专利名称：固定式塑料管材焊接支撑架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料管材焊接辅助装置，尤其涉及一种固定式塑料管材焊接支撑
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背景技术：
塑钢复合缠绕管是通过螺旋缠绕一个塑料异型带材制造而成，由于制造方法使得这种复合缠绕管的外壁具有螺旋形竖直加强肋的结构，管材外表面不平整，无法采用现有塑料管材的连接方法实施连接。当管材的公称内径(Dn)达到一定值，如大于1200毫米时， 管材连接多采用内壁热熔带焊接的方式来实现。内壁热熔带焊接是先将热熔带安置在两段管口内壁的连接部位，再采用在管材内设置的支撑装置对应热熔带压紧，压迫热熔带与管内壁紧密贴合，再将热熔带接线端子与电源相接，对热熔带通电加热使热熔带与管内壁之间均勻熔焊。现有管材内壁热熔带焊接的支撑装置，包括使电热熔带紧密贴合管道内壁并施有一定预加力的若干弧型顶板、与弧型顶板连接并推拉弧型顶板的若干伸缩机构、支撑伸缩装置的固定架、以及承载固定架、伸缩机构和弧型顶板的可行走小车，弧型顶板、伸缩机构、 固定架等沿管材径向放射性排列，伸缩机构伸出推动弧型顶板顶压在热熔带，使得热熔带贴附在管材内壁上。现有的支撑装置在使用时，存在很多问题1)、结构复杂，采用大型钢制构件较多，整个装置沉重不易挪移，在管道内搬运不便。且对管径达3000mm的大型管道，支撑装置的体积增大、重量相应增加，其重量足以损坏
塑料管壁。2)、其伸缩装置靠固定架来支撑，使用范围窄，支持空间有限。对不同管径需准备多种支撑架，携带和搬运不便。3)、连接管口内壁并非绝对的圆柱面，且局部变形各不相同，现有弧形顶板不能做到对两边的管口内壁各自进行调整和压紧定位。4)、支撑时因其自重造成施压不均，不利于连接管口之间的同心定位，并造成热熔带不易与两管壁完全贴合，达不到密封的效果。5)、热熔带的搭接处凸起，但焊接时需要均勻施加压力，否则接缝处易形成空隙， 达不到密封的效果。但现有弧形板支撑结构不能对搭接凸起处施压。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的支撑装置结构复杂、沉重不便移动、施压不均的缺陷，提供一种结构简单、施压均勻、焊接密封质量优、对两个管口的同心定位好、重量轻携带方便的固定式塑料管材焊接支撑架。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种固定式塑料管材焊接支撑架， 包括可充气的环形气囊，气囊内侧设有用于支撑气囊保持环形的圆环形支撑圈。 所述支撑圈轴向宽度与电热熔带设置宽度基本一致。
所述气囊轴向两侧的支撑圈边缘上设有用于对气囊轴向两侧进行限位的挡件。所述挡件沿支撑圈的边缘设置一圈；或者所述挡件间隔设置在支撑圈轴向两侧边缘上。所述挡件高度和支撑圈的宽度满足容置充气后的气囊和电热熔带，但挡件高度不高于与塑料管材贴附的电热熔带外表面，即挡件与塑料管材内壁之间留有间隙。所述支撑圈由至少两个外凸的弧形板拼接成圆环形，相邻弧形板端面相抵并通过连接件可拆卸固定连接在一起。所述连接件分别设置在相邻两个弧形板内侧的板面上，或/和设置在相邻两个弧形板外侧边缘。所述连接件包括分别在相邻的两个弧形板上设置的锁扣和扣环，锁扣钩挂在扣环中将两个弧形板固定连接在一起。所述连接件另一种方案是包括在相邻的两个弧形板上分别设置的固定套、与固定套插接的销轴，所述两个弧形板上的固定套交错设置，销轴同时插装在两个弧形板上的固定套中将相邻的两个弧形板固定连接在一起。在支撑圈轴向两侧设有用于消除塑料管材管口局部变形的局部调整支撑件；所述局部调整支撑件包括与支撑圈连接的固定件，与固定件螺接的移动件，在移动件上连接有用于顶压塑料管材的顶板。所述支撑圈轴向两侧向外延伸有连接耳，所述连接耳与局部调整支撑件可拆卸固定。所述气囊分别设置有至少一个进气阀和一个排气阀；气囊为单层结构气囊或多层结构气囊；其中单层结构气囊采用耐高温、抗压、耐折、耐老化材料制成的单层环形气囊。多层结构气囊是在单层气囊外设有承压层和/或高耐热层；其中承压层包裹整个单层气囊，所述高耐热层至少设置在直接与电热熔带贴附的气囊表面。高耐热层的耐热温度要在130°C以上，一般只要能承受130°C _250°C的温度即可。