加固层固定设在基层外端，所述防护层固定设在加固层外端。本发明通过将基层设计为中空结构，重量轻、生产成本低、通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层的外侧形成加固层，抗拉伸性能和抗压性能较好，通过塑料挤压缠绕形成防护层，防护层对基层和加固层进行防护，强度高且耐腐蚀性能好，使用寿命更长。

Description

一种热塑玻纤复合材料管道
技术领域
本发明实施例涉及管道技术领域，具体涉及一种热塑玻纤复合材料管道。
背景技术
排水管道指汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统，包括干管、支管以及通往处理厂的管道，无论修建在街道上或其它任何地方，只要是起排水作用的管道，都应作为排水管道统计，因此管道在排放污水、废水和雨水的系统中所需量较大，现有的管道自身重量较重，使用寿命较短，生产成本较高，因此发明一种重量轻，性能好，成本低的热塑玻纤复合材料管道是十分必要的，以便于来适用不同的使用环境，而且最终管道不但可用于汇集和排放污水、废水和雨水，还可用于供水管道，具有耐高压等特点，适用范围广。
现有技术存在以下不足：大多数管道的壁均是实心的结构，自身重量较重，生产所耗费的原材料较多，生产成本高，且在后期使用的过程中，耐腐蚀性能、抗拉伸性能、抗压性能均较差，使用寿命较短。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种热塑玻纤复合材料管道，通过将基层设计为中空结构节约原材料，降低重量，通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层的外侧形成加固层，通过塑料挤压缠绕形成防护层，防护层对基层和加固层进行防护，以解决现有技术中由于大多数管道的壁均是实心的结构，导致自身重量较重，生产所耗费的原材料较多，生产成本高，且在后期使用的过程中，耐腐蚀性能、抗拉伸性能、抗压性能均较差，使用寿命较短的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种热塑玻纤复合材料管道，包括基管和熔胶，所述基管为中空结构，所述基管在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管道形状，所述熔胶填充在基管连续缠绕所形成的空隙之间，通过熔胶将连续缠绕的基管之间焊接为一体，所述基管由基层、加固层以及防护层构成，所述加固层固定设在基层外端，所述防护层固定设在加固层外端。
进一步地，所述基层和熔胶均由聚乙烯和聚丙烯材料制成。
进一步地，所述加固层由纤维丝材料缠绕或编织而成。
进一步地，所述防护层由塑料挤压缠绕形成。
进一步地，所述基管可做成圆形、椭圆形、矩形以及其他类型的不规则形状。
进一步地，所述基管可以在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成圆形管道形状和椭圆形管道形状。
本发明还包括该热塑玻纤复合材料管道的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、通过吸料装置的吸管将储料箱内的原料吸入并输送至吸料装置的储料桶内，原料在储料桶内进行烘干然后进入热熔装置内进行熔化，熔化后的料进入模具内实现产品成型，成型后的基层进入真空冷却定型设备中将基层实现冷却定型，基层为中空结构；
步骤二、定型后的基层进入高温加热区对基层进行加热，然后进入缠绕或编织装置，通过此装置对定型后的基层的外层进行缠绕或编织，通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层的外侧形成加固层，缠绕或编织好之后继续输送，此时会利用高温加热区对加固层进行加热；
步骤三、加固层加热完成后进入外层塑料缠绕装置对加固层外层进行塑料挤压缠绕形成防护层，塑料缠绕完成后进入冷却成型设备实现冷却定型，这样就完成了基管的制作；
步骤四、制作完成的基管在中空壁管材缠绕焊接成型设备上的多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管状；
步骤五、然后利用熔胶焊接装置的吸料管进行吸料，将吸入的料进行烘干，然后将烘干的料进入热熔装置内进行熔化，最后将熔化的料通过熔胶焊接装置的底部挤出并填充在基管连续缠绕所形成的空隙之间，通过热风机在熔胶焊接过程吹入热风使焊接快速熔合风干，此时便在形成了熔胶，通过熔胶将连续缠绕的基管之间焊接为一体；
步骤六、然后通过定位扶正装置将焊接完成的管道在多轮连接缠绕机上进行定位和扶正；
步骤七、然后通过挤压成型装置对完成的管道进行挤压定型；
步骤八、然后通过冷却喷淋装置进行喷淋水，以此将焊接完成的管道进行冷却；
