專利名稱：大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼塑復(fù)合型鋼管制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管及制作方法。
背景技術(shù)：
鋼塑復(fù)合型鋼管是一種新型的雙面防腐產(chǎn)品，由于強(qiáng)度高、剛性好、環(huán)剛度大、抗蠕變、線性膨脹系數(shù)小、內(nèi)壁光滑而深受推廣，而且球環(huán)保、保溫性能好、工程造價(jià)低、使用壽命長(zhǎng)，廣泛用于給排水管道中。現(xiàn)有技術(shù)中的鋼塑復(fù)合管內(nèi)壁穿襯塑料管主要是通過采用特殊的圓管縮徑機(jī)、牽引機(jī)將塑料管穿襯于待施工的鋼管內(nèi)壁上，并采用專門的接頭焊 接工藝對(duì)已穿襯塑料管的鋼塑管進(jìn)行全線的管道接口焊接。如專利公開號(hào)為CN1264003A的一種涉及鋼塑復(fù)合機(jī)械的鋼塑復(fù)合管成型裝置，由內(nèi)層塑料管擠出機(jī)、冷卻槽、膠料擠出機(jī)及涂膠裝置、鋼帶清洗干燥設(shè)備、鋼管成型模具組合裝置、焊接機(jī)、牽引裝置組成的流水生產(chǎn)線。又如專利公開號(hào)為CN1506210A的一種帶法蘭的鋼塑復(fù)合管和管件及其滾塑成型工藝和該工藝專用的法蘭面模具，是用滾塑工藝將塑料或還加以鋼網(wǎng)與金屬管道或管件還包括法蘭面結(jié)合在一起構(gòu)成襯里層，該技術(shù)主要是解決鋼管中具體的龜甲網(wǎng)襯里技術(shù)和法蘭面涂塑與管內(nèi)襯里一次性滾塑完成的問題，它采用的是法蘭面模具，龜甲網(wǎng)采用連接環(huán)式鋼板網(wǎng)，針對(duì)管道或管件分別采用一次單向正反式或一次縱橫雙向式旋轉(zhuǎn)滾塑成型工藝，在滾塑過程中，對(duì)鋼法蘭面上采用法蘭面模具進(jìn)行模塑模壓而控制厚度和平整度，用法蘭面模具模腔中的空心圓直徑來(lái)判斷襯里厚度，主要是塑料加工成型方面的特征，與本發(fā)明的技術(shù)方案完全不同。還有如專利公開號(hào)為CN1327913Y的一種鋼塑復(fù)合管內(nèi)塑料層生產(chǎn)工藝，它包括的工序有制塑料管、鋼管除銹、塑料管牽引至鋼管內(nèi)、塑料管充氣、加熱金屬管、冷卻成型制成鋼塑復(fù)合管，這種方法不僅耗能大，而且有鋼管塑料粘著力較差、產(chǎn)品壁厚不均等等缺陷，將被陶汰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的鋼塑復(fù)合型鋼管制作方法單一，管體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠理想，塑料復(fù)合層粘合度差的問題，提供一種工藝設(shè)計(jì)合理，制作自動(dòng)化，具有承受高內(nèi)壓管體的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管，其特征是由五層及五層以上不同特性的材料復(fù)合而成，其中，中間層為螺旋成型焊接鋼管，螺旋成型焊接鋼管的內(nèi)外表面分別設(shè)有內(nèi)熱熔膠層和外熱熔膠層，在螺旋成型焊接鋼管的外熱熔膠層上設(shè)有外纏繞塑料層，在螺旋成型焊接鋼管內(nèi)熱熔膠層上設(shè)有內(nèi)纏繞塑料層。由于采用的是螺旋纏繞方式獲得管體，然后在管體內(nèi)進(jìn)行注塑，所以本方法適合大口徑復(fù)合管的制作；管體采用五層以上的不同特性材料時(shí)，考慮材質(zhì)、溫度等因素采用相同的方法進(jìn)行下層材料的復(fù)合。
作為優(yōu)選，所述的螺旋成型焊接鋼管是由鋼帶以成品鋼管內(nèi)徑為基圓，按螺旋方式纏繞而成的封閉式管體?；鶊A直徑、鋼帶寬度與纏繞螺旋角有關(guān)，擠壓輥籠的直徑是成品管的內(nèi)孔尺寸。作為優(yōu)選，所述的鋼帶按螺旋方式纏繞時(shí)，管壁沿軸向同一直線位置的前一圈后邊與后一圈前邊重合。纏繞后形成的是一個(gè)封閉管體，鋼帶寬度的兩邊都有屬于焊接區(qū)域。作為優(yōu)選，所述的鋼帶纏繞之后的螺旋接縫處進(jìn)行管體 內(nèi)外焊接。實(shí)際制造時(shí)，設(shè)計(jì)好焊縫尺寸，只要保證焊縫的質(zhì)量，也可以采用內(nèi)或外的單邊焊接。一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于具有以下步驟
