CN112936936A - 增强柔性复合管、缠绕机及复合管生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明为解决现有技术中复合管存在轴向抗压能力较弱的问题,公开了一种增强柔性复合管,包括内管、外管以及铺设在内管外的第一轴向增强纤维、径向增强纤维和第二轴向增强纤维。本发明还提供一种缠绕机,该缠绕机包括第一轴向铺设单元、径向铺设单元和第二轴向铺设单元。本发明还提供一种复合管生产线,该生产线包括第一挤出机、第一冷却器、缠绕机、第二挤出机和第二冷却器。本发明提供了一种增强柔性复合管,同时提高径向承压能力和轴向承压能力。本发明还提供了一种缠绕机,可较为便捷、稳定的将增强纤维铺设到内管上,为复合管的加工提供了良好的基础。本发明提供了一种复合管生产线,可以连续实现增强柔性复合管生产,生产效率高,质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及管道生产技术领域,尤其涉及一种增强柔性复合管、缠绕机及复合管生产线。
背景技术
在现代生产生活中需要大量的管材,比如石油输送、城市供排水等领域。因此,市面上出现了多种复合管。复合管具有以下优势:
(1)复合管可大大降低腐蚀速率,延长管道的寿命,使其达到20年甚至更高,这一数据往往是金属管道的几倍。
(2)复合管导热系数和绝对粗糙度小,通常只有金属管道的1%左右,甚至更低。
(3)复合管道绝热性能好、内层表面粗糙度低,大大降低了输送过程中的热能和压力能损失,增强了管道的输送能力。
目前,复合管多采用纤维缠绕作为增强层。由于只考虑径向张力因素,而忽视了轴向张力因素然,导致复合管轴向抗压能力较弱。
发明内容
本发明为解决现有技术中复合管存在轴向抗压能力较弱的问题,提供一种增强柔性复合管,同时提高了其径向承压能力和轴向承压能力。
本发明还提供了一种缠绕机,可较为便捷、稳定的将第一轴向增强纤维、径向增强纤维和第二轴向增强纤维铺设到内管上,为复合管的加工提供了良好的基础。
本发明提供了一种复合管生产线,可以连续实现增强柔性复合管生产,生产效率高,质量稳定。
本发明采用的技术方案是:
增强柔性复合管,包括
内管,所述内管连续挤出成型;
第一轴向增强纤维,所述第一轴向增强纤维沿所述内管轴长方向铺设在所述内管外壁上;
径向增强纤维,所述径向增强纤维沿所述内管径向连续螺旋缠绕在所述内管外壁上,并压住所述第一轴向增强纤维;
第二轴向增强纤维,所述第二轴向增强纤维沿所述内管轴长方向铺设在所述内管外壁上,并压住所述径向增强纤维;
外管,所述外管采用连续挤出成型于所述内管圆周外壁上,并将所述第一轴向增强纤维、所述径向增强纤维和所述第二轴向增强纤维包裹其内。
进一步地,沿所述内管沿内管圆周方向,所述第一轴向增强纤维以及所述第二轴向增强纤维均匀设置有多根。
进一步地,所述第一轴向增强纤维与所述第二轴向增强纤维的交错铺设。
进一步地,所述径向增强纤维、所述第一轴向增强纤维和所述第二轴向增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、钢丝或钢带中的一种或多种的混合物经过编织而成。
进一步地,所述内管和外管采用的树脂原料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
缠绕机,用于前述的增强柔性复合管的生产,沿内管牵引方向,包括
第一轴向铺设单元,所述第一轴向铺设单元用于将第一轴向增强纤维沿内管轴长方向连续铺设内管外壁上;
径向铺设单元,所述径向铺设单元用于将径向增强纤维连续螺旋缠绕在内管外壁上,并同步缠绕压住第一轴向增强纤维;
第二轴向铺设单元,所述第二轴向铺设单元用于将第二轴向增强纤维沿内管轴长方向连续铺设内管外壁上,并压住径向增强纤维。
进一步地,所述第一轴向铺设单元包括
第一环形固定座,所述第一环形固定座的几何中心位于内管轴向中心线上;
第一轴向导线组件,所述第一轴向导线组件设置在所述第一环形固定座朝向内管挤出方向的一侧;
其中,所述第一轴向导线组件包括
第一槽型卡座,所述第一槽型卡座安装在所述第一环形固定座表面上,其内区域与所述第一环形座固定形成第一固定腔;所述第一固定腔沿所述第一环形固定座径向贯通;
第一锁紧螺栓,所述第一锁紧螺栓配合安装在所述第一槽型卡座上;
