柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制造方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:5047302 阅读:478 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制造方法及其装置,在钢丝编织机导向盘的中心安装一个固定芯轴,分别为芯轴尾段、芯轴中段和芯轴头段。设置纵向牵引圆周钢丝列,直线钢丝的锭子安装在固定芯轴的四周,直线钢丝逐根穿过限定器呈圆周均匀排列。编织机将编网钢丝交叉在直线钢丝外进行筒形编织时纵向前进,挤出机将熔融的塑料通过注射机头热流道环形带,使塑料压力均匀分配并包覆丝网骨架向前推进,形成管道的雏形再通过定型模的真空吸附定型,从而得到内外壁较光滑的塑料管。本发明专利技术采用了纵向牵引圆周钢丝列,使编网钢丝可以在带有一定斜度的固定芯轴及其圆周排列的直线钢丝上进行菱形孔状的丝网骨架编织。本发明专利技术的生产工艺简单,明显降低生产成本,提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市给排水管材,特别涉及一种柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制 造方法及其装置。
技术介绍
近年来市政建设改造工程有了极大的发展,为此建设部门和环保部门对城市给排 水采用的管材提出了更高的要求,在给水管道的制作中目前大量采用聚乙烯PE、HDPE材 料,与传统的钢管、球墨铸铁管、水泥管相比较,聚乙烯塑料管具有安全卫生、管件连接稳定 可靠、抗冲击、抗开裂、抗老化、耐腐蚀等一系列优点,尤其管内壁材料的非粘附性可避免水 垢的生成,光滑的管内壁降低了输送水的压力与能耗的损失。但由于材料的单一性,聚乙烯 塑料管也存在着管道抗压强度不足(如lOMpa)、热变形与膨胀系数大等缺陷,由此使得其 使用范围受到局限。为此,近年来国内外均采用多种工艺方法及装置制作钢塑复合管,以提 高塑料管的强度与刚度,获得耐压IOMpa以下的各种压力等级的管材,使其应用领域更为 广泛。目前国内外钢塑复合管材生产的现状如下一、多层塑料钢丝网骨架复合塑料管这是当前应用较为普遍的一种钢塑复合管,已制定了标准号为CJ/T189行业标 准。参看图1,钢丝网骨架置于多层塑料的中间层,图中标号11为内层塑料,12为专用热 溶胶,13为缠绕钢丝网,14为专用热溶胶,15为外层塑料。这种钢塑复合管的成型工艺及生 产过程如下挤出机挤出内层塑料管一牵引定型过程中,内层塑料管逐渐降温定型一内层塑料 管外壁喷涂一层专用热溶胶一热溶胶空气表面降温后,再由钢丝编织机在其表面交叉编织 钢丝网骨架一丝网表面再喷涂一层热溶胶一另一台挤出机挤出外层塑料塑料管一牵引定 型。该工艺是以内层塑料管作为金属丝网编织的钢性基体,金属丝较容易在钢性的内 层塑料管外围进行钢丝网骨架编织成型,再进行后续外覆塑料工艺,其中专用热熔胶的作 用是固定丝网骨架和内外层管壁塑料热熔粘结的过度界面层。采用上述生产方法制作的复合管具有下列优点(1)可连续挤出成型生产,管材长度可随机定尺取割。(2)根据复合管压力等级的要求可以调整钢丝的线径与丝网编织的密度,可方便 获得各种压力等级的管材。所具有的缺点如下(1)工艺繁琐,流水线需内、外管两台挤出机及两台热溶胶喷涂机以及相应的辅助直ο(2)多层结构,尤其中间层的热溶胶与内外层塑料非同种材料,仅靠塑料管内外表 面热熔胶过渡粘接,影响复合管的整体强度。