一种中空壁缠绕管道注塑接头的制作方法

本发明涉及管道连接
技术领域：
，特别是一种中空壁缠绕管道注塑接头。
背景技术：
中空壁缠绕管是一种以聚烯烃为原料，经与熔胶一起缠绕成型的一种管材，且由于其良好的环刚、环柔、抗冲等性能，十分受市场欢迎，其中，管道之间的接头是聚乙烯管道破坏最容易发生的地方，采用科学合理的连接方式是防止接头失效的关键。传统的连接方式有法兰连接、卡箍连接以及电熔带连接，而法兰连接对于柔性管道，密封效果不理想；卡箍连接工艺复杂，质量不好控制，由于连接件较多，部件组装复杂，导致连接作业效率较低，易出现操作错误，也会对连接质量造成影响；电熔带连接需要辅助机械设备多，操作不便。通过检索，授权公告号为cn202812542u的中国专利《一种双承口中空壁缠绕管接头及连接机构》，该专利的特点是在于管道安装施工时采用密封圈柔性承插连接，但是采用密封圈长时间使用后容易产生移位和老化问题，造成较大的安全隐患。还有申请号为cn104344114a的这个专利《中空壁缠绕管连接机构》，该专利采用的是橡胶和卡箍连接双结合的方式进行管道连接，但是卡箍操作复杂，，而且卡箍使用时间教久后容易生锈腐蚀。还有授权公告号cn207005280u的中国专利《止脱橡胶密封圈及管道连接系统》，该专利是在密封圈上使用金属齿咬合管道的方式，同理，长时间使用后，金属齿容易腐蚀生锈，橡胶的密封性能优异，安装方便，但是在长时间使用后，容易老化，老化原因有多种，如热氧化、紫外线氧化、重金属侵蚀以及霉菌微生物氧化，在埋于地下的连接头处的橡胶，更多原因是由于霉菌微生物氧化，因此，研究一种耐老化抗菌型的以及能够防止移位的管道接头迫在眉睫。技术实现要素：为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种中空壁缠绕管道注塑接头，包括注塑接头，所述注塑接头设置为实壁圆柱体，所述实壁圆柱体内壁中部设有一圈定位凸筋，所述注塑接头的外壁上设有加强筋，所述注塑接头内壁为平滑面，所述注塑接头内壁包括水平端和扩口段，所述扩口段与水平面夹角为3-5°；所述注塑接头还匹配设有密封圈，所述密封圈包括密封圈本体和设于该密封圈本体表面的止回翼部。进一步地，所述加强筋为垂直于所述注塑接头长度方向平行排列设置的若干竖筋。进一步地，所述加强筋还包括有与所述竖筋呈30-50°锐角设置的斜筋。进一步地，所述注塑接头的两端口为倒圆角结构。进一步地，所述密封圈表面设有防脱和阻断用的密集凸起。进一步地，所述止回翼部为楔形或者梯形或者波浪形或者为连续设置的阻尼压缩波峰。进一步地，所述阻尼压缩波峰的数量至少为3个。进一步地，所述阻尼压缩波峰以远离所述定位凸筋方向逐渐递增。作为本发明的优选方案，所述第一密封圈、第二密封圈以及第三密封圈采用吸水膨胀抗菌型橡胶；所述吸水膨胀抗菌型橡胶采用如下制备方法，包括以下步骤：(a)准备原材料：采用废旧轮胎为原料，经挑拣、清洗、干燥，经过粗碎机粉碎得橡胶颗粒，将橡胶颗粒在粉碎机中进一步粉碎后经筛分得到胎面胶粉；胶颗粒在粉碎机中进一步粉碎后经筛分得到胎面胶粉；(b)制备前驱体粉体：称取1000-1500份胎面胶粉、活性炭50-150份、硅酸镁锂150份、抗菌剂10-20份加入蒸馏水，在冰浴下搅拌成活性炭凝胶，搅拌的同时采用紫外光对凝胶照射；往活性炭凝胶中滴加1wt％naoh溶液，在4℃冰浴环境继续搅拌2h后过滤得前驱体凝胶，采用去离子水洗涤，将上述前驱体凝胶放入冰箱中冷冻，采用真空冷冻干燥机进行干燥，制得前驱体粉体；(c)混合胶料：按照重量份数计，将前驱体粉体1000份、聚丙烯粉末500-1000份、聚乙烯粉末500-1000份、活化剂10份、植物油沥青20-50份加入密炼机中分五个阶段密炼，即第一阶段：80-100℃温度下密炼5分钟，第二阶段：100—130℃温度下密炼5分钟，第三阶段：130-150℃温度下密炼10分钟，第四阶段：150-180℃温度下密炼20分钟，第五阶段：180-210℃温度下密炼10分钟得混合胶料。(d)出料成型：将上述混合胶料倒入模具中放置烘箱中三阶段冷却成型，第一阶段温度80-110℃保温10分钟，第二阶段温度50-80℃保温30分钟，第三阶段温度25℃保温10分钟，取出出模即得产品。