專利名稱：新型增強塑料管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種新結構形式的增強型塑料管。
背景技術：
以纏繞增強纖維或鋼絲等作為增強層的壓力單壁管道目前已廣泛應用在輸送壓力介質領域。實踐中發現，這種管材的口徑增大至600或更大后，其埋于地下后的環剛度就顯現出不足。若要提高剛度，則需增加其管壁厚度，從而引起管材成本的大幅增加。
另外，采用金屬波狀增強的塑料管材則能具有很高的環剛度，也已被廣泛用于埋置于地下的無壓排水管，但因受到其特定結構和接頭方式的限制，輸送的介質壓力一般不高于0.2MPa。
此外，在目前上述的各類采用復合形式管壁結構的管材中，為避免因復合結構的分層導致耐壓強度降低對使用效果和壽命的不利影響，其管壁中的各結構層，特別是帶有金屬增強結構管材中的各結構層間都是相互緊密接合的。但這種結構形式對于大口徑管材而言，隨之帶來的一個突出問題就是管材在盤圈時各層間的內應力較大而不利于在生產、儲放及運輸時的盤圈操作。
實用新型內容針對上述情況，本實用新型將提供一種新結構形式的增強塑料管，使其既可以承受較高的管內壓，也能抵御較大的管外壓力，并且能減少管材盤圈時的內應力而有利于生產、儲放及運輸時的盤圈操作。
本實用新型新型增強塑料管的管壁同樣為復合結構形式，即包括有塑料內壁芯層和外周帶有波紋金屬增強結構層。其中，管壁的內層結構為由塑料內壁芯層及其外依次排布的纏繞材料增強層和高分子過渡層形成的整體式復合結構；其外側則為以非結合方式被覆的帶有外防護層的波紋金屬增強結構層的管壁外層結構。
在上述結構中，內壁芯層是直接與管內截至接觸的結構層，應能將介質密封在管內，應具有足夠的厚度。在熱熔對接時其應能相互熔融接合。纏繞材料增強層，可以按目前已有報導和/或使用的方式，采用如表面涂塑或未涂塑的高強度鋼絲、芳綸、碳纖維、絳綸等具有較高強度的線材，或是采用由表面涂塑或未涂塑的高強度鋼板、芳綸或碳纖維帶(布)等具有較高強度的帶材經螺旋纏繞而成的增強結構層，能顯著提高承受包括環向和軸向應力等形式的內壓力。過渡層材質一般可以為相對稍薄的塑料，目的在于防止外壁層中的波紋鋼板等金屬增強層與纏繞材料增強層因相互碰觸、摩擦等收到磨損。這幾個結構層可通過加熱復合等常用方法而使其復合為一整體形式的管壁內層結構，從而有效地保證了其承受管內高壓的性能。
波紋金屬增強結構層可以采用目前已有報道和/或使用的方式，采用表面涂塑或未涂塑的帶鋼或不銹鋼等金屬帶材沿軸向以圓滑過渡曲線的圓弧形，或如方形、矩形、梯形等具有折角曲線的延伸形式所形成的起伏式波紋結構，還可以采用由平直鋼帶纏繞搭接而成的結構形式。其在進一步提高承受管內壓產生產的環向應力的同時，更重要的是抵御來自外部的多種形式壓力、沖擊和破壞力，如挖掘、石砸、拉掛等，以保護其內的管壁內層不致受到破壞。其與管壁內層結構中的該過渡層間采用的是非結合方式的覆蓋，即并不存在實質上的相互粘合或接合，其目的在于有效地減小了管材盤圈時的管材內應力，不影響管材整體彎曲而有利于盤卷成圈，極大地便利了生產、儲放及運輸。
波紋金屬增強結構層之外的防護層可以防止鋼板等金屬材料被腐蝕，同時也可以具有一定的緩沖保護作用。該外防護層在波紋金屬增強層外的被覆方式可以有不同形式。例如，其可以采用為隨金屬增強結構層波紋狀結構表面延伸被覆的形式，使管材的外觀仍呈具有起伏波紋的狀態；也可以采用以填埋金屬增強結構層波紋凹凸結構的方式被覆于波紋金屬增強結構層外，使管材的外觀為無凹凸起伏的平直狀態形式。此外，還可以采用以平直涂覆或纏繞于增強結構層波紋凹凸結構峰頂部的方式被覆于波紋金屬增強結構層外的形式。
