一种螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺。

背景技术：

螺旋波纹状管道是一种外圆面呈螺旋波浪形的管材。应用于排水、排污等设施中的螺旋波纹状管道，通常采用塑料、橡胶等非金属材料制成。为了增加强度，一些螺旋波纹状管道中也会增加金属结构，例如，钢带波纹管，通过采用金属材料和非金属材料的复合加工，在不增加成本的前提下，大幅提高螺旋波纹状管道的强度。螺旋波纹状管道具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快、寿命长等优点。

施工时，相邻两根螺旋波纹状管道的连接方式主要有：电热熔带连接、承插电热熔连接、热收缩带连接和不锈钢卡箍连接，其中电热熔带连接、承插电热熔连接和热收缩带连接，在施工中连接相邻两根螺旋波纹状管道时，都需要通过专用的电加热设备对连接处进行加热，施工条件要求较高，雨天无法施工，并且能耗较高。上述的连接方式的连接质量也不高，具体来说，采用电热熔带连接，连接处不牢靠，易开裂渗漏；采用承插电热熔连接受施工条件限制，不易控制，施工难度大；采用热收缩带连接，所有连接均为刚性连接，受土壤不均匀沉降影响，易拉裂；采用不锈钢卡箍连接，连接后的管道系统受气候条件热胀冷缩影响，易开裂。

由于受到螺旋波纹状管道外圆面的螺旋波浪形结构的限制，难以在管体两端连接单独成型的接头，且采用现有连接方式，例如将接头焊接在管体端部或者内壁，都无法达到理想的连接强度。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺，本发明解决的技术问题是如何将单独成型的接头牢固地连接到螺旋波纹状管道的管体上。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺，所述螺旋波纹状管道包括管体和接头，所述接头固定连接到管体端部，其特征在于，所述接头上具有用于将接头与管体固定的固定端，所述固定端包括均呈筒状的基准部和插接部，所述插接部的外径小于基准部的外径使插接部通过过盈配合插接在管体，所述基准部的外圆面为焊接面一，本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺包括以下步骤：

a、管体上料：按照生产要求的长度截取的管体，将管体可转动地装夹在支架上；

b、接头上料：装夹接头使插接部正对管体端部，推动接头将插接部插入管体内；

c、加工管体外壁：去除管体端部外圆面上的波峰形成焊接面二，焊接面二与焊接面一的高度差为≤1mm，使管体的外圆面与基准部的外圆面基本平齐；

d、预加热螺旋波纹状管道：对螺旋波纹状管道进行加热，使管体和插接部的连接处温度上升到120℃～180℃；

e、包覆热熔胶：转动螺旋波纹状管道，同时向管体和基准部之间挤出受热融化的热熔胶，使热熔胶覆盖管体和接头的连接处，压平管体和基准部上的热熔胶，使热熔胶向两侧扩展并完全覆盖焊接面一和焊接面二；

f、冷却螺旋波纹状管道：停止加热螺旋波纹状管道，并放置直至冷却；

g、螺旋波纹状管道下料：解除对管体的装夹，取下螺旋波纹状管道。

本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺用于将单独成型的接头焊接到螺旋波纹状管道的管体上，接头的一端为连接端，由于接头单独成型，连接端可以做成强度更大的结构。接头的另一端作为用于与管体连接的固定端，固定端的外端为插接部，内端为基准部。管体和接头焊接之前，将插接部插入管体并与管体过盈配合，使得管体和接头形成定位。并且，使基准部与管体外圆面正对，这样对下一个工序中去除管体端部外圆面上的波峰形成参照，使管体端部外圆面的尺寸更容易直接观察。再对螺旋波纹状管道进行预加热，使得管体和接头连接处的温度上升，而管体和接头本身不会因受热发生形变。接着通过转动螺旋波纹状管道，并挤出融化的热熔胶，由于管体和接头具有热量，热熔胶不会迅速遇冷固化，通过挤压热熔胶能够热熔胶更好地向两侧扩展，直至被压平后完全覆盖在焊接面一和焊接面二上，固定效果更好。由于螺旋波纹状管道的外圆面与基准部的外圆面基本平齐，焊接面一和焊接面二上的热熔胶更容易压平，焊接处也更为平整。冷却之后，热熔胶将管体和接头固定为一体，最后进行成品下料。