“一”字状的第一导向件,所述第一导向件一端配合插入所述第一固定腔内并由所述第一锁紧螺栓抵紧,另一端伸向内管表面;邻近内管的所述第一导向件一端朝向内管挤出方向的一面上沿其长度方向开设有第一导向槽;所述第一导向槽贯穿所述第一导向件朝向内管表面的一端端面;
第一张紧弹簧,所述第一张紧弹簧的一端与所述第一槽型卡座连接;
第一线架,所述第一线架安装在所述第一环形固定座上邻近所述第一张紧弹簧的位置处。
进一步地,所述径向铺设单元包括
第三环形固定座,所述第三环形固定座的几何中心位于内管轴向中心线上;
环形活动座,所述环形活动座配合安装在所述第三环形固定座上;
齿条,所述齿条安装在所述环形活动座圆周外壁上;
电机,所述电机的动力输出端安装有齿轮,且所述齿轮与所述齿条配合;
径向导线组件,所述径向导线组件安装在所述环形活动座上好朝向内管挤出方向的一侧;
其中,所述径向导线组件包括
第三槽型卡座,所述第三槽型卡座安装在所述环形活动座表面上,其内区域与所述环形活动座形成第三固定腔;所述第三固定腔沿所述环形活动座径向贯通;
“z”字状的第三导向件,所述第三导向件具有依次连接的固定段、连接段和导向段;所述固定端配合插入到所述第三固定腔内;所述导向段与内管轴向中心垂直,其自由端伸向内管;所述导向段朝向所述环形活动座旋转方向的一面上沿其长度方向开设有第三导向槽;所述第三导向槽贯穿所述导向段自由端端面;
第三张紧弹簧,所述第三张紧弹簧一端与所述环形活动座表面连接;
第三线架,所述第三线架安装在所述环形活动座表面上邻近所述第三张紧弹簧的位置处。
进一步地,所述第二轴向铺设单元包括
第二环形固定座,所述第二环形固定座的几何中心位于内管轴向中心线上;
第二轴向导线组件,所述第二轴向导线组件设置在所述第二环形固定座朝向内管挤出方向的一侧;
其中,所述第二轴向导线组件包括
第二槽型卡座,所述第二槽型卡座安装在所述第二环形固定座表面上,其内区域与所述第二环形座固定形成第二固定腔;所述第二固定腔沿所述第二环形固定座径向贯通;
第二锁紧螺栓,所述第二锁紧螺栓配合安装在所述第二槽型卡座上;
“一”字状的第二导向件,所述第二导向件一端配合插入所述第二固定腔内并由所述第二锁紧螺栓抵紧,另一端伸向内管表面;邻近内管的所述第二导向件一端朝向内管挤出方向的一面上沿其长度方向开设有第二导向槽;所述第二导向槽贯穿所述第二导向件朝向内管表面的一端端面;
第二张紧弹簧,所述第二张紧弹簧的一端与所述第二槽型卡座连接;
第二线架,所述第二线架安装在所述第二环形固定座上邻近所述第二张紧弹簧的位置处。
复合管生产线,包括
第一挤出机,所述第一挤出机用于连接挤出管坯;
第一冷却器,所述第一冷却器用于管坯冷却,形成内管;
前述的缠绕机;
第二挤出机,所述第二挤出机用于连续在内管表面形成管坯,并包裹径向增强纤维、第一轴向增强纤维和第二轴向增强纤维;
第二冷却器,所述第二冷却器用于管坯冷却,形成增强柔性复合管。
本发明的有益效果是:
1.为克服现有的复合管在加工过程中由于只考虑径向张力因素,而忽视了轴向张力因素然,导致复合管轴向抗压能力较弱的问题,本发明提供了一种增强柔性复合管。该复合管由内管、外管、径向增强纤维、第一轴向增强纤维和第二轴向增强纤维等组成。其中,在复合管轴向增设了第一轴向增强纤维和第二轴向增强纤维,提高了复合管轴向抗压能力。并且在复合管中,径向增强纤维缠绕时压住第一轴向增强纤维, 第二轴向增强纤维铺设时又压住径向增强纤维。复合管径向承压时,第一轴向增强纤维和第二轴向增强纤维对径向增强纤维限制,可以辅助提高径向抗压能力。同时,复合管轴向承压时,径向增强纤维亦对第一轴向增强纤维起到限制作用,辅助提高轴向承压能力。
2.本发明还提供一种缠绕机,该缠绕机由第一轴向铺设单元、径向铺设单元和第二轴向铺设单元等组成。内管从缠绕机内通过后,其外壁上铺设第一轴向增强纤维、径向增强纤维和第二轴向增强纤维。本发明中的缠绕机,可以较为便捷、稳定的将第一轴向增强纤维、径向增强纤维和第二轴向增强纤维铺设到内管上,为复合管的加工提供了良好的基础。
3.本发明还提供了一种复合管生产线,生产线由第一挤出机、第一冷却器、缠绕机、第二挤出机和第二冷却器等组成。采用本发明中的复合管生产线可以连续实现增强柔性复合管生产,生产效率高,质量稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或有现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本申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1中,增强柔性复合管的结构示意图一。
