CN212131573U - 一种双向自增强聚乙烯管材 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向自增强聚乙烯管材，由外向内依次包括外层、粘接层和内层，所述粘接层内设有钢丝网骨架层，所述内层的外侧凸出设有多个沿轴向和周向方向均匀分布的加强柱，所述加强柱的末端穿过所述钢丝网骨架层的网眼并插入所述外层内侧面所开设的插槽内；其在轴向和周向上均具有良好的抗形变能力。

Description

一种双向自增强聚乙烯管材

技术领域

本实用新型涉及管材结构的技术领域，尤其是涉及一种双向自增强聚乙烯管材。

背景技术

自增强管并非是一种特定的管道，是通过在原料为橡胶，PVC等管道的管壁中添加其他介质材料来达到增强性能的管道。常见的添加介质材料有螺旋钢丝，网状纤维等等；而双向自增强管则是该管材在轴向和周向方向上具有良好的结构强度和抗形变强度。

如授权公告号为CN105736850A的中国专利公开了一种钢丝网骨架塑料复合管组件，该管件本体由两层以上塑料管相互包覆而成，相邻两层塑料管之间设置有钢丝网骨架，钢丝网骨架与塑料管之间通过粘结层粘接为一体。

而现有管材在长距离安装过程中(如用作水管或油管的过程中)容易因为外力高强度冲击而引起管道内钢丝网骨架结构产生变形甚至开裂，从而严重影响了管道的使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种双向自增强聚乙烯管材，其在轴向和周向上均具有良好的抗形变能力。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双向自增强聚乙烯管材，由外向内依次包括外层、粘接层和内层，所述粘接层内设有钢丝网骨架层，所述内层的外侧凸出设有多个沿轴向和周向方向均匀分布的加强柱，所述加强柱的末端穿过所述钢丝网骨架层的网眼并插入所述外层内侧面所开设的插槽内。

采用上述技术方案，当管材受到外部作用力(轴向或周向方向的作用力)时，钢丝网骨架层受力，迫使其上的钢丝相互位移(即结构变形)，而由于加强柱穿过网眼，钢丝在相对位移的过程中将抵触于加强柱的外侧面，从而加强柱阻止了钢丝的相对位移的趋势，减少钢丝网骨架层的形变程度，并且加强柱受力后，该力被均匀散布在内层上，从而提高整体管材的抗形变能力；并且多个沿轴向和周向分布的加强柱，能够更加均匀吸收来自轴向或周向方向的作用力，其抗形变能力较强；并且加强柱与插槽的连接，起到对加强柱末端的位置限定，从而提高加强柱的抗形变能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：轴向上的相邻两个所述加强柱之间固定连接有轴向肋板。

采用上述技术方案，轴向肋板具有良好的抗轴向形变能力，即受到轴向力时，轴向肋板能够“拉住”两侧的加强柱，从而使加强柱能够更好承受住钢丝骨架形变时所带来的轴向作用力，从而提高整体管材的抗轴向形变能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：周向上的相邻两个所述加强柱之间固定连接有周向肋板。

采用上述技术方案，周向肋板具有良好的抗周向形变能力，即受到周向力时，周向肋板能够“拉住”两侧的加强柱，从而使加强柱能够更好承受住钢丝骨架形变时所带来的周向作用力，从而提高整体管材的抗周向形变能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述周向肋板和所述轴向肋板的外侧面均开有圆弧槽，且所述圆弧槽的最低点位于相邻两个加强柱之间的中点。

采用上述技术方案，圆弧槽能够改变轴向肋板和周向肋板的应力集中位置，即将其所受的应力集中在相邻加强柱之间的中点位置处，从而优化受力分布，兼顾轴向肋板和周向肋板的结构加强能力和抗形变能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述粘接层内设有加强层，所述加强层的外侧面与所述钢丝网骨架层内侧面贴合，所述加强层的内侧面开设有所述加强柱穿过的通孔。

采用上述技术方案，加强层起到连接钢丝网骨架层与内层之间的桥梁作用，其外侧面与钢丝网骨架层内侧面相贴合，能够提高钢丝网骨架层与内层之间的连接稳固性，从而提高整体管材的结构强度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加强层的内侧面开设有供所述轴向肋板和所述周向肋板插入的容纳槽，且所述加强层的内侧面与所述内层的外侧面贴合。

采用上述技术方案，通过容纳槽分别与周向肋板和轴向肋板之间的连接，能够更进一步提高加强层与加强柱之间、加强层与内层之间的连接稳固性，从而提高整体管材的结构强度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述通孔内侧面凸出设置有套设于加强柱的环状的凸起。

采用上述技术方案，当管材受外部作用力，通孔变形，即环状凸起形变为椭圆状，从而使得环状凸起的短轴内侧面抵触包裹于加强柱的外周面，以吸收加强柱上的作用力，减少加强柱的形变程度，增加钢丝网骨架层的抗形变能力，并使得加强层能够吸收分摊外部作用力，从而更进一步提高整体管材的抗形变能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外层设置为超高分子量聚乙烯层，所述加强层设为聚乙烯层。