本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺通过将接头先进行插接，再通过去除管体端部外圆面上的波峰，使接头和管体之间能够在外圆面形成适用于热熔胶焊接的空间，克服了现有的管体和接头焊接只能在端部或者内壁的局限。通过对螺旋波纹状管道进行预加热，使得热熔胶焊接过程都在合适的温度下进行，保证了热熔胶能够均匀分布在焊接位置，提高了焊接质量，使得螺旋波纹状管道的管体和接头连接更为牢固。

作为优选，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤b中，所述接头的插接部插入管体内之后，所述基准部的端面与管体的端面之间的间隙为1mm～5mm。焊接过程中，热熔胶受压能够进入到基准部的端面与管体的端面之间的间隙内，并对两个端面起到连接作用，从而进一步增大了管体和接头的连接强度。

作为优选，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤b中，将接头的插入端插入管体中的动力来自气缸或者液压缸。通过气缸或者液压缸施加插接力，力的大小和方向更容易精准控制，避免插接力过大或者插偏导致管体和接头变形、损坏。

作为第一种加工方式，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤c中，采用铣刀沿着管体周向运动将管体外圆面上的波峰去除。通过铣刀去除波峰部分的材料，加工效率较高，特别是对于波峰处的金属材料。

作为第二种加工方式，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤c中，采用车刀加工管体外壁，加工过程中转动管体，车刀匀速进给将管体外圆面上的波峰去除。通过车刀加工，只需要将车刀固定，管体转动即可使车刀相对于管体运动切削波峰处的材料。

作为第三种加工方式，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤c中，采用锉刀或者砂纸磨平管体端部外圆面上的波峰。这种人工去除波峰材料的方式的优势在于，生成成本较低。

作为优选，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤d中，管体在加热过程中匀速转动，加热位置在管体下方5mm～10mm的固定位置。这种加热方式，能够使管体和接头连接处温度迅速上升到设定温度，加热效果更好；并且加热装置只需要设置在下方，无需完全包住管体，加热更为方便。

作为第一种优选方案，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤b中，接头和管体连接之前，还需要将管体端面磨平；所述步骤e之前，利用焊枪将与管体相同材料的焊条沿周向注入到管体的端面和基准部的端面之间。采用相同材料对接头的端面和管体的端面进行焊接，使得接头和管体更牢固的连接在一起，而在热熔胶焊接之后能够覆盖该焊接的焊缝，既能避免焊缝被腐蚀破坏，也能够使得外圆面的焊接位置更为平整。

作为第二种优选方案，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述步骤b中，接头与管体插接之前，在插接部表面均匀涂覆胶水。插接的过程中，完成接头和管体连接强度的进一步加强。

作为第三种优选方案，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述接头的插接部外圆面上还具有至少一个环形凹槽，所述环形凹槽内均设置有橡胶密封条，所述步骤b中，接头与管体插接之前，在橡胶密封条上涂润滑剂。通过设置橡胶密封圈使得接头和管体插接更为牢固，并且能够减少管体内的介质通过内部的缝隙渗到焊接位置处腐蚀焊接材料。

作为优选，在上述的螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中，所述插接部的外壁为倾斜结构。使得插接部更容易插入到管体内部。

与现有技术相比，本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺的优点在于：

1、本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺通过去除管体端部外圆面的波峰，在管体的外圆面形成焊接面二，与接头基准部上的焊接面一形成焊接区域，焊接时将接头插入管体，通过在焊接区域上覆盖热熔胶，将管体和接头焊接为一体，管体和接头的连接更牢固。

