外波紋增強鋼塑復(fù)合纏繞管的制作方法

本實用新型涉及管道技術(shù)，尤其是塑料管道，具體是一種外波紋鋼塑纏繞管。

背景技術(shù)：

目前，全塑料管材及鋼塑復(fù)合管材基本取代了混凝土管和鑄鐵管等，大量用于市政工程、住宅小區(qū)地下埋設(shè)排水排污；高速公路預(yù)埋管道；農(nóng)田水利灌溉輸水、排澇；化工、礦山用于流體的輸送等。這些新型管材具有重量輕、耐高壓、韌性好、施工快壽命長等特點，其中鋼塑復(fù)合管材，由于結(jié)合了鋼和塑兩種材料的優(yōu)勢性能，極大地降低了成本，因而在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中也有大量的鋼塑復(fù)合管技術(shù)披露，諸如公告號為CN201103752Y的改進型金屬增強螺旋波紋管，公告號為CN202215857U的組裝式鋼塑波紋管。這些現(xiàn)有技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)都具有橫截面為開放式的金屬增強結(jié)構(gòu)，其存在結(jié)構(gòu)性的缺陷，其中最主要的是在金屬增強結(jié)構(gòu)頂部施加壓力時(即管埋地時受到的外界壓力)，開放式的金屬增強結(jié)構(gòu)會向開口處張開，容易造成管壁搭接處(管壁為塑料片材搭接熔融而成)裂開，也容易造成金屬與其表面的塑料覆蓋層底部結(jié)合處的撐開，最終導(dǎo)致金屬被腐蝕而造成管材失去支撐及開裂滲漏。

現(xiàn)有技術(shù)未解決這些問題大多圍繞增加管壁搭接處的結(jié)合強度，防止受壓裂開；以及在金屬與其表面的塑料覆蓋層底部結(jié)合處增強凸 起結(jié)構(gòu)，防止金屬撐開。除此之外，本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)中并無任何針對金屬增強結(jié)構(gòu)本身的變革性方案，從根本上解決上述問題。

本實用新型是針對上述技術(shù)問題，提供一種全新的制造工藝，從金屬的增強結(jié)構(gòu)上根本性的解決上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型旨在提供一種全新金屬增強結(jié)構(gòu)及波紋設(shè)計的外波紋鋼塑纏繞管，解決現(xiàn)有技術(shù)塑料包履層被撐裂等不可克服的問題；本實用新型還提供了一種大幅提高鋼塑結(jié)合力的外波紋鋼塑纏繞管，解決鋼條與管體外壁和塑料覆蓋層容易剝離的問題以防止腐蝕發(fā)生等。

為實現(xiàn)該技術(shù)目的，本實用新型的方案是：一種外波紋增強鋼塑復(fù)合纏繞管，管體由塑料片材經(jīng)螺旋纏繞互相搭接熔融而成，所述管體的外壁纏繞有波紋狀筋肋，所述波紋狀筋肋由鋼條和塑料覆蓋層構(gòu)成，其中：鋼條為橫截面閉合的中空管狀結(jié)構(gòu)，其通過繞曲方式緊密纏繞在管體外壁，形成等距螺旋狀；鋼條緊貼管體外壁的鋼條底端寬于其遠離外壁的鋼條頂端，該鋼條頂端橫截面呈弧形；塑料覆蓋層覆蓋在鋼條上，于鋼條底端兩側(cè)與管體外壁熔融粘接，鋼條密封于塑料覆蓋層與管體外壁之間。

作為進一步的改進方案，所述塑料片材為平滑片材，所述鋼條上分布若干可過嵌塑料的增強咬合孔，塑料片材和塑料覆蓋層的塑料材質(zhì)在沒硬化時可部分壓嵌入所述增強咬合孔。

