CN114857372A - 一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，包括内管，上述内管外壁绕设有增强层，上述增强层外壁设置有防护层；上述增强层包括第一玻纤带，上述第一玻纤带内壁连接上述内管外壁，上述第一玻纤带内壁外壁连接有第二玻纤带，上述第二玻纤带外壁连接上述防护层内壁；上述防护层外壁上设置多个防爆圈。本发明通过内管、增强层和防护层的多层设计，可以有效增加聚乙烯复合管的机械强度，可以保证本发明在承受较大压强的状态下能够稳定正常地进行工作，避免本发明受压而产生裂开或其他缺陷；同时，增强层有两层连续玻纤带构成，能够进一步在提升机械强度的同时，能够提升本发明的耐腐蚀、耐热性能。

Description

一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管

技术领域

本发明涉及建材领域，具体而言，涉及一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管。

背景技术

在给水工程、消防工程和市政工程等工程领域中，通常会用到大量的管材，包括金属管材、高分子复合管材，其中最常见的就是PE管材，PE管材一般用作进水或排水管。PE管为高分子聚乙烯复合管，其自身质量较轻，便于施工，且具备良好的抗腐蚀性能，使用寿命长，更重要的是PE管合成、加工简单，能够在保证实用性能的基础上，降低成本。

在技术不端发展的今天，各种聚乙烯复合管层出不群，聚乙烯复合管是指用两种不同密度的聚乙烯树脂，分别同时用两台挤出机塑化熔融，然后同时把熔融料挤入一个能成型复合管的模具内，成型的管材即为聚乙烯复合管。

这种复合管可用多种塑料挤出复合，用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯料复合成型的管材兼有两种原料的特性，它的耐压性和抗腐蚀能力都比普通聚乙烯管好。在工矿企业中，可用这种复合管代替钢管，用于油、煤气等有腐蚀性介质的输送管或矿井通风用管路等。

但在一些高温高压环境下，现有的聚乙烯复合管材自身的机械强度不足以稳定、安全地进行给水或排水工作，尤其是在消防工程领域，消防水管道内一般为高压环境，如果管材本身强度不够，可能会出现管道崩裂甚至断开的隐患。

因而，设计并生产一种高强度的聚乙烯复合管道是有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其能够改善现有聚乙烯复合管强度降低的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，包括内管，上述内管外壁绕设有增强层，上述增强层外壁设置有防护层。

上述增强层包括第一玻纤带，上述第一玻纤带内壁连接上述内管外壁，上述第一玻纤带内壁外壁连接有第二玻纤带，上述第二玻纤带外壁连接上述防护层内壁；上述防护层外壁上设置多个防爆圈。

在本发明的一些实施例中，上述第一玻纤带和上述第二玻纤带形状均为单丝缠绕层状。

在本发明的一些实施例中，上述第一玻纤带的玻纤单丝直径为10um-15um，上述第二玻纤带的玻纤单丝直径为30um。

在本发明的一些实施例中，上述第一玻纤带和上述第二玻纤带单丝绕向相反。

在本发明的一些实施例中，上述内管内壁设置有防腐蚀涂层。

在本发明的一些实施例中，上述第一玻纤带与上述第二玻纤带间设置有耐热粘接填充层，上述耐热粘接填充层填充于上述第一玻纤带与上述第二玻纤带间的连接间隙。

在本发明的一些实施例中，上述第一玻纤带与上述内管外壁间设置有防滑层，其上述防滑层外壁上设置有与上述第一玻纤带相适应的防滑槽。

在本发明的一些实施例中，上述增强层还包括第三玻纤带，上述第三玻纤带形状均为单丝缠绕层状，且上述第三玻纤带内壁接触上述第二玻纤带外壁，上述第三玻纤带外壁连接上述防护层内壁，上述第三玻纤带单丝绕向和上述第二玻纤带单丝绕向相反。