2、本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺在焊接之前对螺旋波纹状管道进行预加热，并在焊接过程中使焊接处保持合适的温度，在对焊接区域上的热熔胶进行挤压，使热熔胶沿管体被磨平的范围和基准部向两侧扩展，最终被压平，进一步加强连接强度，并且使得焊接处更为平整。

3、本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺使得螺旋波纹状管道在工厂生产阶段即可实现与接头的连接，在施工过程中，相邻两根螺旋波纹状管道直接承插连接，施工更为方便，缩短工期，连接处的密封性更好，防止连接处发生渗漏。

4、本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺使得螺旋波纹状管道在施工过程中不需采用电加热设备对连接处进行加热，可以满足全天候施工的需要。并且，减少了对电能的消耗，更为节能环保。

附图说明

图1是本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺制造的螺旋波纹状管道的内部连接结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图中，1、管体；11、波峰；12、焊接面二；2、接头；21、连接端；22、固定端；221、基准部；222、插接部；223、焊接面一；3、热熔胶。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中的螺旋波纹状管道包括管体1和接头2，接头2固定连接到管体1端部，接头2外端为连接端21。以两端都有接头2的螺旋波纹状管道为例，如图1所示，管体1一端固定连接的接头2的连接端21为公接口，另一端固定连接的接头2的连接端21为母接口。螺旋波纹状管道的管路铺设时，通过管体1两端的接头2连接相邻两根螺旋波纹状管道。为了将接头2固定连接到管体1上，接头2的内端为固定端22，固定端22包括均呈筒状的基准部221和插接部222，插接部222的外径小于基准部221的外径，插接部222通过过盈配合插接在管体1上，基准部221的外圆面为焊接面一223。

本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺中的管体1可以采用挤出缠绕成型，接头2可以单独成型，例如采用注塑成型，再将接头2焊接到螺旋波纹状管道的管体1上，由于接头2单独成型，连接端21可以做成强度更大的结构，避免接头2受到长期刮擦和外部撞击影响而损坏。

具体来说，本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺包括以下步骤：

a、管体上料：按照生产要求的长度截取的管体1，将管体1可转动地装夹在支架上。管体1长度可以任意选取，使得螺旋波纹状管道的长度更为灵活，方便了管路铺设。

b、接头上料：装夹接头2使插接部222正对管体1端部，推动接头2将插接部222插入管体1内。作为优选方案，为了方便插接部222插入，插接部222的外壁为倾斜结构。将接头2的插入端插入管体1中的动力来自气缸或者液压缸。通过气缸或者液压缸施加插接力，力的大小和方向更容易精准控制，避免插接力过大或者插偏导致管体1和接头2变形、损坏。

作为优选方案，接头2的插接部222插入管体1内之后，基准部221的端面与管体1的端面之间的间隙为1mm～5mm。

插接部222插入管体1并与管体1过盈配合，使得管体1和接头2形成定位。并且，使基准部221与管体1外圆面正对，这样对下一个工序中去除管体1端部外圆面上的波峰11形成参照，使管体1端部外圆面的尺寸更容易直接观察。

c、加工管体外壁：去除管体1端部外圆面上的波峰11形成焊接面二12，焊接面二12与焊接面一223高度差为1mm，使管体1的外圆面与基准部221的外圆面基本平齐。

本实施例中，采用铣刀沿着管体1周向运动将管体1外圆面上的波峰11去除。通过铣刀去除波峰11部分的材料，加工效率较高，特别是对于波峰11处的金属材料。在实际的加工过程中，焊接面二12与焊接面一223高度差还可以小于1mm。