高耐热层优选为耐高温涂层或隔热层；耐高温涂层选用硅树脂涂层，隔热层优选隔热耐高温的可挠云母片隔层或玻璃纤维编织胶帘层。承压层选择编织层，其中优选玻璃纤维编织胶帘层、全钢丝编织胶帘层，由于上述材料能提高整个气囊的承压强度，使得气囊具有高承压性。气囊形状优选横截面为矩形、园角矩形的气囊；还可以优选横截面具有相对两段平直段、且两端的曲率伸缩变化范围较小的圆弧端矩形。本发明中采用圆环形的刚性支撑圈来支撑可充气的环形气囊，气囊充气后通过支撑圈对气囊的反作用力产生向外的顶压力，使得塑料管材的两个管口同心定位焊接。并且本发明的支撑架放置在两个对接管口内，对准两个管口连接部设置的电热熔带，环形气囊充气后向被焊接的管口内壁扩张，压紧电热熔带，软性气囊能与电热熔带完全贴合，能均勻施压于在管口内壁一圈设置的电热熔带上，且能基本消除塑料管材局部变形造成电热熔带与管壁之间的空隙，尤其在塑料管的管口不是正圆的情况下，能充分贴合并涨紧电热熔带， 使得电热熔带在任何位置都能紧密贴合管道内壁，将管口接缝处完全贴合，可保证熔接质量。焊接时，将电热熔带接线端子与电源相接，对电热熔带通电加热使热熔带与管内壁之间在气囊的均勻压紧作用下均勻熔焊，尤其电热熔带能在搭接凸起接缝处以及局部变形凹陷处逐步消融，并在气囊的均勻施压下熔流填补接缝处及凹陷处形成的空隙中，达到完全密封的效果并达到较高的焊接质量和较好的焊接外观。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明实施例的结构示意图；图2是本发明实施例带有局部调整支撑件的剖视图；图3是本发明实施例弧形板连接结构示意图。
具体实施例方式如图1、2、3所示，一种固定式塑料管材焊接支撑架，放置在两根塑料管材100管口拼接处的内侧，固定式塑料管材焊接支撑架包括可充气的环形气囊400，气囊400内侧设有用于支撑气囊400保持环形的支撑圈300，支撑圈300为具有一定宽度的圆环板，支撑圈 300宽度即圆环板的宽度应与电热熔带200宽度相当，使得气囊400能全面压紧电热熔带 200，包括电热熔带200的边缘，相应减少电热熔带200与管材内壁出现不贴合空隙，造成密封不完全的情况。支撑圈300作为一个刚性支撑架，一体的无拼接的圆环形具有最优的支撑力，使用也方便，使用时，直接将套装好气囊400的支撑圈300放置到要焊接在一起的对接管口中，对准电热熔带200即可。由于支撑圈300是一个整体结构，因此，要求支撑圈300 的直径与要焊接的塑料管材100内径匹配，也就是支撑圈300与塑料管材100之间的间隙要小于气囊400充气后的最大高度，使得气囊400充气的气压能转换成对电热熔带200的挤压力，对于不同管径的塑料管材100需要采用合适尺寸的支撑圈300和气囊400。如图1、2、3所示，为了运输携带方便，支撑圈300常常由至少两段的外凸弧形板 301在现场拼接而成，为了连接稳固，则相邻的弧形板301端面相抵，使得弧形板301相互之间不能移动或翻折，确保形成一个完整的圆环。相邻的弧形板301通过连接件311可拆卸固定连接在一起。弧形板301的数量不宜过多，一般在2 6个，否则现场大量的拼接会增加工作时间，并且拼接过多也不利于支撑圈300的稳定性。本实施例采用两个相同的弧形板301组成支撑圈300。如图1、2、3所示，弧形板301之间的连接是通过连接件311在现场连接，因此，要求连接件311满足弧形板301连接或拆开方便快捷。同时，为了不影响气囊400的安装使用，则连接件311 —般设置在相邻两个弧形板301内侧的板面上，或者设置在相邻两个弧形板301外侧边缘，即设置在环形气囊400的轴向两侧的弧形板301边缘，也可以在相邻两个弧形板301内侧的板面上和相邻两个弧形板301外侧边缘都设有连接件311。所述连接件311的结构包括很多种，例如铰链、锁扣和扣环、相互插接的插件、螺栓连接等。本实施例优选连接件311包括分别在相邻的两个弧形板301上设置的锁扣和扣环，锁扣钩挂在扣环中将两个弧形板301固定连接在一起。所述连接件311另一种优选方案是包括在相邻的两个弧形板301上分别设置的固定套、与固定套插接的销轴，所述两个相邻弧形板301上的固定套交错设置，销轴同时插装在两个弧形板301上的固定套中将相邻的两个弧形板301固定连接在一起。本实施例中， 在相邻两个弧形板301两端的内侧分别交错设置固定套，使得两个弧形板301拼装在一起时，固定套相互插接，固定套的数量在每个弧形板301上至少设置一个，设置数量多有利于稳定连接，但也可以在两个弧形板301的各设置一个长固定套。