3二、孔网钢带塑料复合管孔网钢带塑料复合管是近年来国内外较流行并应用较为普遍的一种复合塑料管, 其结构实际是采用冲孔钢板卷成管筒状,卷筒后采用直流脉冲氩弧焊机对管状冲孔钢板进 行纵缝式螺旋状焊接而形成一个钢性管筒金属骨架。挤出工艺采用侧进复合机头,骨架通过机头中心外层的熔融塑料层,挤出机的压 力使塑料均勻分布在骨架外表并通过冲孔板的孔口进入骨架内形成复合管内壁。具有下列优点(1)采用一体化设计,管材强度、刚度高。(2)由于冲孔板加工成钢性的管筒体作为骨架,简化了包塑工艺,可采用单一挤出 机直接复合成型。所具有的缺点如下(1)冲孔钢板受工艺限制,一般冲孔率在20% 30%左右,因此复合管内外层塑 料相互接触的面积基本上也在30%左右,由于塑料与钢的线膨胀系数相差近一个数量级, 故温度的变化引起的内应剪切力直接影响复合管制品的质量。(2)骨架采用钢板精密裁剪后冲孔切割、分段、卷筒、焊接等一系列工序,因此制作 工艺繁琐,骨架制作成本高。三、关于类似钢塑复合管之类的产品及其应用前景,自上世纪90年代初有关的厂 商和研究部门已对此进行了专门的研究试验,并对其生产装置和工艺完成了多项专利申 请、公开技术和文献。如专利文献《制造金属骨架增强复合塑料管材的方法及装置》阐述了 网状筒形钢筋骨架的制造方法,该方法主要采用多根轴向钢筋,用至少一根周向钢筋通过 螺旋型旋转缠绕,并通过焊接装置将周向和轴向钢筋交叉点焊接形成网状筒形钢筋骨架。 但是该方法存在某些不足之处(1)抗弯强度差。采用周向钢筋以螺纹绕转方式在多根轴向钢筋外围进行缠绕,由于塑与钢膨胀系 数的较大差异会导致塑料与钢筋粘合的实际脱离,其螺旋环形状圆周钢丝周围形成内含钢 丝类似阶段螺旋式的环形空腔,使此处的有效壁厚减少,并且空腔处为应力集中处,使抗弯 强度降低。(2)多次连续焊接。采用正负极连接的焊接将焊接电流传到周向钢筋和轴向钢筋交叉接触点进行连 续焊接,当焊接时钢筋交叉点的钢筋在瞬间会发生熔融,其间钢筋的力学性能发生极大的 变化。但轴向钢筋一直处于较强的张力状态,轴向钢筋会发生崩断,特别是采用较细的轴向 钢筋时,此类情况尤为突出。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制造方法及其装置, 它克服了上述现有技术的缺点,解决了上述国内外各种钢塑复合管材在制造中所存在的问 题。本专利技术的技术解决方案如下一种柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制造方法,采用牵引机、钢丝编织机和挤出机,采取以下制造方法在钢丝编织机导向盘的中心安装一个固定芯轴,固定芯轴由三段组成,分别为芯 轴尾段、芯轴中段和芯轴头段;其中芯轴尾段与编织机导向盘的中心固定连接;芯轴中段 带有向前顺势的斜度6° 8°,作为丝网编织的基体,使编网钢丝在其上进行编织网状骨 架层;芯轴头段为塑料管成型部位,芯轴头段的直径尺寸为塑料管的内径,塑料管的外径由 成型模具腔体直径而定,芯轴头段也带有向前顺势的斜度2° 3°,为塑料管内腔的脱模 斜度;设置纵向牵引圆周钢丝列,直线钢丝的锭子安装在固定芯轴的四周,直线钢丝逐 根穿过限定器呈圆周均勻排列,圆周最终直径调整为产品管壁的中心直径;在工作时数根 直线钢丝纵向与芯轴外围紧贴,由于编网钢丝的锭子安装在钢丝编织机导向盘的外沿周, 编网钢丝再在直线钢丝外周交叉进行编织,形成类似多角形轨迹圆形的丝网管状;在生产时先将纵向直线钢丝和编织丝网的钢丝牵头集束穿过挤出机定型口模和 