专利名称：一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管及其制作工艺。
背景技术：
现有市售的塑料管一般都采用了钢丝网状增强或钢丝双向缠绕增强的处理方法， 经该处理方法处理过的塑料管材，其特点是轴向钢性较好，但又因其轴向钢性的增强而影 响了轴向柔软性，抗地质下沉性，承口焊接处抗拉性的下降；其二，经前述处理方法处理的 管材，其两管承口的连接均是采用电熔管件焊接，焊接时因温度高，两种材料即钢丝与塑料 的热膨胀系数不同产生分离，另外，焊接时两承口管壁的相互横向移动与错位使管材承口 对接处的非"圆度"增大而难以保证对接质量，"圆度"即为承口对接处任一正截面上半径差 为某一数值的两个同心圆区域；尤其是对压力等级较低(即管壁较薄)的管材，会因管材承 口对接处的非"圆度"而更难以保证对接质量；其后果会使管材承口对接处截面强度与刚性 均不能承载管内压力而引发管材管壁鼓胀、变形、以至开裂，导致管道漏水漏气，造成供水、 供气、供液系统维护困难，资源损失严重以及燃气泄漏造成对环境的污染；其三经网状增 强处理方法处理的管材，其网状体是预埋在管壁厚度的二分之一处，导致生产成本与原材 料成本增加了许多其四经双向缠绕增强处理方法处理的管材，其缠绕体是预置在整根 管壁外部，给承口对接处带来安装与维修的困难，而且满布缠绕体会导致生产成本和材料 成本都较高。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管， 它具有结构简单，连接功能增加，承口对接质量高，承口截面强度大，刚性好，无流体阻力、 无泄漏隐患、无资源浪费，便于工程施工和系统维护，使用安全、可靠，易于普及推广。
本发明的又一个目的在于提供一种制作承口增强复合型塑料管的工艺，它制作工 艺简单、可靠，操作安全、容易，不需投入大型设备，产品制作成本低，无环境污染，易于施
工、安装、维护和推广。 为了实现上述目的， 一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，它包括管壁和承口 ， 其承口端部内径长L的管壁为加厚增强壁，距离承口端部外径长M的管壁为纲丝增强壁，纲 丝增强壁包括粘胶层，粘胶层外设标识、防护层，纲丝增强壁壁厚S与纲丝直径小与管壁外 径D按相互对应比值设置。
为了实现结构优化，其进一步的措施是于纲丝增强壁壁厚S与纲丝直径小与管 壁外径D的相互对应比值为S6. 8 28. 4mm :小O. 7 1. 10mm : D75 630mm或S6. 2 26.7mm :小O. 7 1. lmm : D75 630mm或S5. 6 25. 3mm :小0. 7 1. lmm : D75 630mm或S5. 0 23. 8mm :小0. 7 1. 1mm : D75 630mm。于纲丝增强壁壁厚S与纲丝直 径小与管壁外径D的相互对应比值为S5. 5 22. 4mm :小O. 7 1. 1mm : D110 630mm 或S5. 0 21.0mm :小O. 7 1. lmm : D110 630mm。于纲丝增强壁壁厚S与纲丝直径小 与管壁外径D的相互对应比值为S7. 7 18. 6mm :小O. 9 1. 1mm : D200 630mm。于加 厚增强壁内端处设过渡区W。于纲丝增强壁中的钢丝为扁形钢丝，钢丝间距为3-10mm。于 纲丝增强壁中的钢丝为螺旋式环绕。于纲丝增强壁中的钢丝为网状式环绕。于管壁外径长 M与管壁内径长L的比值为1 : 2。 为了实现上述另一目的，制作一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的工艺，它 用塑料树脂混配料作原料，同时于烘干机、挤出机、模头、模具、真空箱、喷淋箱、绕丝机、高 频机、牵引机、切割机等设备的同步控制下制作产品，其操作步骤如下 I 、原料干燥处理-烘干机；
n、塑化混拌挤出-挤出机； m、恒温整定输出-模头；
IV、真空定径-模具、真空箱；
V 、管壁内径加厚_牵引机慢速运行、真空箱；
VI 、管壁内径减薄_牵引机快速运行、真空箱；
vn、管壁内径加厚-牵引机慢速运行、真空箱；
VIII、 喷淋、冷却-喷淋箱；
IX、 纲丝环绕-绕丝机；
X、 加热-高频机；
XI、 粘胶-模头、模具、挤出机；
xn 、标识、防腐覆盖_模头、模具、标识线机、挤出机；
