焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管及其专用生产工具制造技术

本实用新型专利技术公开了焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管及其专用生产工具。焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管，包括主管所述主管侧壁开有通孔，还包括连接于主管侧壁通孔位置的旁路支管；所述主管与旁路支管为无缝连接。用于上述焊接聚乙烯类大口径、大跨度三通管的专用生产工具，包括支撑架，还包括鞍形件和加热工具。本实用新型专利技术的优点在于：三通管采用热熔焊接生产，其生产效率高。省去了投入大容量的注塑机及模具费用，节省成本就一个系列而言在500万以上。适用于大口径、大跨度的三通管。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及三通管，具体地说，是涉及焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管及其专用生产工具。
技术介绍
一、塑料管道行业背景我国仍处于经济建设快速发展时期，建筑业和住宅产业的快速发展，为建筑塑料管道提供了广阔市场。预计到2015年国内塑料管的总产量将达800万吨，届时将成为世界上塑料管道产量最大的国家，2015年的发展目标是建筑给水、热水供应和供暖管路85%采用塑料管，基本淘汰镀锌钢管；城市供水管路(DN 400mm以下)80%采用塑料管，村镇供水管道90%采用塑料管，城市燃气塑料管的应用量达到40%，城市排水管道中塑料管的使用率达到 50%ο二、塑料管道优势塑料管材与传统金属管材相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属、改善生活环境、提高生活质量、使用寿命长、安装方便等特点， 受到了管道工程领域的青睐，并形成一种势不可当的发展趋势。近年我国塑料管材行业保持持续高速发展，尤其是建筑业(新农村建设、农村人口城镇化)、市政工程、农业、工业、电力、通讯等行业市场的需求不断加大，进一步拉动了塑料管材行业的快速增长。我国已成为塑料管材生产和应用大国，已处于全球领先地位，在产量增加的同时，产品质量水平不断提高，行业技术进步不断加快，产能、应用量等经济技术指标达到了历史最高水平。聚乙烯管道作为新型环保管道产品，是城市供水、供气生命管线，是涉及安全和民生的系统工程。聚乙烯管道作为管道行业的主导方向，其设计管材期望的使用寿命为50 年。基于安全与寿命要求，管道系统之管材、管件必需有一致性的要求，从使用的角度出发， 要求连接接头的使用寿命与管材等组成单元同步，才能保证整个系统的使用安全，避免发生管道泄露、爆管等事故，所以构成管道系统的关键元件——管件技术是管件结构、材料、 尺寸及连接技术。热熔连接是聚烯烃管道的最主要连接方法，也是聚烯烃管道的重要优势。热熔是一种接头与管材一体化的连接方式，具有优异的永久密封性。因此，作为热熔管件是管道系统连接的最重要元件；国内目前管道体系统最大口径应用已有1500mm的口径了，但作为配套的管件远远跟不上管材的发展，其原因主要是管材生产技术壁垒与投资壁垒较低，而管件投资巨大，生产要求技术含量较高，国内目前专业生产管件厂家不多，这些厂家一般最大口径做到DN630，且作为管件中的异径类，能做齐的厂家更少；那么作为大口径、大跨度的注塑异径三通更是少之又少。对于目前的聚烯烃管道的生产，国内已达到较高的生产水平。同时面对的最大问题是管道系统连接元件，如三通管，U型管，生产落后，应用水平较差。尤其是三通管的连接元件，由于其特殊的结构，造成生产工艺复杂，成品率低下。但是在管道系统的布局上，又是3不可缺少的一个重要连接单元。目前对于三通管的生产，主流生产厂家，均采用注塑工艺。其工艺复杂繁琐，生产效率低下。同时面临着能耗成本居高不下。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、低成本、生产量大的焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管及其专用生产工具。