专利名称：缠绕式复合壁结构管的制造装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管材的制造装置，具体讲是具有金属材料，特别是同时还具有例如波状等适当附加结构的金属条带式加强结构层复合管壁形式管材的制造装置。
背景技术：
目前对管壁中具有金属加强结构的复合管壁形式管材的制造，通常方法都采用的是分步制造的方式，即先直接挤出管材的内芯管，然后再将芯管送入特定的设备，将作为加强层的相应金属材料结构层敷设在芯管的外周面上，并再在其外包覆外层的塑料等高分子层。其一个明显问题就是受现有设备的局限，所能制造的内芯管管径不可能太大，而且将金属材料层敷设在芯管上的机构也非常庞大，特别是在金属材料的环装刚度稍高时，该敷设就更难于实现了。例如，目前用直接挤出法生产管径达800mm以上的实壁管材的设备，不仅投资大，而且工艺要求高，要达到工作压力管材的管壁很厚，但要增加其中的增强结构体常较困难。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种缠绕式复合壁结构管的制造装置，以解决上述问题，满足制造各种大口径管，特别是制造如具有很高环状刚度的波状金属材料加强等结构形式的复合管壁型的大口径管材的需要。
本实用新型缠绕式复合壁结构管的制造装置，是在机架单元上设置有具有螺旋缠绕式支承圆周面的旋转支承单元，在与其圆周支承面相适应的部位处分别设置有向该圆周支承面上沿径向由内向外依次敷设相应带状材料片材的第一挤塑单元、金属加强结构层敷设单元和第二挤塑单元。
在上述的制造装置中，由于所设置的第一挤塑单元、金属加强结构层敷设单元和第二挤塑单元在所说旋转支承单元的具有螺旋缠绕式支承圆周面上敷设的各相应带状材料的片材是以由内向外依次方式进行的，因此由第一挤塑单元挤出的具有一定宽度的熔融状塑料带首先被敷设于旋转支承单元的该支承圆周面上并随支承单元的旋转而被螺旋式缠绕于支承圆周面上。该熔融状的带状塑料在作螺旋缠绕的过程中，通过其各相邻条带间相邻边缘的相互搭接熔融接合就形成为螺旋转动并不断延伸的整体型薄壁“芯管”。在第一挤塑单元挤出并敷设于支承圆周面上具有一定宽度的熔融状塑料条带后，紧接着由金属加强结构层敷设单元又将相应的金属加强材料层敷设于正在形成“芯管”过程中的内层熔融塑料条带的表面，部与之相互接合。同时，由第二挤塑单元挤出的熔融状塑料条带层又再敷设并接合于该金属效率结构层的表面，从而使复合层形式管壁的形成及整个管材的形成一次性同步完成，并在具有螺旋缠绕式支承圆周面随着旋转支承单元的转动而连续延伸增长。
在上述装置中所说的该旋转支承单元，除可以采用具有连续的实体圆周支承结构面形式的支承机构外，作为可供实施参考而推荐的另一种支承结构，是采用由沿所需的缠绕圆周排布的若干可转动的承托辊组成，并由各承托辊的总外切圆周面构成所说的支承圆周面的形式。
由上述的管材制造过程可知，无论采用何种具体形式的支承机构，由于该复合层结构管壁的形成和整个管材的延伸形成，是在该旋转支承单元机构的螺旋缠绕式支承圆周面上一次性同步完成的，因此其中由第一挤塑单元挤出并敷设于支承圆周面上的熔融状塑料条带以各相邻边缘相互接合所形成的“芯管”的直径就可以摆脱现有管材加工设备的局限，只需根据所需要的“芯管”管径，调整和使用在上述装置中所设置的支承单元机构的支承圆周面的支承直径尺寸即可。尤其是采用上述作为实施例推荐的由若干可转动的承托辊组成形式的支承结构形式，更可以使该支承结构单元的结构简单方便。
在上述装置中，所说的金属材料加强结构层的缠绕单元，可以根据在管壁层中设置的该金属加强层的不同形状或形式而定。例如，当采用金属丝或金属网形式的加强层时，该金属加强结构层的缠绕单元可以采用目前常用的相应金属丝缠绕或金属网带的包绕装置；若采用的是金属(带)板或还带有如波形等其它附加形状的异型结构金属(带)板形式加强层，即该金属加强结构层敷设单元为对带状金属板型材加强结构的敷设机构时，该敷设机构中一般至少可包括有依次设置的使该带状金属材料成为所需形状的成型轧制机构、使成型后的条带状型材逐渐被弯曲成环状或其它所需形状的若干金属材料层卷绕轧辊组，以及用于将金属材料层传送至旋转支承单元的支承圆周面的输送辊。对于该金属加强结构层的形状和/或其环刚度，都可以通过采用不同的轧制机构及相应的卷绕、输送辊筒的配合来实现。
