专利名称：带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管及其制造方法
技术领域：
本发明与双壁波纹管有关，特别与带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管及其 制造方法有关。
背景技术：
目前制造双壁塑料波纹管的方法有两种一种是人们熟知的在双壁塑料波纹管 成型机上采用多对成型膜块将从模头中挤出的双层塑料连续成型，另一种是挤出塑料片材 螺旋缠绕于圆筒上形成圆筒形内层壁后再将外凸加强结构体螺旋缠绕于圆筒形内层壁外 表而形成双壁塑料波纹管，在后一种方法中，人们为了增强管材的环刚度和内外承压能力， 如中国专利02134103所述，先将外凸加强金属带材螺旋缠绕于圆筒形内层壁外表上后，再 用第二台挤出机挤出塑料围绕金属带成螺旋形地缠绕包覆外凸加强金属带，从而制造出外 层壁中带有金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，这种管材的螺旋外层壁中形成波峰的 两个金属芯体之间、与圆形内管壁单薄的聚合物层融熔结合之处没有金属骨架支撑，仅有 一层聚合物材料，形成薄弱环节，不但降低了管材的整体环刚度，也降低了管材此处的强 度，在搬运和安装施工过程中以及使用中此处经常发生开裂，导致管材破损，更不可能将管 材应用于输送有内压力介质的场合。另外，在日本专利4-35沈11(即相同专利美国专利 5390704)中，为了使U形金属芯体在外部压力作用下不向两边沿分开，增加了一根两边沿 带棱边的钢带，将U形金属芯体的两边沿啮合卡住，使原开口的U形金属芯体成为一个全封 闭的0形金属芯体，提高了金属芯体的刚度，但是仍然没有在两个金属芯体之间、与圆形内 管壁单薄的聚合物层融熔结合之处增加金属骨架支撑，同样有薄弱环节，没有提高管材的 承压能力和抗断裂及撕裂能力。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种耐应力、抗撕裂能力强、能输送压力 介质的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管。本发明的另一个目的是提供这种带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的制 造方法。本发明的目的是这样来实现的本发明带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，包括螺旋缠绕并将相邻边沿相 互融熔搭接所形成的圆形内管壁和将外凸筋状加强结构体以同样螺旋缠绕方式在圆形内 管壁上的塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕所形成的外凸螺旋形外管壁，外凸螺旋形外 管壁中包覆有金属芯体，金属芯体表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层，圆形内管 壁表面上或金属芯体两边沿之上缠绕有表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物的钢丝 或钢丝网，钢丝或钢丝网可局部缠绕在圆形内管壁表面上，这时钢丝或钢丝网处于两个金 属芯体之间的外管壁聚合物层融熔结合之处，钢丝或钢丝网作为骨架增加了强度，同时填 补了外层壁中的两个金属芯体与内管壁结合处之间无金属骨架的缺口，在原仅有一层单薄的聚合物内层壁处增加了金属骨架增强体，大大提高了管材的环刚度和承压能力，钢丝或 钢丝网两边沿与金属芯体的两边沿相互弯曲啮合，将进一步提高管材的环刚度和承压能 力。另外，由于金属芯体和钢带被粘结剂全包覆，使金属与塑料二者紧密的复合为一体，大 大提高了二者复合强度。钢丝或钢丝网也可全部缠绕在圆形内管壁表面上，将进一步提高 管材的环刚度和承压能力。外管壁中的金属芯体和圆形内管壁表面上或金属芯体两边沿之 上、两个金属芯体之间的外管壁聚合物层融熔结合之处的钢丝或钢丝网共同构成了缠绕成 型双壁波纹管的金属骨架增强体。上述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，钢丝或钢丝网两边沿与外凸螺 旋形外管壁中金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，钢丝或钢丝网处于两个金属芯 体之间的外管壁聚合物层融熔结合之处。