XIII、 真空定径_模具、真空箱；
XIV、 喷淋、冷却-喷淋箱；
XV、 牵引-牵引机；
xvi、定尺、切断-切割机。 本发明主要在其管材管壁承口端部内径长L的管壁为加厚增强壁，距离承口端部 外径长M的管壁为纲丝增强壁，纲丝增强壁包括粘胶层，粘胶层外设标识、防护层，纲丝增 强壁壁厚S与纲丝直径小与管壁外径D按相互对应比值设置及采用塑料树脂混配料作原 料，同时于烘干机、挤出机、模头、模具、真空箱、喷淋箱、绕丝机、高频机、牵引机、切割机等 设备的同步控制下制作纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的技术方案，它克服了现有采用 钢丝网状增强或钢丝双向缠绕增强方法处理制作的市售塑料管，因其轴向钢性的增强而影 响了轴向柔软性，抗地质下沉性，承口焊接处的抗拉性以及电熔管件焊接时因管材承口对 接处的非"圆度"致使管材承口对接处截面强度与刚性均不能承载管内压力而引发管材管 壁鼓胀、变形、以至开裂，导致管道漏水漏气，造成供水、供气、供液系统维护困难，资源损失 严重以及燃气泄漏造成对环境的污染和较高的生产成本和材料成本等缺陷。
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本发明相比现有技术所产生的有益效果
(a) 采用在其管材管壁承口端部内径长L的管壁设置为加厚增强壁，距承口端部外径 长M的管壁设置为纲丝增强壁，且钢丝与承口端部的加厚增强既相互衔接又相互错开设 置，使环绕钢丝的管壁壁厚达到最小，提高了承口端部的综合性能，从而节省了大量的管壁 用料，节约了资源，显著降低了产品的材料成本；
(b) 由于管材管壁外径设有环绕钢丝，加强了管材管壁的刚性，且管材管壁不易变形， 抗地质下沉性能显著提高；
(c) 产品连接功能增加，使电熔管件焊接方法的熔焊效果显著，承口加厚增强，方便安 装，熔焊对接快速、准确，施工容易，维护方便；
(d) 产品承口对接质量高，承口加厚增强，两承口对接的同"圆度"明显提高，承口对接 处的截面强度高，刚性、韧性、绝缘性均好，耐磨、耐腐蚀，无流体阻力增加，使用寿命长；
(e) 产品结构简单，制作工艺容易，不需投入新的大型设备，生产成本较低；
(f) 产品使用安全、可靠，消除了泄漏隐患，节约了能源资源，改善了系统环境，性价比 优异，具有广阔的市场前景和推广潜力；
(g) 本发明扩大了 PE、 PVC-U、 PVC-M等塑料管的应用范围。 本发明适合作各种输水工程，输气工程的连接管材；特别适合作PE、 PVC-U、 PVC-M 等塑料管材的管壁增强与承口加厚。 下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的剖视图。 图2为本发明的纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的制作工艺流程图。 图3为本发明的纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的壁厚S、纲丝直径小、公称外
径D的相互对应比值数据表。 图中1、管壁，2、承口，3、加厚增强壁，4、纲丝增强壁，5、钢丝，6、粘胶层，7、防腐 层，L-内径长，M-外径长，S-壁厚，小-直径，D-外径，W-过渡区，K-间距。
具体实施例方式
参见附图，一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，它包括管壁1和承口 2，其承 口 2端部内径长L的管壁1为加厚增强壁3，距离承口 2端部外径长M的管壁1为纲丝增强 壁4，为了使环绕钢丝5两端头与承口 2有较好的综合、吻合性能，较高的平衡性能，较优异 的对接热熔性能，外径长M与内径长L的比值按1 : 2设置，纲丝增强壁4包括粘胶层6，粘 胶层6外设标识、防护层7，纲丝增强壁4壁厚S与纲丝5直径小与管壁1外径D按相互对 应比值设置。 由附图所示，D-管壁1公称外径(mm)，S-管壁l壁厚(mm)，小-纲丝5直径(mm)，K-纲丝5间距，L-承口 2端部内径长(mm)，M-距承口 2端部外径长(mm)，W-加厚、减簿、加
厚过渡区。 参照附图，为了进一步改善管材的综合性能，提高管材管壁的轴向刚性，抗地质下 沉性，承口焊接处的抗拉性，以及管材的强度、韧性、绝缘性、耐磨性、耐腐蚀性等；为了有效 利用资源和节约原材料，本发明的纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的壁厚S、纲丝直径 小、公称外径D按图3的相互对应比值数据表设置，