(一)、在擠壓輥籠的外徑部位，鋼帶經(jīng)主動(dòng)遞送輥連續(xù)傳遞到預(yù)彎下輥和預(yù)彎上輥，再經(jīng)后預(yù)彎下輥的螺旋輥壓成初型；本方法設(shè)有擠壓輥籠作為內(nèi)孔定位基礎(chǔ)和成品管尺寸控制裝置，鋼帶在主動(dòng)遞送輥的作用下自動(dòng)進(jìn)入成型模具，鋼帶以預(yù)彎上輥為內(nèi)徑定位點(diǎn)，預(yù)彎下輥、后預(yù)彎下輥為外徑定位點(diǎn)，定徑輥為外徑固定模具，管體成型后即進(jìn)入螺旋縫焊接。(二)、連續(xù)經(jīng)過多組定徑輥的螺旋輥壓并用焊接設(shè)備焊接成鋼管；定徑輥設(shè)有若干組，根據(jù)鋼帶厚度、直徑大小設(shè)定個(gè)數(shù)。(三)、鋼管旋轉(zhuǎn)并繼續(xù)螺旋前進(jìn)，進(jìn)行內(nèi)外焊縫打磨，清除焊接氧化皮層；采用干式自動(dòng)磨削和真空抽吸裝置清理粉塵。(四)、在旋轉(zhuǎn)的鋼管的內(nèi)表面上用內(nèi)塑料擠出機(jī)和內(nèi)扁平共擠模具進(jìn)行共擠帶狀的塑料、熱熔膠層，連續(xù)、等距螺旋、擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管內(nèi)表面上，經(jīng)擠壓輥籠的連續(xù)壓力滾圓，漸變冷卻，形成內(nèi)纏繞塑料層；
(五)、與內(nèi)纏繞塑料層形成的同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)的鋼管外表面上用外塑料擠出機(jī)及外扁平共擠模具共擠帶狀的塑料層與熱熔膠層，連續(xù)等距螺旋地經(jīng)擠壓輥的擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管外表面上，漸變冷卻，形成外纏繞塑料層。作為優(yōu)選，所述的共擠帶狀的塑料層的螺旋線結(jié)合縫需要預(yù)熱后再進(jìn)行熔合，其預(yù)熱溫度與塑料層帶狀坯料搭接溫度相同。共擠帶狀塑料層螺旋線結(jié)合縫的預(yù)熱，與帶狀坯料搭接同溫度熔合，由于兩塊塑料板的接合必須滿足的條件有同種材質(zhì)、塑料接口處溫度需要在185 230度熔軟狀態(tài)、還要施加一定的壓力才能熔合，即分子之間結(jié)合。因?yàn)樗芰蠑D出有時(shí)間差，先擠出的溫度已經(jīng)降低，后擠出的溫度較高，這種情況就要把前面擠成型的塑料帶邊緣再加熱到熔合要求溫度，并加一定壓力使兩者熔合為整體，具體地，螺旋纏繞方式中，已經(jīng)纏繞的塑料帶與剛擠出塑料帶之間的結(jié)合，距離差一圈，應(yīng)該對(duì)前面已擠出成型的塑料帶和剛擠出的的塑料帶熔合邊緣部位進(jìn)行再加熱或預(yù)熱成相同溫度時(shí)，再加壓使之熔合。作為優(yōu)選，所述的預(yù)彎下輥、后預(yù)彎下輥、定徑輥與鋼管的外表面相接觸，預(yù)彎上輥與鋼管的內(nèi)表面相接觸。上、下輥及定徑輥可采用調(diào)節(jié)裝置，以滿足不同管徑的加工需要。作為優(yōu)選，所述的焊接設(shè)備為氬弧加絲焊接裝置。氬弧加絲焊接可采用數(shù)字顯示，以達(dá)到送絲速度精確穩(wěn)定，且填絲速度連續(xù)可調(diào)，焊絲具有回抽功能。作為優(yōu)選，所述的在內(nèi)纏繞塑料層和外纏繞塑料層復(fù)合成型時(shí)對(duì)復(fù)合塑料層位置的鋼管須連續(xù)加熱，以達(dá)到最佳粘合強(qiáng)度。加熱鋼管使其表面到最佳與所選塑料結(jié)合溫度。
作為優(yōu)選，所述的內(nèi)纏繞塑料層和外纏繞塑料層復(fù)合完成后，經(jīng)過強(qiáng)制冷卻到常溫狀態(tài)，定長(zhǎng)切割并收集成品管。本發(fā)明的有效效果是整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、環(huán)剛度大，剛性好，承壓高，適合大口徑鋼塑復(fù)合壓力管的制造，內(nèi)、外壁表面光滑。