在两个金属芯体之间的外管壁聚合物层融熔结合 之处局部缠绕钢丝或钢丝网，并与金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，进一步提 高了管材的环刚度和承压能力。上述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，圆形内管壁表面上全部连续螺 旋缠绕有表面有粘结剂、或粘结剂与聚合物的共混物的钢丝或钢丝网，双壁波纹管承压能 力得到了很大提高，特别适合用于对大口径、承压能力要求高的地方。上述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，外凸螺旋形外管壁内的金属体 芯层是带孔口的金属板板材，板材两面的塑料外层通过孔口相互牢固地结合在一起，与金 属板形成一个整体，能有效地防止金属板与塑料之间脱层。上述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，钢丝或钢丝网和金属体芯分别 是采用不锈钢或表面镀铬或表面进行了化学防锈处理的钢材制成，保证了金属骨架和管材 长期使用寿命。本发明带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的制造方法，该方法是将从挤出 机挤出的塑料板材在由多根周向分布倾斜于内管壁轴心线的滚筒组成的螺旋缠绕成型机 构上螺旋缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁，在圆形内管壁 表面上缠绕表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层的钢丝或钢丝网，将带有粘结剂层 或粘结剂与聚合物的共混物层的外凸筋状金属芯体以同样螺旋缠绕方式在圆形内管壁上 跨压塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕，或在圆形内管壁上连续螺旋缠绕外凸筋状金属 芯体，在金属芯体的两边沿上面螺旋缠绕钢丝或钢丝网，使钢丝或钢丝网压在金属芯体的 两边沿之上，钢丝或钢丝网两边沿与金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，使钢丝 或钢丝网处于金属芯体波峰之间，从挤出机挤出的塑料将金属芯体包覆，在碾压辊的作用 下将金属芯体螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内管壁上而形成外凸螺旋形外管壁。先将 要螺旋缠绕在圆形内管壁上的钢丝或钢丝网和外层壁用的金属芯体板材除锈处理后在其 内外表面全包覆一层由粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物形成的薄膜层，在螺旋缠绕成型 复合生产线上，挤出机挤出塑料板材在由多根周向分布并成一定倾斜角度的滚筒组成的螺 旋缠绕成型机构上螺旋缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁， 在圆形内管壁上连续螺旋缠绕钢丝或钢丝网，利用滚轮成型机构将带有粘结剂层或粘结剂 层和聚合物层的金属复合板碾压成型为外凸筋状金属芯体，复合板两边沿保持平面形状， 将金属芯体以同样螺旋缠绕方式在圆形内管壁上的塑料板材相邻搭接融熔接缝上连续螺 旋缠绕，并使金属芯体的两边沿压在钢丝或钢丝网两边沿之上，钢丝或钢丝网两边沿与金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，使钢丝或钢丝网处于两个金属芯体波峰之间， 并与圆形内管壁单薄的聚合物层融熔复合在一起，从挤出机挤出的塑料将金属芯体包覆， 在碾压辊的作用下将外金属芯体螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内管壁上而形成外凸 螺旋形外管壁，此时钢丝或钢丝网可以压在金属芯体两边沿之上与圆形内管壁单薄的聚合 物层融熔复合在一起，也可使金属芯体的两边沿压在钢丝或钢丝网两边沿之上与圆形内管 壁单薄的聚合物层融熔复合在一起。