根据试验结果显示，在采用上述所说的条带状金属板型材式的加强结构层时，以采用使所说的该带状金属加强结构层为在其两侧结合表面上被覆有粘合材料层形式的金属材料层最为理想。
由于在上述管材的制造过程中，该复合形式的管壁结构是由在支承单元的支承圆周面的旋转过程中由内向外依次敷设复合而成的，特别是在制造口径较大的管材时，为防止先期已敷设于支承圆周面上的材料层因随支承单元转动所致的温度降低，可能对后续敷设的结构层的接合性能造成的不利，在上述装置中与支承单元的支承圆周面相适应的附近部位还可以设置有一个或数个适当形式的加热装置。其中，特别是在其中的第二挤塑单元与所说的旋转支承单元的支承圆周面相适应的部位间设置有对已敷设缠绕于支承圆周面上的材料层进行加热的加热装置，对于提高由第二挤塑单元挤出的熔融状外层塑料条带结构层与金属加强结构层的接合质量，具有尤为明显和重要的作用。
以下将结合由附图所示实施例的具体实施方式
，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应就此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换或变更，均包括在本实用新型的范围内。
图1是本实用新型缠绕式复合壁结构管的制造装置结构示意图。
图2是图1装置的俯视状态结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示的缠绕式复合壁结构管的制造装置中，在机架1上设置有由沿所需管径尺寸的圆周排布的若干可转动的承托辊2组成的一个旋转支承机构，并在各承托辊2中可间隔地设置有可由动力机构带动而具有驱动作用的主动转动支承辊。由组成该支承机构的各承托辊2的总外切圆周面形成为与所需制造的管材内径相一致并具有螺旋缠绕功能的支承圆周面。在与其圆周支承面相适应的附近部位处，分别设置有可向该圆周支承面上沿径向由内向外依次敷设相应带状材料片材的内层挤塑模3、带状金属材料加强层7的敷设单元和外层挤塑模4。其中该带状金属加强层7敷设单元中包括有依次设置的可将在其两侧结合表面上被覆有粘合材料层的带状金属材料层轧制加工成如波形等所需特定形状的成型轧制机构8、用于将轧制后的型材逐步卷绕成螺旋环状的若干金属材料层卷绕轧辊组6、以及卷绕后的该金属材料型材层向旋转支承单元的支承圆周面传送的若干输送辊9。在外层挤塑模4之前与所说的旋转支承机构的支承圆周面相适应的附近部位，还设置有用于对已敷设缠绕于该支承圆周面上随支承机构转动的材料层进行加热的电加热装置5。
权利要求1.缠绕式复合壁结构管的制造装置，其特征是机架(1)单元上设置有具有螺旋缠绕式支承圆周面的旋转支承单元，在与其圆周支承面相适应的部位处分别设置有向该圆周支承面上沿径向由内向外依次敷设相应带状材料片材的第一挤塑单元(3)、金属加强结构层敷设单元和第二挤塑单元(4)。
2.如权利要求1所述的缠绕式复合壁结构管的制造装置，其特征是所说的旋转支承单元为由沿所需的缠绕圆周排布的若干可转动的承托辊(2)组成，并由各承托辊(2)的总外切圆周面构成所说的支承圆周面。
3.如权利要求1或2所述的缠绕式复合壁结构管的制造装置，其特征是所说的金属加强结构层敷设单元为对带状金属板型材加强结构的敷设机构，包括依次设置的带状金属材料成型轧制机构(8)、若干金属材料层卷绕轧辊组(6)和用于将金属材料层传送至旋转支承单元的支承圆周面的输送辊(9)。
4.如权利要求3所述的缠绕式复合壁结构管的制造装置，其特征是所说的带状金属加强结构层为在其两侧结合表面上被覆有粘合材料层形式的金属材料层。
5.如权利要求1或2所述的缠绕式复合壁结构管的制造装置，其特征是至少在第二挤塑单元(4)与所说的旋转支承单元的支承圆周面相适应的部位间还设置有已敷设缠绕于支承圆周面上的材料层进行加热的加热装置(5)。
专利摘要本实用新型为一种缠绕式复合壁结构管的制造装置，在机架单元上设置有具有螺旋缠绕式支承圆周面的旋转支承单元，在与其圆周支承面相适应的部位处分别设置有向该圆周支承面上沿径向由内向外依次敷设相应带状材料片材的第一挤塑单元、金属加强结构层敷设单元和第二挤塑单元。该装置的结构简单，尤其适用于制造带加强结构层的大口径管。
文档编号B21C37/06GK2709046SQ20032011539
公开日2005年7月13日 申请日期2003年12月15日 优先权日2003年12月15日
发明者蒯一希, 付海鹰, 陈绍江 申请人:蒯一希