图2为实施例1中,增强柔性复合管的结构示意图二。
图3为图2中A处局部放大结构示意图。
图4为实施例2中,缠绕机的结构示意图。
图5为实施例2中,第一轴向铺设单元的结构示意图。
图6为实施例2中,径向铺设单元的结构示意图。
图7为实施例2中,第二轴向铺设单元的结构示意图。
图8为实施例3中,复合管生产线的结构示意图。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。
下面结合附图对发明的实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例中为克服现有的复合管在加工过程中由于只考虑径向张力因素,而忽视了轴向张力因素然,导致复合管轴向抗压能力较弱的问题,提供了一种增强柔性复合管,其结构如附图1~3所示。该复合管包括内管1’、外管2’、径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’。
具体的,内管1’,其由树脂、增塑剂、抗氧剂等原料经连续挤出成型。
外管2’,其由树脂、增塑剂、抗氧剂等原料经连续挤出成型于内管1’圆周外壁上。
第一轴向增强纤维4’,沿内管1’轴长方向铺设,并随外管2’成型后嵌入外管2’壁内。沿内管1’圆周方向,第一轴向增强纤维4’均匀设置有多组。本实施例中,以沿内管1’圆周方向,第一轴向增强纤维4’均匀设置有四根为例进行说明。
径向增强纤维3’,沿内管1’径向连续螺旋缠绕在内管1’外壁上,压住第一轴向增强纤维4’,并随外管2’成型后嵌入外管2’壁内。
第二轴向增强纤维5’, 沿内管1’轴长方向铺设,压住径向增强纤维3’,并随外管2’成型后嵌入外管2’壁内。沿内管1’圆周方向,第二轴向增强纤维5’均匀设置有多组。且,第一轴向增强纤维4’与第二轴向增强纤维5’的交错铺设。本实施例中,以沿内管1’圆周方向,第二轴向增强纤维5’均匀设置有四根为例进行说明。四根第二轴向增强纤维4’和四根第二轴向增强纤维5’呈圆周方式交替均匀设置在沿内管1’外,即沿内管1’圆周侧壁方向,相邻两根第二轴向增强纤维4’中间设置一根第二轴向增强纤维5’。
本实施例中的径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、钢丝或钢带中的一种或多种的混合物经过编织而成。
本实施例中的内管1’的树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
本实施例中的外管2’的树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
本实施例中复合管,由内管1’、外管2’、径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’等组成。外管2’成型于内管1’外,挤出时的温度使得内管1’表面发生熔融,并与外管2’熔融树脂结合处形成过渡界面层,提高了内管1’和外管2’的结合强度,形成可靠的整体结构。同时,在复合管轴向增设了第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’,提高了复合管轴向抗压能力。并且,在复合管中,径向增强纤维3’缠绕时压住第一轴向增强纤维4’, 第二轴向增强纤维5’铺设时又压住径向增强纤维3’。复合管径向承压时,第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’对径向增强纤维3’限制,可以辅助提高径向抗压能力。同时,复合管轴向承压时,径向增强纤维3’亦对第一轴向增强纤维4’起到限制作用,利于其进行承压。同时,第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’交错设置,轴向补强均匀,不存在集中区域,可以辅助提高轴向抗压能力。
实施例2
