专利名称：加筋耐压塑料管及管连接件的制作方法
技术领域：
本实用新型属一种塑料管材及塑料管连接件，包括玻璃钢类的纤维增强塑料管材及管连接件，特别是大管径的塑料管及管连接件。
为了提高塑料管材的强度，已有技术中有在管材的壁内或外壁上加筋的方案，ZL93100742.9公开的技术是在塑料管材外壁设环向筋材，用以提高管材的外刚度和抗内压能力，在相同的管径和承压性能下，减少壁厚，节省材料；ZL94209612.6公开的技术是在管材内径与管外壁直径之和一半的部位(即管壁内中间部位)设网状筒形筋材骨架，这个方案也有助于提高管材的机械强度，但它们还存在着当管材直径增大时，为了满足外刚度和抗内压力学要求，管材壁厚随之增大，成本较高的不足。
本实用新型旨在提供一种在满足相同外刚度和抗内压要求的前提下，能进一步减少管壁用料，降低成本的加筋耐压塑料管及塑料管连接件。
实现上述目的的技术方案是本实用新型在塑料管材的圆筒形管壁内设有强度和弹性模量显著高于管壁材质的环向筋，其特征在于，该环向筋至少有一层是设在贴近管壁外壁面或内壁面的部位。
对塑料管连接件也采用与上述相同的方案，即在塑料管连接件的圆筒形管壁内设有强度和弹性模量显著高于管壁材质的环向筋，其特征在于，该环向筋至少有一层是设在贴近管壁外壁面或内壁面的部位。
环筋越靠近外壁面或内壁面，越可加大惯性矩，例如对10mm壁厚的高密度聚乙烯塑料管材，用直径为2mm的钢丝作螺旋形环向筋时，若环筋按现有技术所述设在管壁中间部位，纵向间距5mm时，惯性矩为124.4mm4；而若按本实用新型构思方案之一在管壁靠近外壁面及内壁面的部位各设一层螺旋形环向筋，纵向间距为10mm，两层环向筋径向中心距6mm(筋材各自与管材外壁面和内壁面保留1mm间距作保护层)时，惯性矩则为1602.4mm4，是前者的12.9倍，二者抗内压性能相同，而后者的惯性矩则比前者提高了十几倍，大大提高了外刚度，所以在能满足管材或管连接件外壁表面或内壁表面作环筋保护层的条件下，应使壁内的环向筋材尽量靠近外壁或内壁壁面。
本实用新型能在同一管径、满足相同外刚度和抗内压力学性能要求的前提下，进一步减少管材或管连接件的管壁厚度，取得节省用料、降低成本的效果。特别是用于直径大于200mm的大直径塑料管材及管连接件时，可取得明显的经济效益，一般可节省管材用料20-40％。
图1、本实用新型实施例1管材结构示意图1-塑料管壁 2-环向筋3-管腔φ-管径图2、本实用新型实施例2管材结构示意图4-环向筋5-纵筋图3、本实用新型实施例3管材结构示意图6-空腔图4、本实用新型实施例4管材结构示意图7-填充物图5-本实用新型实施例5管材结构示意图8-空心异型型材图6、本实用新型实施例6管材结构示意图图7、本实用新实施例7管连接件结构示意图9-管连接件10-管材实施例1(参见图1)本例在管壁内贴近外壁面的部位设有螺旋形环向筋2，对承受管内压力来说，将环筋设在靠近外壁的部位比设在靠近内壁的部位更能可靠地发挥环筋对管壁的支承作用。
实施例2(参见图2)本例在管壁内贴近外壁的部位设有螺旋形环向筋2，在贴近内壁的部位设有螺旋形环向筋4。同时本例还设有纵向筋5，设纵向筋可减少管材的纵向形变，还可提高管材轴向受力的机械强度，以适应在某些使用或加工过程中需要承受较大轴向力的情况，进一步达到节省材料的目的。
实施例3(参见图3)本例在管壁内贴近外壁的部位设有螺旋形环向筋2，管壁内中部还设有螺旋形环向空腔6，这种环向空腔可在满足相同直径、惯性矩、力学性能前提下进一步减少用料，降低成本。
本例采用热缠绕成型工艺制作，在缠绕过程中即可形成螺旋形环向空腔。
实施例4(参见图4)本例在管壁内贴近外壁和贴近内壁的部位都设有螺旋形环向筋材，在管壁内中部设有螺旋形环向空腔6，空腔内有廉价填充物7。
本例在加工过程中通过设置填充物7，在加工中即可形成与管壁材料不同的腔体。腔体内的填充物价格远低于管材，所以可节约管材用料。
本例是直径为1.9米的玻璃钢塑料管，抗内压0.6MPa，外刚度5000Pa，由于采用了本发明结构，使之比已有同样直径和性能的管材用料减少三分之一，售价可由已有管材的7600元/米降至4500元/米。
实施例5(参见图5)本例在管壁内靠近外壁的部位设有环向筋，在管壁内中部设有用空心异型型材8作骨架的环向空腔6。异型型材的横截面为四角为圆弧形的长方形或正方形。
空腔横截面可以是圆形的，也可是四角为圆弧形的长方形或正方形的，后者比前者更利于管材减少壁厚，节省用料。
实施例6(参见图6)本例在管壁内贴近外壁和贴近内壁的部位都设有螺旋形环向筋材，在管壁内中部设有两层螺旋形环向空腔。这种结构尤其适用于大直径的管材，如玻璃钢管。
实施例7本例为管连接件。在管连接件9圆筒形管壁内贴近外壁面的部位设有螺旋形环向筋2，为提高其纵向承载能力，还设有纵筋5。
权利要求1.加筋耐压塑料管，在管材的圆筒形管壁内设有强度和弹性模量显著高于管壁材质的环向筋，其特征在于所述的环向筋至少有一层是设在贴近管壁外壁面或内壁面的部位。
2.根据权利要求1所述的加筋耐压塑料管，其特征在于在贴近管壁外壁面和内壁面的的部位各设置一层螺旋形环向筋。
3.根据权利要求1或2所述的加筋耐压塑料管，其特征在于在所述管壁内中部还设有环向空腔(6)。
4.根据权利要求3所述的加筋耐压塑料管，其特征在于所述环向空腔(6)的横截面是四角为圆弧形的长方形或正方形。
5.根据权利要求1或2所述的加筋耐压塑料管，其特征在于在所述管壁内还设有纵向筋(5)。
6.根据权利要求3所述的加筋耐压塑料管，其特征在于在所述管壁内还设有纵向筋(5)。
7.根据权利要求4所述的加筋耐压塑料管，其特征在于在所述管壁内还设有纵向筋(5)。
8.加筋耐压塑料管连接件，在管连接件的圆筒形管壁内设有强度和弹性模量显著高于管壁材质的环向筋，其特征在于所述的环向筋至少有一层是设在贴近管壁外壁面或内壁面的部位。
专利摘要加筋耐压塑料管及管连接件,现有加筋耐压塑料管的环向筋材是设在管材外壁上或壁内中间部位,本实用新型将环形筋材设在管材或管连接件管壁内贴近外壁或内壁的部位,提高了管材及管连接件的惯性矩,从而可在相同管径,满足相同外刚度和抗内压力学性能的前提下,减少壁厚,节省用料,降低成本。采用本实用新型的加筋耐压塑料管及管连接件,可节约用料20—40%,特别用于大管径塑料管材及管连接件时,能取得明显的经济效益。
文档编号F16L9/12GK2278826SQ97210709
公开日1998年4月15日 申请日期1997年1月23日 优先权日1997年1月23日
发明者张国祥 申请人:张国祥