一种热熔焊接机焊接效果加强装置的制作方法

本实用新型应用涉及在环保、市政、水利等工程防潮、防渗、防漏等处理中 HDPE膜的焊接。

背景技术：

土工膜热熔焊接机可满足不同厚度的土工膜焊接，适用于PE、PVC、HDPE、 EVA、PP等一切可热熔性材料。焊机温度控制部分采用自动恒温PID控制，控制精度高，温度波动小。焊机速度控制部分采用脉宽调制(PWM)自动稳压稳速电路，直流伺服电机驱动，输出力矩大，行走平稳，能在爬坡及路面负载发生变化时保持速度恒定。焊机工作性能较稳定，不受外界温度、电压变化的影响，且操作方便，焊接速度高，焊接质量好，主要应用于垃圾填埋场等防渗材料的焊接。

热熔焊接机工作原理：电机通过减速箱、链条带动上下压轮转动，加热支架带动热楔插入两母材中间，同时由压力架对压轮加压，将上、下两热熔后的母材压合。根据材料厚度的不同，旋动调节螺母便可调节压轮压力大小，顺时针压力增大，逆时针压力减小。由于焊接质量同工作时的速度、温度设定有直接的关系，为了达到优质高效，最好由专人操作。焊接前，先对焊机进行预热处理，预热至260-350摄氏度，并且要保证焊机温度的稳定性，达到温度后再进行焊接。焊机不使用时，须将热楔上的脏物和链罩内的泥沙清理干净，并对整机上油，放在干燥的地方。

天津南港工业区南堤路(南港二街-南港四街)道路排水工程在路基施工中综合利用工业废渣约13.4万m³，施做路基防渗系统耗用HDPE膜约为138000m²。 HDPE防渗膜全称“高密度聚乙烯膜”，采用的材料均为环保无毒材料，具有很好的防渗效果，化学稳定性、耐老化性能出众，近年来被广泛用于环保、市政、水利等工程的防潮、防渗、防漏等环节，其施工质量的核心是膜的焊接。为给后续HDPE膜施工积累经验，本工程取道路K5+160～K5+260段共计100m作为试验段，在试验段施工中发现大功率双缝焊接机的爬坡能力和行走速度也难以满足临近冬季工期紧张的大面积防渗系统施工需要。HDPE膜防渗技术应用于道路路基工程中在国内尚属首例，为保证施工工期、HDPE膜焊接质量和确保后期防渗效果，首次使用用双焊缝焊机改进的三焊缝焊接机来进行大面积路基防渗系统HDPE膜焊接施工。本工程路基防渗施工三缝焊接机施焊及焊缝气密性检测。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对HDPE膜的接缝处理是防渗施工的关键程序，为了保证土工膜互相搭接的长直焊缝焊接质量、提高焊机行走速度和确保后期防渗效果，本工程路基防渗施工中对双焊缝焊机进行了改进，将两对压轮调整为三对压轮，双轨热楔调整为三轨热楔，传动系统采用三对上下压辊双轮同步驱动。

热熔焊接机改进前后焊接压轮和电热楔对比后，改进后多增加了一对压轮，同时热楔、靠轮、摇摆头和电热、压力调节、自动控制、

传动系统也做了相应改进。电热楔的加热温度采用闭环控制，实现连续调节。焊接压力调节系统可根据材料的厚度调整到相应的压力位置进行焊接，实现连续调节。传动系统采用上下压辊双轮同步驱动，无级变速控制传送动力至压轮轴和压轮。自动控制系统配测速发电机调节焊接速度保持恒定，不受负载变化的影响。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种热熔焊接机焊接效果加强装置，该装置包括压轮1、压轮轴2、转动件3、中间轴4、驱动轴5、电热楔 7；HDPE膜6铺设在上下压轮1之间，通过上下压轮1对HDPE膜6进行热焊连接，铺设前的HDPE膜6设置在电热楔7上。

三个压轮1沿压轮轴2均匀分布，两个压轮轴2上下对称布置；压轮轴2通过转动件3与中间轴4连接；两个转动件3对称设置在中间轴4的两端；中间轴4与驱动轴5连接。

电热楔7为梯形状，电热丝7.1在电热楔7内等间距且呈阶梯状布置，保证电热楔7的加热层7.2受热均匀。

附图说明

图1为本实用新型装置的压轮及驱动系统的结构图。

图2为本实用新型装置的电热楔加热图。

图3为HDPE膜交错焊接示意图。

图4为HDPE膜交错焊接A-A剖面图。

图中：1、压轮，2、压轮轴，3、转动件，4、中间轴，5、驱动轴，6、HDPE 膜，7、电热楔，8、热熔挤压焊接部位，9、下层HDPE土工膜，10、上层HDPE 土工膜，11、空气压力试验通道，7.1、电热丝，7.2、加热层。

具体实施方式

一种热熔焊接机焊接效果加强装置，该装置包括压轮1、压轮轴2、转动件 3、中间轴4、驱动轴5、电热楔7；HDPE膜6铺设在上下压轮1之间，通过上下压轮1对HDPE膜6进行热焊连接，铺设前的HDPE膜6设置在电热楔7上。

三个压轮1沿压轮轴2均匀分布，两个压轮轴2上下对称布置；压轮轴2通过转动件3与中间轴4连接；两个转动件3对称设置在中间轴4的两端；中间轴4与驱动轴5连接。

电热楔7为梯形状，电热丝7.1在电热楔7内等间距且呈阶梯状布置，保证电热楔7的加热层7.2受热均匀。

如图1-4所示，一种热熔焊接机焊接效果加强装置，改进的热熔三焊缝焊接机技术参数：输入电压220V，频率50Hz，功率2000W，焊接速度0.5-7m/min，加热温度0-450℃，焊接材料厚度1-3mm(单层膜厚)，焊接宽度15mm×3，中间空腔20mm×2，搭接宽度15cm，焊缝强度≥85％母材(剪切方向抗拉)，整机重量8kg，绝缘等级II类。

焊接质量同焊机工作时的行走速度、温度设定有直接关系，改进的三焊缝焊机与普通焊机相比有如下优点：①PID调温系统采用了进口温度传感器与工业级控制芯片，使热熔焊接工作温度控制更精确、更稳定，可确保斜坡、垂直、倒立等自动焊接时温控精度和焊接强度，形成均匀的永久性焊缝；②PWM宽频调速系统运行不受外界电源波动影响，配备了特制大扭力电机，由直流伺服电机驱动，输出力矩更大，增强了焊机自动爬行能力，使行走更平稳，能在爬坡、垂直爬行及路面负载发生变化时保持速度恒定，可在较严峻工作环境下有效控制行进速度；③改进后的上、下压轮采用了特殊材质，更耐温，更耐磨；④热锲材质采用了独特铜合金配方，大大延长了使用寿命；⑤HDPE膜三缝焊接后可在土工膜上形成两个封闭的空间(即两道焊缝测漏通道)，大大降低了焊缝渗漏几率，使焊接密封性和防渗漏效果更好。