上述的制造带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的方法，将从挤出机挤出的 塑料板材在由多根周向分布倾斜于内管壁轴心线的滚筒组成的螺旋缠绕成型机构上螺旋 缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁，在圆形内管壁表面上局 部缠绕表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层的钢丝或钢丝网，并使金属芯体的两边 沿压在钢丝或钢丝网两边沿之上，钢丝或钢丝网两边沿与外凸螺旋形外管壁中金属芯体的 两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，钢丝或钢丝网处于两个金属芯体之间的外管壁聚合物层 融熔结合之处，将带有粘结剂层或粘结剂与聚合物的共混物层的外凸筋状金属芯体以同样 螺旋缠绕方式在圆形内管壁上跨压塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕，从挤出机挤出的 塑料将金属芯体包覆，在碾压辊的作用下将金属芯体螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内 管壁上而形成外凸螺旋形外管壁。上述的制造带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的方法，将从挤出机挤出的 塑料板材在由多根周向分布倾斜于内管壁轴心线的滚筒组成的螺旋缠绕成型机构上螺旋 缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁，在圆形内管壁表面上全 部连续螺旋缠绕表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层的钢丝或钢丝网，将带有粘结 剂层或粘结剂与聚合物的共混物层的外凸筋状金属芯体以同样螺旋缠绕方式在圆形内管 壁上跨压塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕，从挤出机挤出的塑料将金属芯体包覆，在 碾压辊的作用下将金属芯体螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内管壁上而形成外凸螺旋 形外管壁。用本发明的制造方法生产带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，在螺旋外层 壁中的两个金属芯体之间、与圆形内管壁单薄的聚合物层融熔结合之处加有金属钢丝或钢 丝网支撑，提高了管材的环刚度和承压能力，波纹管耐应力、抗撕裂能力强，强度高，具有管 壁薄、环刚度高的优点。
图1为本发明带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的结构示意图。图2为图1中管壁局部放大结构示意图。图3为钢丝或钢丝网压在两个U形金属芯体之间两边沿上的管壁局部放大结构示 意图。图4为在圆形内管壁表面上全部连续螺旋缠绕钢丝或钢丝网的带金属骨架增强 体的缠绕成型双壁波纹管的结构示意图。图5为带孔口的U形金属芯体被塑料所包覆的外管壁局部放大结构示意图。图6为钢丝或钢丝网和U形金属芯体两边沿被弯曲成弯钩形相互啮合的管壁局部 放大结构示意图。6
图7为钢丝或钢丝网和U形金属芯体两边沿被弯曲成弯钩形相互啮合的另一管壁 局部放大结构示意图。图8为生产方法流程图。图9为图8生产方法流程C工序俯视图。图10为连续生产方法流程图。图11为连续生产另一方法流程图。
具体实施例方式实施例1 图1、图2给出了本发明实施例1结构示意图。参见图1、图2，双壁波纹管材1由 外凸螺旋形外管壁2和圆形内管壁3组成，外管壁2跨压于内管壁3螺旋缠绕搭接缝4上， 在外管壁2波峰之间接缝处5埋设有螺旋缠绕接缝钢丝(或钢丝网)6，钢丝(或钢丝网)6 的两边被外管壁2中的U形金属芯体8的边沿压住，两边沿相互重叠，增加了此处薄弱环节 的强度，U形金属芯体8通过粘结剂层9被塑料层7所包覆，钢丝(或钢丝网)6表面均有 粘结剂层10，钢丝(或钢丝网)6和金属体芯8是采用不锈钢制成。实施例2 图3给出了本实施例2图。本实施例2基本与实施例1同。不同处是钢丝或钢丝 网6压在两个U形金属芯体之间的两边沿之上。钢丝(或钢丝网)6和金属体芯8是采用 表面镀铬钢材制成。实施例3 图4给出了本实施例3图。本实施例3基本与实施例1同。不同处是在圆形内管 壁表面上全部连续螺旋缠绕钢丝(或钢丝网)，双壁波纹管承压能力得到了很大提高，特别 适合用于对大口径、承压能力要求高的地方。实施例4 图5给出了本实施例4图。本实施例4基本与实施例1同。不同处是带孔口的U 形金属芯体12通过孔口 13被塑料7所包覆。实施例5 图6给出了本实施例5图。本实施例5基本与实施例1同。不同处是钢丝(或钢 丝网)6两边沿被弯曲成弯钩形14，与带弯钩的U形金属芯体11两边沿的弯钩形15相互弯 曲啮合，进一步提高了强度。实施例6 图7给出了本实施例6图。本实施例6基本与实施例5同。