一种钢丝网骨架塑料管制造方法及设备与流程

本发明涉及钢丝网骨架塑料管管道的制造方法及相应的制造设备。

背景技术：

钢丝网骨架塑料管较普通塑料管具有更高的强度，承受更高的压力，广泛应用于城镇给水、燃气、特种工业流体如石油、化学流剂、矿浆、工业废水、固体粉末、低高温液体等承压较高的管道系统。

传统的钢丝网骨架塑料复合管大都至少涉及五层复合结构，除了位于中心层的钢丝网外，还有紧邻钢丝网内外的两层热熔胶层，再加上内外两层塑料层。采用该结构的钢丝网骨架复合管虽然钢丝网与塑料层结合得更加牢靠，但是同时也存在技术缺陷，由于热熔胶和塑料层的材质不同，两者的耐压和耐温性能存在差异，在苛刻的工况下，热熔胶容易变形失效，导致与塑料层脱开，严重时导致管道的破裂。

在实际钢丝网骨架制造过程中，由于钢丝本身未整体固定，钢丝易滑移，不但在制造过程中容易摩擦损伤钢丝，而且容易导致钢丝各向的支撑强度不均，导致管道在高压高温等严苛环境下容易破裂。

对现有钢丝网骨架塑料管结构和基于钢丝网骨架的塑料管制造方法的改进，提高管道的生产速率，降低生产能耗，提高产品的支撑强度是本领域技术人员需要思考的技术难题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种钢丝网骨架塑料管的制造方法及设备，简化钢丝网骨架的成型，确保钢丝网拉伸过程中不散丝，钢丝不偏移，钢丝网骨架各向性能均匀，且能够实现连续生产。

基于本申请制造的钢丝网骨架的塑料管，无粘胶层，整个塑料管体一体挤出成型，彻底消除使用过程的分层现象。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种钢丝网骨架塑料管制造方法，是在连续平直拉伸的支撑钢丝层外连续螺旋缠绕一层或两层缠绕钢丝层，相邻钢丝层中至少有一层钢丝层的钢丝上包覆有热熔皮以使相邻钢丝层之间通过热熔点接触的方式粘接，构成钢丝网骨架；之后在成型的钢丝网骨架后段，通过一次挤塑成型，使钢丝网骨架被完全包覆在塑料管主体内而制成钢丝网骨架塑料管，然后经冷却定型，切割后获得钢丝网骨架塑料管成品。

优选地，所述的两层缠绕钢丝层包括正螺旋缠绕在所述支撑钢丝层外的中间缠绕钢丝层，和反螺旋缠绕在所述中间缠绕钢丝层外的外层缠绕钢丝层。这种三层支撑结构的钢丝网骨架不容易坍塌，支撑结构更稳定，且在后面的挤塑过程中钢丝层不易被冲击脱开。

进一步地，所述支撑钢丝层和外层缠绕钢丝层的钢丝分别具有热熔皮，所述中间缠绕钢丝层的钢丝为裸露的钢丝。

本发明的另一目的是提供一种钢丝网骨架塑料管的制造设备，包括横设的用于支撑钢丝网骨架成型的支撑芯轴、挤塑分流成型模芯、放丝盘、高频加热器、挤出机、冷却水箱、牵引机和切割机；所述放丝盘的数量与钢丝网骨架的层数一致，包括平直放丝盘和螺旋放丝盘，支撑芯轴依次穿过放丝盘支撑从放丝盘出来的钢丝向前平移；所述高频加热器设置在放丝盘前方用于加热钢丝让包覆在钢丝外的热熔皮熔融而使相邻钢丝层的钢丝在点接触的部位粘接；所述挤塑分流成型模芯设置在支撑芯轴的前端，用于实现在成型的钢丝网骨架上挤塑塑料管主体。

具体地，上述支撑芯轴包括支撑轴体，所述支撑轴体的外周面上均匀开设有若干沿轴向延伸的半槽，钢丝网骨架最内层的支撑钢丝层的平直钢丝一一对应嵌设于所述半槽内，在牵引机的作用下，支撑钢丝层能够沿着半槽向前移动；进一步地，相邻所述半槽之间成型为条形平面以满足螺旋缠绕在支撑钢丝层外的中间缠绕钢丝层与支撑轴体始终保持不接触的状态。

优选地，所述半槽为弧形槽，与支撑钢丝层的钢丝更匹配。且半槽的数目与支撑钢丝层的平行钢丝的数目一致，避免乱丝。

具体地，挤塑分流成型模芯包括分流芯轴和成型芯轴，所述成型芯轴同轴设置在分流芯轴的前端，所述分流芯轴的外周面上均匀开设有若干轴向延伸的贯通半槽，钢丝网骨架最内层的支撑钢丝层的平直钢丝一一对应嵌设于所述半槽内，在牵引力的作用下钢丝网骨架沿着半槽行经分流芯轴；所述分流芯轴前段的外周面上均匀开设有若干轴向延伸的分流槽，所述分流槽与所述半槽间隔分布且互不干涉，分流槽使流状胶料被均匀分流至钢丝网骨架周向，并溢过钢丝网骨架对钢丝网骨架外周形成完全包覆；进一步地，所述成型芯轴的外径小于或等于分流芯轴对应半槽处的最小外径，在钢丝网骨架行经成型芯轴时，流状胶料对钢丝网骨架内周形成完全包覆。