圖I是本發(fā)明的一種成型過程結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明圖I的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的一種復(fù)合管體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明圖3的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.鋼帶，2.主動(dòng)遞送輥，3.預(yù)彎下輥，4.預(yù)彎上輥，5.后預(yù)彎下輥，6.定徑輥，7.外扁平共擠模具，8.外塑料擠出機(jī)，9.擠壓輥，10.內(nèi)扁平共擠模具，11.內(nèi)塑料擠出機(jī)，12.擠壓輥籠，13.焊接設(shè)備，14.外纏繞塑料層，15.外熱熔膠層，16.螺旋成型焊接鋼管，17.內(nèi)熱熔膠層，18.內(nèi)纏繞塑料層。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。本實(shí)施例一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管，共由五層材料復(fù)合而成，參見圖2，中間層為螺旋成型焊接鋼管16，螺旋成型焊接鋼管16的內(nèi)表面涂有內(nèi)熱熔膠層17，螺旋成型焊接鋼管16的外表面涂有外熱熔膠層15，外熱熔膠層15上設(shè)有外纏繞塑料層14，外熱熔膠層15上設(shè)有內(nèi)纏繞塑料層18。其中螺旋成型焊接鋼管16由鋼帶I以成品鋼管內(nèi)徑為基圓，按螺旋方式纏繞而成的封閉式管體，在螺旋纏繞時(shí)，沿管體管壁軸向同一直線上的前一圈的后邊與后一圈的前邊是重合的?！N大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于具有以下步驟
如圖I所示，以預(yù)彎上輥4為鋼管內(nèi)孔定型模，以預(yù)彎下輥3、預(yù)彎上輥4、預(yù)彎下輥5
以及6組定徑輥6為鋼管外徑定型模；以撞壓輥籠12為成型后復(fù)合管內(nèi)孔模，排在外扁平共擠模具7、外塑料擠出機(jī)8之后的擠壓輥9為成型后塑料層施壓裝置。I.在擠壓輥籠12的外徑部位，鋼帶I經(jīng)主動(dòng)遞送輥2連續(xù)傳遞到預(yù)彎下輥3和預(yù)彎上輥4，再經(jīng)后預(yù)彎下輥5的螺旋輥壓成初型。2.連續(xù)經(jīng)過6組定徑輥6的螺旋輥壓并用氬弧加絲焊接設(shè)備13焊接成鋼管。3.鋼管旋轉(zhuǎn)并繼續(xù)螺旋前進(jìn)，進(jìn)行內(nèi)外焊縫打磨，清除焊接氧化皮層。4.把成型的鋼管連續(xù)加熱，在旋轉(zhuǎn)的鋼管的內(nèi)表面上用內(nèi)塑料擠出機(jī)11和內(nèi)扁平共擠模具10進(jìn)行共擠帶狀的塑料、內(nèi)熱熔膠層，連續(xù)、等距螺旋、擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管內(nèi)表面上，經(jīng)擠壓輥籠12的連續(xù)壓力滾圓，漸變冷卻，形成內(nèi)纏繞塑料層18。5.同步聚4工作的同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)的鋼管外表面上用外塑料擠出機(jī)8及外扁平共擠模具7共擠帶狀的塑料層與熱熔膠層，連續(xù)等距螺旋地經(jīng)擠壓輥9的擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管外表面上，漸變冷卻，形成外纏繞塑料層14。在共擠帶狀的塑料層的螺旋線結(jié)合縫處，預(yù)加熱后再進(jìn)行熔合，其預(yù)熱溫度與塑料層帶狀坯料搭接溫度相同。
最后在內(nèi)、外纏繞塑料層復(fù)合完成后，經(jīng)過強(qiáng)制冷卻到常溫狀態(tài)，按所需長(zhǎng)度切割并收集成品管。上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)單變換
后的結(jié)構(gòu)、工藝均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管，其特征是由五層及五層以上不同特性的材料復(fù)合而成，其中，中間層為螺旋成型焊接鋼管(16)，螺旋成型焊接鋼管(16)的內(nèi)外表面分別設(shè)有內(nèi)熱熔膠層(17)和外熱熔膠層(15)，在螺旋成型焊接鋼管(16)的外熱熔膠層(15)上設(shè)有外纏繞塑料層(14)，在螺旋成型焊接鋼管(16)內(nèi)熱熔膠層(17)上設(shè)有內(nèi)纏繞塑料層(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管，其特征在于所述的螺旋成型焊接鋼管(16)是由鋼帶(I)以成品鋼管內(nèi)徑為基圓，按螺旋方式纏繞而成的封閉式管體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管，其特征在于所述的鋼帶(I)按螺旋方式纏繞時(shí)，管壁沿軸向同一直線位置的前一圈后邊與后一圈前邊重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管，其特征在于所述的鋼帶(I)纏繞之后的螺旋接縫處進(jìn)行管體內(nèi)外焊接。
