一種PE管的摩擦熱熔裝置及方法與流程

本發明涉及PE管熱熔焊接工藝，尤其涉及一種PE管的摩擦熱熔裝置及方法。

背景技術：

聚乙烯（PE）管道因其使用壽命長、耐腐性強、力學性能（彎曲性能）優良等優勢，被廣泛應用于城鎮燃氣管道工程中，其焊接質量的好壞與人民群眾生命財產安全息息相關。

目前廣泛使用的熱熔焊機是專門用于連接聚乙烯（PE）管的焊接設備，具有施工成本少、操作簡單、焊接質量較好的特點。目前常見的熱熔焊機主要為液壓控制型，其主要部件包括主機、加熱板、銑刀、機架、夾具、油管和數據傳輸線等連接線。主機用于控制液壓系統與夾具位移，全自動型熱熔焊機的主機還監控焊接過程中各階段的其他參數的運行；加熱板用于給待焊PE管件端面提供熱量并使之熔融，是熱熔焊接過程中的關鍵部件，接頭性能的好壞與焊接過程的溫度、壓力及加熱時間有關，而加熱溫度和加熱時間由加熱板控制，壓力由主機控制，因此主機與加熱板的性能基本決定了熱熔焊機的質量水平。

熱熔焊機質量的好壞決定接頭質量的優劣，但目前熱熔焊機由于缺乏定期的檢驗維護，使用一段時間后各部件均會出現不同程度的問題，存在的問題主要集中于主機與加熱板。部分焊機的加熱板存在溫度均勻性及顯示偏差不能滿足國家標準要求的問題，另一方面，由于國家標準沒有明確規定加熱板的溫度穩定性要求與允許工作溫度范圍，部分焊機的加熱板的溫度波動較大，廠家設定的加熱板溫度與要求的偏差范圍較寬，直接影響了對加熱板溫度的控制。除此之外，在整個工藝過程中，加熱板的預熱需要一定的時間，這在一定程度上影響了工程的效率。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種PE管的摩擦熱熔裝置及方法，能夠使得待焊PE管件的端面溫度均勻，而且節能、高效。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

一種PE管的摩擦熱熔裝置，包括支架和安裝在支架上的驅動電機，所述驅動電機的輸出軸連接主動輪，所述主動輪通過皮帶連接從動輪，所述從動輪的中心安裝有齒輪軸，所述齒輪軸的兩端均嚙合有固定盤，所述固定盤外側固定安裝有摩擦片，所述從動輪兩側均設有至少兩個套筒，所述套筒內套設有壓簧，所述壓簧一端抵頂在從動輪上，另一端抵頂在固定盤上，所述機架位于兩塊摩擦片外側分別固定安裝有兩塊產熱盤，所述摩擦片與產熱盤緊密接觸。

作為上述技術方案的改進，所述固定盤內側開設有定位槽，所述壓簧的另一端對應抵頂在定位槽內。

作為上述技術方案的改進，所述從動輪兩側均設有四個套筒。

一種PE管的摩擦熱熔方法，該方法包括：

步驟一、首先清潔待焊PE管件表面的油污、泥土等污染物，裝夾待焊PE管件，保證同軸度與圓度不超過公差范圍，切削并修整管道端面，保證端面的平直以及軸線的垂直；

步驟二、將摩擦熱熔裝置固定于兩根待焊PE管件之間，待焊PE管件的待焊端面與產熱盤的外表面保持接觸；

步驟三、通過對待焊PE管件施加較高的壓力P1，使待焊PE管件的待焊端面與產熱盤的外表面緊密接觸，并保持壓力P1不變，啟動驅動電機，使主動輪、從動輪、齒輪軸、固定盤和摩擦片高速旋轉，對產熱盤摩擦產熱，當待焊PE管件的塑料達到熔融狀態，并開始向外側流動時，降低壓力至P2；

