本發(fā)明涉及復(fù)合管材生產(chǎn),具體地涉及一種孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管。在此基礎(chǔ)上,還具體涉及一種孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
1、熱塑性塑料復(fù)合管道是以熱塑性塑料為主要原料,通過(guò)擠出生產(chǎn)過(guò)程制成的管道,一般包括用于輸送介質(zhì)的內(nèi)層管和外層保護(hù)管。為了提高復(fù)合管的剛度,目前一般在內(nèi)層管和外層保護(hù)管之間設(shè)置孔網(wǎng)鋼帶,以形成增強(qiáng)骨架,從而提高復(fù)合管材的剛度。具備孔網(wǎng)鋼帶的復(fù)合管材生產(chǎn)工藝一般為:孔網(wǎng)鋼帶放卷-孔網(wǎng)鋼帶切邊-孔網(wǎng)鋼帶成型-焊接成管-加熱-內(nèi)外塑料模內(nèi)同時(shí)復(fù)合-定型冷卻-牽引-切割。即,現(xiàn)有孔網(wǎng)鋼帶復(fù)合管材通常是先將孔網(wǎng)鋼帶成型并焊接(φ50-φ200mm采用直縫焊,φ250-φ630mm采用螺旋焊)成管狀骨架,該管狀骨架再通過(guò)復(fù)合模具,同時(shí)擠出內(nèi)層塑料和外層塑料并在模具內(nèi)復(fù)合成型。
2、但是由于孔網(wǎng)鋼帶通過(guò)焊接成型,對(duì)焊接質(zhì)量要求高,同時(shí)焊接作業(yè)難度較大,而且復(fù)合管材的內(nèi)層和外層是通過(guò)復(fù)合模具在模內(nèi)成型,進(jìn)一步加大了制造工藝的困難和復(fù)雜程度。同時(shí)由于孔網(wǎng)鋼帶通過(guò)焊接成管狀,使得制造完成的復(fù)合管材無(wú)法進(jìn)行盤卷,不利于復(fù)合管材的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。此外,復(fù)合管材通過(guò)同時(shí)擠出內(nèi)層塑料和外層塑料并在模具內(nèi)復(fù)合成型,雖然在復(fù)合成型過(guò)程中,會(huì)有部分內(nèi)層塑料和外層塑料通過(guò)孔網(wǎng)鋼帶上的孔眼結(jié)合至一起,使內(nèi)層塑料、孔網(wǎng)鋼帶以及外層塑料結(jié)合至一起。但是,在孔網(wǎng)鋼帶的非孔眼部分分別與內(nèi)層塑料以及外層塑料實(shí)際容易處于分層狀態(tài),使得內(nèi)層塑料、孔網(wǎng)鋼帶以及外層塑料結(jié)合強(qiáng)度較低,進(jìn)而復(fù)合管材整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差、剛度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的孔網(wǎng)鋼帶復(fù)合管材結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差、生產(chǎn)工藝較復(fù)雜等技術(shù)問(wèn)題,提供一種孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管及其生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝,該孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好、生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單、便于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的第一方面提供一種孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管,包括:塑料芯管;第一孔網(wǎng)鋼帶,所述第一孔網(wǎng)鋼帶沿第一螺旋方向纏繞于所述塑料芯管的徑向外側(cè)且所述第一孔網(wǎng)鋼帶具有多個(gè)第一通孔;第二孔網(wǎng)鋼帶,所述第二孔網(wǎng)鋼帶沿與所述第一螺旋方向相反的第二螺旋方向纏繞于所述第一孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)且所述第二孔網(wǎng)鋼帶具有多個(gè)第二通孔,所述第二通孔與所述第一通孔至少部分重疊,該重疊部分形成第三通孔,所述第三通孔內(nèi)填充有連接材料;以及塑料保護(hù)層,所述塑料保護(hù)層設(shè)置于所述第二孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)。