5.一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于具有以下步驟 (一)、在擠壓輥籠(12)的外徑部位，鋼帶(I)經(jīng)主動(dòng)遞送輥(2)連續(xù)傳遞到預(yù)彎下輥(3)和預(yù)彎上輥(4)，再經(jīng)后預(yù)彎下輥(5)的螺旋輥壓成初型； (二)、連續(xù)經(jīng)過多組定徑輥(6)的螺旋輥壓并用焊接設(shè)備(13)焊接成鋼管； (三)、鋼管旋轉(zhuǎn)并繼續(xù)螺旋前進(jìn)，進(jìn)行內(nèi)外焊縫打磨，清除焊接氧化皮層； (四)、在旋轉(zhuǎn)的鋼管的內(nèi)表面上用內(nèi)塑料擠出機(jī)(11)和內(nèi)扁平共擠模具(10)進(jìn)行共擠帶狀的塑料、熱熔膠層，連續(xù)、等距螺旋、擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管內(nèi)表面上，經(jīng)擠壓輥籠(12)的連續(xù)壓力滾圓，漸變冷卻，形成內(nèi)纏繞塑料層(18)； (五)、與內(nèi)纏繞塑料層(18)形成的同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)的鋼管外表面上用外塑料擠出機(jī)(8)及外扁平共擠模具(7)共擠帶狀的塑料層與熱熔膠層，連續(xù)等距螺旋地經(jīng)擠壓輥(9)的擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管外表面上，漸變冷卻，形成外纏繞塑料層(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于共擠帶狀的塑料層的螺旋線結(jié)合縫需要預(yù)熱后再進(jìn)行熔合，其預(yù)熱溫度與塑料層帶狀坯料搭接溫度相問。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于所述的預(yù)彎下輥(3)、后預(yù)彎下輥(5)、定徑輥(6)與鋼管的外表面相接觸，預(yù)彎上輥(4)與鋼管的內(nèi)表面相接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于所述的焊接設(shè)備(13)為氬弧加絲焊接裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于在內(nèi)纏繞塑料層(18)和外纏繞塑料層(14)復(fù)合成型時(shí)對(duì)復(fù)合塑料層位置的鋼管須連續(xù)加熱，以達(dá)到最佳粘合強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管的制作方法，其特征在于所述的內(nèi)纏繞塑料層(18)和外纏繞塑料層(14)復(fù)合完成后，經(jīng)過強(qiáng)制冷卻到常溫狀態(tài)，定長(zhǎng)切割并收集成品管。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼塑復(fù)合型鋼管制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種大口徑螺旋焊鋼塑復(fù)合壓力管及制作方法，解決現(xiàn)有的鋼塑復(fù)合型鋼管制作方法單一，管體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠理想，塑料復(fù)合層粘合度差的問題，其特征是由五層及五層以上不同特性的材料復(fù)合而成，其中，中間層為螺旋成型焊接鋼管，螺旋成型焊接鋼管的內(nèi)外表面分別設(shè)有內(nèi)熱熔膠層和外熱熔膠層，在螺旋成型焊接鋼管的外熱熔膠層上設(shè)有外纏繞塑料層，在螺旋成型焊接鋼管內(nèi)熱熔膠層上設(shè)有內(nèi)纏繞塑料層。整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、環(huán)剛度大，剛性好，承壓高，適合大口徑鋼塑復(fù)合壓力管的制造，內(nèi)、外壁表面光滑。
文檔編號(hào)B21C37/12GK102777707SQ20121023579
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者傅體強(qiáng), 施經(jīng)東, 李德輝 申請(qǐng)人:浙江雙林塑料機(jī)械有限公司