一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管，具体为：连续纤维预浸带与热塑性塑料结构体一次性从挤出模具中复合成型形成热塑性复合结构体；热塑性复合结构体以固定角度α螺旋缠绕搭接熔接成压力管；每层热塑性复合结构体之间搭接固定宽度的重复区域；连续纤维预浸带与热塑性塑料结构体之间设置加强筋。本实用新型专利技术在结构上设计合理，制作起来方便快捷，实用性很高，适合推广使用；本实用新型专利技术管材具有高刚度、高柔度，能承受外压负载，是高刚度、抗拉、抗压的复合管。关键是节省材料。材料。材料。

【技术实现步骤摘要】
一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管


[0001]本技术属于塑料管道制造领域，具体涉及一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管。

技术介绍

[0002]连续纤维(CFRT)增强塑料管作为一种新型的复合管道以其重量轻、强度高、成本低、耐腐蚀、绿色环保等一系列的独特优势，在市政、水利、煤炭、化学、油气等领域等有着巨大的应用前景，受到管道行业的广泛关注，因此，近些年来连续玻璃纤维增强聚乙烯管复合材料及其工艺研究都进展十分迅速。
[0003]国内外的管道企业对连续纤维增强管复合材料及其工艺进行了深入的研究，也取得了一些成果，比如荷兰Airborne公司开发成功的连续纤维增强热塑性塑料增强复合管2012年获得了JEC美洲创新奖。美国企业Composite Fluid Transfer LLC开发成功的连续纤维增强聚乙烯管获2013JEC美国创新奖。
[0004]国内企业如晨光、伟星、合宁等企业也在积极开发纤维增强复合管等等。但目前产品大都集中在小口径(200mm以下)管道或者低压排水管道等市场领域，而大口径管道开发领域存在产品成本高，生产效率低，市场竞争力不强等缺点，无法在大口径管道领域市场上大规模的推广和应用，纤维增强大口径热塑性管道国内外都处在开发阶段。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的缺陷，本技术提供一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管。
[0006]本技术的一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管，具体为：连续纤维预浸带与热塑性塑料结构体一次性从挤出模具中复合成型形成热塑性复合结构体。热塑性复合结构体以固定角度α螺旋缠绕搭接熔接成压力管；每层热塑性复合结构体之间搭接固定宽度的重复区域。连续纤维预浸带与热塑性塑料结构体之间设置加强筋。
[0007]进一步的，热塑性复合结构体缠绕的固定角度α取值70
°
～89
°
。
[0008]进一步的，加强筋设置为多孔。
[0009]进一步的，压力管口径为600mm～4000mm。
[0010]进一步的，重复区域宽度15mm～30mm。
[0011]进一步的，热塑性塑料结构体包括矩形、梯形、三角形、U型和圆形。
[0012]进一步的，连续纤维预浸带与热塑性塑料结构体材料为PP、PE、PERT或其它热塑性塑料。
[0013]本技术的有益技术效果为：
[0014]本技术在结构上设计合理，制作起来方便快捷，实用性很高，适合推广使用；本技术管材具有高刚度、高柔度，能承受外压负载，是高刚度、抗拉、抗压的复合管。关键是节省材料。
附图说明
[0015]图1为本技术螺旋缠绕示意图。
[0016]图2为本技术热塑性复合结构体剖面结构。
[0017]图中：1
‑
热塑性复合结构体；2
‑
热塑性塑料结构体；3
‑
连续纤维预浸带；4
‑
加强筋；5
‑
重复区域；6
‑
多孔。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施方法对本技术做进一步详细说明。
[0019]本技术的一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管，具体结构如图1所示，热塑性复合结构体1以固定角度α螺旋缠绕搭接熔接成压力管，热塑性复合结构体1缠绕的固定角度α取值70
°
～89
°
。每层热塑性复合结构体1之间搭接固定宽度的重复区域5，重复区域5宽度15mm～30mm。
[0020]热塑性复合结构体1如图2所示，由连续纤维预浸带3与热塑性塑料结构体2一次性从挤出模具中复合成型，连续纤维预浸带3与热塑性塑料结构体2之间设置加强筋4，加强筋4设置为多孔6。选用的热塑性塑料结构体2可以为矩形、梯形、三角形、U型或圆形，连续纤维预浸带3与热塑性塑料结构体2材料为PP、PE、PERT或其它热塑性塑料。
[0021]本技术由连续纤维预浸带3与热塑性塑料结构体2构成不同形状的热塑性复合结构体1，连续缠绕组成的高刚度、抗拉、抗压的复合管管体。由连续纤维预浸带3独立承担压力管轴向拉力与环向压力综合应力。
[0022]环向负载(应力)：内压形成的环向应力由螺旋缠绕的连续纤维带层承受，设计安全系数3。
[0023]轴向负载(应力)：在制造搬运过程中和埋设后因为不均匀下沉等形成的轴向应力连续纤维预浸带层承受。
[0024]实验测得本技术管道系统高压力0.4MPa～1.6MPa，满足大直径600mm—4000mm以上对轴向拉力与环向压力综合力学的要求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管，其特征在于，连续纤维预浸带(3)与热塑性塑料结构体(2)一次性从挤出模具中复合成型形成热塑性复合结构体(1)；热塑性复合结构体(1)以固定角度α螺旋缠绕搭接熔接成压力管；每层热塑性复合结构体(1)之间搭接固定宽度的重复区域(5)；所述连续纤维预浸带(3)与热塑性塑料结构体(2)之间设置加强筋(4)。2.根据权利要求1所述的一种利用热塑性复合结构缠绕成形的压力管，其特征在于，所述热塑性复合结构体(1)缠绕的固定角度α取值70
°
～89
°
。3.根据权利要求1所述的一种利用热塑性复合结构缠绕成形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维国，
申请(专利权)人：四川慧科合创机械技术有限公司，
类型：新型
国别省市：