一种连续缠绕增强结构壁管材及其制造设备、制造方法技术

本发明专利技术提出了一种连续缠绕增强结构壁管材，其管壁是由异形条状塑料型材以中心线为轴线作螺旋缠绕而成的螺旋圆周，各相邻异形条状塑料型材边缘相互搭接融合形成连续实壁管状结构；做同样螺旋缠绕形式的增强粘接型材跨压于管壁上各相邻异形条状塑料型材边缘的搭接融合缝所在部位之上；做同样螺旋缠绕形式的异形单壁波纹管跨压于所述增强粘接型材之上；做同样螺旋缠绕形式的条状型材跨压于异形单壁波纹管之上，并经压轮机构与所述管壁相粘接。

【技术实现步骤摘要】
-种连续缠绕增强结构壁管材及其制造设备、制造方法
本专利技术涉及增强结构壁管材，还涉及这种管材的制造设备、制造方法。
技术介绍
在城市的下水管和各种排污管中，各种形式的塑料管材的使用越来越多。由于其 管内通常不存在有压力，为提高其抵抗外来压力或冲击的性能，在管壁外周设置有不同形 式的加强筋结构。目前这种结构形式的塑料管材及相应的制备方法可有如下几种： -种是采用直接挤出成型的塑料管材，最具代表性的是直接挤出成型的双壁波纹 管和环向加筋管，其内壁层都是连续平顺的表面，这两种管材管壁的轴向局部剖面结构分 别如图1的（a)和（b)所示，双壁波纹管的外壁层是中空的波形结构，环向加筋管的外壁层 是实心的环状肋型结构。制造时，这类管材的内壁层是由熔融状态下的塑料挤出形成的连 续管材；作为加强筋结构的外壁层，则是在管内壁层的塑料还没有完全冷却的情况下，将另 一具有中空波形或环肋等适当结构形式的连续加强筋结构层的相应波谷部位熔接在管 壁的外周面上。该管材外壁层的中空波形或环肋等形式的加强结构虽然能有效的增强管材 的刚性，但其制造设备的价格非常昂贵，推广应用难度很大。 另一种类型是以螺旋缠绕成型的塑料管材，其中最具有代表性的是双重壁管和螺 旋波纹管。 双重壁管的管壁轴向局部剖面结构如图2所示，双重壁管的制造，是先由第一挤 塑机挤出断面为矩形的管坯，经冷却定型后成为矩形管，然后使该矩形管连续有规律的并 排螺旋缠绕在装有多只可主动旋转小滚筒的大圆筒上；与此同时，再由第二挤塑机不断地 向并排螺旋缠绕的该矩形管的相邻侧面间隙中挤出熔融的塑料条，并在使矩形管产生侧向 压力的情况下，将相邻的矩形管相互溶解在一起，随着主动小滚筒的不断旋转，即形成为连 续的双重壁管材。 螺旋波纹管的管壁轴向局部剖面结构如图3所示，螺旋波纹管的制造方法与双重 壁管的制造方法类似，不同的是由第一挤塑机挤出的不是普通形状的矩形管，而是在底部 两侧各带有一个相互熔接用的适当形状翼片异形矩形管。该带有两侧翼片的矩形管经定 径冷却后，先用火焰把将作相互熔接的相邻两矩形管的相邻翼片的相应两侧加热至熔融状 态，然后再缠绕在大圆筒上，并使各相邻两矩形管的相邻翼片相互搭接，并经内外相对设置 的压轮碾压，使相互搭接的两侧翼片熔接在一起，冷却后即形成为连续的管壁。 由上述双重壁管和螺旋波纹管的制造过程可以看出，这类管材都是在普通形式或 是带有翼片的异形矩形管被挤出并彻底冷却定型后，再经过二次加热至熔融状态，使相邻 矩形管间的侧壁或是相邻的翼片相互熔接形成相应管材的管壁。因此这些管材的管壁结构 中，通过二次加热并形成的熔接缝都是贯穿于其整个管壁内外层的。因而，这些管材的质量 完全取决于该二次加热后所形成的熔接缝的质量。由于这些贯穿于整个管壁内外间的熔接 缝很长，例如直径500毫米排水管上，每100米管材的熔接缝长度可达5000米，一旦这些贯 穿于整个管壁结构的熔接缝的某一局部出现开裂，必然导致了整个管材失效。 众所周知，使管材的熔接部位能尽量保持与母材等强度和等寿命是保证其质量的 关键因素。通过采用二次加热方式将两个常温下的塑料制品熔接成一个整体，并要使其熔 接缝处的强度和寿命与母材一致，在工艺上的要求是很高的。首先对加热温度的控制必须 在一个很窄的范围内；其次是对熔接面施加的正压力大小的要求范围也很窄，加压时间较 长，在有一定正压力下对熔接面的冷却时间要求很长。