在本发明的一些实施例中，上述第一玻纤带和上述第二玻纤带均包括多层单丝玻纤带，且多层上述单丝玻纤带依次连接。

在本发明的一些实施例中，上述防爆圈包括多层支撑环，相邻上述支撑环件间留有安装间隙，上述安装间隙中设置有弹性块，上述弹性块上下两端分别连接相邻上述支撑环表面。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明通过内管、增强层和防护层的多层设计，可以有效增加聚乙烯复合管的机械强度，可以保证本发明在承受较大压强的状态下能够稳定正常地进行工作，避免本发明受压而产生裂开或其他缺陷；同时，增强层有两层连续玻纤带构成，能够进一步在提升机械强度的同时，能够提升本发明的耐腐蚀、耐热性能；且上述防爆层能够均匀向上述防护层施加紧固作用力，防止本发明在高压作用下变形或爆裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明截面示意图。

图3为本发明防爆圈分布示意图。

图4为本发明图2中B处放大图。

图5为本发明图2中A处放大图。

图标：1-内管，2-增强层，3-防护层，4-第一玻纤带，5-第二玻纤带，6-防爆圈，7-防腐蚀涂层，8-耐热粘接填充层，9-防滑层，10-支撑环，11-安装间隙，12-弹性块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，若出现“多个”，则代表则至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

根据图1-图3所示，本实施例提出了一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，包括内管1，上述内管1外壁绕设有增强层2，上述增强层2外壁设置有防护层3；上述增强层2包括第一玻纤带4，上述第一玻纤带4内壁连接上述内管1外壁，上述第一玻纤带4内壁外壁连接有第二玻纤带5，上述第二玻纤带5外壁连接上述防护层3内壁。上述防护层3外壁上设置多个防爆圈6。

上述内管1为聚乙烯复合管，且内管1通过加工、筛选和检测流程来选取，所选取的内管1内外表面光滑、平整、无气泡、无裂纹、杂质等，以此来保证内管1本身的稳定性。

值得注意的是，上述内管1内壁设置有防腐蚀涂层7，上述防腐蚀涂层7为聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，聚四氟乙烯(PTFE)是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，可以保证管内流体流动的稳定性，同时增加本发明的使用寿命。

上述防护层3同样为聚乙烯复合管，且上述防护层3主要作为外层防护，其密封性必须要足够好，所以需要在挑选和检测聚乙烯复合管，需要着重对于气密性进行检测，从而得到想能足够优良的产品。

上述第一玻纤带4与上述第二玻纤带5均为连续玻璃纤维材料制成，玻璃纤维材料具备绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等性能特点，其中连续玻璃纤维同时具备弹性系数高、刚性好的特点，进一步提升了本发明的机械强度。

具体地讲，上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5形状均为单丝缠绕层状，上述第一玻纤带4与上述第二玻纤带5均采用玻璃纤维单丝通过缠绕而成，玻璃纤维单丝呈圆柱形，因此它的粗细可以用直径来表示。

本发明中上述第一玻纤带4所采用的玻璃纤维单丝直径为10um-15um，且上述第二玻纤带5所采用的玻璃纤维单丝直径为30um。

由于上述第一玻纤带4处于上述第二玻纤带5外层，因而可以采用直径较小的玻纤单丝来直接对上述内管1进行防护，以此来保证内管1的稳定性，同时使用直径较小的玻纤单丝来缠绕设置于上述第一玻纤带4外壁，能够在保证一定的机械强度基础上，降低生产和加工成本。

在实际加工过程中，若上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5的单丝缠绕方向相同时，有可能造成第二玻纤带5单丝绕接在第一玻纤带4单丝的缠绕凹陷处，导致第二玻纤带5单丝缠绕不紧密且不平整的状况发生，进而导致上述防护层3内壁与第二玻纤带5外壁出现较大缝隙，降低了防护层3的防护性能。

因而，根据图1所示，上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5单丝绕向相反，这样可以保证第二玻纤带5单丝缠绕紧密且平整，提升本发明的稳定性和可靠性。

为了能够提升上述第一玻纤带4与上述第二玻纤带5间间的连接稳定性，根据图4所示，可以在上述第一玻纤带4与上述第二玻纤带5间设置有耐热粘接填充层8，上述耐热粘接填充层8填充于上述第一玻纤带4与上述第二玻纤带5间的连接间隙。

上述耐热粘接填充层8主要由无机耐高温粘接剂XZ-T002制成，该粘接材料具备耐高温、防水及抗氧化等性能，可以在稳定粘接上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5，使得第一玻纤带4和第二玻纤带5不会产生相对滑动或相对偏移的现象，保证第一玻纤带4和上述第二玻纤带5的稳定性。