销轴插接在固定套中，为防止销轴脱离，在销轴两端分别螺接螺母312固定，本发明采用蝶形螺母，方便拆装。除了上述连接方式外，还可以在弧形板301外侧边缘设有垂直于支撑圈300的固定板，相邻两个弧形板301的固定板部分重叠，重叠部分通过螺栓固定在一起。如图1、2、3所示，所述气囊400轴向两侧的支撑圈300边缘上设有用于对气囊400 轴向两侧进行限位的挡件302。挡件302可以垂直于支撑圈300，也可以是倾斜设置在支撑圈300边缘。挡件302的作用是限制气囊400轴向移动，防止气囊400轴向偏离电热熔带 200，因此挡件302的实施方式有多种，其中一种是所述挡件302沿支撑圈300的边缘设置一圈；另一种是挡件302间隔设置在支撑圈300轴向两侧边缘上，这两种方式都能起到对气囊400的限位作用。挡件302的结构可以是在支撑圈300边缘设置一圈的挡板、设置一圈的隔离框架、与支撑圈300边缘同心的环形隔离圈等，还可以是在支撑圈300边缘间隔设置隔离柱、间隔设置的挡板。不管是什么结构的挡件302，所述挡件302高度和支撑圈300 的宽度满足容置充气后的气囊400和电热熔带200，但挡件302高度不高于电热熔带200 与塑料管材100贴附的外表面，使得充气后的气囊400能压紧电热熔带200。相邻接的两个弧形板301端面可以是齐平的，也可以如图3所示为凹凸咬合插接， 凹凸咬合插接能加强两个支撑圈300之间的连接，并且在凹凸咬合插接部分可直接设置固定套和销轴作为连接件311。如图1、2、3所示，在支撑圈300外侧边缘设置的挡件302也可以和连接件311为一体的，一个板式部件既可以作为挡件302限制充气后的气囊400向两边延伸，使其只能向支撑圈300外侧扩张，来压紧电热熔带200，还可以作为连接件311用于弧形板301之间的连接，提高支撑圈300的刚性并保持支撑圈300的环形。本实施例选择U型槽金属板冲压或焊接结构，即支撑圈300和挡件302为一体的U形槽结构，其中槽宽和槽深以完全容留电热熔带200与气囊400为宜。环形气囊400设置有至少一个进气阀和一个排气阀，用于充气和排气。根据气囊 400的结构分为单层结构气囊或多层结构气囊。其中单层结构气囊是采用耐高温、耐折、 抗压、耐老化的材料直接制成的环形气囊。优选耐高温、耐折、抗压、耐老化的橡胶材料或涂有硅树脂的尼龙织物直接制成环形气囊。 多层结构气囊是在单层气囊外设有承压层或高耐热层，也可以同时设置承压层和高耐热层，此时，高耐热层位于承压层外；其中承压层包裹整个单层气囊。而高耐热层至少设置在直接与电热熔带贴附的气囊400表面，即高耐热层除了在直接与电热熔带接触的气囊400表面设置，还可以将整个气囊400表面全部包覆起来。高耐热层的耐热温度要在 130°C以上，一般只要能承受130°C -250°C的温度即可。高耐热层优选为耐高温涂层或隔热层；耐高温涂层选用硅树脂涂层，隔热层用于隔离电热熔带的高温，使得气囊400免于高温下损坏，隔热层优选耐热温度在130°C以上的材料制成，最优选隔热耐高温的可挠云母片隔层或玻璃纤维编织胶帘层。承压层选择编织层，其中优选玻璃纤维编织胶帘层、全钢丝编织胶帘层，由于上述材料能提高整个气囊400的承压强度，使得气囊具有高承压性。
气囊400形状优选横截面为矩形、园角矩形的气囊400 ；还可以优选横截面具有相对两段平直段、且两端的曲率伸缩变化范围较小的圆弧端矩形。
如图2所示，由于塑料管材100在焊接过程中，在两个管口局部有变形时，就不能完全对准，那么，就可以在支撑圈300两侧固定连接有用于消除塑料管材100管口局部变形的局部调整支撑件9。所述局部调整支撑件9包括与支撑圈300上的挡件302固定连接或可拆卸连接的固定件95，与固定件95螺接的移动件96，在移动件96上连接有用于顶压塑料管材100的顶板92。固定件95与支撑圈300的挡件302固定连接，并且固定件95带有内螺纹上下贯通的螺孔，移动件96螺接在螺孔内，上下移动，移动件96顶部可拆卸连接或固定有水平顶板92。为了防止刚性顶板92损伤塑料管材100，在顶板92端面上设有弹性缓冲垫91，来减少顶板92与顶压塑料管材100造成的损伤。本实施例中，固定件95选择螺母，移动件96 选择螺柱。通过调整移动件96上下高度，使得顶板92局部顶压塑料管材100，调整其局部变形。在顶板92与移动件96转动连接时，顶板92还可以相对移动件96水平转动，调整顶压塑料管材100的位置。移动件96顶部插装在顶板92下部设置的凹槽中，在移动件96顶部径向开有环形卡槽94，在凹槽壁面上固定的顶针93插接在卡槽94内，顶针93可在环形卡槽94内移动，使得顶板能水平转动但不能与移动件96分离。本发明中采用环形的支撑圈300来保持气囊400持续的顶压力。整体结构简单、 重量轻，为了进一步减轻重量，还可以在支撑圈300和挡件302上冲压通孔以减轻重量，并在支撑圈300和挡件302上焊接或连接护板以提高刚性。
