管状件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管状件，具体地，涉及一种管状件的制造方法。此外，本发明还涉及利用该制造方法制得的管状件。
【背景技术】
[0002]管路输送是物料输送领域常用的输送方式之一。例如，在混凝土等粘稠物料的输送中，可以利用混凝土输送栗驱动混凝土，以通过由输送管连接而成的输送线路连续输送至浇注现场。作为如混凝土布料装置等的重要部件，输送管的性能对于生产成本、效率等具有重要影响。
[0003]在传统技术中，输送管在使用一段时间后，达到一定方量就会由于磨损而无法继续使用。为了增长使用寿命，输送管常采用双层管，其中，内管(或称“主管”)由低合金钢淬火制得，以具有良好的耐磨性;外管由低碳钢制得，以避免输送管脆性过高、爆裂等问题。输送管端部通常设置有法兰，并通过焊接方式连接。此类输送管的缺点在于，不符合工程设备轻量化的发展要求，且内、外管之间通常存在间隙，内管易破裂、脱落等，进而堵塞管路，甚至发生爆裂等影响生产安全的事故。
[0004]目前，利用树脂基纤维复合材料代替传统技术中金属外管的制造工艺越来越受到人们的重视，其显著优点在于纤维复合材料轻质、强度高等，且能够有效消除内、外管之间的间隙。然而，此类输送管普遍存在法兰连接不牢固等问题，且纤维缠绕工艺较为复杂，制造效率低。具体地，如中国专利(申请)CN202708358U、CN101660635B中所公开的，法兰通常胶接、焊接或其组合方式连接，前者容易在输送物料(如混凝土)冲击下脱落，后者容易影响内管的淬硬性能。另外，纤维的缠绕过程需要使得纤维和主管同时具有沿轴向和周向的相对运动，不仅控制精度(如螺旋角)难以得到保证，而且效率较低。
[0005]有鉴于此，有必要提供一种新的制造方法，以解决上述现有技术存在的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种管状件的制造方法，该制造方法能够有效提高制造效率，且使制得的管状件的管连接件(如法兰)连接牢固，不会影响内管的淬硬性會泛。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种管状件的制造方法，所述管状件包括主管、分别设置于该主管的两端的管连接件以及包覆于所述主管和所述管连接件的外周面上的纤维复合材料层，所述管连接件的外周面上形成有凹槽，所述制造方法包括:包覆所述纤维复合材料层的步骤S1:
[0008]使得第一纤维纱线的释放端与所述主管至少具有沿轴向的相对运动，以使所述第一纤维纱线在设置于所述主管的两端的所述管连接件之间连续往复地铺设在所述主管和所述管连接件上形成轴向纤维，其中，在所述释放端沿从所述主管向所述管连接件方向越过该管连接件的所述凹槽时使得第二纤维纱线沿周向缠绕于所述轴向纤维，并形成为用于将所述轴向纤维锁定至所述管连接件的所述凹槽内的第一周向纤维。
[0009]优选地，所述管连接件的外周面上形成有沿轴向布置的多个台阶部以在相邻所述台阶部之间形成为所述凹槽，并且，所述第二纤维纱线在至少两个所述台阶部的远离所述主管的一侧缠绕所述轴向纤维。
[0010]优选地，各个所述台阶部沿轴向依次排列于所述管连接件的外周面上并分别形成为圆锥台形，且该圆锥台形的大端朝向远离所述主管的一侧。
[0011 ]优选地，所述管连接件与所述主管具有相同的内径，且所述制造方法包括在所述步骤S1之前进行的步骤:将所述管连接件同轴地对接至所述主管的端部。
[0012]优选地，所述步骤S1还包括子步骤:使得所述第一纤维纱线缠绕于所述轴向纤维和/或所述第一周向纤维上以形成螺旋纤维。
[0013]优选地，所述管连接件的靠近所述主管的端部外周面形成为沿朝向该主管的方向渐缩的圆锥台面，该圆锥台面的锥度为1:5.8?1:1.3。
[0014]优选地，在所述步骤S1中，使得所述第一纤维纱线的释放端与所述主管仅具有沿轴向的相对运动，以使形成为所述轴向纤维的所述第一纤维纱线沿轴向往复地铺设在所述主管和所述管连接件上。
[0015]优选地，在所述步骤S1中，将所述主管和所述管连接件固定于缠绕轴上，并使所述第一纤维纱线的释放端沿轴向运动，以形成所述轴向纤维，并且/或者，锁定所述第一纤维纱线的释放端，并使所述主管和所述管连接件在所述缠绕轴带动下旋转，以形成所述第一周向纤维。
[0016]优选地，在所述步骤S1中，利用第三纤维纱线沿周向缠绕于所述轴线纤维，并形成为位于所述管连接件的朝向所述主管的端口周围的第二周向纤维以使所述轴向纤维具有预应力。
[0017]此外，本发明还提供一种利用上述制造方法制得的管状件，该管状件为输送管或缸同。
[0018]通过本发明的上述技术方案，在包覆纤维复合材料层过程中，利用单独的第一周向纤维将轴向纤维锁定在管连接件的凹槽内，从而能够连续往复的铺设轴向纤维，有效提高了管状件的制造效率，同时在不影响内管的淬硬性能的前提下保证了管连接件的连接强度。尤其是在优选方案中，轴向纤维沿主管的轴向延伸，因而可以(例如，利用多个缠丝头)同时地铺设纤维纱线，有效提高了纤维铺设效率和管状件的制造效率。该轴向纤维便于均匀地铺设，并在轴向极大地发挥其抗拉伸性能。轴向纤维由第一周向纤维锁定在管连接件的凹槽内，从而能够牢固地连接管连接件，避免在物料冲击作用下脱落。
[0019]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0020]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0021]图1是利用本发明一种优选实施方式的制造方法制得的输送管的结构示意图；
[0022]图2是图1中输送管的管连接件的结构示意图；
[0023]图3a_图3g依次表示制造图1中的输送管的各工艺步骤；
[0024]图4表示制造图1中的输送管使用的缠丝结构；
[0025]图5是用于表示包覆纤维复合材料层的步骤中各子步骤的工艺流程图。
[0026]附图标记说明
[0027]1 主管2 管连接件
[0028]21 凹槽22 台阶部
[0029]3 纤维复合材料层31轴向纤维
[0030]32第一周向纤维 33第二周向纤维
[0031]4 纤维纱线41第一纤维纱线
[0032]42第二纤维纱线 43第三纤维纱线
[0033]5 缠绕轴6 缠丝头
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0035]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“周向”通常是指环绕管状件(如输送管)的中心线(如圆形管状件的中心轴线)的方向，“轴向”通常是指平行于所述中心线的方向。但是，在本发明中，除非特别说明，使用的特定术语“轴向