步骤九、焊接完成的管道横向进入裁切设备中，达到要求的尺寸后进行裁切，这样管道加工就完成了。
本发明实施例具有如下优点：
本发明通过将基层设计为中空结构节约原材料，降低重量，通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层的外侧形成加固层，通过塑料挤压缠绕形成防护层，防护层对基层和加固层进行防护，与现有技术相比，重量轻、生产成本低，抗拉伸性能和抗压性能较好，强度高且耐腐蚀性能好，使用寿命更长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的圆形管道整体结构示意图；
图2为本发明提供的矩形基管的剖视图；
图3为本发明提供的交叉编织法形成基管的结构示意图；
图4为本发明提供的交叉平行缠绕法形成基管的结构示意图；
图5为本发明提供的交叉平行缠绕法和交叉编织法形成基管的结构示意图；
图6为本发明提供的椭圆形管道整体结构示意图；
图7为本发明提供的圆形基管的剖视图；
图中：1基管、2熔胶、3基层、4加固层、5防护层。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参照说明书附图1-3、图6以及图7，该实施例的一种热塑玻纤复合材料管道，包括基管1和熔胶2，所述基管1为中空结构，所述基管1在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管道形状，所述熔胶2填充在基管1连续缠绕所形成的空隙之间，通过熔胶2将连续缠绕的基管1之间焊接为一体，所述基管1由基层3、加固层4以及防护层5构成，所述加固层4固定设在基层3外端，所述防护层5固定设在加固层4外端。
进一步地，所述基层3和熔胶2均由聚乙烯和聚丙烯材料制成。
进一步地，所述加固层4由纤维丝材料编织而成。
进一步地，所述防护层5由塑料挤压缠绕形成。
进一步地，所述基管1可做成圆形、椭圆形、矩形以及其他类型的不规则形状。
进一步地，所述基管1可以在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成圆形管道形状和椭圆形管道形状。
本发明还包括该热塑玻纤复合材料管道的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、通过吸料装置的吸管将储料箱内的原料吸入并输送至吸料装置的储料桶内，原料在储料桶内进行烘干然后进入热熔装置内进行熔化，熔化后的料进入模具内实现产品成型，成型后的基层3进入真空冷却定型设备中将基层3实现冷却定型，基层3为中空结构；
步骤二、定型后的基层3进入高温加热区对基层3进行加热，然后进入编织装置，通过此装置对定型后的基层3的外层进行编织，通过交叉编织法在基层3的外侧形成加固层4，编织好之后继续输送，此时会利用高温加热区对加固层4进行加热；
步骤三、加固层4加热完成后进入外层塑料缠绕装置对加固层4外层进行塑料挤压缠绕形成防护层5，塑料缠绕完成后进入冷却成型设备实现冷却定型，这样就完成了基管1的制作；
步骤四、制作完成的基管1在中空壁管材缠绕焊接成型设备上的多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管状；
步骤五、然后利用熔胶焊接装置的吸料管进行吸料，将吸入的料进行烘干，然后将烘干的料进入热熔装置内进行熔化，最后将熔化的料通过熔胶焊接装置的底部挤出并填充在基管1连续缠绕所形成的空隙之间，通过热风机在熔胶焊接过程吹入热风使焊接快速熔合风干，此时便在形成了熔胶2，通过熔胶2将连续缠绕的基管1之间焊接为一体；
步骤六、然后通过定位扶正装置将焊接完成的管道在多轮连接缠绕机上进行定位和扶正；
步骤七、然后通过挤压成型装置对完成的管道进行挤压定型；
步骤八、然后通过冷却喷淋装置进行喷淋水，以此将焊接完成的管道进行冷却；
步骤九、焊接完成的管道横向进入裁切设备中，达到要求的尺寸后进行裁切，这样管道加工就完成了。
实施例2：
参照说明书附图1、图2、图4、图6以及图7，该实施例的一种热塑玻纤复合材料管道，包括基管1和熔胶2，所述基管1为中空结构，所述基管1在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管道形状，所述熔胶2填充在基管1连续缠绕所形成的空隙之间，通过熔胶2将连续缠绕的基管1之间焊接为一体，所述基管1由基层3、加固层4以及防护层5构成，所述加固层4固定设在基层3外端，所述防护层5固定设在加固层4外端。
进一步地，所述基层3和熔胶2均由聚乙烯和聚丙烯材料制成。
进一步地，所述加固层4由纤维丝材料缠绕而成。
进一步地，所述防护层5由塑料挤压缠绕形成。
进一步地，所述基管1可做成圆形、椭圆形、矩形以及其他类型的不规则形状。
