一种增强型复合电熔套筒的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种增强型复合电熔套筒，包括塑料基体(4)、增强装置(3)和加热装置，增强装置(3)嵌入于塑料基体(4)内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体(4)内壁的两端，所述塑料基体(4)是一个圆环形套筒。本实用新型中增强装置与塑料基体界面粘结强度高，二者完全熔为一体，不会分层；增强装置与塑料基体热膨胀系数一致，在增强型复合电熔套筒通电加热时，增强装置不会阻碍塑料基体的膨胀，在管道与增强型复合电熔套筒交界处具有良好的熔接效果，连接可靠性高；接头承压能力高，可应用于压力大于1.6MPa的中压领域。
【专利说明】
一种増强型复合电熔套筒
技术领域
[0001]本实用新型属于管件制造与工程连接技术领域，涉及一种管道连接用管件。
【背景技术】
[0002]电熔套筒是塑料管道连接中一种非常重要的连接接头，将同一方向的管道牢固的熔焊在一起，而国内目前大部分电熔套筒都是PE、PVC等纯塑料注塑电熔套筒，纯塑料电熔管件与管材的连接是靠纯塑料电熔管件承插口内壁布设的电热丝加热，先使得管材和管件受热膨胀，排除管材外壁与管件内壁之间的空气，然后加大供给电热丝的电压使得界面处树脂彻底熔化，进而使得管件与管材连接界面处产生聚合物熔融连接成永久性连接，纯塑料管件与管材之间同体熔接，熔接效果较好，连接方便可靠，但是纯塑料电熔管件最高承受压力为1.6MPa，只能应用于低压场合，而无法应用于一些中高压领域。在应用于大于1.6MPa的场合时，纯塑料管件的承压能力和安全可靠性缺乏保证。
[0003]目前，大于1.6MPa使用压力的管道应用较多的有钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管，在大于1.6MPa应用时采用钢骨架增强的聚合物电熔管件，钢骨架聚合物管件采用带网孔钢骨架或者钢丝骨架焊接增强体，在带网孔钢骨架或者钢丝骨架上注塑聚乙烯热塑性塑料，然后在管件内壁螺旋缠绕电热丝制备而成。由于钢骨架在管体或者管件受热时，对管体或者管件的膨胀起到阻碍作用，所以不能完全使得管材外壁与管件内壁之间的间隙和空气排尽，进而影响到钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管与钢骨架增强聚合物电熔管件之间的连接可靠性。专利CN1431421A公开了有孔钢骨架增强复合聚合物管道接头，可以在一定程度上改善上述问题，但是并不能从根本上解决这个问题。况且钢骨架塑料复合电熔套筒，由塑料基体、带网孔钢骨架、及电热丝组成，带网孔钢骨架与塑料基体属于两种完全不一样的材质，时间久了容易分层。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有电熔套筒技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种增强型复合电熔套筒，其增强层与塑料基体界面粘结强度高，二者完全熔为一体，不会分层。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]—种增强型复合电熔套筒，包括塑料基体、增强装置和加热装置，增强装置嵌入于塑料基体内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体内壁的两端。
[0007]所述塑料基体是一个圆环形套筒。
[0008]所述增强型复合电熔套筒的内径与管道的外径相匹配。
[0009]所述塑料基体的基材为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺树脂，优选聚乙烯。
[0010]所述增强装置是由连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材交叉缠绕得到的，带有若干个孔隙的圆环形套筒结构。
[0011]所述连续纤维为连续玻璃纤维、连续碳纤维、连续芳纶纤维、连续玄武岩纤维或者连续聚酯纤维，优选连续玻璃纤维。
[0012]所述热塑性树脂可以为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺树脂，树脂基体的选择与管道材质保持一致，优选聚乙烯。
[0013]所述若干个孔隙所占的面积占增强装置的总表面积的20?40%。
[0014]所述加热装置包括第一组电热丝、第一个接线柱、第二组电热丝和第二个接线柱，所述第一组电热丝与所述第一个接线柱连接形成闭合的通路，所述第二组电热丝与所述第二个接线柱连接形成闭合的通路，所述第一组电热丝与所述第二组电热丝分别布设于塑料基体内壁的两端，所述第一个接线柱和所述第二个接线柱分别位于塑料基体外壁的两端。