一种复合管缠绕机,用于实施例1中的复合管上径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’的铺设,其结构如附图4~7所示。该缠绕机包括第一轴向铺设单元1、径向铺设单元2和第二轴向铺设单元3,内管1’依次穿过第一轴向铺设单元1、径向铺设单元2和第二轴向铺设单元3。其中,第一轴向铺设单元1用于将多根第一轴向增强纤维4’沿内管1’轴长方向均匀铺设内管1’外壁上。径向铺设单元2用于将径向增强纤维3’沿内管1’径向连续螺旋缠绕在内管1’外壁上,同步缠绕压住第一轴向增强纤维4’。 第二轴向铺设单元3用于将多根第二轴向增强纤维5’沿内管1’轴长方向铺设,压住径向增强纤维3’。 且,第一轴向增强纤维4’与第二轴向增强纤维5’的铺设方向错开。
具体的,第一轴向铺设单元1,包括第一环形固定座11和四个第一轴向导线组件12。
第一环形固定座11,其几何中心位于内管1’轴向中心线上,即内管1’从第一环形固定座11中心通过。
四个第一轴向导线组件12,均匀设置在第一环形固定座11朝向内管1’挤出方向的一侧。第一轴向导线组件12包括第一槽型卡座121、第一锁紧螺栓122、第一导向件123、第一张紧弹簧124和第一线架125。
第一槽型卡座121,其开口端固定在第一环形固定座11上。第一槽型卡座121内部区域与第一环形固定座11表面形成矩形的第一固定腔。该第一固定腔沿第一环形固定座11径向贯通。沿垂直于第一环形固定座11表面方向,在第一槽型卡座121顶部上中央开设有螺纹通孔。
第一导向件123,呈“一”字状。第一导向件123的外周尺寸与第一固定腔的尺寸配合,其一端插入第一固定腔内并由第一锁紧螺栓122抵紧,锁定,另一端伸向内管1’表面。邻近内管1’的第一导向件123一端朝向内管1’挤出方向的一面上沿其长度方向开设有第一导向槽1231,且第一导向槽1231贯穿第一导向件123朝向内管1’表面的一端端面。沿第一导向槽1231的槽长方向,自邻近内管1’槽深逐渐变浅。通过第一槽型卡座121和第一锁紧螺栓122的配合,可以实现第一导向件123径向调节,可以满足多种内管1’尺寸的增强加工要求。同时,第一轴向增强纤维4’ 沿第一导向槽1231输送,具有很好的传送稳定性,防止铺设过程中跳线或者滑线。
第一张紧弹簧124,其轴向与第一环形固定座11表面垂直。第一张紧弹簧124的一端与第一槽型卡座121连接。且,第一张紧弹簧124与第一导向槽1231大致在同一面上。第一张紧弹簧124用于第一轴向增强纤维4’导向,同时进行张力调节。
第一线架125,安装在第一环形固定座11上邻近第一张紧弹簧124的位置处。
本实施例中,装载了第一轴向增强纤维4’的线辊固定第一线架125上。内管1’连续挤出。第一线架125上的第一轴向增强纤维4’在牵引作用下,经过第一张紧弹簧124,牵引至第一导向槽1231内,最终沿内管1’轴向方向铺设到内管1’外壁上。
径向铺设单元2,第三环形固定座21、环形活动座22、径向导向组件23、齿条24和电机25。
第三环形固定座21,其几何中心位于内管1’轴向中心线上,即内管1’从第三环形固定座21中心通过。
环形活动座22,其配合安装在第三环形固定座21上,并可以第三环形固定座21为基础旋转,类似轴承构造。
齿条24,其安装在环形活动座22圆周外壁上。
电机25,其动力输出端安装有的齿轮,且该齿轮与齿条24配合。电机25工作,驱动环形活动座22匀速、稳定旋转。
径向导线组件23,安装在环形活动座22上好朝向内管1’挤出方向的一侧。径向导线组件23包括第三槽型卡座231、第三锁紧螺栓232、第三导向件233、第三张紧弹簧234和第三线架235。
第三槽型卡座231,其开口端固定在环形活动座22上。第三槽型卡座231内部区域与环形活动座22表面形成矩形的第三固定腔。该三固定腔沿第三环形固定座21径向贯通。沿垂直于所述环形活动座22表面方向,在第三槽型卡座231顶部上中央开设有螺纹通孔。
第三导向件233,呈“z”字状。第三导向件233包括固定段2331、连接段2332和导向段2333。固定段2331外周尺寸与第三固定腔的尺寸配合,其插入第三固定腔内并由第三锁紧螺栓232抵紧。连接段2332的两端分别与固定段2331和导向段2333的一端连接。导向段2333与内管1’轴向中心垂直,其自由端伸向内管1’表面。导向段2333朝向环形活动座22旋转方向的一面上沿其长度方向开设有第三导向槽2334,且第三导向槽2334贯穿导向段2333自由端端面。沿第三导向槽2334的槽长方向,自邻近内管1’槽深逐渐变浅。通过第三槽型卡座231和第三锁紧螺栓232的配合,可以实现第三导向件233径向调节,可以满足多种内管1’尺寸的增强加工要求。同时,径向增强纤维3’ 沿第三导向槽2334输送,具有很好的传送稳定性,防止铺设过程中跳线或者滑线。