权利要求
1.一种固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，包括可充气的环形气囊，气囊内侧设有用于支撑气囊保持环形的圆环形支撑圈。
2.根据权利要求1所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述气囊轴向两侧的支撑圈边缘上设有用于对气囊两边进行限位的挡件。
3.根据权利要求2所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述挡件沿支撑圈的边缘设置一圈；或者所述挡件间隔设置在支撑圈轴向的两侧边缘上。
4.根据权利要求2所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述挡件高度和支撑圈的宽度满足容置充气后的气囊和电热熔带，但挡件高度不高于与塑料管材贴附的电热熔带外表面。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述支撑圈由至少两个外凸的弧形板拼接成圆环形，相邻弧形板端面相抵并通过连接件可拆卸固定连接在一起。
6.根据权利要求5所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述连接件分别设置在相邻两个弧形板内侧的板面上，或/和设置在相邻两个弧形板外侧边缘。
7.根据权利要求6所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述连接件包括分别在相邻的两个弧形板上设置的锁扣和扣环，锁扣钩挂在扣环中将两个弧形板固定连接在一起。
8.根据权利要求6所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述连接件包括在相邻的两个弧形板上分别设置的固定套、与固定套插接的销轴，所述两个弧形板上的固定套交错设置，销轴同时插装在两个弧形板上的固定套中将相邻的两个弧形板固定连接在一起。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，在支撑圈轴向两侧设有用于消除塑料管材管口局部变形的局部调整支撑件；所述局部调整支撑件包括与支撑圈连接的固定件，与固定件螺接的移动件，在移动件上连接有用于顶压塑料管材的顶板。
10.根据权利要求9所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述支撑圈轴向两侧向外延伸有连接耳，所述连接耳与局部调整支撑件可拆卸固定。
11.根据权利要求1-4任意一项所述的固定式塑料管材焊接支撑架，其特征在于，所述气囊分别设置有至少一个进气阀和一个排气阀；气囊为单层结构气囊或多层结构气囊；其中单层结构气囊是采用耐高温、抗压、耐折、耐老化材料制成单层的环形气囊；多层结构气囊是在单层气囊外设有承压层和/或高耐热层；其中承压层包裹整个单层气囊，所述高耐热层至少设置在直接与电热熔带贴附的气囊表面。
全文摘要
本发明公开了一种固定式塑料管材焊接支撑架，包括可充气的环形气囊，气囊内侧设有用于支撑气囊保持环形的圆环形支撑圈。本发明针对现有技术的支撑装置结构复杂、沉重不便移动、使用范围窄、施压不均、无法针对管材局部变形进行调整的缺陷，提供一种结构简单、施压均匀、焊接密封质量优、对两个管口的同心定位好、重量轻携带方便的固定式塑料管材焊接支撑架。
文档编号B29C65/18GK102529090SQ20101058493
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者于洋, 杨春江, 郑能欢 申请人:华瀚科技有限公司