作为本发明优选方案，一种中空壁缠绕管道注塑接头的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：(i)配料：称取聚乙烯粉料500-1000份，色母料5-10份，所述聚乙烯粉料粒度为30-60目，混合均匀得混合原料；(ii)模具预热：在模具内壁上均匀涂上脱模剂，然后对模具进行预热处理，预热温度为90-110℃，预热5-10min，然后降温至50-60℃；(iii)成型：将所述混合原料装入模具，置于注塑成型机中，采用四段式升温为第一阶段160-200℃，保温5-10min，保压压力100kpa，第二阶段200-230℃，保温5-10min，保压压力80kpa，第三阶段230-260℃，保温5-10min，保压50kpa，第四阶段260-280℃，保温2-5min，保压30kpa；所述三段式降温为第一阶段降温至210-260℃，保温2-5min，第二阶段降温至150-210℃，保温5-10分钟，第三阶段降温至90-150℃，保温5-10min；每升温阶段的升温时间和每降温阶段的降温时间为5-8min。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)通过设置定位凸筋，密封效果更好，定位连接更精确；(2)通过在注塑接头外表面设置加强筋，使得注塑接头本体的机械强度大大增强；(3)通过将密封圈设置成阻尼压缩波峰型的止回翼部，该形状的密封轴向拉拔试验效果好；(4)密封圈采用新的制备方法，能够很好的抗菌效果，使用寿命长，该橡胶属于遇水膨胀型橡胶，密封效果更优异；(5)在密封圈的表面设置成微小的密集凸起，由于被连接的管道两头表面截面存在一定的纹路，即具有一定的粗糙度，相互咬合，密封效果更好，且不易移位。附图说明图1是实施例1的结构示意图；图2是实施例2的结构示意图；图3是实施例2中的加强筋的结构示意图；图4是实施例3的结构示意图；图5是实施例3中的局部11的局部放大图；图6是利用抗菌圈法测定样品的抗菌性能的示意图，参照菌种为大肠杆菌和八叠球菌；图中，1-注塑接头一，2-密封圈一，3-定位凸筋一，4-注塑接头，401-水平端，402-扩口段，5-定位凸筋，6-竖筋，602-斜筋，13-止回翼部，7-注塑接头二，8-定位凸筋二，9-定位柱，10-密封圈二，11-局部放大图，1101-安装位，1102-密封圈三，1103-缓冲柱，1104-缓冲弹簧，1105-凹槽，12-培养基，15-抗菌圈，16-抗菌带宽。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。实施例1如图1所示，一种中空壁缠绕管道注塑接头，包括注塑接头一1，所述注塑接头一1设置为实壁圆柱体，所述实壁圆柱体内壁中部设有一圈定位凸筋一3，所述注塑接头一1的外壁上设有加强筋，所述注塑接头一1内壁为扩口段，所述扩口段与水平面夹角为3-5°；所述注塑接头一1还匹配设有密封圈一2，所述密封圈一2包括密封圈本体和设于该密封圈本体表面的止回翼部，本实施例止回翼部采用楔形，且设有3个，但并不局限于该数量。实施例2如图2-3所示，一种中空壁缠绕管道注塑接头，包括注塑接头4，所述注塑接头4设置为实壁圆柱体，所述实壁圆柱体内壁中部设有一圈定位凸筋5，所述注塑接头4的外壁上设有加强筋6，所述加强筋6为垂直于所述注塑接头长度方向平行排列设置的若干竖筋601，所述加强筋6还包括有与所述竖筋601呈30°锐角设置的斜筋602，所述注塑接4内壁为平滑面，所述注塑接头4内壁包括水平端401和扩口段402，所述扩口段402与水平面夹角为3-5°；所述注塑接头4还匹配设有密封圈，所述密封圈包括密封圈本体和设于该密封圈本体表面的止回翼部13，本实施例止回翼部采用阻尼压缩波峰，且设有3个，但并不局限于该数量，所述阻尼压缩波峰以远离所述定位凸筋5方向逐渐递增，所述密封圈表面设有防脱和阻断用的密集凸起，该密集凸起为锯齿状。