第三张紧弹簧234,其轴向与环形活动座22表面垂直。第三张紧弹簧234一端与环形活动座22表面连接。且,第三张紧弹簧234的自由端大致与第三导向槽2334在同一面内。第三张紧弹簧234用于径向增强纤维3’导向,同时进行张力调节。
第三线架235,安装在环形活动座22表面上邻近第三张紧弹簧234的位置处。
本实施例中,装载了径向增强纤维3’的线辊固定第三线架235上。内管1’连续挤出,其经过第一轴向铺设单元1,表面铺设第一轴向增强纤维4’。电机25驱动环形活动座22匀速、稳定旋转。第三线架235上的径向增强纤维3’在牵引作用下,经过第三张紧弹簧234,牵引至第三导向槽2334内,最终连续螺旋缠绕在内管1’外壁上,并压住第一轴向增强纤维4’。
第二轴向铺设单元3,其结构与第一轴向铺设单元1相似。第二轴向铺设单元3包括第二环形固定座31和四个第二轴向导线组件32。
第二环形固定座31,其几何中心位于内管1’轴向中心线上,即内管1’从第二环形固定座21中心通过。
四个第二轴向导线组件32,均匀设置在第二环形固定座31朝向内管1’挤出方向的一侧。第二轴向导线组件32包括第二槽型卡座321、第二锁紧螺栓322、第二导向件323、第二张紧弹簧324和第二线架325。
第二槽型卡座321,其开口端固定在第二环形固定座31上。第二槽型卡座321内部区域与第二环形固定座31表面形成矩形的第二固定腔。该第二固定腔沿第二环形固定座31径向贯通。沿垂直于第二环形固定座31表面方向,在第二槽型卡座321顶部上中央开设有螺纹通孔。
第二导向件323,呈“一”字状。第二导向件323的外周尺寸与第二固定腔的尺寸配合,其一端插入第二固定腔内并由第二锁紧螺栓322抵紧,锁定,另一端伸向内管1’表面。邻近内管1’的第二导向件323一端朝向内管1’挤出方向的一面上沿其长度方向开设有第二导向槽3231,且第二导向槽3231贯穿第二导向件323朝向内管1’表面的一端端面。沿第二导向槽3231的槽长方向,自邻近内管1’槽深逐渐变浅。沿内管1’圆周外壁方向,第二导向件323与第一导向件第一导向件123交错布置。通过第二槽型卡座321和第二锁紧螺栓322的配合,可以实现第二导向件323径向调节,可以满足多种内管1’尺寸的增强加工要求。同时,第二轴向增强纤维5’ 沿第二导向槽3231输送,具有很好的传送稳定性,防止铺设过程中跳线或者滑线。
第二张紧弹簧324,其轴向与第二环形固定座31表面垂直。第二张紧弹簧324的一端与第二槽型卡座321连接。且,第二张紧弹簧324与第二导向槽3231大致在同一面上。第二张紧弹簧324用于第二轴向增强纤维5’导向,同时进行张力调节。
第二线架325,安装在第二环形固定座31上邻近第二张紧弹簧324的位置处。
本实施例中,装载了第二轴向增强纤维5’的线辊固定第二线架325上。内管1’连续挤出,内管1’连续挤出,其经过第一轴向铺设单元1,表面铺设第一轴向增强纤维4’,经过径向铺设单元2,缠绕径向增强纤维3’。第二线架325上的第二轴向增强纤维5’在牵引作用下,经过第二张紧弹簧324,牵引至第二导向槽3231内,最终沿内管1’轴向方向铺设到内管1’外壁上。
通过本实施例的缠绕机,可以较为便捷、稳定的将径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’铺设到内管1’上,为复合管的加工提供了良好的基础。
实施例3
一种复合管生产线,可用于实施1中复合管生产,其结构如附图8所示。该生产线包括第一挤出机4、第一冷却器(图中未示出)、缠绕机、第二挤出机5和第二冷却器(图中未示出)。
第一挤出机4,用于连接挤出管坯。
第一冷却器, 用于管坯冷却,形成内管1’。
缠绕机,其结构与实施例2中一致,用于在内管1’表面铺设径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’。
第二挤出机5,用于连续在内管1’表面形成管坯,并包裹径向增强纤维3’、第一轴向增强纤维4’和第二轴向增强纤维5’。
第二冷却器,用于管坯冷却,形成复合管。
采用本实施例中复合管生产线可以连续实现增强柔性复合管生产,生产效率高,质量稳定。生产的复合管径向和轴向均匀较强的抗压能力。
Claims (10)
1.增强柔性复合管,其特征在于,包括
内管,所述内管连续挤出成型;
