CN1351931A - 制造金属骨架－塑料复合管道的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种通过连续挤压成型制造金属骨架一塑料复合管道的方法及装置,其方法是在扁钢绕成的螺旋外面,焊接在圆周上均布的纵向扁钢,构成网状筒形金属骨架,将其加热后与塑料熔体一起送入复合机头,制成具有金属骨架的塑料管道,其装置包括送料辊、螺旋成形装置、复合机头、塑料挤出机、冷却机构、牵引机等,还包括传送筒、焊接模,它们依次连接而成。本发明可以连续稳定地生产,尤其是生产200毫米以上的复合管道。

Description

制造金属骨架—塑料复合管道的方法及装置

本发明涉及以连续挤压成型制造金属骨架—塑料复合管道的方法及装置。

现有的连续挤压成型制造金属骨架—塑料复合管道的方法及装置，如中国专利CN1109955A，公开的技术方案是将塑料物料加入挤出机内，挤出机把经过加热已变成熔融状态的塑料压入管道成型腔，在成型腔中挤压成型为管道形状后进行冷却定型，冷却定型后的管道由牵引机牵引，使管道挤压成型过程得以连续进行。在这一方法中，与管道一起作纵向移动的园形金属骨架，是由在园周上均匀配置的纵向钢筋和在纵向钢筋外面缠绕的螺旋线材，通过两个辊式电极焊接而成。

这种技术方案金属骨架在园周上均匀配置的纵向钢筋在里面，在纵向钢筋的外面缠绕着螺旋线材。这种方案的主要缺点是：首先，缠绕螺旋线的是庞大的不平衡的转动部件，其上装有螺旋线的原料线材的小铰轮，其重量是不断地变化的，线材用完了的空铰轮换装另一个绕满原料线材的铰轮时，必须停车操作，而停车是挤出工艺要尽力避免的。其次，焊接辊式电极也在这个转动部件上，两千多安培的焊接电流要通过电刷传导，电刷极易损坏。辊式电极只能有两个，多了安装有困难，而要焊接的接点却很多，且接点的个数随管径的增大而增加，单位时间内焊接点的数目还会随生产率的提高而增加，每个接点的焊接时间就相应的减少，使焊点的质量下降，这样就限制了管径的增大和生产率的提高。现在我国生产的金属骨架—塑料复合管道，其公称直径大约200毫米，生产率约为200毫米/分钟，要生产更大直径或提高生产率几乎是不可能的。最后，缠绕在许多纵向钢筋上的螺旋线材的张力很难控制，过大的张力产生压在许多纵向钢筋上的巨大压力，而这些钢筋作为金属骨架的里层是要随复合管道一起作纵向移动的。移动的纵向钢筋使支持纵向钢筋的筒形构件严重磨损，既降低了筒形构件的使用寿命，又增加了动力消耗。

本发明的目的是提供一种能连续稳定地生产尤其是生产管径为200毫米以上的复合管道，生产效率高的金属骨架—塑料复合管道的方法及装置。

实现本发明上述目的的技术方案是生产金属骨架—塑料复合管的方法是：

1、将钢筋连续绕成螺旋形，成为金属骨架的内层；

2、在向前运动的螺旋形内层的园周上，焊接均匀配置的纵向钢筋，形成金属骨架；

3、将连续生成并做纵向移动的金属骨架加热后与由挤出机送来的熔融塑料在复合机头中会合，即可生成金属骨架—塑料复合管；

4、其后，如常规生产的普通塑料管一样，经冷却、牵引，使金属骨架—塑料复合管的生产过程得以连续进行。

生产金属骨架—塑料复合管道的装置包括挤出机、送料辊、螺旋成型机、复合机头、冷却机构、牵引机构，冷却机构与牵引机构相接，其特点是它还包括传送筒、焊接模，传送筒是一个内壁光滑的空筒，筒内装有三个可间歇转动的搓动辊。传送筒的后端设有切刀；焊接模是一个转动的空心螺杆，它的外表面设有螺旋槽。螺杆外面的圆周上均匀固定着成对焊辊。送料辊位于螺旋成型装置的后端，螺旋成型装置与传送筒相接，传送筒与焊接模相接，焊接模与复合机头相接，挤出机与复合机头相接，复合机头与冷却机构相连。

