一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管。本发明的技术要点是，它是由一条一边缘压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平滑的单层圆筒管状结构；带状金属薄板上压制的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；带状金属薄板的另一边缘重叠绕制在连续螺旋加强筋的内侧，使连续螺旋加强筋的内凹面被带状金属薄板的另一边缘覆盖，构成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面；单层圆筒管状结构内外表面的边缘接口处通过焊接固连。本发明重量轻、强度高，内表面平整阻力小，外表面具加强筋抗拉伸。
【专利说明】一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管
【技术领域】
[0001]本发明属于流体输送管道【技术领域】，具体涉及一种采用带状金属薄板起拱加强，同时保证内表面平整的单层螺旋波纹金属管。
【背景技术】
[0002]流体输送需要管道，目前，制作流体输送管道的材料主要有金属管材与非金属管材和金属骨架增强的复合材料管材。而管道分高压、中压和低压三种；在低压管市场，目前没有相应的轻质材料可选择的情况下，只能加厚管壁，在承压较大的情况下，管壁厚度要求厚，管体重量就会增加，不仅消耗了大量材料，而且也存在由于重量过重安装不方便的问题，特别是煤矿井下使用的瓦斯抽采管道，由于空间的限制，运输和安装尤为困难，这样的管道同时需要满足强度要求高、耐腐蚀、阻燃、防静电、重量轻等特点。目前，出现有重量轻、强度增加的螺旋波纹钢管，但该螺旋波纹钢管又存在着内壁有凹陷槽，表面不平整，通风阻力较大等缺陷。关于薄壁加强筋螺旋焊接管，现在市面上出现一种叫做“双金属螺旋焊接加强筋瓦斯管”，这种焊接螺旋管是两层钢带相互咬合，再螺旋焊接成管状结构，其优点是重量轻便，容易安装，内表面平整、阻力小，环刚度相比同厚度钢带螺旋焊接钢管有所提升；结构上，相互咬合的勾边形成一个小型的凸出部分作为加强筋；焊接时只焊接管外壁的咬合边，内壁无法焊接；这样就会出现一些明显的缺点:一是，加强筋是钢带和钢带的勾边相互咬合而成，使得加强筋很小，实际起到的抗冲击能力很弱；由于这种结构的限制，这种外壁的加强筋不可能做很大；二是，由于勾边结构使得钢带强度受到影响，在长期使用和安装过程中如果有操作不当的地方，勾边很容易产生裂纹；而这种螺旋焊接管只能对其外壁进行焊接的情况下极容易焊缝拉处开形成一个创口，从而影响整个管道的安全性能；三是，在高压力的情况下(正压)由于内壁没有焊接而外壁是焊接死的，这样就没有形成一个有效的箱型结构，使得管体变形甚至在勾边折弯处产生裂痕而影响整个管道的安全性能。针对上述存在的问题，本 申请人:发明了 “一种内表面平整外表面具加强筋的双层金属管(专利号:ZL201320519771.2) ”，为了保证内表面平整，采用了双层结构，主要是为了封闭内表面加强筋凹槽，这种结构尽管实现了内表面平整，但实际应用过程中也存在问题:一是双层结构耗材料，重量大；二是在钢带的中部压制纵向拱条后，导致钢带的边缘不平整，不便焊接。为了克服上述加工制作方面存在的问题，需发明一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹焊接金属管。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供一种重量轻、强度高、采用带状金属薄板制作的内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管。
[0004]本发明采用如下的技术方案:
[0005]方案一:该内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，它是由一条一边缘压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平滑的单层圆筒管状结构；带状金属薄板上压制的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；带状金属薄板的另一边缘重叠绕制在连续螺旋加强筋的内侧，使连续螺旋加强筋的内凹面被带状金属薄板的另一边缘覆盖，构成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面；单层圆筒管状结构内外表面的边缘接口处通过焊接固连。
[0006]进一步，为使边缘接口处的焊缝平整，所述连续螺旋加强筋的外侧边缘接口处压制有一个向外凸起的小台阶；所述覆盖在连续螺旋加强筋内凹面的带状金属薄板边缘接口处压制有一个向上翘起的小斜边。
[0007]进一步，为加强内壁强度，所述形成单层圆筒管状结构的带状金属薄板中部压制有一定宽度的、内凹的台阶，台阶高度为带状金属薄板板厚。
[0008]具体地，所述连续螺旋加强筋的宽度为带状金属薄板宽度的1/5-1/4，所述内凹的台阶宽度为带状金属薄板宽度的1/40。
[0009]进一步，为增强防腐性能，所述单层圆筒管状结构的内外表面涂设有防腐涂层。
