CN204083549U - 一种钢塑复合带材及缠绕管 - Google Patents
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Abstract
一种钢塑复合带材及缠绕管，包括聚乙烯材质的带材本体，其特征在于，所述带材本体两侧设有凹凸搭接配合的搭接面，且在所述带材本体中设有与带材内外表面平行的钢丝网层，在所述带材本体中设有若干立式钢带，且所述带材本体、钢丝网和立式钢带是通过复合挤出模具一体成型的带状体。带材可以通过复合挤出成型工艺一次成型，降低成型的成本和难度，同时介绍使用该带材进行缠绕的复合管材，该复合管材是双平壁管材，具有很好的内外承压效果。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及给排水领域中使用的钢塑复合管材，以及这种管材的带材。
背景技术
目前国内给水管道已广泛使用聚乙烯塑料管材，该管材由于具有长久的使用寿命、卓越的耐腐蚀性能，同时具有良好的卫生性能，较好地解决了城镇饮用水的二次污染问题，同时由于是全塑管材，管材可以采用热熔连接方式，该种连接方式安全可靠，尤其是热熔连接方式，其安全不渗漏得到了业界的广泛认可和使用，但由于其是全塑管材，管材的壁厚和使用压力满足以下关系：
管材的公称压力(PN)与设计应力σs、标准尺寸比(SDR)之间的关系为：
PN＝2σs/(SDR－1).........................(1)
式中：PN与σs的单位均为兆帕。通过此式不难看出，管材的公称压力和设计应力的最大允许值σs，Mpa以及标准尺寸比SDR(管材的公称外径与公称壁厚的比值，SDR＝dn/en。)有关，因此人们尽可能的选择σs目大的材料，目前国际国内成功开发PE100级的管材专用料，它的设计应力的最大允许值σs＝8Mpa。那么如果材料一定，对于式(1)而言，如果想要使PN不变，SDR则不变，对于越大公称外径dn的管材，壁厚en越厚，也就是说对于较大口径的管材，在满足使用压力时，管材一般壁厚较厚、用料较多，同时要求挤出机的电机功率也要非常大，包括配套的机筒、螺杆、模具、真空定型机、冷却水箱、牵引机、切割机等一切辅助设备，总体设备造价极高，有市场分析表明，在DN≦450mm口径时，PE管材占优势，但高于450mm时，管材成本则相对球墨铸铁管高，因此，目前国内一般做到DN≦630mm以下，只有个别厂家可以做到DN＝1600mm，同时随着管材的口径增大，管材的价格和施工费用也增强很快。同时我们根据公式(1)，也不难发现，要想让管材能有更高的工作压力，则对于纯PE管材来说，壁厚就更厚，那么对于大口径管材来讲，由于管材口径、管材的壁厚、塑料的特点、不圆度、下垂以及多大口径用多大的模具等多种因素，生产起来是非常困难的，成本也是非常高的。虽然人民近年来开发了钢丝网骨架复合管材，可以承受较高的压力(PN＝2.5MPa),而且壁厚也较薄，但该设备和生产聚乙烯纯塑管材原理一样，也是要先生产一个聚乙烯内管，再用两台钢丝缠绕设备左右螺旋缠绕在内管上，再用一台挤热熔胶的机器将胶均匀的挤在聚乙烯内管外壁和钢丝网上，这里的挤热熔胶的模具要比聚乙烯内管要直径要大100mm以上，同时再用一台挤出机，挤出聚乙烯外层塑料把钢丝网和聚乙烯内管包起来，该挤出机的模具同样也是要比生产出来的管材要大至少100mm以上。因此生产线比同样的聚乙烯全塑生产线长50％以上，挤出机多两台，设备价格更高，目前国内口径最大生产到DN＝630mm。以上这两管材尽管可以承受一定的内压，但在抗外压能力上远远不够，人们发明了能承受外在压力的管材，主要是塑钢缠绕管和钢带增强管，而且这种管材均采用缠绕工艺，管径生产达到DN＝2600mm以上，但这种管材由于不承受内压，主要用在无压输送领域。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢塑复合带材，这种带材可以通过复合挤出成型工艺一次成型，降低成型的成本和难度，同时介绍使用该带材进行缠绕的复合管材及成型方法，该复合管材是双平壁管材，具有很好的内外承压效果。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种钢塑复合带材，包括聚乙烯材质的带材本体，其特征在于，所述带材本体两侧设有凹凸搭接配合的搭接面，且在所述带材本体中设有与带材内外表面平行的钢丝网层，在所述带材本体中设有若干立式钢带。
进一步地，所述带材本体、钢丝网和立式钢带是通过复合挤出模具一体成型的带状体。
进一步地，至少一根立式钢带位于搭接面处的所述带材本体中，以提高在搭接处的承载能力。
进一步地，所述钢丝网层位于搭接面所在的平面层中。
进一步地，所述钢丝网位于立式钢带上侧且与所述立式钢带接触。
进一步地，所述立式钢带为均匀分布的三根或者四根。
一种钢塑复合缠绕管，包括缠绕管本体，其特征在于，所述缠绕管本体为使用上述的钢塑复合带材缠绕形成的一种双平壁实壁管材，在所述搭接面处采用热熔胶粘接连接。
所述缠绕管本体断面为圆形管、椭圆形管、方形管、或者多边形管中的一种。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型生产的钢塑复合带材一次成型，含有钢丝网层、立式钢带和聚乙烯层，三者一体，使带材具有了足够的强度，而且立式钢带和钢丝网相互辅助，使管材的耐内压能力和抗外压能力得到了充分的发挥，同时一体成型效率更高；