3、通過(guò)上述技術(shù)方案,第一孔網(wǎng)鋼帶沿第一螺旋方向纏繞于塑料芯管的徑向外側(cè),第二孔網(wǎng)鋼帶纏繞于第一孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè),由于孔網(wǎng)鋼帶無(wú)需采用焊接成型,一方面降低生產(chǎn)工藝的難度和復(fù)雜程度;另一方面使得生產(chǎn)的增強(qiáng)復(fù)合管便于盤卷,從而有利于增強(qiáng)復(fù)合管的儲(chǔ)存與運(yùn)輸。而且,本發(fā)明的增強(qiáng)復(fù)合管包括塑料芯管和塑料保護(hù)層,在生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)需在模具內(nèi)同時(shí)復(fù)合形成內(nèi)層管和外層管,進(jìn)一步降低了增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)難度。另外,第二孔網(wǎng)鋼帶的第二通孔與第一孔網(wǎng)鋼帶的第一通孔至少部分重疊,該重疊部分形成第三通孔,該第三通孔內(nèi)可填充有連接材料,例如塑料或者膠,使得,該連接材料通過(guò)第三通孔在塑料芯管以及塑料保護(hù)層之間形成“鉚釘”結(jié)構(gòu),從而提升增強(qiáng)復(fù)合管的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和剛度。
4、在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管還包括復(fù)合于所述塑料芯管的外周面上的第一膠層,所述第一孔網(wǎng)鋼帶沿所述第一螺旋方向纏繞于所述第一膠層的外周面上。
5、在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管還包括復(fù)合于所述第二孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)的第二膠層,所述塑料保護(hù)層復(fù)合于所述第二膠層的外周面上。
6、在一些實(shí)施例中,沿所述第一孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向,對(duì)應(yīng)相鄰的兩個(gè)所述第一通孔的第一通孔形心連線與所述第一孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向形成第一沖孔角;沿所述第二孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向,對(duì)應(yīng)相鄰的兩個(gè)所述第二通孔的第二通孔形心連線與所述第二孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向形成第二沖孔角,所述第一沖孔角等于所述第二沖孔角。
7、在一些實(shí)施例中,所述增強(qiáng)復(fù)合管的中心線與所述第一螺旋方向形成第一螺旋纏繞角,所述中心線與所述第二螺旋方向形成第二螺旋纏繞角,所述第一螺旋纏繞角等于所述第二螺旋纏繞角,所述第一螺旋纏繞角、所述第二螺旋纏繞角、所述第一沖孔角以及所述第二沖孔角之間的計(jì)算關(guān)系滿足如下公式:
8、2α-100°≤β≤2α-80°;
9、其中,α為所述第一螺旋纏繞角和所述第二螺旋纏繞角;
10、β為所述第一沖孔角和所述第二沖孔角。
11、在一些實(shí)施例中,所述第一螺旋纏繞角、所述第二螺旋纏繞角、所述第一沖孔角以及所述第二沖孔角之間的計(jì)算關(guān)系滿足如下公式:
12、β=2α-90°。
13、在一些實(shí)施例中,所述第一通孔和所述第二通孔的形狀相同。
14、在一些實(shí)施例中,所述第一通孔和所述第二通孔均為圓孔,所述第二通孔的直徑不小于所述第一通孔的直徑。
15、在一些實(shí)施例中,所述第一通孔為條形孔、多邊形孔、橢圓孔或連續(xù)雙圓孔中的一種;所述第二通孔為條形孔、多邊形孔、橢圓孔或連續(xù)雙圓孔中的一種。
16、在一些實(shí)施例中,所述第一孔網(wǎng)鋼帶沿所述第一螺旋方向纏繞于所述塑料芯管的徑向外側(cè)且在相鄰螺旋之間形成有第一間隙。
17、在一些實(shí)施例中,所述第二孔網(wǎng)鋼帶沿所述第二螺旋方向纏繞于所述第一孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)且在相鄰螺旋之間形成有第二間隙。
18、在一些實(shí)施例中,所述第一孔網(wǎng)鋼帶的內(nèi)、外表面以及所述第二孔網(wǎng)鋼帶的內(nèi)、外表面均涂覆有膠。