[0010]方案二:该内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，它是由一条压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，带状金属薄板上的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；再由另一条与所述纵向拱条等宽的、平整的带状金属薄板连续螺旋绕制成紧贴在连续螺旋加强筋内凹面上的内层螺旋带，内层螺旋带与连续螺旋加强筋内凹面的边缘搭接口处通过焊接固连。
[0011]方案三:该内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，它是由一条平整的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平整的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，再由另一条带状金属薄板拱条连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面构成连续螺旋加强筋；连续螺旋加强筋与圆筒管状结构外表面的边缘搭接口处通过焊接固连。
[0012]本发明具有如下优点:
[0013](I)重量轻。采用带状金属薄板制作单层螺旋波纹金属管，重量轻，安装方便。
[0014](2)环刚度高，抗拉伸能力强。管道上压制了连续螺旋加强筋，并通过重叠绕制，焊接成为一体，加强筋外壁和内壁都同时焊接起来，在结构上形成了一个箱型结构，既增加了管道环刚度又增加了管道的抗拉伸能力。
[0015](3)流动阻力小。管道内部无凹槽，壁面平整，阻力系数低。
[0016](4)耐腐蚀。如果采用抗腐蚀的金属薄板，无需增设防腐涂层；如采用非抗腐蚀金属薄板，内、外表面加设防腐涂层可起到防腐作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例1的立体结构示意图。
[0018]图2是本发明实施例1的带状金属薄板横截面图。
[0019]图3是本发明实施例1的轴向剖面图。
[0020]图4是图3中圆圈处的放大图。
[0021]图5是本发明实施例2的带状金属薄板横截面图。
[0022]图6是本发明实施例2的外形平面图。
[0023]图7是本发明实施例3的轴向剖面图。
[0024]图8是本图7中圆圈处的放大图。
[0025]图9是本发明实施例4的轴向剖面图。
[0026]图10是图9中圆圈处的放大图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0028]实施例1:
[0029]参见图1至图4，本实施例的单层螺旋波纹焊接金属管是由一条带状金属薄板I连续螺旋绕制形成图1所示的圆筒管状结构。图2所示是本实施例带状金属薄板I的横截面图，从图中可见，带状金属薄板I的右边缘上压制的纵向拱条2绕制后形成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋，带状金属薄板I在绕制圆圈时，上一圈横截面的左边缘成为下一圈横截面的右边缘纵向拱条2的内层，下一圈横截面的左边缘又将成为再下一圈横截面的右边缘的内层，如此左右边缘部分交错重叠绕制焊接，使位于带状金属薄板I右边缘上的纵向拱条2总是处于外层，光滑的带状金属薄板I左边缘总处于内层，这样，外层连续螺旋加强筋的内凹面就被重叠的内层金属带状薄板边缘覆盖，形成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面，带状金属薄板横截面重叠边缘接口处通过焊接固连，形成如图所示的焊缝3 ;焊接分内、外连续焊接，焊缝也能起到增加强度的作用。参见图2、图3、图4，连续螺旋加强筋的外侧边缘接口处压制有一个向外凸起的小台阶，覆盖在连续螺旋加强筋内凹面的带状金属薄板边缘接口处压制有一个向上翘起的小斜边，这样边缘搭接口处的焊缝更加平整。
[0030]从图1至图4中可见，本实施例带状金属薄板I右边缘上的纵向拱条2的截面形状为“ η ”形，因此所形成的连续螺旋加强筋的截面形状也为“ η ”形。纵向拱条2的截面形状也可以为“Λ”形，或者能起到加强作用的其他截面拱形。另外，如果带状金属薄板I采用抗腐蚀的金属薄板，无需增设防腐涂层；如采用非抗腐蚀金属薄板，内、外表面加设防腐涂层可起到防腐作用。
[0031]实施例2:
[0032]参见图5、图6，本实施例与实施例1不同的是，在带状金属薄板I上的中间压制有一条与形成连续螺旋加强筋的纵向拱条2平行且向下的台阶4，台阶4的高度为薄板板厚，起到加强内壁强度的作用，如图5所示。对于比较薄的带状金属薄板，也可以不压出台阶，如实施例1所示，因为金属板薄，变形量少，所以对整体卷管成型阻力也相对变小。本实施例中，形成连续螺旋加强筋的纵向拱条2宽度为带状金属薄板宽度的1/5-1/4，内凹的台阶4宽度为带状金属薄板宽度的1/40。
[0033]实施例3:
