专利名称：新型增强塑料管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种新结构形式的增强型塑料管。
背景技术：
以缠绕增强纤维或钢丝等作为增强层的压力单壁管道目前已广泛应用在输送压力介质领域。实践中发现，这种管材的口径增大至600或更大后，其埋于地下后的环刚度就显现出不足。若要提高刚度，则需增加其管壁厚度，从而引起管材成本的大幅增加。
另外，采用金属波状增强的塑料管材则能具有很高的环刚度，也已被广泛用于埋置于地下的无压排水管，但因受到其特定结构和接头方式的限制，输送的介质压力一般不高于0.2MPa。
此外，在目前上述的各类采用复合形式管壁结构的管材中，为避免因复合结构的分层导致耐压强度降低对使用效果和寿命的不利影响，其管壁中的各结构层，特别是带有金属增强结构管材中的各结构层间都是相互紧密接合的。但这种结构形式对于大口径管材而言，随之带来的一个突出问题就是管材在盘圈时各层间的内应力较大而不利于在生产、储放及运输时的盘圈操作。
实用新型内容针对上述情况，本实用新型将提供一种新结构形式的增强塑料管，使其既可以承受较高的管内压，也能抵御较大的管外压力，并且能减少管材盘圈时的内应力而有利于生产、储放及运输时的盘圈操作。
本实用新型新型增强塑料管的管壁同样为复合结构形式，即包括有塑料内壁芯层和外周带有波纹金属增强结构层。其中，管壁的内层结构为由塑料内壁芯层及其外依次排布的缠绕材料增强层和高分子过渡层形成的整体式复合结构；其外侧则为以非结合方式被覆的带有外防护层的波纹金属增强结构层的管壁外层结构。
在上述结构中，内壁芯层是直接与管内截至接触的结构层，应能将介质密封在管内，应具有足够的厚度。在热熔对接时其应能相互熔融接合。缠绕材料增强层，可以按目前已有报导和/或使用的方式，采用如表面涂塑或未涂塑的高强度钢丝、芳纶、碳纤维、绦纶等具有较高强度的线材，或是采用由表面涂塑或未涂塑的高强度钢板、芳纶或碳纤维带(布)等具有较高强度的带材经螺旋缠绕而成的增强结构层，能显著提高承受包括环向和轴向应力等形式的内压力。过渡层材质一般可以为相对稍薄的塑料，目的在于防止外壁层中的波纹钢板等金属增强层与缠绕材料增强层因相互碰触、摩擦等收到磨损。这几个结构层可通过加热复合等常用方法而使其复合为一整体形式的管壁内层结构，从而有效地保证了其承受管内高压的性能。
波纹金属增强结构层可以采用目前已有报道和/或使用的方式，采用表面涂塑或未涂塑的带钢或不锈钢等金属带材沿轴向以圆滑过渡曲线的圆弧形，或如方形、矩形、梯形等具有折角曲线的延伸形式所形成的起伏式波纹结构，还可以采用由平直钢带缠绕搭接而成的结构形式。其在进一步提高承受管内压产生产的环向应力的同时，更重要的是抵御来自外部的多种形式压力、冲击和破坏力，如挖掘、石砸、拉挂等，以保护其内的管壁内层不致受到破坏。其与管壁内层结构中的该过渡层间采用的是非结合方式的覆盖，即并不存在实质上的相互粘合或接合，其目的在于有效地减小了管材盘圈时的管材内应力，不影响管材整体弯曲而有利于盘卷成圈，极大地便利了生产、储放及运输。
波纹金属增强结构层之外的防护层可以防止钢板等金属材料被腐蚀，同时也可以具有一定的缓冲保护作用。该外防护层在波纹金属增强层外的被覆方式可以有不同形式。例如，其可以采用为随金属增强结构层波纹状结构表面延伸被覆的形式，使管材的外观仍呈具有起伏波纹的状态；也可以采用以填埋金属增强结构层波纹凹凸结构的方式被覆于波纹金属增强结构层外，使管材的外观为无凹凸起伏的平直状态形式。此外，还可以采用以平直涂覆或缠绕于增强结构层波纹凹凸结构峰顶部的方式被覆于波纹金属增强结构层外的形式。