19、本發(fā)明的第二方面提供一種孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)系統(tǒng),該生產(chǎn)系統(tǒng)用于生產(chǎn)前述的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管,包括:芯管擠出機(jī),所述芯管擠出機(jī)用于擠出所述塑料芯管;第一纏繞機(jī),所述第一纏繞機(jī)用于沿所述第一螺旋方向,將所述第一孔網(wǎng)鋼帶纏繞于所述塑料芯管的徑向外側(cè);第二纏繞機(jī),所述第二纏繞機(jī)用于沿所述第二螺旋方向,將所述第二孔網(wǎng)鋼帶纏繞于所述第一孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)且使得至少部分所述第二通孔與所述第一通孔重疊,該重疊部分形成所述第三通孔;以及塑料保護(hù)層擠出機(jī),所述塑料保護(hù)層擠出機(jī)用于擠出所述塑料保護(hù)層。
20、在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)系統(tǒng)還包括第一膠層復(fù)合模具,所述第一膠層復(fù)合模具用于在所述塑料芯管的外周面上復(fù)合第一膠層,所述第一孔網(wǎng)鋼帶纏繞于所述第一膠層的外周面上。
21、在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)系統(tǒng)還包括第二膠層復(fù)合模具,所述第二膠層復(fù)合模具用于在所述第二孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)復(fù)合第二膠層,所述塑料保護(hù)層復(fù)合于所述第二膠層的外周面上。
22、本發(fā)明的第三方面提供一種孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
23、s1,擠出塑料芯管;
24、s2,沿第一螺旋方向,將第一孔網(wǎng)鋼帶纏繞于所述塑料芯管的徑向外側(cè),所述第一孔網(wǎng)鋼帶包括多個(gè)第一通孔;
25、s3,沿與所述第一螺旋方向相反的第二螺旋方向,將第二孔網(wǎng)鋼帶纏繞于所述第一孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè),所述第二孔網(wǎng)鋼帶包括多個(gè)第二通孔,所述第二通孔與所述第一通孔至少部分重疊,該重疊部分形成第三通孔;
26、s4,將塑料保護(hù)層設(shè)置于所述第二孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)。
27、在一些實(shí)施例中,沿所述第一孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向,對(duì)應(yīng)相鄰的兩個(gè)所述第一通孔的第一通孔形心連線與所述第一孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向形成第一沖孔角;
28、沿所述第二孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向,對(duì)應(yīng)相鄰的兩個(gè)所述第二通孔的第二通孔形心連線與所述第二孔網(wǎng)鋼帶的寬度方向形成第二沖孔角,所述第一沖孔角等于所述第二沖孔角;
29、所述增強(qiáng)復(fù)合管的中心線與所述第一螺旋方向形成第一螺旋纏繞角,所述中心線與所述第二螺旋方向形成第二螺旋纏繞角,所述第一螺旋纏繞角等于所述第二螺旋纏繞角,所述第一螺旋纏繞角、所述第二螺旋纏繞角、所述第一沖孔角以及所述第二沖孔角之間的計(jì)算關(guān)系滿足如下公式:
30、2α-100°≤β≤2α-80°;
31、其中,α為所述第一螺旋纏繞角和所述第二螺旋纏繞角;
32、β為所述第一沖孔角和所述第二沖孔角。
33、在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)工藝還包括在步驟s1和步驟s2之間執(zhí)行的以下步驟:
34、在所述塑料芯管的外周面上復(fù)合第一膠層。
35、在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供的孔網(wǎng)鋼帶纏繞增強(qiáng)復(fù)合管的生產(chǎn)工藝還包括在步驟s3和步驟s4之間執(zhí)行的以下步驟:
36、在所述第二孔網(wǎng)鋼帶的徑向外側(cè)復(fù)合第二膠層。