[0015]所述第一组电热丝与所述第二组电热丝均为铜电阻丝、镍铬合金、铁铬合金或铜镍合金。
[0016]—种上述增强型复合电熔套筒的制备方法，包括以下步骤:
[0017]使用连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材左右螺旋缠绕得到圆环形套筒结构，得到增强装置;连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材在左螺旋缠绕时，相邻连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材之间留有孔隙，连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材在右螺旋缠绕时，相邻连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材之间留有孔隙；
[0018]将增强装置预先嵌入注塑模具内，然后利用注塑机往模具内注塑塑料基体的基材，最后加入第一个接线柱和第二个接线柱，得到带有接线柱的增强型复合电熔套筒；
[0019]通过布线机在套筒内壁布设加热装置的第一组电热丝和第二组电热丝;将布设好的第一组电热丝和第二组电热丝与第一个接线柱和第二个接线柱分别连接起来，形成导电通路。
[0020]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下优点和有益效果:
[0021 ]本实用新型中增强装置与塑料基体界面粘结强度高，二者完全熔为一体，不会分层;增强装置与塑料基体热膨胀系数一致，在增强型复合电熔套筒通电加热时，增强装置不会阻碍塑料基体的膨胀，在管道与增强型复合电熔套筒交界处具有良好的熔接效果，连接可靠性高;接头承压能力高，可应用于压力大于1.6MPa的中压领域。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型实施例的增强型复合电熔套筒的结构示意图。
[0023]图2为增强装置的结构示意图。
[0024]图中:11为第一组电热丝，12为第二组电热丝，21为第一个接线柱，22为第二个接线柱，3为增强装置，4为塑料基体，5为管道，31为连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材，32为孔隙。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图所示实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，图1为本实用新型实施例的增强型复合电熔套筒的结构示意图。
[0028]—种增强型复合电熔套筒，包括塑料基体4、增强装置3和加热装置，增强装置3嵌入于塑料基体4内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体4内壁的两端。塑料基体4是一个圆环形套筒，增强型复合电熔套筒的内径与管道5的外径相匹配，塑料基体4的材质为聚乙烯，管道5的材质为PE材质。
[0029]增强装置3是由连续玻璃纤维增强聚乙烯复合材料带材31交叉缠绕得到的，带有若干个孔隙32的圆环形套筒结构。如图2所示，图2为增强装置的结构示意图。若干个孔隙32所占的面积占增强装置3的总表面积的20?40%。连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材31在左螺旋缠绕时，相邻连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材31之间留有孔隙32，连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材31在右螺旋缠绕时，相邻连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材31之间留有孔隙32。
[0030]加热装置包括第一组电热丝11、第一个接线柱21、第二组电热丝12和第二个接线柱22，所述第一组电热丝11与所述第一个接线柱21连接形成闭合的通路，所述第二组电热丝12与所述第二个接线柱22连接形成闭合的通路，所述第一个接线柱21和所述第二个接线柱22分别位于塑料基体4外壁的两端。
[0031]第一组电热丝11与第二组电热丝12均为铜电阻丝，通过布线机在增强套筒内壁布设电阻丝，成型后可在增强型复合电熔套筒两端的内壁处形成导电区，第一个接线柱21和第二个接线柱22分别与第一组电热丝11和第二组电热丝12分别进行连接。通电后在增强型复合电熔套筒内壁与管道5外壁之间形成熔融连接。