2.生产管材时采用缠绕工艺，生产口径最大能达到DN＝2600mm，甚至更大，是目前国内最大口径的钢塑复合实壁管材；
3.本实用新型由于采用缠绕工艺，生产设备投资小，生产成本低；
4.生产该种管材所用的带材本体设计在搭接结构处包含有一个立筋，搭接面经焊接后强度和管材其它处一样高；
5.管材内外壁均为聚乙烯材料，具有聚乙烯类管材的优点，同时由于复合了钢带及钢丝网耐冲击强度等作用增加明显，管道系统安全性更高；
6.由于管材的外壁为平壁结构，且管材为实壁管材，可以用在非开挖工程当中，广泛用于给排水领域；
7.由于管材内壁也是平壁结构，管材无论是在储存还是运输过程中，可以采用套管方式，节约空间，降低成本；
8.由于采用了钢塑复合结构，尤其是钢丝网层，在保证耐压的同时，很大程序减少了聚乙烯材料的用量，管材的壁厚薄近1/2，管材的有效流通面积变大，大大的提高输送液体的能力；
9.由于管材内外壁均为平壁，管材的连接可以采用多种连接方式，根据压力需要选择不同的连接方法；
10.管材端面用同种聚乙烯材料进行热熔保护处理，防止端面裸露的钢带和钢丝网锈蚀而对水造成二次污染；
11.可以采用分体制造工艺，先生产钢塑复合带材，再将带材运送到工地缠绕成聚乙烯管材，也可以在非开挖工程中在地下缠绕成矩形或者其它形状的管材。
附图说明
图1为本专利的带材样式一。
图2为本专利的带材样式二。
图3为图2样式的一种变形。
图4为图2样式的一种变形。
图5挤出带材的模具示意图。
图6为缠绕管断面示意图之一。
图7为缠绕管断面示意图之二。
图8为缠绕管断面示意图之三。
图9为管材的管壁示意图。
图中：1带材本体，2搭接面，3钢丝网层，4钢带，5模具，6热熔胶粘接连接。
具体实施方式
如图5所示，通过一台聚乙烯挤出机及专用复合挤出模具，通过将熔融塑料、钢丝网和钢带进行复合挤出，挤出如图1或者图2所示的钢塑复合带材。该带材本体1两侧设有凹凸搭接配合的搭接面2，且在所述带材本体1中设有与带材内外表面平行的钢丝网层3，在所述带材本体中设有三根立式钢带4，且至少一根立式钢带位于搭接面处的所述带材本体中。这样的复合结构，使得带材的强度、刚度和承压性能得到保证。进一步地还包括图3和图4中所示的样式，其中的钢丝网与钢带可以接触也可以不接触，都不构成对保护范围的限制。
熔融的聚乙烯材料进入模具5后与钢丝网、立式钢带进行复合，刚刚形成的带材通过牵引机的作用经过冷却水槽进行冷却定型进入到下一道工序，再通过一台缠绕挤出机，将带材在缠绕机上进行缠绕。
利用上述的复合带材缠绕形成的一种双平壁管，在所述搭接面2处采用热熔胶粘接连接6，如图9所示。缠绕成型的方式有两种，下面分别进行介绍：
一种是在工厂制作，
在工厂中使用缠绕成型机进行缠绕作业，并在缠绕过程中要对搭接面处进行加热处理，同时用一台小型挤出机挤聚乙烯热熔胶，将搭接面焊接成一体成为钢塑复合实壁管材，在管材的外壁还有一个滚轮，对外壁溢出的胶进行压平以保证外壁的平滑的。最后进行定长切割和管口防腐处理即可。
另一种是现场制作，首先将钢塑复合带材通过一台带材收卷机，收卷起来，放入仓库存放，然后将带材运输至工地再缠绕成所需要形状的管材。主要针对是非开挖的管道施工中，具体的，
将缠绕设备运至待铺设的坑道内，然后将带材一端续入坑道内，并在缠绕设备的作用下以坑道为外模进行铺设，在铺设的过程中用一台小型挤出机挤聚乙烯热熔胶，将搭接面焊接成一体成为钢塑复合实壁管材，在管材的内壁还有一个滚轮，对外壁溢出的胶进行压平以保证内壁的平滑的，最后形成的管材的断面图如图6至图8所示。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (8)
1.一种钢塑复合带材，包括聚乙烯材质的带材本体，其特征在于，所述带材本体两侧设有凹凸搭接配合的搭接面，且在所述带材本体中设有与带材内外表面平行的钢丝网层，在所述带材本体中设有若干立式钢带。
2.根据权利要求1所述的一种钢塑复合带材，其特征是，其中，至少一根立式钢带位于搭接面处的所述带材本体中。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢塑复合带材，其特征是，所述带材本体、钢丝网和立式钢带是通过复合挤出模具一体成型的带状体。
4.根据权利要求3所述的一种钢塑复合带材，其特征是，所述钢丝网层位于搭接面所在的平面层中。
5.根据权利要求3所述的一种钢塑复合带材，其特征是，所述钢丝网层位于立式钢带上侧且与所述立式钢带接触。
6.根据权利要求1所述的一种钢塑复合带材，其特征是，所述立式钢带为均匀分布的三根或者四根。
7.一种钢塑复合缠绕管，包括缠绕管本体，其特征在于，所述缠绕管本体为使用权利要求1至6中任意一项所述的钢塑复合带材缠绕形成的一种双平壁实壁管材，在所述搭接面处采用热熔胶粘接连接。
8.根据权利要求7所述的一种钢塑复合缠绕管，其特征是，所述缠绕管本体断面为圆形管、椭圆形管、方形管、或者多边形管中的一种。
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