由于在正常使用中，高压流体在上述内管1中流动，流体对上述内管1壁可能产生各个方向的作用力，可能会导致上述内管1产生转动的趋势，若上述第一玻纤带4外壁与上述内管1外壁连接不够紧密，有可能会导致内管1产生转动，从而影响本发明的整体工作稳定性。

因而，根据图1所示，上述第一玻纤带4与上述内管1外壁间设置有防滑层9，其上述防滑层9外壁上设置有与上述第一玻纤带4相适应的防滑槽。

上述防滑层9主要为高分子合成橡胶材料制成，且上述防滑层9通过粘接的连接方式连接固定上述防护层3和上述第二玻纤带5，通过防滑层9的设置可以有效提升本发明的稳定性。

值得注意的是，根据图5所示，上述防爆圈6还包括多层支撑环10，相邻上述支撑环10件间留有安装间隙11，上述安装间隙11中设置有弹性块12，上述弹性块12上下两端分别连接相邻上述支撑环10表面。

具体地说，上述支撑环10为苯乙烯类热塑弹性体TPS、烯烃类热塑弹性体TPO、TPV等热塑性弹性材料制成，在具备一定机械强度的基础上，同时具备良好的弹性性能，上述弹性块12采用高分子合成橡胶材料制成，为矩形颗粒状，通过弹性压缩在上述安装间隙11中。

同时，上述多层的上述支撑环10和弹性块12的设置，可以在紧固上述防护层3的同时，避免因刚性应力的反作用对上述防护层3外表面造成损伤，从而有效地提升了本发明的稳定性。

本实施例的工作原理是：

当高压流体通过上述内管1时，向内管1壁施加作用力，上述第一玻纤带4与上述第二玻纤带5向内管1外壁施加向内的作用力，且由于玻纤材料具备良好的机械强度，保证高压流体的正常通过，同时上述防护层3可以进一步对上述第二玻纤带5施加作用力，保证整个管体具备良好的强度，且由于上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5单丝绕向相反，使得第一玻纤带4和第二玻纤带5不会产生相对滑动或相对偏移的现象。

上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5具备良好的耐热性能，在外界环境温度较高时，上述内管1可能会产生微小变形，而在上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5的作用下，使得内管1始终保持原始状态。

上述耐热粘接填充层8能够防止上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5产生相对位移且在一定程度上增加密封性。上述防腐蚀涂层7能够防止内管1内壁在长期流体的侵蚀作用下产生缺陷，提升了本发明的使用寿命。

上述防爆圈6通过弹性材料的多层设置，可以有效对管体进行紧固作用，保证稳定性。

综上，本实施例提出了一种一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，包括内管1，上述内管1外壁绕设有增强层2，上述增强层2外壁设置有防护层3；上述增强层2包括第一玻纤带4，上述第一玻纤带4内壁连接上述内管1外壁，上述第一玻纤带4内壁外壁连接有第二玻纤带5，上述第二玻纤带5外壁连接上述防护层3内壁。上述防护层3外壁上设置多个防爆圈6。

本实施例产生的有益效果：

第一玻纤带4与上述第二玻纤带5均为连续玻璃纤维材料制成，玻璃纤维材料具备绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等性能特点，其中连续玻璃纤维同时具备弹性系数高、刚性好的特点，进一步提升了本发明的机械强度，同时双层玻纤层的反向绕接，能够在保证管体强度的基础上，使得第二玻纤带5单丝缠绕紧密且平整，提升本发明的稳定性和可靠性。防护层3的设置能够从外部阻挡一些具有腐蚀性、破坏性的因素影响到管体的正常工作，且防爆圈6也能够通过弹性材料的多层设置，可以有效对管体进行紧固作用，保证稳定性。

实施例2

本实施例与上述实施例的不同之处在于，上述增强层2还包括第三玻纤带，上述第三玻纤带形状均为单丝缠绕层状，且上述第三玻纤带内壁接触上述第二玻纤带5外壁，上述第三玻纤带外壁连接上述防护层3内壁，上述第三玻纤带单丝绕向和上述第二玻纤带5单丝绕向相反。