这些条件和要求在制造管材的过程 中常常不能得到保证。无论是在制造工艺温度上有变化，还是受到外界环境温度变化的影 响（如在有极大温差的冬夏两季），或是对熔接缝施加正压力的大小或时间的变化等，都对 熔接缝处的质量与母材等强度和等寿命有较大影响。特别是在上述螺旋波纹管的制造过程 中，为熔接而对该异形矩形管两侧的翼片加热时，通常都采用的是高于l〇〇〇°C的火焰直接 烧烤。火焰所到之处的翼片表面虽熔融了，但高温同时也极易造成塑料大分子的分解和断 裂，其熔接缝部位的质量就更难以保证。因此在实际使用中可见到这些管材在装卸、运输或 施工过程中受到摔碰或局部受到挤压时，常易造成管材的熔接缝部位开裂，或是呈螺旋弹 簧状散开而破坏的现象。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种连续缠绕增强结构壁管材，本专利技术还提供了对 该连续缠绕增强结构壁管材的制造设备及其制造方法。 本专利技术的技术方案是这样实现的： 一种连续缠绕增强结构壁管材，其管壁是由异形条状塑料型材以中心线为轴线作 螺旋缠绕而成的螺旋圆周，各相邻异形条状塑料型材边缘相互搭接融合形成连续实壁管状 结构；做同样螺旋缠绕形式的增强粘接型材跨压于管壁上各相邻异形条状塑料型材边缘的 搭接融合缝所在部位之上；做同样螺旋缠绕形式的异形单壁波纹管跨压于所述增强粘接型 材之上；做同样螺旋缠绕形式的条状型材跨压于异形单壁波纹管之上，并经压轮机构与所 述管壁相粘接。 可选地，所述异形单壁波纹管的数量为多条，相邻两条异形单壁波纹管中间空隙 处挤入塑料熔胶加强立筋。 可选地，所述异形单壁波纹管的形状为圆形、方形或者三角形。 本专利技术还公开了一种连续缠绕增强结构壁管材的制造方法，包括以下步骤： 步骤（a)，将熔融状异形条状塑料型材相邻边缘依次相互搭接且以中心线为轴线 作螺旋缠绕，将各相邻搭接边缘压紧熔接形成管壁； 步骤（b)，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的增强粘接型材跨压于步骤（a)中相邻异形 条状塑料型材搭接融合缝所在部位之上； 步骤（c)，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的异形单壁波纹管跨压于增强粘接型材之 上； 步骤（d)，将与步骤（a)同样螺旋缠绕的条状型材跨压于所述异形单壁波纹管之 上，并经压轮机构与步骤（a)形成的所述管壁相粘接。 可选地，所述步骤（c)中，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的多条异形单壁波纹管跨压 于增强粘接型材之上，第三挤塑机挤出熔融的塑料熔胶挤入相邻两条异形单壁波纹管中间 间隙形成加强立筋。 可选地，所述步骤（c)中，形成加强立筋的步骤具体为：用设置于成型滚筒外周对 应部位处带相应凹槽结构的压轮对相邻异形单壁波纹管进行碾压，对已挤入融胶的空隙旁 两个相邻异形单壁波纹管施加相向的压力。 可选地，步骤（a)具体为：通过第一挤塑机挤出熔融状异形条状塑料型材，异形条 状塑料型材相邻边缘依次相互搭接且以中心线为轴线作螺旋缠绕，经压轮将各相邻搭接边 缘压紧熔接形成管壁； 步骤（b)具体为：通过第二挤塑机挤出做与步骤（a)同步螺旋缠绕形式的增强粘 接型材且跨压于步骤（a)中搭接融合缝所在部位之上； 步骤（c)，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的异形单壁波纹管跨压于增强粘接型材之 上； 步骤（d)具体为：通过第四挤塑机挤出做与步骤（a)同步螺旋缠绕形式的条状型 材跨压于所述异形单壁波纹管之上，并经压轮机构与步骤（a)形成的管壁相粘接； 还包括： 当管材生产到规定长度后，变径辊轴的螺旋角度变小，单壁波纹管送管机构停止 