进一步地，所述基管1可以在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成圆形管道形状和椭圆形管道形状。
本发明还包括该热塑玻纤复合材料管道的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、通过吸料装置的吸管将储料箱内的原料吸入并输送至吸料装置的储料桶内，原料在储料桶内进行烘干然后进入热熔装置内进行熔化，熔化后的料进入模具内实现产品成型，成型后的基层3进入真空冷却定型设备中将基层3实现冷却定型，基层3为中空结构；
步骤二、定型后的基层3进入高温加热区对基层3进行加热，然后进入缠绕装置，通过此装置对定型后的基层3的外层进行缠绕，通过交叉平行缠绕法在基层3的外侧形成加固层4，缠绕好之后继续输送，此时会利用高温加热区对加固层4进行加热；
步骤三、加固层4加热完成后进入外层塑料缠绕装置对加固层4外层进行塑料挤压缠绕形成防护层5，塑料缠绕完成后进入冷却成型设备实现冷却定型，这样就完成了基管1的制作；
步骤四、制作完成的基管1在中空壁管材缠绕焊接成型设备上的多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管状；
步骤五、然后利用熔胶焊接装置的吸料管进行吸料，将吸入的料进行烘干，然后将烘干的料进入热熔装置内进行熔化，最后将熔化的料通过熔胶焊接装置的底部挤出并填充在基管1连续缠绕所形成的空隙之间，通过热风机在熔胶焊接过程吹入热风使焊接快速熔合风干，此时便在形成了熔胶2，通过熔胶2将连续缠绕的基管1之间焊接为一体；
步骤六、然后通过定位扶正装置将焊接完成的管道在多轮连接缠绕机上进行定位和扶正；
步骤七、然后通过挤压成型装置对完成的管道进行挤压定型；
步骤八、然后通过冷却喷淋装置进行喷淋水，以此将焊接完成的管道进行冷却；
步骤九、焊接完成的管道横向进入裁切设备中，达到要求的尺寸后进行裁切，这样管道加工就完成了。
实施例3：
参照说明书附图1、图2以及图5-7，该实施例的一种热塑玻纤复合材料管道，包括基管1和熔胶2，所述基管1为中空结构，所述基管1在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管道形状，所述熔胶2填充在基管1连续缠绕所形成的空隙之间，通过熔胶2将连续缠绕的基管1之间焊接为一体，所述基管1由基层3、加固层4以及防护层5构成，所述加固层4固定设在基层3外端，所述防护层5固定设在加固层4外端。
进一步地，所述基层3和熔胶2均由聚乙烯和聚丙烯材料制成。
进一步地，所述加固层4由纤维丝材料缠绕而成。
进一步地，所述防护层5由塑料挤压缠绕形成。
进一步地，所述基管1可做成圆形、椭圆形、矩形以及其他类型的不规则形状。
进一步地，所述基管1可以在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成圆形管道形状和椭圆形管道形状。
本发明还包括该热塑玻纤复合材料管道的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、通过吸料装置的吸管将储料箱内的原料吸入并输送至吸料装置的储料桶内，原料在储料桶内进行烘干然后进入热熔装置内进行熔化，熔化后的料进入模具内实现产品成型，成型后的基层3进入真空冷却定型设备中将基层3实现冷却定型，基层3为中空结构；
步骤二、定型后的基层3进入高温加热区对基层3进行加热，然后进入缠绕装置和编织装置，通过两个装置对定型后的基层3的外层进行缠绕和编织，通过交叉平行缠绕法和交叉编织法在基层3的外侧形成加固层4，缠绕和编织好之后继续输送，此时会利用高温加热区对加固层4进行加热；
步骤三、加固层4加热完成后进入外层塑料缠绕装置对加固层4外层进行塑料挤压缠绕形成防护层5，塑料缠绕完成后进入冷却成型设备实现冷却定型，这样就完成了基管1的制作；
步骤四、制作完成的基管1在中空壁管材缠绕焊接成型设备上的多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管状；
步骤五、然后利用熔胶焊接装置的吸料管进行吸料，将吸入的料进行烘干，然后将烘干的料进入热熔装置内进行熔化，最后将熔化的料通过熔胶焊接装置的底部挤出并填充在基管1连续缠绕所形成的空隙之间，通过热风机在熔胶焊接过程吹入热风使焊接快速熔合风干，此时便在形成了熔胶2，通过熔胶2将连续缠绕的基管1之间焊接为一体；
步骤六、然后通过定位扶正装置将焊接完成的管道在多轮连接缠绕机上进行定位和扶正；
步骤七、然后通过挤压成型装置对完成的管道进行挤压定型；
步骤八、然后通过冷却喷淋装置进行喷淋水，以此将焊接完成的管道进行冷却；
步骤九、焊接完成的管道横向进入裁切设备中，达到要求的尺寸后进行裁切，这样管道加工就完成了。