由于本實用新型上述結構形式的新型增強塑料管的管壁內層結構與外層結構間不存在實質上的接合，因此，施工或使用中在兩管材或管段間的連接時，除可以通過常規的熱合等方式使管壁的內層結構相互接合外，帶有波紋金屬增強結構的管壁外層結構也應相互連接，才能是整個管材的使用性能得到可靠保證。為此，在上述結構的基礎上，為便于其相互連接，以及進一步與其它形式的管材連接，可以在上述塑料管的管口部加設有相應形式的連接接頭。該連接接頭包括有用于與管口部的管壁內層結構相接合的法蘭單元和與之連接并具有與管口部的管壁外層結構相適應的內波紋結構的卡套，法蘭單元中的法蘭與管口內壁層結構相配合的管口端外周為具有如環齒等常用形式防滑結構的錐度形狀，其外套置有經緊固結構與之連接且內周面具有相應錐度的壓緊環套，與法蘭單元相連接的卡套為包繞住管外層結構并能相互扣合的至少兩個弧形卡套單元。其中的法蘭單元可以使管壁的內層結構實現連接，與之連接并具有與管口部的管壁外層結構中的波紋金屬增強結構相適應的內波紋結構的卡套則可以式管壁的外層結構與法蘭單元也相互連接位置一整體，從而保證了整個管材或管段連接后的整體性。
在此基礎上，為提高法蘭單元對管壁內層結構的連接可靠性，在其中所說的該壓緊環套的錐度內周面處也可以設置有如環齒等形式的第二防滑結構。
在所說連接接頭中該法蘭管口端與管口內壁層結構相配合的周面處，還可以設置有用于置放密封圈的相應環槽，可以進一步提高連接接頭與管口連接后的密封性能。
以下通過由附圖所示實施例的具體實施方式
，對本實用新型的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本實用新型上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本實用新型的范圍內。
圖1是本實用新型增強塑料管的一種軸向半剖結構示意圖。
圖2是本實用新型增強塑料管的另一種結構示意圖。
圖3是本實用新型增強塑料管的又一種結構示意圖。
圖4是本實用新型增強塑料管的再一種結構示意圖。
圖5是帶連接接頭的一種本實用新型增強塑料管的軸向半剖結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的新型增強塑料管，其復合結構形式的管壁內層結構為由塑料內壁芯層1及其外依次排布的纏繞材料增強層2和塑料過渡層3形成的整體式復合層結構；管壁外層結構為外表面被覆有塑料防護層5的波形鋼板增強結構層4，以非結合方式被覆于塑料過渡層3之外。其中的纏繞材料增強層2可以為表面涂塑或未涂塑的高強度鋼絲、芳綸、碳纖維、絳綸等具有較高強度的線材，或是采用由表面涂塑或未涂塑的高強度鋼板、芳綸或碳纖維帶(布)等具有較高強度的帶材經螺旋纏繞而成的增強結構層。圖中所示的波形鋼板增強結構層4的波紋形狀為表面涂塑(或未涂塑)的帶鋼或不銹鋼等金屬帶材沿軸向以圓滑過渡曲線的圓弧形延伸的形式，也可以采用如方形、矩形、梯形等具有折角曲線的延伸形式所形成的起伏式波形結構。波形鋼板增強結構層4外的塑料防護層5則采用為隨其波形起伏表面延伸的方式被覆。
圖2所示的，是本實用新型另一種形式的增強塑料管，基本結構與圖1所示相同，差別在于波形鋼板增強結構層4外的塑料防護層5采用的是將波形凹凸結構完全填埋的方式被覆于波形鋼板增強結構層4外，使管材成為平直外觀的狀態。
圖3所示的是本實用新型增強塑料管的又一種結構形式，與圖1所示結構的差別在于該波紋金屬增強結構層4采用的是由平直鋼帶纏繞搭接而成的結構形式。
圖4所示的是本實用新型增強塑料管的另外一種結構形式，與圖1所示結構的差別在于在波形鋼板增強結構層4外的該防護層5，采用的是以平直涂覆或纏繞于增強結構層4的波紋凹凸結構峰頂部的方式被覆于波紋金屬增強結構層4外，使整個管材具有平直的外觀狀態。