为达到上述目的，本技术采用的技术方案为焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管，包括主管所述主管侧壁开有通孔，还包括连接于主管侧壁通孔位置的旁路支管；所述主管与旁路支管为无缝连接。所述主管与旁路支管的连接为热熔焊接。所述旁路支管的口径大小 < 主管的口径大小的百分之五十。所述旁路支管的轴线与主管的轴线互相垂直。用于上述焊接聚乙烯类大口径、大跨度三通管的专用生产工具，包括支撑架，所述支撑架主要由连接于主管的管扣件、以及分别连接于管扣件两端的两个支柱、以及连接两个支柱的横板构成，所述横板连接有顶柱，所述顶柱贯穿于横板。所述专用生产工具，还包括连接于主管侧壁通孔位置的鞍形件。所述鞍形件与主管的接触宽度为W，且W彡12mm。所述的专用生产工具，还包括加热工具。所述鞍形件与主管的接触面的半径为R，且R的取值大小与加热工具相匹配。所述鞍形件的直径为d，且d彡沈讓。所述三通管为三通异径管件。上述三通管是由一个大口径的主管和焊接在主管上的旁路支管构成，上述三通管的制作采用热熔焊接技术，其流程为先取大口径的主管，在主管预定位置设定通孔。再使用支撑架，使得支撑架能固定在主管上。然后取一个口径为主管口径一半的旁路支管，将旁路支管连接在支撑架的顶柱的一端，然后取鞍形件和加热工具，取加热工具对鞍形件加热， 鞍形件贴合在主管外壁，使得主管受热，直到使得主管受热达到高弹态。最后在外力的作用下，使得旁路支管与主管无缝焊接在一起。本技术的优点在于三通管采用热熔焊接生产，其生产效率高。省去了投入大容量的注塑机及模具费用，节省成本就一个系列而言在500万以上。适用于大口径、大跨度的三通管。附图说明图1为本技术三通管焊接装置示意图。图2为本技术鞍形件的结构示意图。图3为本技术三通管的结构示意图。图中标号分别表示为1、主管；2、旁路支管；3、支撑架；4、加热工具；8、支柱；7、横板；6、顶柱；5、鞍形件；9、管扣件。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例一如图1、2、3所示，焊接型聚乙烯类大口径、大跨度三通管，包括主管1所述主管1 侧壁开有通孔，还包括连接于主管1侧壁通孔位置的旁路支管2 ；所述主管1与旁路支管2 为无缝连接。主管1与旁路支管2的连接为热熔焊接。旁路支管2的口径大小<主管1的口径大小的百分之五十。旁路支管2的轴线与主管1的轴线互相垂直。所述三通管为三通异径管件。用于上述焊接聚乙烯类大口径、大跨度三通管的专用生产工具，包括支撑架3，所述支撑架3主要由连接于主管1的管扣件9、以及分别连接于管扣件9两端的两个支柱8、 以及连接两个支柱8的横板7构成，所述横板7连接有顶柱6，所述顶柱6贯穿于横板7。专用生产工具，还包括连接于主管1侧壁通孔位置的鞍形件5。鞍形件5与主管1的接触宽度为W，且W彡12mm。所述的专用生产工具，还包括加热工具4。鞍形件5与主管1的接触面的半径为R，且R的取值大小与加热工具4相匹配。 鞍形件5的直径为d，且d彡洸匪。如图1所示，本技术三通管的制作，首先如图1所示，先架设支撑架3，采用加热工具4对鞍形件5进行加热，致使主管1受热，但温度和时间达到一定值以后，使用顶柱 6对旁路支管2进行加压施力，直到主管冷却。后完成热熔成型。热熔原理由于聚乙烯是具有非极性的长链分子结构，这些长链分子总是互相贯穿，彼此重叠或缠结在一起，形成无规则的线团结构。长链分子间存在着强大的吸引力，从而使聚乙烯表现出良好的力学特性。聚乙烯随温度变化表现出许多不同的性能和行为，按照其行为表现，一般把它分成三种状态结晶态、高弹态和粘流态。处于结晶温度以下，聚乙烯分子链和链段被冻结，分子失去活动能力，在外力作用下，只能产生瞬时的弹性变形，外力消除后会恢复原状。随着温度的增加，聚乙烯处于高弹态时，分子支链开始具有活动能力，但整个分子链仍不能运动，在外力的作用下，能产生较大的变形，外力解除后，仍能缓慢恢复原状，这一阶段的形变具有弹塑性特点，当聚乙烯的温度逐渐接近粘流态时，大分子链的运动能力增强，其分子间的距离进一步增大，在外力作用下能发生整个分子的位移而出现流动。在外力作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈黎慕，王成军，陈建，孟钱军，
申请(专利权)人：四川普拉恩管业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：