实施例3如图4-5所示，一种中空壁缠绕管道注塑接头，包括注塑接头二7，所述注塑接头二7的两端口为倒圆角结构，卡接方便，操作安全，不易划伤密封圈和工作人员，所述注塑接头二7设置为实壁圆柱体，所述实壁圆柱体内壁设为微弧面，所述实壁圆柱体内壁中部设有一圈定位凸筋二8，所述定位凸筋二8的侧面设有安装位1101，所述安装位1101内部安装有密封圈三，该密封圈三包括密封圈三本体1102，在密封圈三本体1102一侧面设有缓冲柱1103；所述注塑接头二7内壁还设有限位柱9，在该限位柱9与所述安装位1101之间还设有密封圈二10，所述密封圈二10与所述定位凸筋二8接触的一端设有与所述缓冲柱1103匹配的凹槽1105，该凹槽1105内设有缓冲弹簧1104；通过在密封圈三本体1102的侧面设置缓冲柱1103，并同时在密封圈二5上设置匹配的凹槽1105，同时设置缓冲弹簧1104，当管道的压力对密封圈三的作用力较小时，注塑接头二7的安装位1101就能对密封圈三进行定位，不易移动，当作用力较大或者长时间压力过大将安装位破坏，导致密封圈三移位，当密封圈三上的缓冲柱1103移位至凹槽1105内的缓冲弹簧1104时，利用缓冲弹簧1104的缓冲作用，限制密封圈三移位，防止密封圈三变形或者断裂；所述密封圈二10与所述注塑接头二7内壁接触的一端设有连续的阻尼压缩波峰。所述密封圈二、密封圈三采用吸水膨胀抗菌型橡胶。在使用时，将密封圈三卡装在安装位1101上，密封圈二10安装于密封圈三与限位柱9之间，然后将注塑接头二7的两端与被连接的中空壁缠绕管的两端安装定位好，然后放入水中浸泡5min，密封圈与管壁牢牢贴附，经测试，该连接头的轴向抗拉拔能力非常好，密封效果优异，长时间使用后，还能有效释放管内产生气体导致的压力，延长寿命。实施例4作为本发明的优选方案，所述吸水膨胀抗菌型橡胶采用如下制备方法，包括以下步骤：(a)准备原材料：采用废旧的丁苯橡胶轮胎为原料，经挑拣、50℃温水清洗3次，然后在100℃温度下干燥2h，经过粗碎机粉碎过10目网筛得橡胶颗粒，将橡胶颗粒在粉碎机中进一步粉碎后经筛分得到胎面胶粉；(b)制备前驱体粉体：称取1000份胎面胶粉、活性炭100份、硅酸镁锂150份、甲壳质10份加入蒸馏水，在冰浴下搅拌1h成活性炭凝胶，搅拌的同时采用紫外光对凝胶照射；往活性炭凝胶中滴加1wt％naoh溶液，在4℃冰浴环境继续搅拌2h后过滤得前驱体凝胶，采用去离子水洗涤，将上述前驱体凝胶放入冰箱中冷冻2h，采用真空冷冻干燥机进行干燥，制得前驱体粉体；(c)混合胶料：按照重量份数计，将胎前驱体粉体1000份、聚丙烯粉末500份、聚乙烯粉末500份、过氧化钙10份、植物油沥青50份加入密炼机中分五个阶段密炼，即第一阶段：80-100℃温度下密炼5分钟，第二阶段：100—130℃温度下密炼5分钟，第三阶段：130-150℃温度下密炼10分钟，第四阶段：150-180℃温度下密炼20分钟，第五阶段：180-210℃温度下密炼10分钟得混合胶料。(d)出料成型：将上述混合胶料倒入模具中放置烘箱中三阶段冷却成型，第一阶段温度110℃保温10分钟，第二阶段温度60℃保温30分钟，第三阶段温度25℃保温10分钟，取出出模即得产品。实施例5作为本发明的优选方案，所述吸水膨胀抗菌型橡胶采用如下制备方法，包括以下步骤：(a)准备原材料：采用废旧的氯丁橡胶轮胎为原料，经挑拣、50℃温水清洗3次，然后在100℃温度下干燥2h，经过粗碎机粉碎过10目网筛得橡胶颗粒，将橡胶颗粒在粉碎机中进一步粉碎后经筛分得到胎面胶粉；(b)制备前驱体粉体：称取1000份胎面胶粉、活性炭100份、硅酸镁锂150份、硝酸银5份加入蒸馏水，在冰浴下搅拌1h成活性炭凝胶，搅拌的同时采用紫外光对凝胶照射；往活性炭凝胶中滴加1wt％naoh溶液，在4℃冰浴环境继续搅拌2h后过滤得前驱体凝胶，采用去离子水洗涤，将上述前驱体凝胶放入冰箱中冷冻2h，采用真空冷冻干燥机进行干燥，制得前驱体粉体；(c)混合胶料：按照重量份数计，将胎前驱体粉体1000份、聚丙烯粉末500份、聚乙烯粉末500份、氧化锌10份、植物油沥青50份加入密炼机中分五个阶段密炼，即第一阶段：80-100℃温度下密炼5分钟，第二阶段：100—130℃温度下密炼5分钟，第三阶段：130-150℃温度下密炼10分钟，第四阶段：150-180℃温度下密炼20分钟，第五阶段：180-210℃温度下密炼10分钟得混合胶料。