一種熱熔焊接機焊接效果加強裝置的制作方法

本實用新型應用涉及在環保、市政、水利等工程防潮、防滲、防漏等處理中 HDPE膜的焊接。

背景技術：

土工膜熱熔焊接機可滿足不同厚度的土工膜焊接，適用于PE、PVC、HDPE、 EVA、PP等一切可熱熔性材料。焊機溫度控制部分采用自動恒溫PID控制，控制精度高，溫度波動小。焊機速度控制部分采用脈寬調制(PWM)自動穩壓穩速電路，直流伺服電機驅動，輸出力矩大，行走平穩，能在爬坡及路面負載發生變化時保持速度恒定。焊機工作性能較穩定，不受外界溫度、電壓變化的影響，且操作方便，焊接速度高，焊接質量好，主要應用于垃圾填埋場等防滲材料的焊接。

熱熔焊接機工作原理：電機通過減速箱、鏈條帶動上下壓輪轉動，加熱支架帶動熱楔插入兩母材中間，同時由壓力架對壓輪加壓，將上、下兩熱熔后的母材壓合。根據材料厚度的不同，旋動調節螺母便可調節壓輪壓力大小，順時針壓力增大，逆時針壓力減小。由于焊接質量同工作時的速度、溫度設定有直接的關系，為了達到優質高效，最好由專人操作。焊接前，先對焊機進行預熱處理，預熱至260-350攝氏度，并且要保證焊機溫度的穩定性，達到溫度后再進行焊接。焊機不使用時，須將熱楔上的臟物和鏈罩內的泥沙清理干凈，并對整機上油，放在干燥的地方。

天津南港工業區南堤路(南港二街-南港四街)道路排水工程在路基施工中綜合利用工業廢渣約13.4萬m³，施做路基防滲系統耗用HDPE膜約為138000m²。 HDPE防滲膜全稱“高密度聚乙烯膜”，采用的材料均為環保無毒材料，具有很好的防滲效果，化學穩定性、耐老化性能出眾，近年來被廣泛用于環保、市政、水利等工程的防潮、防滲、防漏等環節，其施工質量的核心是膜的焊接。為給后續HDPE膜施工積累經驗，本工程取道路K5+160～K5+260段共計100m作為試驗段，在試驗段施工中發現大功率雙縫焊接機的爬坡能力和行走速度也難以滿足臨近冬季工期緊張的大面積防滲系統施工需要。HDPE膜防滲技術應用于道路路基工程中在國內尚屬首例，為保證施工工期、HDPE膜焊接質量和確保后期防滲效果，首次使用用雙焊縫焊機改進的三焊縫焊接機來進行大面積路基防滲系統HDPE膜焊接施工。本工程路基防滲施工三縫焊接機施焊及焊縫氣密性檢測。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于針對HDPE膜的接縫處理是防滲施工的關鍵程序，為了保證土工膜互相搭接的長直焊縫焊接質量、提高焊機行走速度和確保后期防滲效果，本工程路基防滲施工中對雙焊縫焊機進行了改進，將兩對壓輪調整為三對壓輪，雙軌熱楔調整為三軌熱楔，傳動系統采用三對上下壓輥雙輪同步驅動。

熱熔焊接機改進前后焊接壓輪和電熱楔對比后，改進后多增加了一對壓輪，同時熱楔、靠輪、搖擺頭和電熱、壓力調節、自動控制、

傳動系統也做了相應改進。電熱楔的加熱溫度采用閉環控制，實現連續調節。焊接壓力調節系統可根據材料的厚度調整到相應的壓力位置進行焊接，實現連續調節。傳動系統采用上下壓輥雙輪同步驅動，無級變速控制傳送動力至壓輪軸和壓輪。自動控制系統配測速發電機調節焊接速度保持恒定，不受負載變化的影響。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為一種熱熔焊接機焊接效果加強裝置，該裝置包括壓輪1、壓輪軸2、轉動件3、中間軸4、驅動軸5、電熱楔 7；HDPE膜6鋪設在上下壓輪1之間，通過上下壓輪1對HDPE膜6進行熱焊連接，鋪設前的HDPE膜6設置在電熱楔7上。

三個壓輪1沿壓輪軸2均勻分布，兩個壓輪軸2上下對稱布置；壓輪軸2通過轉動件3與中間軸4連接；兩個轉動件3對稱設置在中間軸4的兩端；中間軸4與驅動軸5連接。

電熱楔7為梯形狀，電熱絲7.1在電熱楔7內等間距且呈階梯狀布置，保證電熱楔7的加熱層7.2受熱均勻。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的壓輪及驅動系統的結構圖。

圖2為本實用新型裝置的電熱楔加熱圖。

圖3為HDPE膜交錯焊接示意圖。

圖4為HDPE膜交錯焊接A-A剖面圖。

圖中：1、壓輪，2、壓輪軸，3、轉動件，4、中間軸，5、驅動軸，6、HDPE 膜，7、電熱楔，8、熱熔擠壓焊接部位，9、下層HDPE土工膜，10、上層HDPE 土工膜，11、空氣壓力試驗通道，7.1、電熱絲，7.2、加熱層。

具體實施方式

一種熱熔焊接機焊接效果加強裝置，該裝置包括壓輪1、壓輪軸2、轉動件 3、中間軸4、驅動軸5、電熱楔7；HDPE膜6鋪設在上下壓輪1之間，通過上下壓輪1對HDPE膜6進行熱焊連接，鋪設前的HDPE膜6設置在電熱楔7上。

三個壓輪1沿壓輪軸2均勻分布，兩個壓輪軸2上下對稱布置；壓輪軸2通過轉動件3與中間軸4連接；兩個轉動件3對稱設置在中間軸4的兩端；中間軸4與驅動軸5連接。

電熱楔7為梯形狀，電熱絲7.1在電熱楔7內等間距且呈階梯狀布置，保證電熱楔7的加熱層7.2受熱均勻。

如圖1-4所示，一種熱熔焊接機焊接效果加強裝置，改進的熱熔三焊縫焊接機技術參數：輸入電壓220V，頻率50Hz，功率2000W，焊接速度0.5-7m/min，加熱溫度0-450℃，焊接材料厚度1-3mm(單層膜厚)，焊接寬度15mm×3，中間空腔20mm×2，搭接寬度15cm，焊縫強度≥85％母材(剪切方向抗拉)，整機重量8kg，絕緣等級II類。

焊接質量同焊機工作時的行走速度、溫度設定有直接關系，改進的三焊縫焊機與普通焊機相比有如下優點：①PID調溫系統采用了進口溫度傳感器與工業級控制芯片，使熱熔焊接工作溫度控制更精確、更穩定，可確保斜坡、垂直、倒立等自動焊接時溫控精度和焊接強度，形成均勻的永久性焊縫；②PWM寬頻調速系統運行不受外界電源波動影響，配備了特制大扭力電機，由直流伺服電機驅動，輸出力矩更大，增強了焊機自動爬行能力，使行走更平穩，能在爬坡、垂直爬行及路面負載發生變化時保持速度恒定，可在較嚴峻工作環境下有效控制行進速度；③改進后的上、下壓輪采用了特殊材質，更耐溫，更耐磨；④熱鍥材質采用了獨特銅合金配方，大大延長了使用壽命；⑤HDPE膜三縫焊接后可在土工膜上形成兩個封閉的空間(即兩道焊縫測漏通道)，大大降低了焊縫滲漏幾率，使焊接密封性和防滲漏效果更好。