第一轴向增强纤维,所述第一轴向增强纤维沿所述内管轴长方向铺设在所述内管外壁上;
径向增强纤维,所述径向增强纤维沿所述内管径向连续螺旋缠绕在所述内管外壁上,并压住所述第一轴向增强纤维;
第二轴向增强纤维,所述第二轴向增强纤维沿所述内管轴长方向铺设在所述内管外壁上,并压住所述径向增强纤维;
外管,所述外管采用连续挤出成型于所述内管圆周外壁上,并将所述第一轴向增强纤维、所述径向增强纤维以及所述第二轴向增强纤维包裹其内。
2.根据权利要求1所述的增强柔性复合管,其特征在于,沿所述内管沿内管圆周方向,所述第一轴向增强纤维以及所述第二轴向增强纤维均匀设置有多根。
3.根据权利要求2所述的增强柔性复合管,其特征在于,所述第一轴向增强纤维与所述第二轴向增强纤维的交错铺设。
4.根据权利要求1、2或3所述的增强柔性复合管,其特征在于,所述径向增强纤维、所述第一轴向增强纤维和所述第二轴向增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、钢丝或钢带中的一种或多种的混合物经过编织而成。
5.根据权利要求1所述的增强柔性复合管,其特征在于,所述内管和外管采用的树脂原料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
6.缠绕机,用于权利要求1~5中任意一项所述的增强柔性复合管的生产,其特征在于,沿内管牵引方向,包括
第一轴向铺设单元,所述第一轴向铺设单元用于将第一轴向增强纤维沿内管轴长方向连续铺设内管外壁上;
径向铺设单元,所述径向铺设单元用于将径向增强纤维连续螺旋缠绕在内管外壁上,并同步缠绕压住第一轴向增强纤维;
第二轴向铺设单元,所述第二轴向铺设单元用于将第二轴向增强纤维沿内管轴长方向连续铺设内管外壁上,并压住径向增强纤维。
7.根据权利要求6所述的缠绕机,其特征在于,所述第一轴向铺设单元包括
第一环形固定座,所述第一环形固定座的几何中心位于内管轴向中心线上;
第一轴向导线组件,所述第一轴向导线组件设置在所述第一环形固定座朝向内管挤出方向的一侧;
其中,所述第一轴向导线组件包括
第一槽型卡座,所述第一槽型卡座安装在所述第一环形固定座表面上,其内区域与所述第一环形座固定形成第一固定腔;所述第一固定腔沿所述第一环形固定座径向贯通;
第一锁紧螺栓,所述第一锁紧螺栓配合安装在所述第一槽型卡座上;
“一”字状的第一导向件,所述第一导向件一端配合插入所述第一固定腔内并由所述第一锁紧螺栓抵紧,另一端伸向内管表面;邻近内管的所述第一导向件一端朝向内管挤出方向的一面上沿其长度方向开设有第一导向槽;所述第一导向槽贯穿所述第一导向件朝向内管表面的一端端面;
第一张紧弹簧,所述第一张紧弹簧的一端与所述第一槽型卡座连接;
第一线架,所述第一线架安装在所述第一环形固定座上邻近所述第一张紧弹簧的位置处。
8.根据权利要求6所述的缠绕机,其特征在于:所述径向铺设单元包括
第三环形固定座,所述第三环形固定座的几何中心位于内管轴向中心线上;
环形活动座,所述环形活动座配合安装在所述第三环形固定座上;
齿条,所述齿条安装在所述环形活动座圆周外壁上;
电机,所述电机的动力输出端安装有齿轮,且所述齿轮与所述齿条配合;
径向导线组件,所述径向导线组件安装在所述环形活动座上好朝向内管挤出方向的一侧;
其中,所述径向导线组件包括
第三槽型卡座,所述第三槽型卡座安装在所述环形活动座表面上,其内区域与所述环形活动座形成第三固定腔;所述第三固定腔沿所述环形活动座径向贯通;
“z”字状的第三导向件,所述第三导向件具有依次连接的固定段、连接段和导向段;所述固定端配合插入到所述第三固定腔内;所述导向段与内管轴向中心垂直,其自由端伸向内管;所述导向段朝向所述环形活动座旋转方向的一面上沿其长度方向开设有第三导向槽;所述第三导向槽贯穿所述导向段自由端端面;
第三张紧弹簧,所述第三张紧弹簧一端与所述环形活动座表面连接;
第三线架,所述第三线架安装在所述环形活动座表面上邻近所述第三张紧弹簧的位置处。
9.根据权利要求6所述的缠绕机,其特征在于,所述第二轴向铺设单元包括
第二环形固定座,所述第二环形固定座的几何中心位于内管轴向中心线上;
第二轴向导线组件,所述第二轴向导线组件设置在所述第二环形固定座朝向内管挤出方向的一侧;
其中,所述第二轴向导线组件包括
第二槽型卡座,所述第二槽型卡座安装在所述第二环形固定座表面上,其内区域与所述第二环形座固定形成第二固定腔;所述第二固定腔沿所述第二环形固定座径向贯通;