不同处是被弯曲成弯 钩形14的钢丝(或钢丝网)6压在两个带弯钩形15的U形金属芯体8之间的两边沿之上。实施例7 图8、图9给出了本实施例7图。图8、图9为生产方法流程示意图，图中A、B、C、分别表示钢丝或钢丝网6涂覆粘结剂层工序、芯层钢带涂覆粘结剂层 工序、螺旋缠绕成型带金属骨架增强体的双壁波纹管工序。制造方法包括以下几个步骤A.将钢丝或钢丝网6从放卷机16放送到清洗机17、粘结剂涂覆装置18包覆一层粘结剂后由收卷机19收卷；B、将要作为金属芯体8的钢板从放带机20放送到清洗机21、粘结剂涂覆装置22 包覆一层粘结剂后，再由挤出机23、复合模头M包覆一层塑料并经冷却定型箱25冷却后由 收卷机26收卷；C.在螺旋缠绕成型复合生产线上，由内管壁挤出机36和内管壁挤出模头34挤出 形成圆形内管壁3，在多根周向分布并倾斜于内管壁轴心的滚筒35组成的螺旋缠绕成型机 构上螺旋缠绕，在滚筒35推动下内管壁3向前作螺旋运动，钢丝或钢丝网6从放卷机四放 送到内管壁3上螺旋缠绕运动，将钢丝或钢丝网6螺旋缠绕在内管壁3上，作为金属芯体8 的钢板从芯层钢带放卷机27放送到滚轮成型机观上碾压成型为外凸筋状U形金属芯体8， 两边沿保持平面形状，经加热器31加热后，在碾压轮32的作用下以同样螺旋缠绕方式在圆 形内管壁3上的塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕，并使U形金属芯体8的两边沿压在 钢丝或钢丝网6两边沿之上，从外管壁挤出机33挤出的塑料将U形金属芯体8包覆，将U 形金属芯体8螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内管壁3上而形成外凸螺旋形外管壁2。实施例8 图10给出了本实施例8图。本实施例8基本与实施例7同。不同处是将要螺旋 缠绕在圆形内管壁3上的金属芯体的钢板从放带机37放送到打孔机38上打孔后由收卷机 39收卷，成为带孔口的金属芯体12，将在实施例7中的金属芯体8涂覆粘结剂工序放到螺 旋缠绕成型复合生产线上，在一条生产线上完成。实施例9 图11给出了本实施例9图。本实施例9基本与实施例8同。不同处是将钢丝(或 钢丝网)6从钢丝或钢丝网放卷机四放送到已螺旋缠绕到内管壁之上的U形金属芯体12之 间，使钢丝(或钢丝网)6压在两个U形金属芯体12的两边沿之上，从外管壁挤出机33挤 出的塑料将其包覆，将钢丝(或钢丝网)6和U形金属芯体12螺旋缠绕压接于仍处于融熔 状态的内管壁3上而形成图3所示的管壁结构。上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明 上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。8
权利要求
1.带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，包括螺旋缠绕并将相邻边沿相互融熔搭 接所形成的圆形内管壁和将外凸筋状加强结构体以同样螺旋缠绕方式在圆形内管壁上的 塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕所形成的外凸螺旋形外管壁，外凸螺旋形外管壁中包 覆有金属芯体，金属芯体表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层，其特征在于圆形内 管壁表面上或金属芯体两边沿之上缠绕有表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物的钢 丝或钢丝网。
2.如权利要求1所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，其特征在于钢丝或 钢丝网两边沿与外凸螺旋形外管壁中金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，钢丝或 钢丝网处于两个金属芯体之间的外管壁聚合物层融熔结合之处。
3.如权利要求1或2所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，其特征在于圆 形内管壁表面上全部连续螺旋缠绕有表面有粘结剂、或粘结剂与聚合物的共混物的钢丝或 钢丝网。
4.如权利要求1或2所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，其特征在于外 凸螺旋形外管壁内的金属体芯层是带孔口的金属板板材，板材两面的塑料外层通过孔口相 互牢固地结合在一起，与金属板形成一个整体。