由于本实用新型上述结构形式的新型增强塑料管的管壁内层结构与外层结构间不存在实质上的接合，因此，施工或使用中在两管材或管段间的连接时，除可以通过常规的热合等方式使管壁的内层结构相互接合外，带有波纹金属增强结构的管壁外层结构也应相互连接，才能是整个管材的使用性能得到可靠保证。为此，在上述结构的基础上，为便于其相互连接，以及进一步与其它形式的管材连接，可以在上述塑料管的管口部加设有相应形式的连接接头。该连接接头包括有用于与管口部的管壁内层结构相接合的法兰单元和与之连接并具有与管口部的管壁外层结构相适应的内波纹结构的卡套，法兰单元中的法兰与管口内壁层结构相配合的管口端外周为具有如环齿等常用形式防滑结构的锥度形状，其外套置有经紧固结构与之连接且内周面具有相应锥度的压紧环套，与法兰单元相连接的卡套为包绕住管外层结构并能相互扣合的至少两个弧形卡套单元。其中的法兰单元可以使管壁的内层结构实现连接，与之连接并具有与管口部的管壁外层结构中的波纹金属增强结构相适应的内波纹结构的卡套则可以式管壁的外层结构与法兰单元也相互连接位置一整体，从而保证了整个管材或管段连接后的整体性。
在此基础上，为提高法兰单元对管壁内层结构的连接可靠性，在其中所说的该压紧环套的锥度内周面处也可以设置有如环齿等形式的第二防滑结构。
在所说连接接头中该法兰管口端与管口内壁层结构相配合的周面处，还可以设置有用于置放密封圈的相应环槽，可以进一步提高连接接头与管口连接后的密封性能。
以下通过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。但不应将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，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
图1是本实用新型增强塑料管的一种轴向半剖结构示意图。
图2是本实用新型增强塑料管的另一种结构示意图。
图3是本实用新型增强塑料管的又一种结构示意图。
图4是本实用新型增强塑料管的再一种结构示意图。
图5是带连接接头的一种本实用新型增强塑料管的轴向半剖结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的新型增强塑料管，其复合结构形式的管壁内层结构为由塑料内壁芯层1及其外依次排布的缠绕材料增强层2和塑料过渡层3形成的整体式复合层结构；管壁外层结构为外表面被覆有塑料防护层5的波形钢板增强结构层4，以非结合方式被覆于塑料过渡层3之外。其中的缠绕材料增强层2可以为表面涂塑或未涂塑的高强度钢丝、芳纶、碳纤维、绦纶等具有较高强度的线材，或是采用由表面涂塑或未涂塑的高强度钢板、芳纶或碳纤维带(布)等具有较高强度的带材经螺旋缠绕而成的增强结构层。图中所示的波形钢板增强结构层4的波纹形状为表面涂塑(或未涂塑)的带钢或不锈钢等金属带材沿轴向以圆滑过渡曲线的圆弧形延伸的形式，也可以采用如方形、矩形、梯形等具有折角曲线的延伸形式所形成的起伏式波形结构。波形钢板增强结构层4外的塑料防护层5则采用为随其波形起伏表面延伸的方式被覆。
图2所示的，是本实用新型另一种形式的增强塑料管，基本结构与图1所示相同，差别在于波形钢板增强结构层4外的塑料防护层5采用的是将波形凹凸结构完全填埋的方式被覆于波形钢板增强结构层4外，使管材成为平直外观的状态。
图3所示的是本实用新型增强塑料管的又一种结构形式，与图1所示结构的差别在于该波纹金属增强结构层4采用的是由平直钢带缠绕搭接而成的结构形式。
图4所示的是本实用新型增强塑料管的另外一种结构形式，与图1所示结构的差别在于在波形钢板增强结构层4外的该防护层5，采用的是以平直涂覆或缠绕于增强结构层4的波纹凹凸结构峰顶部的方式被覆于波纹金属增强结构层4外，使整个管材具有平直的外观状态。