(d)出料成型：将上述混合胶料倒入模具中放置烘箱中三阶段冷却成型，第一阶段温度90℃保温10分钟，第二阶段温度50℃保温30分钟，第三阶段温度30℃保温10分钟，取出出模即得产品。实施例6作为本发明的优选方案，所述吸水膨胀抗菌型橡胶采用如下制备方法，包括以下步骤：(a)准备原材料：采用废旧的丁腈橡胶轮胎为原料，经挑拣、50℃温水清洗3次，然后在100℃温度下干燥2h，经过粗碎机粉碎过10目网筛得橡胶颗粒，将橡胶颗粒在粉碎机中进一步粉碎后经筛分得到胎面胶粉；(b)制备前驱体粉体：称取1000份胎面胶粉、活性炭100份、硅酸镁锂150份、抗菌性蛋白质粉5份，2份金属钇，加入蒸馏水，在冰浴下搅拌1h成活性炭凝胶，搅拌的同时采用紫外光对凝胶照射；往活性炭凝胶中滴加1wt％naoh溶液，在4℃冰浴环境继续搅拌2h后过滤得前驱体凝胶，采用去离子水洗涤，将上述前驱体凝胶放入冰箱中冷冻2h，采用真空冷冻干燥机进行干燥，制得前驱体粉体；(c)混合胶料：按照重量份数计，将胎前驱体粉体1000份、聚丙烯粉末500份、聚乙烯粉末500份、氧化锌10份、植物油沥青50份加入密炼机中分五个阶段密炼，即第一阶段：80-100℃温度下密炼5分钟，第二阶段：100—130℃温度下密炼5分钟，第三阶段：130-150℃温度下密炼10分钟，第四阶段：150-180℃温度下密炼20分钟，第五阶段：180-210℃温度下密炼10分钟得混合胶料。(d)出料成型：将上述混合胶料倒入模具中放置烘箱中三阶段冷却成型，第一阶段温度100℃保温10分钟，第二阶段温度55℃保温30分钟，第三阶段温度30℃保温10分钟，取出出模即得产品。分别对以上实施例和对照例制得的试样进行抗菌试验、吸水率以及老化试验数据，对照例采用市面上购买的丁腈橡胶密封圈(品牌：中国台湾鼎基)，数据如下表1和表2：利用抗菌圈法测定样品的抗菌性能如图6所示，参照菌种为大肠杆菌和八叠球菌，抗菌效果由抗菌带宽16表示；吸水率测试参照gb/t1034-2008：表1各试样性能测试值表2实施例4-6和对照组在不同温度下老化30天的材料变形率70℃80℃90℃100℃110℃实施例50.17960.20840.23140.25210.2614实施例60.17140.21980.23450.25440.2578实施例70.15470.21210.22840.25510.2622对照例0.48210.49110.50110.49870.5114从表1-2中看出，实施例4-6较市面上购买的密封圈，抗菌和吸水性能优异，且实施例4-6的试样在70-110℃高温下老化30天的材料变形率低于对照例的材料变形率，对照例的变形率接近为实施例4-6试样的2倍，由此可知，本实施例采用的制备方法所制得的橡胶材料的性能优异，且还具有优异的抗菌性能，吸水率良好。实施例7一种中空壁缠绕管道注塑接头的制备工艺，包括以下步骤：(i)配料：称取聚乙烯粉料800份，色母料7.5份，所述聚乙烯粉料粒度为55目，混合均匀得混合原料；(ii)模具预热：在模具内壁上均匀涂上脱模剂，然后对模具进行预热处理，预热温度为90-110℃，预热5-10min，然后降温至50-60℃；(iii)成型：将所述混合原料装入模具，置于注塑成型机中，采用四段式升温为第一阶段160-200℃，保温8min，保压压力100kpa，第二阶段200-230℃，保温8min，保压压力80kpa，第三阶段230-260℃，保温8min，保压50kpa，第四阶段260-280℃，保温2-5min，保压30kpa；所述三段式降温为第一阶段降温至210-260℃，保温2-5min，第二阶段降温至150-210℃，保温5-10分钟，第三阶段降温至90-150℃，保温5-10min；每升温阶段的升温时间和每降温阶段的降温时间为7min。性能测试：拉伸强度22mpa，拉伸率600％。上述实施例仅描述现有设备最优使用方式，而运用类似的常用手段代替本实施例中的元素，均落入保护范围。当前第1页12