圖5所示的，是在管口部加設有法蘭式連接接頭的一種本實用新型增強塑料管的結構形式，塑料管的管壁結構與圖1所示的相同。在塑料管管口部12設置的連接接頭由用于與管口部的管壁內層結構相接合的法蘭單元和與之連接并具有與管口部的管壁外層結構相適應的內波紋結構的卡套8組成。其中法蘭單元中的法蘭盤7用于與管口部內壁層結構相配合的管口端10的外周為具有防滑齒13的錐度形狀，并在該外周面與管口內壁層結構相配合處還設置有用于置放密封圈14的相應環槽。在法蘭盤7的管口端10外套置有一經緊固螺栓9與之連接且內周面具有相應錐度并帶有第二防滑齒環11的壓緊環套6。與法蘭單元相連接的卡套8為能包繞住管材外層結構外并能相互扣合的至少兩個弧形卡套單元。組成卡套8的各卡套單元分別經勾掛或其它適當形式的連接結構與法蘭單元中的壓緊環套6相互連接。
權利要求1.新型增強塑料管，管壁為包括塑料內壁芯層(1)和外周帶有波紋金屬增強結構層(4)的復合結構形式，其特征是管壁內層結構為由塑料內壁芯層(1)及其外依次排布的纏繞材料增強層(2)和高分子過渡層(3)形成的整體式復合結構，其外側為以非結合方式被覆的帶有外防護層(5)的波紋金屬增強結構層(4)的管壁外層結構。
2.如權利要求1所述的新型增強塑料管，其特征是所說的纏繞材料增強層(2)為由絲狀或帶狀材料螺旋纏繞而成的結構層。
3.如權利要求1所述的新型增強塑料管，其特征是所說波紋金屬增強結構層(4)為沿軸向以圓滑曲線或折角曲線延伸所形成的起伏式波紋結構，或是由平直鋼帶纏繞搭接而成的結構。
4.如權利要求1所述的新型增強塑料管，其特征是所說波紋金屬增強結構層(4)外的防護層(5)為隨金屬增強結構層(4)波紋狀結構表面延伸被覆的形式。
5.如權利要求1所述的新型增強塑料管，其特征是所說波紋金屬增強結構層(4)外的防護層(5)為以填埋金屬增強結構層(4)波紋凹凸結構的方式被覆于波紋金屬增強結構層(4)外。
6.如權利要求1所述的新型增強塑料管，其特征是所說波紋金屬增強結構層(4)外的防護層(5)為以平直涂覆或纏繞于增強結構層(4)波紋凹凸結構峰頂部的方式被覆于波紋金屬增強結構層(4)外。
7.如權利要求1至6之一所述的新型增強塑料管，其特征是在所說塑料管的管口部(12)設置有連接接頭，連接接頭包括有用于與管口部的管壁內層結構相接合的法蘭單元和與之連接并具有與管口部的管壁外層結構相適應的內波紋結構的卡套(8)，法蘭單元中的法蘭(7)與管口內壁層結構相配合的管口端(10)外周為具有防滑結構(13)的錐度形狀，其外套置有經緊固結構(9)與之連接且內周面具有相應錐度的壓緊環套(6)，與法蘭單元相連接的卡套(8)為包繞住管外層結構并能相互扣合的至少兩個弧形卡套單元。
8.如權利要求7所述的新型增強塑料管，其特征是所說的壓緊環套(6)的錐度內周面處設置有第二防滑結構(11)。
9.如權利要求7所述的新型增強塑料管，其特征是所說的法蘭單元中的卡套(8)與壓緊環套(6)相互連接。
10.如權利要求7所述的新型增強塑料管，其特征是在所說的法蘭(7)管口端(10)與管口內壁層結構相配合的周面處設置有用于置放密封圈(14)的相應環槽。
專利摘要新型增強塑料管，管壁為包括塑料內壁芯層和外周帶有波紋金屬增強結構層的復合結構形式，其中的管壁內層結構為由塑料內壁芯層及其外依次排布的纏繞材料增強層和高分子過渡層形成的整體式復合結構，其外側為以非結合方式被覆的帶有外防護層的波紋金屬增強結構層的管壁外層結構。該新型增強塑料管既可以承受較高的管內壓，也能抵御較大的管外壓力，且能減少管材盤圈時的內應力而有利于生產、儲放及運輸時的盤圈操作。
文檔編號F16L47/14GK2821347SQ20052003525
公開日2006年9月27日 申請日期2005年8月25日 優先權日2005年8月25日
發明者蒯一希 申請人:蒯一希