图5所示的，是在管口部加设有法兰式连接接头的一种本实用新型增强塑料管的结构形式，塑料管的管壁结构与图1所示的相同。在塑料管管口部12设置的连接接头由用于与管口部的管壁内层结构相接合的法兰单元和与之连接并具有与管口部的管壁外层结构相适应的内波纹结构的卡套8组成。其中法兰单元中的法兰盘7用于与管口部内壁层结构相配合的管口端10的外周为具有防滑齿13的锥度形状，并在该外周面与管口内壁层结构相配合处还设置有用于置放密封圈14的相应环槽。在法兰盘7的管口端10外套置有一经紧固螺栓9与之连接且内周面具有相应锥度并带有第二防滑齿环11的压紧环套6。与法兰单元相连接的卡套8为能包绕住管材外层结构外并能相互扣合的至少两个弧形卡套单元。组成卡套8的各卡套单元分别经勾挂或其它适当形式的连接结构与法兰单元中的压紧环套6相互连接。
权利要求1.新型增强塑料管，管壁为包括塑料内壁芯层(1)和外周带有波纹金属增强结构层(4)的复合结构形式，其特征是管壁内层结构为由塑料内壁芯层(1)及其外依次排布的缠绕材料增强层(2)和高分子过渡层(3)形成的整体式复合结构，其外侧为以非结合方式被覆的带有外防护层(5)的波纹金属增强结构层(4)的管壁外层结构。
2.如权利要求1所述的新型增强塑料管，其特征是所说的缠绕材料增强层(2)为由丝状或带状材料螺旋缠绕而成的结构层。
3.如权利要求1所述的新型增强塑料管，其特征是所说波纹金属增强结构层(4)为沿轴向以圆滑曲线或折角曲线延伸所形成的起伏式波纹结构，或是由平直钢带缠绕搭接而成的结构。
4.如权利要求1所述的新型增强塑料管，其特征是所说波纹金属增强结构层(4)外的防护层(5)为随金属增强结构层(4)波纹状结构表面延伸被覆的形式。
5.如权利要求1所述的新型增强塑料管，其特征是所说波纹金属增强结构层(4)外的防护层(5)为以填埋金属增强结构层(4)波纹凹凸结构的方式被覆于波纹金属增强结构层(4)外。
6.如权利要求1所述的新型增强塑料管，其特征是所说波纹金属增强结构层(4)外的防护层(5)为以平直涂覆或缠绕于增强结构层(4)波纹凹凸结构峰顶部的方式被覆于波纹金属增强结构层(4)外。
7.如权利要求1至6之一所述的新型增强塑料管，其特征是在所说塑料管的管口部(12)设置有连接接头，连接接头包括有用于与管口部的管壁内层结构相接合的法兰单元和与之连接并具有与管口部的管壁外层结构相适应的内波纹结构的卡套(8)，法兰单元中的法兰(7)与管口内壁层结构相配合的管口端(10)外周为具有防滑结构(13)的锥度形状，其外套置有经紧固结构(9)与之连接且内周面具有相应锥度的压紧环套(6)，与法兰单元相连接的卡套(8)为包绕住管外层结构并能相互扣合的至少两个弧形卡套单元。
8.如权利要求7所述的新型增强塑料管，其特征是所说的压紧环套(6)的锥度内周面处设置有第二防滑结构(11)。
9.如权利要求7所述的新型增强塑料管，其特征是所说的法兰单元中的卡套(8)与压紧环套(6)相互连接。
10.如权利要求7所述的新型增强塑料管，其特征是在所说的法兰(7)管口端(10)与管口内壁层结构相配合的周面处设置有用于置放密封圈(14)的相应环槽。
专利摘要新型增强塑料管，管壁为包括塑料内壁芯层和外周带有波纹金属增强结构层的复合结构形式，其中的管壁内层结构为由塑料内壁芯层及其外依次排布的缠绕材料增强层和高分子过渡层形成的整体式复合结构，其外侧为以非结合方式被覆的带有外防护层的波纹金属增强结构层的管壁外层结构。该新型增强塑料管既可以承受较高的管内压，也能抵御较大的管外压力，且能减少管材盘圈时的内应力而有利于生产、储放及运输时的盘圈操作。
文档编号F16L47/14GK2821347SQ20052003525
公开日2006年9月27日 申请日期2005年8月25日 优先权日2005年8月25日
发明者蒯一希 申请人:蒯一希