第二锁紧螺栓,所述第二锁紧螺栓配合安装在所述第二槽型卡座上;
“一”字状的第二导向件,所述第二导向件一端配合插入所述第二固定腔内并由所述第二锁紧螺栓抵紧,另一端伸向内管表面;邻近内管的所述第二导向件一端朝向内管挤出方向的一面上沿其长度方向开设有第二导向槽;所述第二导向槽贯穿所述第二导向件朝向内管表面的一端端面;
第二张紧弹簧,所述第二张紧弹簧的一端与所述第二槽型卡座连接;
第二线架,所述第二线架安装在所述第二环形固定座上邻近所述第二张紧弹簧的位置处。
10.复合管生产线,其特征在于,包括
第一挤出机,所述第一挤出机用于连接挤出管坯;
第一冷却器,所述第一冷却器用于管坯冷却,形成内管;
权利要求6~9中任意一项所述的缠绕机;
第二挤出机,所述第二挤出机用于连续在内管表面形成管坯,并包裹径向增强纤维、第一轴向增强纤维和第二轴向增强纤维;
第二冷却器,所述第二冷却器用于管坯冷却,形成增强柔性复合管。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114131973A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 漯河市利道液压科技有限公司 | 一种橡胶管缠绕钢丝牵引装置 |
CN114536725A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-27 | 四川慧科合创机械技术有限公司 | 连续纤维增强热塑性复合管管件的制作装置及制作方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1038158A (en) * | 1962-07-18 | 1966-08-10 | Ernesto Dacco | Method of and apparatus for producing reinforced plastic compound tubular material |
US4202718A (en) * | 1976-12-09 | 1980-05-13 | Kuraray Plastics, Co., Ltd. | Method of and apparatus of manufacturing a fiber-reinforced pressure hose |
JPH05385A (ja) * | 1991-03-01 | 1993-01-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食性二重金属管の製造方法 |
JPH081745A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 被覆管の製造法 |
JPH10132153A (ja) * | 1996-11-01 | 1998-05-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 高圧ホース |
US20030074878A1 (en) * | 2001-10-24 | 2003-04-24 | Gene Mellott | Spiral wrapper for conduit ducts |
JP2007046705A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Toyox Co Ltd | 給水・給湯用積層ホース |
US20070125488A1 (en) * | 2004-08-06 | 2007-06-07 | Societe Des Fibres De Carbone | Reinforced elongated elements, such as tubes, method and device for producing same and use thereof |
US20080283138A1 (en) * | 2004-07-08 | 2008-11-20 | Jan Rytter | Flexible Pipe, Its Manufacture and Use |
US20170114931A1 (en) * | 2014-03-21 | 2017-04-27 | National Oilwell Varco Denmark I/S | Flexible pipe |