d、预加热螺旋波纹状管道：对螺旋波纹状管道进行加热，使管体1和插接部222的连接处温度上升到120℃～180℃。管体1和接头2连接处的温度上升，而管体1和接头2本身不会因受热发生形变。作为优选方案，管体1在加热过程中匀速转动，加热位置在管体1下方5mm～10mm的固定位置。这种加热方式，能够使管体1和接头2连接处温度迅速上升到设定温度，加热效果更好；并且加热装置只需要设置在下方，无需完全包住管体1，加热更为方便。

e、包覆热熔胶：转动螺旋波纹状管道，同时向管体1和基准部221之间挤出受热融化的热熔胶3，使热熔胶3覆盖管体1和接头2的连接处，压平管体1和基准部221上的热熔胶3，使热熔胶3沿向两侧扩展并完全覆盖焊接面一223和焊接面二12。

由于管体1和接头2具有热量，热熔胶3不会迅速遇冷固化，通过挤压热熔胶3能够热熔胶3更好地向两侧扩展，并覆盖基准部221和管体1上被磨平的部分，如图2所示。由于螺旋波纹状管道的外圆面与基准部221的外壁基本平齐，热熔胶3更容易压平，焊接处也更为平整。由于基准部221的端面与管体1的端面之间具有间隙，焊接过程中，热熔胶3受压能够进入到基准部221的端面与管体1的端面之间的间隙内，并对两个端面起到连接作用，从而进一步增大了管体1和接头2的连接强度。

f、冷却螺旋波纹状管道：停止加热螺旋波纹状管道，并放置直至冷却。

g、螺旋波纹状管道下料：解除对管体1的装夹，取下螺旋波纹状管道。

本螺旋波纹状管道柔性承插式连接工艺通过将接头2先进行插接，再通过去除管体1端部外圆面上的波峰11，使接头2和管体1之间能够在外圆面形成适用于热熔胶3焊接的空间，克服了现有的管体1和接头2焊接只能在端部或者内壁的局限。在外圆面进行焊接，与端部熔接相比，焊接强度更高；与内壁熔接相比，焊接点更容易直接观察，焊接简单、焊接质量较好。并且，通过对螺旋波纹状管道进行预加热，使得热熔胶3焊接过程都在合适的温度下进行，保证了热熔胶3能够均匀分布在焊接位置，提高了焊接质量。

实施例二：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，步骤c中，采用车刀加工管体1外壁，加工过程中转动管体1，车刀匀速进给将管体1外圆面上的波峰11去除。通过车刀加工，只需要将车刀固定，管体1转动即可使车刀相对于管体1运动切削波峰11处的材料。

实施例三：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，步骤c中，采用锉刀或者砂纸磨平管体1端部外圆面上的波峰11。这种人工去除波峰11材料的方式的优势在于，生成成本较低。

实施例四：

本实施例中的技术方案与实施例一、实施例二和实施例三中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，步骤b中，接头2和管体1连接之前，还需要将管体1端面磨平；步骤e之前，利用焊枪将与管体1相同材料的焊条沿周向注入到管体1的端面和基准部221的端面之间。采用相同材料对接头2的端面和管体1的端面进行焊接，使得接头2和管体1更牢固的连接在一起，而在热熔胶焊接之后能够覆盖该焊接的焊缝，既能避免焊缝被腐蚀破坏，也能够使得外圆面的焊接位置更为平整。

实施例五：

本实施例中的技术方案与实施例一、实施例二和实施例三中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，步骤b中，接头2与管体1插接之前，在插接部222表面均匀涂覆胶水。插接的过程中，完成接头2和管体1的进一步加强。

实施例六：

本实施例中的技术方案与实施例一、实施例二和实施例三中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，接头2的插接部222外圆面上还具有至少一个环形凹槽，环形凹槽内均设置有橡胶密封条，步骤b中，接头2与管体1插接之前，在橡胶密封条上涂润滑剂。通过设置橡胶密封圈使得接头2和管体1插接更为牢固，并且能够减少介质通过内部的缝隙渗到焊接位置处腐蚀焊接材料。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。