送管并切断，第一挤塑机、第二挤塑机、第三挤塑机、第四挤塑机挤出的型材在变径辊轴的 细端不断缠绕堆积形成插口毛坯，变径辊轴不断旋转的过程中，插口尺寸变长，当长度为标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续缠绕增强结构壁管材，其特征在于，其管壁是由异形条状塑料型材以中心线为轴线作螺旋缠绕而成的螺旋圆周，各相邻异形条状塑料型材边缘相互搭接融合形成连续实壁管状结构；做同样螺旋缠绕形式的增强粘接型材跨压于管壁上各相邻异形条状塑料型材边缘的搭接融合缝所在部位之上；做同样螺旋缠绕形式的异形单壁波纹管跨压于所述增强粘接型材之上；做同样螺旋缠绕形式的条状型材跨压于异形单壁波纹管之上，并经压轮机构与所述管壁相粘接。

【技术特征摘要】
1. 一种连续缠绕增强结构壁管材，其特征在于，其管壁是由异形条状塑料型材以中心 线为轴线作螺旋缠绕而成的螺旋圆周，各相邻异形条状塑料型材边缘相互搭接融合形成连 续实壁管状结构；做同样螺旋缠绕形式的增强粘接型材跨压于管壁上各相邻异形条状塑料 型材边缘的搭接融合缝所在部位之上；做同样螺旋缠绕形式的异形单壁波纹管跨压于所述 增强粘接型材之上；做同样螺旋缠绕形式的条状型材跨压于异形单壁波纹管之上，并经压 轮机构与所述管壁相粘接。2. 如权利要求1所述的连续缠绕增强结构壁管材，其特征在于，所述异形单壁波纹管 的数量为多条，相邻两条异形单壁波纹管中间空隙处挤入塑料熔胶加强立筋。3. 如权利要求1所述的连续缠绕增强结构壁管材，其特征在于，所述异形单壁波纹管 的形状为圆形、方形或者三角形。4. 一种连续缠绕增强结构壁管材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤（a)，将熔融状异形条状塑料型材相邻边缘依次相互搭接且以中心线为轴线作螺 旋缠绕，将各相邻搭接边缘压紧熔接形成管壁； 步骤（b)，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的增强粘接型材跨压于步骤（a)中相邻异形条状 塑料型材搭接融合缝所在部位之上； 步骤（c)，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的异形单壁波纹管跨压于增强粘接型材之上； 步骤（d)，将与步骤（a)同样螺旋缠绕的条状型材跨压于所述异形单壁波纹管之上，并 经压轮机构与步骤（a)形成的所述管壁相粘接。5. 如权利要求4所述的连续缠绕增强结构壁管材的制造方法，其特征在于，所述步骤 (c)中，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的多条异形单壁波纹管跨压于增强粘接型材之上，第三 挤塑机挤出熔融的塑料熔胶挤入相邻两条异形单壁波纹管中间间隙形成加强立筋。6. 如权利要求5所述的连续缠绕增强结构壁管材的制造方法，其特征在于，所述步骤 (c)中，形成加强立筋的步骤具体为：用设置于成型滚筒外周对应部位处带相应凹槽结构 的压轮对相邻异形单壁波纹管进行碾压，对已挤入融胶的空隙旁两个相邻异形单壁波纹管 施加相向的压力。7. 如权利要求4、5或6任一项所述的连续缠绕增强结构壁管材的制造方法，其特征在 于， 步骤（a)具体为：通过第一挤塑机挤出熔融状异形条状塑料型材，异形条状塑料型材 相邻边缘依次相互搭接且以中心线为轴线作螺旋缠绕，经压轮将各相邻搭接边缘压紧熔接 形成管壁； 步骤（b)具体为：通过第二挤塑机挤出做与步骤（a)同步螺旋缠绕形式的增强粘接型 材且跨压于步骤（a)中搭接融合缝所在部位之上； 步骤（c)，将与步骤（a)同步螺旋缠绕的异形单壁波纹管跨压于增强粘接型材之上； 步骤（d)具体为：通过第四挤塑机挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，
申请(专利权)人：张娟，
类型：发明
国别省市：山东;37