采用上述技术方案，超高分子量聚乙烯具有较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优良性能，更加适合该管材的应用环境。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过设置沿轴向和周向分布的加强柱，以及轴向肋板和周向肋板，能够阻止钢丝的相对位移的趋势，减少钢丝网骨架层的形变程度，并且加强柱受力后，该力被均匀散布在内层上，从而提高整体管材的抗形变能力；

2、通过设置加强层，起到连接钢丝网骨架层与内层之间的桥梁作用，能够提高钢丝网骨架层与内层之间的连接稳固性，从而提高整体管材的结构强度。

附图说明

图1是本实施例的整体结构的剖视图；

图2是图1中A处局部放大图。

图中，1、外层；2、粘接层；3、内层；4、钢丝网骨架层；5、加强层；6、加强柱；11、插槽；51、容纳槽；52、通孔；53、凸起；61、轴向肋板；62、周向肋板；63、圆弧槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、图2所示，为本实用新型公开的一种双向自增强聚乙烯管材，由外向内依次包括外层1、粘接层2和内层3，其中粘接层2内由外向内依次设有钢丝网骨架层4和加强层5，且加强层5的外侧面与钢丝网骨架层4内侧面贴合，加强层5的内侧面与内层3的外侧面贴合。

其中钢丝网骨架层4为左螺旋钢丝和右螺旋钢丝缠绕而成的网状结构，外层1为超高分子量聚乙烯层，加强层5设为聚乙烯层。

内层3的外侧凸出设有多个沿轴向和周向方向均匀分布的加强柱6，轴向上的相邻两个加强柱6之间固定连接有轴向肋板61，且周向上的相邻两个加强柱6之间固定连接有周向肋板62，且周向肋板62和轴向肋板61的外侧面均开有圆弧槽63，且圆弧槽63的最低点位于相邻两个加强柱6之间的中点；加强层5的内侧面开设有供轴向肋板61和周向肋板62插接的容纳槽51。

加强层5贯穿开设有通孔52，外层1内侧面开设有插槽11；加强柱6的一端依次穿过通孔52、钢丝网骨架层4的网眼，并插入插槽11内；同时通孔52内侧面凸出设置有套设于加强柱6外侧的环状的凸起53。

本实施例的实施原理为：当管材受到外部作用力(轴向或周向方向的作用力)时，钢丝网骨架层4受力，迫使其上的钢丝相互位移(即结构变形的趋势)，而由于加强柱6穿过网眼，钢丝在相对位移的过程中将抵触于加强柱6的外侧面，加强柱6阻止了钢丝的相对位移的趋势，而当加强柱6受到来自钢丝网骨架层4的力时，周向肋板62和轴向肋板61能够“拉住”两侧的加强柱6，从而使加强柱6能够更好承受住周向和轴向作用力，从而减少钢丝网骨架层4的形变程度，进而提高整体管材的抗周向和抗轴向形变能力；

并且当管材受外部作用力时，加强层5变形，且通孔52也随之变形，即环状凸起53形变为椭圆状，从而使得环状凸起53的短轴内侧面抵触包裹于加强柱6的外周面，以吸收加强柱6上的作用力，减少加强柱6的形变程度，增加钢丝网骨架层4的抗形变能力。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双向自增强聚乙烯管材，由外向内依次包括外层(1)、粘接层(2)和内层(3)，所述粘接层(2)内设有钢丝网骨架层(4)，其特征在于：所述内层(3)的外侧凸出设有多个沿轴向和周向方向均匀分布的加强柱(6)，所述加强柱(6)的末端穿过所述钢丝网骨架层(4)的网眼并插入所述外层(1)内侧面所开设的插槽(11)内。

2.根据权利要求1所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：轴向上的相邻两个所述加强柱(6)之间固定连接有轴向肋板(61)。

3.根据权利要求2所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：周向上的相邻两个所述加强柱(6)之间固定连接有周向肋板(62)。

4.根据权利要求3所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：所述周向肋板(62)和所述轴向肋板(61)的外侧面均开有圆弧槽(63)，且所述圆弧槽(63)的最低点位于相邻两个加强柱(6)之间的中点。

5.根据权利要求3所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：所述粘接层(2)内设有加强层(5)，所述加强层(5)的外侧面与所述钢丝网骨架层(4)内侧面贴合，所述加强层(5)的内侧面开设有所述加强柱(6)穿过的通孔(52)。

6.根据权利要求5所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：所述加强层(5)的内侧面开设有供所述轴向肋板(61)和所述周向肋板(62)插入的容纳槽(51)，且所述加强层(5)的内侧面与所述内层(3)的外侧面贴合。

7.根据权利要求5所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：所述通孔(52)内侧面凸出设置有套设于加强柱(6)的环状的凸起(53)。

8.根据权利要求5所述的双向自增强聚乙烯管材，其特征在于：所述外层(1)设置为超高分子量聚乙烯层，所述加强层(5)设为聚乙烯层。

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