步驟四、當達到設定的摩擦時間后，待焊PE管件已具有一定的塑性層厚度，停止驅動電機并移出摩擦熱熔裝置；

步驟五、在頂鍛壓力P3的作用下，將兩根待焊PE管件的待焊端面對接，并保持P3一定時間，使兩根待焊PE管件緊密連接在一起。

本發明的有益效果有：

本摩擦熱熔裝置通過驅動電機帶動摩擦片與產熱盤摩擦生熱，在常規的PE管熱熔焊接的加熱階段，利用摩擦熱熔裝置替換加熱板，在兩根待焊PE管中間引入產熱盤并緊密接觸，通過驅動電機高速旋轉摩擦生熱，以使待焊PE管件端面熱熔，以達到相互連接的目的，由于是旋轉摩擦產熱，在相同的旋轉半徑內，各個位置的線速度相同，因此摩擦熱輸入相同，可解決加熱板的溫度不均勻性、顯示偏差、溫度波動等問題；而且摩擦產熱速度快于電加熱，在較短時間內即可完成焊接過程，無需等待過程，相比原先熱熔焊過程大幅提高了焊接效率，并且進一步節省了電量消耗。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明，其中：

圖1是本發明實施例的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的分解示意圖；

圖3是本發明實施例中產熱盤與待焊PE管件的配合示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明的一種PE管的摩擦熱熔裝置，包括支架1和安裝在支架1上的驅動電機2，所述驅動電機2的輸出軸連接主動輪3，所述主動輪3通過皮帶4連接從動輪5，所述從動輪5的中心安裝有齒輪軸6，所述齒輪軸6的兩端均嚙合有固定盤7。

進一步參見圖2 ，所述固定盤7外側固定安裝有摩擦片8，固定盤7與摩擦片8之間通過鉚釘固定，所述從動輪5兩側均設有至少兩個套筒9，本實施例中，所述從動輪5兩側均設有四個套筒9，四個套筒9均勻地分布在從動輪5的上下左右側，所述套筒9內套設有壓簧10，所述壓簧10一端抵頂在從動輪5上，所述固定盤7內側開設有定位槽12，所述壓簧10的另一端對應抵頂在定位槽12內，所述機架1位于兩塊摩擦片8外側分別固定安裝有兩塊產熱盤11，所述摩擦片8與產熱盤11在壓簧10的作用下緊密接觸。

進一步參見圖3，本發明還公開了一種PE管的摩擦熱熔方法，該方法包括：

步驟一、首先清潔待焊PE管件13表面的油污、泥土等污染物，裝夾待焊PE管件13，保證同軸度與圓度不超過公差范圍，切削并修整管道端面，保證端面的平直以及軸線的垂直；

步驟二、將摩擦熱熔裝置固定于兩根待焊PE管件之間，待焊PE管件的待焊端面與產熱盤的外表面保持接觸；

步驟三、通過對待焊PE管件施加較高的壓力P1，使待焊PE管件的待焊端面與產熱盤的外表面緊密接觸，并保持壓力P1不變，啟動驅動電機2，使主動輪3、從動輪5、齒輪軸6、固定盤7和摩擦片8高速旋轉，對產熱盤11摩擦產熱，當待焊PE管件的塑料達到熔融狀態，并開始向外側流動時，降低壓力至P2；

步驟四、當達到設定的摩擦時間后，待焊PE管件已具有一定的塑性層厚度，停止驅動電機2并移出摩擦熱熔裝置；

步驟五、在頂鍛壓力P3的作用下，將兩根待焊PE管件的待焊端面對接，并保持P3一定時間，使兩根待焊PE管件緊密連接在一起。

由于在從動輪5上的套筒9內放置了壓簧10，壓簧10產生軸向力F1迫使摩擦片8與產熱盤11緊密接觸，如圖3所示的a中本身也存在一個軸向壓力P1，摩擦片8在高速旋轉的時候，就能在摩擦片8與產熱盤11間產生較大的摩擦力F=μ（F1+ P1），從而摩擦產熱，以使待焊PE管件13的端面熱熔，由于是旋轉摩擦產熱，在相同的旋轉半徑內，各個位置的線速度相同，因此摩擦熱輸入相同，可解決加熱板的溫度不均勻性、顯示偏差、溫度波動等問題；而且摩擦產熱速度快于電加熱，在較短時間內即可完成焊接過程，無需等待過程，傳統加熱板需要提前15min預熱，再用于加熱待焊PE管件13，相比原先熱熔焊過程大幅提高了焊接效率，并且進一步節省了電量消耗。

以上所述，只是本發明的較佳實施方式而已，但本發明并不限于上述實施例，只要其以任何相同或相似手段達到本發明的技術效果，都應屬于本發明的保護范圍。