-
2021
- 2021-03-11 CN CN202110264166.4A patent/CN112936936B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1038158A (en) * | 1962-07-18 | 1966-08-10 | Ernesto Dacco | Method of and apparatus for producing reinforced plastic compound tubular material |
US4202718A (en) * | 1976-12-09 | 1980-05-13 | Kuraray Plastics, Co., Ltd. | Method of and apparatus of manufacturing a fiber-reinforced pressure hose |
JPH05385A (ja) * | 1991-03-01 | 1993-01-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食性二重金属管の製造方法 |
JPH081745A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 被覆管の製造法 |
JPH10132153A (ja) * | 1996-11-01 | 1998-05-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 高圧ホース |
US20030074878A1 (en) * | 2001-10-24 | 2003-04-24 | Gene Mellott | Spiral wrapper for conduit ducts |
US20080283138A1 (en) * | 2004-07-08 | 2008-11-20 | Jan Rytter | Flexible Pipe, Its Manufacture and Use |
US20070125488A1 (en) * | 2004-08-06 | 2007-06-07 | Societe Des Fibres De Carbone | Reinforced elongated elements, such as tubes, method and device for producing same and use thereof |
JP2007046705A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Toyox Co Ltd | 給水・給湯用積層ホース |
US20170114931A1 (en) * | 2014-03-21 | 2017-04-27 | National Oilwell Varco Denmark I/S | Flexible pipe |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114131973A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 漯河市利道液压科技有限公司 | 一种橡胶管缠绕钢丝牵引装置 |
CN114131973B (zh) * | 2021-11-29 | 2024-04-05 | 漯河市利道液压科技有限公司 | 一种橡胶管缠绕钢丝牵引装置 |
CN114536725A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-27 | 四川慧科合创机械技术有限公司 | 连续纤维增强热塑性复合管管件的制作装置及制作方法 |
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Publication number | Publication date |
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CN112936936B (zh) | 2023-06-02 |
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