本发明提供数种实施方式的壁厚S、纲丝直径小、公称外径D的相互对应比值数据表， 该表的取值比例范围，有纲丝增强壁4壁厚S与纲丝5直径小与管壁1外径D的相互对 应比值为S6. 8 28. 4mm :小0. 7 1. 10mm : D75 630mm或S6. 2 26. 7mm :小0. 7 1. lmm : D75 630mm或S5. 6 25. 3mm :小O. 7 1. lmm : D75 630mm或S5. 0 23. 8mm :小O. 7 1. lmm : D75 630mm ;纲丝增强壁4壁厚S与纲丝5直径小与管壁 1外径D的相互对应比值为S5. 5 22. 4mm :小O. 7 1. lmm : D110 630mm或S5. 0 21.0mm :小O. 7 1. lmm : D110 630mm ;纲丝增强壁4壁厚S与纲丝5直径小与管壁 1外径D的相互对应比值为S7. 7 18. 6mm :小O. 9 1. lmm : D200 630mm。
为了解决承口 2端部内径长L的管壁1因加厚而影响流体的通过时，采取于加厚 增强壁3内端处设置加厚、减簿、加厚过渡区W，使流体阻力降为零。 为了提高纲丝5与管壁1的结合强度，纲丝5采用扁形钢丝，扁形钢丝与管壁1的 接触面增加，易于形成牢固的粘胶层6及防腐层7，而且钢丝5可选用较细的经压扁制成，为 适应管内不同压力等级的需要，其纲丝5的环绕间距K一般采用3-10mm较合适，纲丝5的 环绕间距K为3mm时，适合压力等级为1. 6MPa，纲丝5的环绕间距K为1 Omm时，适合压力等 级为1. 25MPa ;纲丝5与管壁1的环绕方式主要有螺旋式环绕、网状式环绕。
参见附图，本发明制作一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的工艺，首先按编 制的工艺流程建好生产线，该生产线依工序准备烘干机、挤出机、模头、模具、真空箱、喷淋 箱、绕丝机、高频机、牵引机、切割机以及配料机等设备，同时用塑料树脂混配料作原料，于 前述各设备的同步控制下制作产品，其操作步骤如下
I 、启动烘干机，将已经配料机配好的原料进行干燥处理；
II 、经挤出机将干燥后的原料进行混炼熔化，即塑化混拌挤出；
m、经挤出机和模头恒温整定，即挤压定型管坯并输出；
IV、 经真空箱及模具吸附确定产品外径；
V、 经牵引机慢速匀速运行于真空箱内，使管壁1内径加厚；
VI、 经牵引机快速匀速运行于真空箱内，使管壁1内径减簿； VH、经牵引机慢速匀速运行于真空箱内，使管壁1内径加厚；
VIII、 经喷淋箱喷淋、冷却；
IX、 用绕丝机将纲丝5环绕于管壁1外径；
X、 经高频机将环绕于管壁1外径的钢丝5及管壁1加热，加热温度为180°C -220°C ;
XI、 经模头、模具、挤出机进行粘胶恒温整定，即挤压定型粘胶层并输出；
xn、经模头、模具、标识线机、挤出机进行标识、防腐覆盖，并挤压定型输出标识、防腐
层；
XIII、经真空箱及模具确定产品外径，并随机冷却；XIV、 经喷淋箱喷淋、冷却；
XV、 由牵引机牵引继续向前运行；
XVI、 由切割机自动控制确定尺寸并切割成所需型号长度的管材产品。 上述加厚、减簿、加厚与纲丝环绕的控制原理是管壁1经均匀加厚、逐渐减薄、均 匀减薄、逐渐加厚、均匀加厚等工序后，已成为符合设计要求的承口 2两端部内径长L的管 壁1为加厚增强壁3，距离承口 2两端部外径长M的管壁1为纲丝增强壁4，经切割机进行 定尺切断，再经卸料机架卸料完毕，使其成为市售的标准长度尺寸的纲丝环绕与承口增强 复合型塑料管。
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权利要求
一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，它包括管壁(1)和承口(2)，其特征在于承口(2)端部内径长L的管壁(1)为加厚增强壁(3)，距离承口(2)端部外径长M的管壁(1)为纲丝增强壁(4)，纲丝增强壁(4)包括粘胶层(6)，粘胶层(6)外设标识、防护层(7)，纲丝增强壁(4)壁厚S与纲丝(5)直径φ与管壁(1)外径D按相互对应比值设置。
2. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于纲丝增 强壁(4)壁厚S与纲丝(5)直径小与管壁(l)外径D的相互对应比值为S6.8 28.4mm : 小O. 7 1. 10mm : D75 630mm或S6. 2 26. 7mm :小O. 7 1. lmm : D75 630mm或 S5. 6 25. 3mm :小0. 7 1. lmm : D75 630mm或S5. 0 23. 8mm :小0. 7 1. lmm : D75 630mm。
3. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于纲丝增 强壁(4)壁厚S与纲丝(5)直径小与管壁(1)外径D的相互对应比值为S5. 5 22.4mm : 小0.7 l.lmm : D110 630mm或S5. 0 21. Omm :小0.7 l.lmm : D110 630mm。
4. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于纲丝增 强壁(4)壁厚S与纲丝(5)直径小与管壁(1)外径D的相互对应比值为S7. 7 18.6mm : 小O. 9 1. lmm : D200 630mm。
5. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于加厚增 强壁(3)内端处设过渡区W。
6. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于纲丝增 强壁(4)中的钢丝(5)为扁形钢丝，钢丝(5)间距为3-10mm。
7. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于纲丝增 强壁(4)中的钢丝(5)为螺旋式环绕。
8. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于纲丝增 强壁(4)中的钢丝(5)为网状式环绕。
9. 根据权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管，其特征在于管壁 (l)外径长M与管壁(l)内径长L的比值为1 : 2。
10. 制作权利要求1所述的一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管的工艺，其特征在 于它用塑料树脂混配料作原料，同时于烘干机、挤出机、模头、模具、真空箱、喷淋箱、绕丝 机、高频机、牵引机、切割机等设备的同步控制下制作产品，其操作步骤如下I 、原料干燥处理-烘干机；n、塑化混拌挤出-挤出机； m、恒温整定输出-模头；IV、 真空定径-模具、真空箱；V、 管壁(1)内径加厚-牵引机慢速运行、真空箱；VI、 管壁(1)内径减薄-牵引机快速运行、真空箱；vn、管壁a)内径加厚-牵引机慢速运行、真空箱；VIII、 喷淋、冷却-喷淋箱；IX、 纲丝(5)环绕-绕丝机;X、 加热-高频机；XI、 粘胶-模头、模具、挤出机；xn、标识、防腐覆盖-模头、模具、标识线机、挤出机；XIII、 真空定径-模具、真空箱；XIV、 喷淋、冷却-喷淋箱；XV、 牵引-牵引机；xvi、定尺、切断-切割机。
全文摘要
一种纲丝环绕与承口增强复合型塑料管及其制作工艺，管壁承口端部内径长L的管壁为加厚增强壁，距离承口端部外径长M的管壁为纲丝增强壁，以及包括粘胶层及标识、防护层，壁厚S与直径φ与外径D按相互对应比值设置及采用塑料树脂混配料作原料，同时于烘干机、挤出机、模头、模具、真空箱、喷淋箱、绕丝机、高频机、牵引机、切割机等的同步控制下制作产品的技术方案，它克服了现有管材因其轴向钢性而影响了轴向柔软性，抗地质下沉性，承口焊接处的抗拉性以及电熔管件焊接时承口对接处的非“圆度”致使管材承口对接处截面强度与刚性均不能承载管内压力等缺陷；它适合作各种输水、输气工程的连接管材；特别适合作PE、PVC-U、PVC-M等的管壁增强与承口加厚。
文档编号B29D23/00GK101788085SQ201010120530
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者王德清, 罗安民, 肖和飞, 龙柳媛 申请人:湖南振辉管业有限公司