实施场景具体为：首先基层3为中空结构，一是可以减轻自身重量，二是可以节约原材料，降低生产成本，然后在基层3的外端通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层3的外侧形成加固层4，加固层4则可以有效提高管道的抗拉伸性能、抗压性能，然后在加固层4的外端进行塑料挤压缠绕形成防护层5，防护层5可以对基层3和加固层4起到防护的作用，使得管道强度高且耐腐蚀性能好，使用寿命会更长，本发明通过将基层3设计为中空结构，重量轻、生产成本低、通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层3的外侧形成加固层4，抗拉伸性能和抗压性能较好，通过塑料挤压缠绕形成防护层5，防护层5对基层3和加固层4进行防护，强度高且耐腐蚀性能好，使用寿命更长，在使用的时候，若所需要连接的设备孔径较小的时候，此时便可以直接使用基管1与设备进行连接，不需要再进行缠绕成管道形状，该实施方式具体解决了现有技术中大多数管道的壁均是实心的结构，自身重量较重，生产所耗费的原材料较多，生产成本高，且在后期使用的过程中，耐腐蚀性能、抗拉伸性能、抗压性能均较差，使用寿命较短的问题。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种热塑玻纤复合材料管道，包括基管(1)和熔胶(2)，其特征在于：所述基管(1)为中空结构，所述基管(1)在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管道形状，所述熔胶(2)填充在基管(1)连续缠绕所形成的空隙之间，通过熔胶(2)将连续缠绕的基管(1)之间焊接为一体，所述基管(1)由基层(3)、加固层(4)以及防护层(5)构成，所述加固层(4)固定设在基层(3)外端，所述防护层(5)固定设在加固层(4)外端。
2.根据权利要求1所述的一种热塑玻纤复合材料管道，其特征在于：所述基层(3)和熔胶(2)均由聚乙烯和聚丙烯材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种热塑玻纤复合材料管道，其特征在于：所述加固层(4)由纤维丝材料缠绕或编织而成。
4.根据权利要求1所述的一种热塑玻纤复合材料管道，其特征在于：所述防护层(5)由塑料挤压缠绕形成。
5.根据权利要求1所述的一种热塑玻纤复合材料管道，其特征在于：所述基管(1)可做成圆形、椭圆形、矩形以及其他类型的不规则形状。
6.根据权利要求1所述的一种热塑玻纤复合材料管道，其特征在于：所述基管(1)可以在多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成圆形管道形状和椭圆形管道形状。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种热塑玻纤复合材料管道，其特征在于：还包括该热塑玻纤复合材料管道的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、通过吸料装置的吸管将储料箱内的原料吸入并输送至吸料装置的储料桶内，原料在储料桶内进行烘干然后进入热熔装置内进行熔化，熔化后的料进入模具内实现产品成型，成型后的基层(3)进入真空冷却定型设备中将基层(3)实现冷却定型，基层(3)为中空结构；
步骤二、定型后的基层(3)进入高温加热区对基层(3)进行加热，然后进入缠绕或编织装置，通过此装置对定型后的基层(3)的外层进行缠绕或编织，通过交叉平行缠绕法或交叉编织法在基层(3)的外侧形成加固层(4)，缠绕或编织好之后继续输送，此时会利用高温加热区对加固层(4)进行加热；
步骤三、加固层(4)加热完成后进入外层塑料缠绕装置对加固层(4)外层进行塑料挤压缠绕形成防护层(5)，塑料缠绕完成后进入冷却成型设备实现冷却定型，这样就完成了基管(1)的制作；
步骤四、制作完成的基管(1)在中空壁管材缠绕焊接成型设备上的多轮连续缠绕机上进行连续缠绕形成管状；
步骤五、然后利用熔胶焊接装置的吸料管进行吸料，将吸入的料进行烘干，然后将烘干的料进入热熔装置内进行熔化，最后将熔化的料通过熔胶焊接装置的底部挤出并填充在基管(1)连续缠绕所形成的空隙之间，通过热风机在熔胶焊接过程吹入热风使焊接快速熔合风干，此时便在形成了熔胶(2)，通过熔胶(2)将连续缠绕的基管(1)之间焊接为一体；
步骤六、然后通过定位扶正装置将焊接完成的管道在多轮连接缠绕机上进行定位和扶正；
步骤七、然后通过挤压成型装置对完成的管道进行挤压定型；
步骤八、然后通过冷却喷淋装置进行喷淋水，以此将焊接完成的管道进行冷却；
步骤九、焊接完成的管道横向进入裁切设备中，达到要求的尺寸后进行裁切，这样管道加工就完成了。
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