真空定型冷却段至牵引机处,用一个钢丝夹持分配器将纵向直线钢丝均勻圆周分列,当牵 引机开动时由于直线钢丝受较大的牵引拉力使钢丝呈绷紧状态,调整牵引速度,使编网的 速度与塑料成型速度同步,当生产线全部设备启动后正式开始生产运作;编织机将编网钢丝交叉在直线钢丝外进行筒形编织时纵向前进,挤出机将熔融的 塑料通过注射机头热流道环形带,使塑料压力均勻分配并包覆丝网骨架向前推进,形成管 道的雏形再通过定型模的真空吸附定型,从而得到内外壁较光滑的塑料管。所述牵引机的牵引速度调整为24 68m/h。牵引力通过锭子装置进行调整,直线钢丝采用Φ πιπι,单根牵引力调整为100kg; 编网钢丝采用Φ0. 7mm,单根牵引力调整为20kg。—种实施柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制造方法的装置,所述钢丝编织机导 向盘外沿周设有数个以行星齿轮方式转动的轴,转动轴上承插缠绕编网钢丝的锭子,可调 整钢丝张力,运转时锭子进行相互交叉和正弦曲线状的环行运动,使钢丝在管体上编织网 状骨架层;所述钢丝编织机导向盘的中心装有一个固定芯轴,该固定芯轴由芯轴尾段、芯轴 中段和芯轴头段组成,在固定芯轴的四周安装直线钢丝锭子;所述固定芯轴的芯轴尾段与芯轴中段之间装有限定器,直线钢丝逐根穿过限定器 呈圆周均勻排列,并呈纵向牵引圆周钢丝列。本专利技术的制造方法及其装置具有下列主要特点和积极的效果1、通过纵向牵引圆周钢丝列的装置使之成为牵引力的主本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种柔性编织金属丝网骨架塑料复合管制造方法,采用牵引机、钢丝编织机和挤出机,其特征在于,采取以下制造方法:在钢丝编织机导向盘的中心安装一个固定芯轴,固定芯轴由三段组成,分别为芯轴尾段、芯轴中段和芯轴头段;其中芯轴尾段与编织机导向盘的中心固定连接;芯轴中段带有向前顺势的斜度6°~8°,作为丝网编织的基体,使编网钢丝在其上进行编织网状骨架层;芯轴头段为塑料管成型部位,芯轴头段的直径尺寸为塑料管的内径,塑料管的外径由成型模具腔体直径而定,芯轴头段也带有向前顺势的斜度2°~3°,为塑料管内腔的脱模斜度;设置纵向牵引圆周钢丝列,直线钢丝的锭子安装在固定芯轴的四周,直线钢丝逐根穿过限定器呈圆周均匀排列,圆周最终直径调整为产品管壁的中心直径;在工作时数根直线钢丝纵向与芯轴外围紧贴,由于编网钢丝的锭子安装在钢丝编织机导向盘的外沿周,编网钢丝再在直线钢丝外周交叉进行编织,形成类似多角形轨迹圆形的丝网管状;在生产时先将纵向直线钢丝和编织丝网的钢丝牵头集束穿过挤出机定型口模和真空定型冷却段至牵引机处,用一个钢丝夹持分配器将纵向直线钢丝均匀圆周分列,当牵引机开动时由于直线钢丝受较大的牵引拉力使钢丝呈绷紧状态,调整牵引速度,使编网的速度与塑料成型速度同步,当生产线全部设备启动后正式开始生产运作;编织机将编网钢丝交叉在直线钢丝外进行筒形编织时纵向前进,挤出机将熔融的塑料通过注射机头热流道环形带,使塑料压力均匀分配并包覆丝网骨架向前推进,形成管道的雏形再通过定型模的真空吸附定型,从而得到内外壁较光滑的塑料管。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张志龙
申请(专利权)人:上海超高工程塑料有限公司
类型:发明
国别省市:31

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