优选地，所述半槽为弧形槽。相邻所述半槽之间成型为条形平面以满足缠绕在支撑钢丝上的缠绕钢丝层与分流芯轴始终保持不接触的状态，以确保钢丝网骨架的顺利前移。

本发明的钢丝网骨架塑料管制造方法对应的钢丝网骨架塑料管由一体成型的塑料管主体和被所述塑料管主体包覆的钢丝网骨架构成，其中，钢丝网骨架完全嵌设在塑料管主体内。钢丝网骨架包括沿塑料管长度方向延伸的支撑钢丝层，和螺旋缠绕在支撑钢丝层外的缠绕钢丝层，缠绕钢丝层可以是一层也可以是正反缠绕方式的两层，相邻钢丝层中至少有一层钢丝层的钢丝上包覆有热熔皮以使相邻钢丝层之间通过热熔点接触的方式粘接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：提供了一种新型钢丝网骨架塑料管的制造方法，方法巧妙，实现了连续不间歇生产，显著提高了生产速率和产品的质量。所制得的钢丝网骨架塑料管无粘结层、无内外塑料分层，整个塑料管体一次成型在钢丝网骨架上，将钢丝网骨架包覆其中，产品周向性能均匀，支撑结构更加牢固。

此外，本发明也设计了相应的制造设备，实现了钢丝网骨架的在线成型，钢丝不偏移、不散丝，钢丝网骨架不变形，钢丝层之间粘结可靠，设备实现了钢丝网骨架在线连续成型，和一次性塑料管体的挤塑成型。

附图说明

图1为本发明实施例中钢丝网骨架塑料管制造设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中支撑芯轴的横向布置图；

图3为图2所示支撑芯轴的AA截面示意图；

图4为本发明实施例中挤塑分流成型模芯的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的钢丝网骨架塑料管是由一体成型的塑料管主体和被所述塑料管主体包覆的钢丝网骨架构成，钢丝网骨架完全嵌设在塑料管主体内。

钢丝网骨架由三层钢丝层组成，包括沿塑料管长度方向延伸的支撑钢丝层，和螺旋缠绕在支撑钢丝层上的缠绕钢丝层，其中，缠绕钢丝层包括正螺旋缠绕在支撑钢丝层外的中间缠绕钢丝层以及反螺旋缠绕在中间缠绕钢丝层外的外层缠绕钢丝层。其中支撑钢丝层和外层缠绕钢丝层的钢丝分别包覆有热熔皮以使相邻钢丝层之间通过热熔点接触的方式粘接。

上述钢丝网骨架塑料管的制备方法是在连续平直拉伸的支撑钢丝层外连续螺旋缠绕两层缠绕钢丝层，通过高频加热使钢丝上包覆的热熔皮熔融以使相邻钢丝层之间在点接触部位粘接，构成钢丝网骨架。之后在成型的钢丝网骨架后段，通过一次挤塑成型，使钢丝网骨架被完全包覆在塑料管主体内而制成钢丝网骨架塑料管，然后经冷却定型，切割后获得钢丝网骨架塑料管成品。

如图1至4所示，制造上述钢丝网骨架塑料管的设备，包括横设的用于支撑钢丝网骨架成型的支撑芯轴、挤塑分流成型模芯、放丝盘、高频加热器5、挤出机6、冷却水箱7、牵引机8和切割机9。放丝盘有三台分别对应支撑钢丝层、中间缠绕钢丝层和外层缠绕钢丝层的放丝操作，包括平直放丝盘4.1、中间正螺旋放丝盘4.2和外层反螺旋放丝盘4.3，支撑芯轴依次穿过放丝盘支撑从放丝盘出来的钢丝向前平移。高频加热器5设置在中间正螺旋放丝盘4.2和外层反螺旋放丝盘4.3前端，用于加热钢丝让包覆在钢丝外的热熔皮熔融而使相邻钢丝层的钢丝在点接触的部位粘接。挤塑分流成型模芯设置在支撑芯轴的前端，用于实现在成型的钢丝网骨架上挤塑塑料管主体。

上述支撑芯轴包括支撑轴体1，支撑轴体1的外周面上均匀开设有若干沿轴向延伸的半槽a，支撑钢丝层的平直钢丝一一对应嵌设于所述半槽a内，在牵引机的作用下，支撑钢丝层能够沿着半槽a向前移动。进一步地，相邻半槽a之间成型为条形平面以满足螺旋缠绕在支撑钢丝层外的中间缠绕钢丝层与支撑轴体始终保持不接触的状态。

半槽a为弧形槽，与支撑钢丝层的钢丝更匹配。且半槽a的数目与支撑钢丝层的平行钢丝的数目一致，避免乱丝。

上述挤塑分流成型模芯包括分流芯轴2和成型芯轴3，成型芯轴3同轴设置在分流芯轴2的前端，分流芯轴2的外周面上均匀开设有若干轴向延伸的贯通半槽b，支撑钢丝层的平直钢丝一一对应嵌设于半槽b内，在牵引机的作用下钢丝网骨架沿着半槽b行经分流芯轴2。分流芯轴2前段的外周面上均匀开设有若干轴向延伸的分流槽c，分流槽c与半槽b间隔分布且互不干涉，分流槽c使流状胶料被均匀分流至钢丝网骨架周向，并溢过钢丝网骨架对钢丝网骨架外周形成完全包覆。成型芯轴3的外径小于分流芯轴2对应半槽b处的最小外径，在钢丝网骨架行经成型芯轴3时，流状胶料对钢丝网骨架内周形成完全包覆。

半槽b为弧形槽。相邻半槽b之间成型为条形平面以满足缠绕在支撑钢丝上的缠绕钢丝层与分流芯轴始终保持不接触的状态，以确保钢丝网骨架的顺利前移。

本申请的钢丝网骨架塑料管制造方法设计巧妙，实现了连续不间歇生产，显著提高了生产速率和产品的质量。相应的制造设备实现了钢丝网骨架的在线成型，钢丝不偏移、不散丝，钢丝网骨架不变形，钢丝层之间粘结可靠，设备实现了钢丝网骨架在线连续成型和一次性塑料管体的挤塑成型。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。