[0032]将增强装置3预先嵌入注塑模具内，然后利用注塑机往模具内注塑塑料基体4的基材HDPE树脂，注塑的树脂在注塑模压的作用下透过增强装置3的孔隙32充模，增强装置3嵌入于塑料基体4中，最后加入第一个接线柱21和第二个接线柱22，得到带有接线柱的增强型复合电熔套筒;通过布线机在套筒内壁布设加热装置的第一组电热丝11和第二组电热丝12;将布设好的第一组电热丝11和第二组电热丝12与第一个接线柱21和第二个接线柱22分别连接起来，形成导电通路。
[0033]实施例2
[0034]—种增强型复合电熔套筒，包括第一组电热丝11、第二组电热丝12、增强装置3和聚丙烯塑料基体4。第一组电热丝11、第二组电热丝12在电熔管件成型后，通过布线机后布设于管件两端内壁，第一组电热丝11和第二组电热丝12均为铜镍合金，第一个接线柱21和第二个接线柱22分别与第一组电热丝11和第二组电热丝12分别进行连接。通电后在增强型复合电熔套筒内壁与聚丙烯材质管道5外壁之间形成熔融连接。第一个接线柱21和第二个接线柱22设置于电熔套筒两端处。增强装置3通过连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料带材31交叉缠绕而成，在成型过程中留有交叉孔隙32，增强装置3作为嵌件预先嵌入注塑模具中，然后通过注塑聚丙烯树脂成型，注塑的树脂在注塑模压的作用下透过增强装置3的孔隙32充模，增强装置3嵌入于塑料基体4中，位于电熔套筒轴向正中间。
[0035]实施例3
[0036]—种增强型复合电熔套筒，包括第一组电热丝11、第二组电热丝12、增强装置3和聚氯乙烯塑料基体4。第一组电热丝11、第二组电热丝12在电熔管件成型后，通过布线机后布设于管件两端内壁，第一组电热丝11、第二组电热丝12均为铜电阻丝，第一个接线柱21和第二个接线柱22分别与第一组电热丝11和第二组电热丝12分别进行连接。通电后在增强型复合电熔套筒内壁与聚氯乙烯材质管道5外壁之间形成熔融连接。第一个接线柱21和第二个接线柱22设置于电熔套筒径向两端处。增强装置3通过连续玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料带材31交叉缠绕而成，在成型过程中留有交叉孔隙32，增强装置3作为嵌件预先嵌入注塑模具中，然后通过注塑聚氯乙烯树脂成型，注塑的树脂在注塑模压的作用下透过增强装置3的孔隙32充模，增强装置3嵌入于塑料基体4中，位于电熔套筒轴向正中间。
[0037]上述实施例中使用的连续纤维增强热塑性树脂复合材料均由上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司提供，其他材料为市售。
[0038]实施例4
[0039]使用连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料带材31左右螺旋缠绕得到圆环形套筒结构，得到增强装置3;连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料带材31在左螺旋缠绕时，相邻连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料带材31之间留有孔隙32，连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料带材31在右螺旋缠绕时，相邻连续碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料带材31之间留有孔隙32;所有孔隙32所占的面积占增强装置3的总表面积的20?40%。
[0040]将增强装置3预先嵌入注塑模具内，然后利用注塑机往模具内注塑塑料基体4的基材聚酰胺树脂，最后加入第一个接线柱21和第二个接线柱22，得到带有接线柱的增强型复合电熔套筒;通过布线机在套筒内壁布设加热装置的第一组电热丝11和第二组电热丝12;将布设好的第一组电热丝11和第二组电热丝12与第一个接线柱21和第二个接线柱22分别连接起来，形成导电通路。
[0041]得到的增强型复合电熔套筒包括塑料基体4、增强装置3和加热装置，增强装置3嵌入于塑料基体4内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体4内壁的两端。塑料基体4是一个圆环形套筒;增强型复合电熔套筒的内径与聚酰胺树脂管道5的外径相匹配。
[0042]加热装置包括第一组电热丝11、第一个接线柱21、第二组电热丝12和第二个接线柱22，第一组电热丝11与第一个接线柱21连接形成闭合的通路，第二组电热丝12与第二个接线柱22连接形成闭合的通路，第一组电热丝11与第二组电热丝12分别布设于塑料基体4内壁的两端，第一个接线柱21和第二个接线柱22分别位于塑料基体4外壁的两端。第一组电热丝11与第二组电热丝12均为镍铬合金。