上述第三玻纤带的单丝直径可以与上述第二玻纤带5直径相同，在具备一定防护作用的基础上，能够降低成本。

上述第三玻纤带的设置，能够在上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5的基础上进一步增加管体的稳定性。

值得注意的是，上述第三玻纤带外层还可以设置第四玻纤带，甚至是第五玻纤带，这需要根据复合管的用途和使用环境进行相应的设计，通过多层的玻纤带设计，能够将整个复合管的强度控制的合理的范围内。

综上，本实施例产生的有益效果为：多层玻纤带的设置，在一定程度上提升管体的各项物化性能，同时，可以根据管体用途和使用环境进行综合评估，模拟管体工作环境，进而完成对玻纤带层数的确定，在使用多层玻纤带共同缠绕使用时，可能会影响到管体的尺寸大小，因而合理地选择不同层的玻纤带单丝直径是有必要的。

实施例3

本实施例与上述实施例的不同之处在于，上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5均包括多层单丝玻纤带，且多层上述单丝玻纤带依次连接。

多层的玻纤带紧密配合组成整体的第一玻纤带4或第二玻纤带5，这样能够在一定意义上增强管体强度。

值得注意的是，上述上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5均为多层单丝玻纤带绕接而成，多层单丝玻纤带的旋向相同，且相邻层的单丝玻纤带直接设置有密封胶，且上述第一玻纤带4和上述第二玻纤带5的相对旋向相反。

综合上述三个实施例所述，本发明提出了一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，包括内管1，上述内管1外壁绕设有增强层2，上述增强层2外壁设置有防护层3；上述增强层2包括第一玻纤带4，上述第一玻纤带4内壁连接上述内管1外壁，上述第一玻纤带4内壁外壁连接有第二玻纤带5，上述第二玻纤带5外壁连接上述防护层3内壁。上述防护层3外壁上设置多个防爆圈6。其产生的有益效果为：

第一玻纤带4与上述第二玻纤带5均为连续玻璃纤维材料制成，玻璃纤维材料具备绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等性能特点，其中连续玻璃纤维同时具备弹性系数高、刚性好的特点，进一步提升了本发明的机械强度，同时双层玻纤层的反向绕接，能够在保证管体强度的基础上，使得第二玻纤带5单丝缠绕紧密且平整，提升本发明的稳定性和可靠性。防护层3的设置能够从外部阻挡一些具有腐蚀性、破坏性的因素影响到管体的正常工作，且防爆圈6也能够通过弹性材料的多层设置，可以有效对管体进行紧固作用，保证稳定性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，包括内管，所述内管外壁绕设有增强层，所述增强层外壁设置有防护层；

所述增强层包括第一玻纤带，所述第一玻纤带内壁连接所述内管外壁，所述第一玻纤带内壁外壁连接有第二玻纤带，所述第二玻纤带外壁连接所述防护层内壁；

所述防护层外壁上设置多个防爆圈。

2.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述第一玻纤带和所述第二玻纤带形状均为单丝缠绕层状。

3.根据权利要求2所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述第一玻纤带的玻纤单丝直径为10um-15um，所述第二玻纤带的玻纤单丝直径为30um。

4.根据权利要求3所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述第一玻纤带和所述第二玻纤带单丝绕向相反。

5.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述内管内壁设置有防腐蚀涂层。

6.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述第一玻纤带与所述第二玻纤带间设置有耐热粘接填充层，所述耐热粘接填充层填充于所述第一玻纤带与所述第二玻纤带间的连接间隙。

7.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述第一玻纤带与所述内管外壁间设置有防滑层，其所述防滑层外壁上设置有与所述第一玻纤带相适应的防滑槽。

8.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述增强层还包括第三玻纤带，所述第三玻纤带形状均为单丝缠绕层状，且所述第三玻纤带内壁接触所述第二玻纤带外壁，所述第三玻纤带外壁连接所述防护层内壁，所述第三玻纤带单丝绕向和所述第二玻纤带单丝绕向相反。

9.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述第一玻纤带和所述第二玻纤带均包括多层单丝玻纤带，且多层所述单丝玻纤带依次连接。

10.根据权利要求1所述的连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管，其特征在于，所述防爆圈包括多层支撑环，相邻所述支撑环件间留有安装间隙，所述安装间隙中设置有弹性块，所述弹性块上下两端分别连接相邻所述支撑环表面。

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