[0034]参见图7、图8，本实施例的单层螺旋波纹焊接金属管是由一条压制有纵向拱条的带状金属薄板I连续螺旋绕制构成的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，带状金属薄板I上的纵向拱条2绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；再由另一条与纵向拱条2等宽的、平整的带状金属薄板连续螺旋绕制成紧贴在连续螺旋加强筋内凹面上的内层螺旋带5，使得圆筒管状结构内壁平滑；内层螺旋带5与连续螺旋加强筋内凹面的边缘搭接口处通过焊接固连，3为焊缝。本实施例的金属管也能达到内表面平整无凹槽、外表面具加强筋的要求，其中，纵向拱条2的横截面形状同实施例1中纵向拱条2的横截面形状，其内、外表面也可加设防腐涂层增强防腐作用。
[0035]实施例4:
[0036]参见图9、图10，本实施例的单层螺旋波纹焊接金属管是由一条平整的带状金属薄板6连续螺旋绕制构成的内壁平整的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，再由另一条带状金属薄板拱条7连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面构成连续螺旋加强筋；连续螺旋加强筋与圆筒管状结构外表面的边缘搭接口处通过焊接固连，3为焊缝。本实施例的金属管也能达到内表面平整无凹槽、外表面具加强筋的要求，其中，带状金属薄板拱条7的横截面形状同实施例1中纵向拱条2的横截面形状，其内、外表面也可加设防腐涂层增强防腐作用。
[0037]本发明【具体实施方式】所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明，对本发明所描述的具体实施方案做出的各种修改、补充，或者采用类似的技术特征的代替，只要不偏离本发明的技术构思，或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，其特征在于:它是由一条一边缘压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平滑的单层圆筒管状结构；带状金属薄板上压制的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；带状金属薄板的另一边缘重叠绕制在连续螺旋加强筋的内侧，使连续螺旋加强筋的内凹面被带状金属薄板的另一边缘覆盖，构成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面；单层圆筒管状结构内外表面的边缘接口处通过焊接固连。
2.根据权利要求1所述内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，其特征在于:所述连续螺旋加强筋的外侧边缘接口处压制有一个向外凸起的小台阶；所述覆盖在连续螺旋加强筋内凹面的带状金属薄板边缘接口处压制有一个向上翘起的小斜边。
3.根据权利要求1或2所述内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，其特征在于:所述形成单层圆筒管状结构的带状金属薄板中部压制有一定宽度的、内凹的台阶，台阶高度为带状金属薄板板厚。
4.根据权利要求3所述内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，其特征在于:所述连续螺旋加强筋的宽度为带状金属薄板宽度的1/5-1/4，所述内凹的台阶宽度为带状金属薄板宽度的1/40。
5.根据权利要求4所述内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，其特征在于:所述单层圆筒管状结构的内外表面涂设有防腐涂层。
6.—种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管,其特征在于:它是由一条压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，带状金属薄板上的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；再由另一条与所述纵向拱条等宽的、平整的带状金属薄板连续螺旋绕制成紧贴在连续螺旋加强筋内凹面上的内层螺旋带，内层螺旋带与连续螺旋加强筋内凹面的边缘搭接口处通过焊接固连。
7.一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管，其特征在于:它是由一条平整的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平整的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，再由另一条带状金属薄板拱条连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面构成连续螺旋加强筋；连续螺旋加强筋与圆筒管状结构外表面的边缘搭接口处通过焊接固连。
【文档编号】F16L9/16GK104266010SQ201410490164
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】康希, 李想, 邹建, 李伟, 王海桥 申请人:湖南双马新材料科技有限公司