優(yōu)選的方案中，所述管體外壁被鋼條底端緊貼的部位為鋼塑結(jié)合 部，塑料片材搭接熔融形成管體的搭接處位于該鋼塑結(jié)合部內(nèi)。

優(yōu)選的方案中，所述鋼條由薄壁鋼板材對折彎曲后于接縫處焊接而成，所述接縫位于鋼條緊貼管體外壁的鋼條底端。

本實用新型的有益效果是：采用橫截面為閉合式的鋼條的繞曲形成增強波紋狀筋肋，在徑向受壓時確保鋼條自受力而不至于軸向施力于管體，有效的防止了管體或塑料覆蓋層的軸向撕裂，大幅提高了管道受壓能力和實用性；尤其鋼條橫截面是穩(wěn)定的閉合中空結(jié)構(gòu)，可以用更薄壁的鋼材來達到更大的承壓效果，節(jié)約材質(zhì)，進一步降低材料成本；鋼條上設(shè)增強咬合孔使塑料片材和塑料覆蓋層表層部分壓嵌入孔，在鋼條內(nèi)在纏繞時滾動的重珠的輾壓下，嵌入鋼條內(nèi)腔的熔融塑膠被壓扁后，冷卻后形成反扣，極大的增強鋼塑之間的結(jié)合，有效避免了管道在受壓過大時造成的鋼塑分離，進一步提升管道質(zhì)量和耐用性；本實用新型的管道結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在局部裂損等技術(shù)難題，耐用度高實用性強，市場前景廣闊。

附圖說明

圖1為本實用新型的鋼塑復(fù)合纏繞管之部分軸向截面示意圖；

圖2為圖1中A部位的放大圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

本實用新型為一種外波紋增強鋼塑復(fù)合纏繞管，這類纏繞管為塑料制成，并為了提高強度等性能，在結(jié)構(gòu)上復(fù)合增加有鋼質(zhì)材料，具體使用的塑料類型和鋼材類型均可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù) 和性能要求選定，在鋼材上選用不銹鋼為主，具有防腐蝕的作用，當然，采用其他的材質(zhì)亦為等同替換；該類纏繞管在結(jié)構(gòu)上包括管體1和附在管體外的波紋筋肋2，波紋筋肋2的作用是為了提高管體的承壓強度。

在具體實施例中，如圖1所示的，本實用新型的纏繞管其管體1由塑料片材11經(jīng)螺旋纏繞互相搭接熔融而成，這種搭接熔融技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，在本文中不做詳細闡述；管體1的外壁纏繞有波紋狀筋肋2；該波紋狀筋肋2由鋼條22和塑料覆蓋層21構(gòu)成，其中：鋼條22為橫截面閉合的中空管狀結(jié)構(gòu)，如圖2所示的，該鋼條22通過繞曲方式緊密纏繞在管體1的外壁，形成等距螺旋狀；基于力學(xué)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強度，鋼條22在緊貼管體1外壁的鋼條底端要寬于鋼條22遠離管體1外壁的鋼條頂端，鋼條22的鋼條頂端橫截面呈弧形，這種結(jié)構(gòu)的鋼條能夠把受到的壓力均勻地分散到鋼條的各個部分，具有承受壓力的薄壁殼結(jié)構(gòu)，可以用更薄壁的鋼材來達到更大的承壓效果，節(jié)約材質(zhì)，進一步降低材料成本。塑料覆蓋層21覆蓋在鋼條22上，于鋼條22底端兩側(cè)與管體外壁熔融粘接，鋼條22密封于塑料覆蓋層21與管體1的外壁之間，有效的將鋼條隔絕于易腐蝕的環(huán)境，確保管材的持久耐用度。

因本實用新型的鋼條之獨創(chuàng)結(jié)構(gòu)，故而無需在鋼條與管壁結(jié)合處增加相關(guān)的其他結(jié)構(gòu)，因此所述的塑料片材11可以采用平滑片材(即上下兩面均無其他結(jié)構(gòu))。而現(xiàn)有技術(shù)中，管體外壁為了與外開型鋼條(如Ω型)配合，而在生產(chǎn)時于塑料片材的外壁設(shè)計有凸起或嵌槽 等，以限位鋼條漲開或翹起等。本實用新型在最佳實施例中，選用平滑片材，相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，可以大量節(jié)約模具成本，降低制造難度，提高生產(chǎn)效率。

為了進一步增強鋼條與塑料材質(zhì)(包括管壁和覆蓋層)之間的結(jié)合強度，本實用新型的最佳實施例中，所述鋼條22上分布若干可過嵌塑料的增強咬合孔23，塑料片材11和塑料覆蓋層21的塑料材質(zhì)在沒硬化時可部分壓嵌入所述增強咬合孔23，塑料壓嵌入增強咬合孔23內(nèi)形成朝向鋼條內(nèi)腔的凸起24，待塑料硬化之后，鋼條22就與塑料片材11和塑料覆蓋層21緊緊結(jié)合，不易剝離，使得鋼避免了因塑料覆蓋的剝離而可能導(dǎo)致的腐蝕，在結(jié)構(gòu)上也穩(wěn)定了鋼條與塑料之間的定位性，并有利于管道整體的受力均勻，提高管道的強度和耐用性。