5.如权利要求1或2所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，其特征在于钢 丝或钢丝网、金属体芯分别是采用不锈钢或表面镀铬或表面进行了化学防锈处理的钢材制 成。
6.如权利要求1所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的制造方法，其特征 在于将从挤出机挤出的塑料板材在由多根周向分布倾斜于内管壁轴心线的滚筒组成的螺 旋缠绕成型机构上螺旋缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁， 在圆形内管壁表面上缠绕表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层的钢丝或钢丝网，将 带有粘结剂层或粘结剂与聚合物的共混物层的外凸筋状金属芯体以同样螺旋缠绕方式在 圆形内管壁上跨压塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕，或在圆形内管壁上连续螺旋缠绕 外凸筋状金属芯体，在金属芯体的两边沿上面螺旋缠绕钢丝或钢丝网，使钢丝或钢丝网压 在金属芯体的两边沿之上，钢丝或钢丝网两边沿与金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲 啮合，使钢丝或钢丝网处于金属芯体波峰之间，从挤出机挤出的塑料将金属芯体包覆，在碾 压辊的作用下将金属芯体螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内管壁上而形成外凸螺旋形 外管壁。
7.如权利要求6所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的制造方法，其特征 在于将从挤出机挤出的塑料板材在由多根周向分布倾斜于内管壁轴心线的滚筒组成的螺 旋缠绕成型机构上螺旋缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁， 在圆形内管壁表面上局部缠绕表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层的钢丝或钢丝 网，并使金属芯体的两边沿压在钢丝或钢丝网两边沿之上，钢丝或钢丝网两边沿与外凸螺 旋形外管壁中金属芯体的两边沿相互重叠或相互弯曲啮合，钢丝或钢丝网处于两个金属芯 体之间的外管壁聚合物层融熔结合之处，将带有粘结剂层或粘结剂与聚合物的共混合物层 的外凸筋状金属芯体以同样螺旋缠绕方式在圆形内管壁上跨压塑料板材相邻搭接缝上连 续螺旋缠绕，从挤出机挤出的塑料将金属芯体包覆，在碾压辊的作用下将金属芯体螺旋缠 绕压接于仍处于融熔状态的内管壁上而形成外凸螺旋形外管壁。
8.如权利要求6所述的带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管的制造方法，其特征 在于将从挤出机挤出的塑料板材在由多根周向分布倾斜于内管壁轴心线的滚筒组成的螺 旋缠绕成型机构上螺旋缠绕，将板材相邻边沿连续依次相互融熔搭接而形成圆形内管壁， 在圆形内管壁表面上全部连续螺旋缠绕表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层的钢 丝或钢丝网，将带有粘结剂层或粘结剂与聚合物的共混物层的外凸筋状金属芯体以同样螺 旋缠绕方式在圆形内管壁上跨压塑料板材相邻搭接缝上连续螺旋缠绕，从挤出机挤出的塑 料将金属芯体包覆，在碾压辊的作用下将金属芯体螺旋缠绕压接于仍处于融熔状态的内管 壁上而形成外凸螺旋形外管壁。
全文摘要
本发明提供了一种带金属骨架增强体的缠绕成型双壁波纹管，包括圆形内管壁、外凸螺旋形外管壁，外凸螺旋形外管壁中包覆有金属芯体，金属芯体表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物层，在圆形内管壁上或金属芯体两边沿之上缠绕有表面有粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物的钢丝或钢丝网。波纹管耐应力、抗撕裂能力强，具有管壁薄、环刚度高的优点。本发明还提供了这种缠绕成型双壁波纹管的制造方法，该方法生产稳定、可靠，效率高。
文档编号F16L11/00GK102052526SQ20091021613
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者甘国工 申请人:甘国工