本发明可以连续稳定地生产，尤其是生产200毫米以上的复合管道，生产效率高，提高了设备的使用寿命，减少了动力消耗。

附图说明：

图1为本发明装置整体连接示意图；

图2为本发明装置实施例局部纵向剖面图；

图3为本发明装置实施例螺旋成型装置示意图；

图4为本发明实施例焊接模结构示意图；

图5是本发明复合机头结构示意图。

实施例：

本发明的生产方法是，由送料辊9将扁钢1经过三辊螺旋成型装置8，绕成网状筒形骨架12的螺旋形内层14，经传送筒10输送到焊接模11，与在园周上均匀配置的许多纵向扁钢2焊接在一起，成为网状筒形骨架12，而纵向扁钢2成为金属骨架12的外层。当旋转的螺旋内层14的头部追及前面输送筒内平移的螺旋内层14的尾部时，旋转的螺旋内层14立即在靠近螺旋成型装置8处被切刀17切断而停止转动，同时螺旋成型装置8和送料辊9停车，这时把停止转动的后段的头和前面平移螺旋的尾焊接起来，从而完成了螺旋内层14从旋转到平移的转变，然后进入焊接模11中，与纵向扁钢2进行焊接。过一定的时间，螺旋成型装置8再启动，卷成的螺旋内层14一边旋转一边在输送筒中由搓动辊16助推前进，前进较快的旋转螺旋14的头追上平移的螺旋14的尾部时又进入切断、停车、焊接、启动的下一轮循环，使内为螺旋外为纵向扁钢的园筒形金属骨架12得以连续生成。焊接是由许多成对的辊式电极3实施的，纵向移动的金属骨架12在进入复合机头4与熔融塑料会合，之前被热元件15加热，加热温度为150-200℃，被加热后的金属骨架12进入复合机头4与从挤出机5送来的熔融塑料相会，生成钢塑复合管道13，管道13经过冷却机构6被冷却，然后由牵引机7拉出，使挤压成型过程能连续进行。

本发明的生产装置是由送料辊9、螺旋成型装置8、传送筒10、焊接模11、复合机头4、挤出机5、冷却机构6、牵引机构7组成。送料辊9位于螺旋成型装置8后端，螺旋成型装置8与传送筒10相接，传送筒10与焊接模11相接，焊接模11与复合机头4相接，挤出机5与复合机头4相接，复合机头4与冷却机构6相接，冷却机构6与牵引机构7相接。螺旋成形装置8是采用三辊式螺旋成型装置。传送筒10是一个内壁光滑的空筒，筒内装有三个可间歇运转的搓动辊，后端设有切刀17，焊接模11是带有螺旋槽的可转动的空心螺杆，它的螺旋槽可保证焊接成的金属骨架12具有准确的几何形状，螺杆外面圆周上均匀固定着与纵向扁钢数相等的成对焊辊3，各对电极的位置互相错开，即便于安装又使焊接的时间错开以减小总的焊接电流的峰值，纵向扁钢2和螺旋形扁钢1在此被焊接成网状园筒金属骨架。复合机头为常规横向式机头，但在分流器18和芯模20之间，压缩体19和芯模20之间，都有较大的间隙以利金属骨架12进入复合机头。在压缩体19和口模21的外面有加热元件22。

本发明实施例的一些数据如下表所示：

塑料种类    低压聚乙烯

管内径       200毫米

管壁厚度     10毫米

扁钢材料     低碳钢

扁钢断面尺寸：

螺旋扁钢     2×4毫米

纵向扁钢     1.2×14毫米

纵向扁钢数   24根

螺旋扁钢数   1根

螺旋螺距     10毫米

焊接电流     15KVA×4

按照本发明制造的直径200毫米以上的金属骨架—塑料复合管道可供石油、化工等工业部门用于输送腐蚀性介质和城市的排水管道。

Claims (7)

1、一种制造金属骨架一塑料复合管的方法，其特征在于所述的方法是：

①、将钢筋连续绕成螺旋形，成为金属骨架的内层；

②、在向前运动的螺旋形内层的园周上，焊接均匀配置的纵向钢筋，形成金属骨架；

③、将连续生成并做纵向移动的金属骨架加热后与由挤出机送来的熔融塑料在复合机头中会合，即可生成金属骨架—塑料复合管；

④、其后，如常规生产的普通塑料管一样，经冷却、牵引，使金属骨架—塑料复合管的生产过程得以连续进行。

2、如权利要求1所述的制造金属骨架—塑料复合管的方法，其特征在于螺旋形内层在与纵向钢筋焊接时，作的是向前的平移运动，当旋转的螺旋内层的头部追及前面输送筒内的螺旋内层的尾部时，旋转的螺旋内层立即被切断而停止转动，同时螺旋成型装置8和送料辊9停车，这时把停止转动的螺旋内层后段的头和前面平移螺旋的尾焊接起来，从而完成了螺旋内层从旋转到平移的转变。

3、如权利要求1所述的制造金属骨架—塑料复合管的方法，其特征在于网状金属骨架在进入复合机头与熔融塑料会合前进行加热处理的加热温度是150-200℃。

4、如权利要求1所述的制造金属骨架—塑料复合管的方法，其特征在于所述的金属骨架的内层和外层均采用扁钢制成。

5、如权利要求1、4所述的制造金属骨架—塑料复合管的方法，  其特征在于生产金属骨架的螺旋内层和外层的扁钢尺寸为2×4毫米和1.2×14毫米。

6、一种制造金属骨架—塑料复合管的装置，它包括挤出机、送料辊、螺旋成型机、复合机头、冷却机构、牵引机构等，冷却机构与牵引机构相接，其特征在于它还包括传送筒、焊接模，传送筒是一个内壁光滑的空筒，筒内装有三个可间歇转动的搓动辊。传送筒的后端设有切刀；焊接模是一个转动的空心螺杆，它的外表面设有螺旋槽。螺杆外面的圆周上均匀固定着成对焊辊。送料辊位于螺旋成型装置的后端，螺旋成型装置与传送筒相接，传送筒与焊接模相接，焊接模与复合机头相接，挤出机与复合机头相接，复合机头与冷却机构相连。

7、如权利要求4所述的制造金属骨架—塑料复合管的装置，其特征在于所述的各对焊辊的位置是互相错开的，焊辊数与纵向扁钢数相同。

Images