因為管道的加工是采用搭接熔融技術(shù)而成，這就避免不了管體上存在的塑料片材相互之間的搭接處10，而這個位置也往往是受力較為脆弱的部位?，F(xiàn)有技術(shù)采用外開型鋼條(如Ω型)，在實際使用中就存在管道從該搭接處部位裂開的情況，進而導(dǎo)致漏水或腐蝕內(nèi)部的鋼質(zhì)材料；現(xiàn)有技術(shù)對該問題的解決，大多是依賴于對該搭接處的增厚加強或改善搭接處的結(jié)構(gòu)來解決。而本實用新型的技術(shù)有效的避免了這個問題(如前述的鋼條結(jié)構(gòu))，尤其是，在最佳實施例中，塑料片材搭接熔融形成管體的搭接處10，被設(shè)置于鋼條底端緊貼的部位，如圖2所示的，這樣搭接處就不會受到軸向張力，而更加有效的解決了搭接處撕裂的問題，這種方式無需過于增加搭接處的強度，降低了 制造成本和加工難度。

本實用新型在優(yōu)選的方案中，所述鋼條22由薄壁鋼板材對折彎曲后于接縫20處焊接而成，所述接縫20位于鋼條緊貼管體外壁的鋼條底端；這種接縫的設(shè)置結(jié)構(gòu)有效的保障了鋼條22的結(jié)構(gòu)強度。

針對于上述新型的外波紋鋼塑纏繞管，本實用新型還提供了加工這類管道的方法。

具體的加工方法方案之一為：

步驟a、由塑料擠出設(shè)備擠出熔融塑料片材后上滾繞設(shè)備螺旋纏繞，兩相鄰螺紋的塑料片材之間搭接熔融，逐漸形成管體；

步驟b、由鋼板壓卷設(shè)備將薄壁鋼板材對折彎曲后經(jīng)過氬弧焊接裝置焊接接縫，形成鋼條后上滾繞設(shè)備緊密螺旋纏繞于上述a步驟形成的管體外壁；

步驟c、由塑料擠壓設(shè)備擠出柔性塑料覆蓋層，覆蓋并壓實在鋼條及管體外壁上；

其中：b步驟中的鋼條須在a步驟中的塑料片材尚未硬化時纏繞上去；鋼條緊貼管壁外部的底端應(yīng)對應(yīng)緊貼于兩相鄰螺紋的塑料片材之間搭接部位。

具體的加工方法方案之二為：

步驟a、由塑料擠壓設(shè)備擠出柔性塑料片材后上滾繞設(shè)備螺旋纏繞，兩相鄰螺紋的塑料片材之間搭接熔融，逐漸形成管體；

步驟b、用沖壓設(shè)備于薄壁鋼板上沖壓出增強咬合孔，再由鋼板壓卷設(shè)備將薄壁鋼板材對折彎曲后經(jīng)過氬弧焊接裝置焊接接縫，形成 鋼條后上滾繞設(shè)備緊密螺旋纏繞于上述a步驟形成的管體外壁；在鋼條內(nèi)置入若干重珠，重珠于鋼條內(nèi)自由滾動；本方案所指的重珠是指有一定質(zhì)量的圓形或橢圓形滾珠，其作用是在鋼條內(nèi)滾動，以壓扁被擠壓進來的塑料凸起24，使得該凸起被壓扁后反扣住增強咬合孔23，進一步提高鋼塑結(jié)合度。

步驟c、由塑料擠出設(shè)備擠出熔融塑料覆蓋層，覆蓋并壓實于鋼條及管體外壁上；

其中：b步驟中的鋼條須在a步驟中的塑料片材尚未硬化時纏繞上去；鋼條緊貼管壁外部的底端應(yīng)對應(yīng)緊貼于兩相鄰螺紋的塑料片材之間搭接部位。

需要提到的是，在具體實施的過程中，相鄰塑料覆蓋層之間的結(jié)合部位25通常是在兩相鄰鋼條的中心部位。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。