[0043]实施例5
[0044]使用连续聚酯纤维增强聚乙烯复合材料带材31左右螺旋缠绕得到圆环形套筒结构，得到增强装置3;连续聚酯纤维增强聚乙烯复合材料带材31在左螺旋缠绕时，相邻连续聚酯纤维增强聚乙烯复合材料带材31之间留有孔隙32，连续聚酯纤维增强聚乙烯复合材料带材31在右螺旋缠绕时，相邻连续聚酯纤维增强聚乙烯复合材料带材31之间留有孔隙32;所有孔隙32所占的面积占增强装置3的总表面积的20?40%。
[0045]将增强装置3预先嵌入注塑模具内，然后利用注塑机往模具内注塑塑料基体4的基材聚乙烯，最后加入第一个接线柱21和第二个接线柱22，得到带有接线柱的增强型复合电熔套筒;通过布线机在套筒内壁布设加热装置的第一组电热丝11和第二组电热丝12;将布设好的第一组电热丝11和第二组电热丝12与第一个接线柱21和第二个接线柱22分别连接起来，形成导电通路。
[0046]得到的增强型复合电熔套筒包括塑料基体4、增强装置3和加热装置，增强装置3嵌入于塑料基体4内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体4内壁的两端。塑料基体4是一个圆环形套筒;增强型复合电熔套筒的内径与聚乙烯管道5的外径相匹配。
[0047]加热装置包括第一组电热丝11、第一个接线柱21、第二组电热丝12和第二个接线柱22，第一组电热丝11与第一个接线柱21连接形成闭合的通路，第二组电热丝12与第二个接线柱22连接形成闭合的通路，第一组电热丝11与第二组电热丝12分别布设于塑料基体4内壁的两端，第一个接线柱21和第二个接线柱22分别位于塑料基体4外壁的两端。第一组电热丝11与第二组电热丝12均为铁铬合金。
[0048]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种增强型复合电熔套筒，其特征在于:包括塑料基体(4)、增强装置(3)和加热装置，增强装置(3)嵌入于塑料基体(4)内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体(4)内壁的两端； 所述塑料基体(4)的基材为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺树脂； 所述增强装置(3)是由连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材(31)交叉缠绕得到的并且带有若干个孔隙(32)的圆环形套筒结构； 所述连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材(31)中含有的连续纤维为连续玻璃纤维、连续碳纤维、连续芳纶纤维、连续玄武岩纤维或者连续聚酯纤维； 所述连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材(31)中含有的热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺树脂。2.根据权利要求1所述的增强型复合电熔套筒，其特征在于:所述塑料基体(4)是一个圆环形套筒。3.根据权利要求1所述的增强型复合电熔套筒，其特征在于:所述增强型复合电熔套筒的内径与管道(5)的外径相匹配。4.根据权利要求1所述的增强型复合电熔套筒，其特征在于:所述若干个孔隙(32)所占的面积占增强装置(3)的总表面积的20?40%。5.根据权利要求1所述的增强型复合电熔套筒，其特征在于:所述加热装置包括第一组电热丝(11)、第一个接线柱(21)、第二组电热丝(12)和第二个接线柱(22)，所述第一组电热丝(11)与所述第一个接线柱(21)连接形成闭合的通路，所述第二组电热丝(12)与所述第二个接线柱(22)连接形成闭合的通路，所述第一组电热丝(11)与所述第二组电热丝(12)分别布设于塑料基体(4)内壁的两端，所述第一个接线柱(21)和所述第二个接线柱(22)分别位于塑料基体(4)外壁的两端。6.根据权利要求5所述的增强型复合电熔套筒，其特征在于:所述第一组电热丝(11)与所述第二组电热丝(12)均为铜电阻丝、镍铬合金、铁铬合金或铜镍合金。
【文档编号】F16L47/03GK205655025SQ201620259725
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月30日 公开号201620259725.7, CN 201620259725, CN 205655025 U, CN 205655025U, CN-U-205655025, CN201620259725, CN201620259725.7, CN205655025 U, CN205655025U
【发明人】杨桂生, 徐龙彬
【申请人】青海柴达木杰青科技有限公司