专利名称：钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备及该管材的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造塑钢复合管的专用设备及塑钢复合管的加工方法。
背景技术：
塑钢复合管是将塑料和钢材的优点集于一身，具有良好的耐腐蚀性和很高的强度刚度，其应用日益广泛。现有的塑钢复合管一般是在塑料管壁内加入孔网钢带、钢骨架、胶粘钢丝或钢网，由于塑料和钢材充分交融接触的复合表面积小导致塑钢复合管的充分渗透复合程度小、整体性较差，而且塑料和钢材的热膨胀系数相差很大，这就造成塑钢复合管在长期使用过程中容易出现塑钢分离，从而影响了塑钢复合管使用的可靠性。然而现有的塑钢复合管的制造设备结构复杂、设备投资大、产品造价高，无法制造出塑料和钢材充分交融接触、渗透复合程度大、整体性较好的塑钢复合管，限制了产品应用领域。
现有的塑钢复合管制的加工方法存在成型工艺复杂、操作复杂、生产效率低等缺点。
发明内容
本发明为了解决现有的塑钢复合管的制造设备和塑钢复合管的加工方法存在成型工艺复杂、设备投资大、产品造价高，无法制造出塑料和钢材充分交融接触、渗透复合程度大、整体性较好的塑钢复合管的问题，进而提供了一种钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备及该管材的加工方法。
本发明的技术方案是钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备包括减速齿轮箱总成、真空冷却箱、切割锯、管架，它还包括芯棒、复合辊压成形总成、星行式多履带牵引机；所述芯棒的一端上设置有减速齿轮箱总成，芯棒的另一端上设置有至少一个复合辊压成形总成，芯棒的另一端的端面与真空冷却箱入口端相对应，真空冷却箱的出口端一侧设置有星行式多履带牵引机并与星行式多履带牵引机的入口端相对应，星行式多履带牵引机的出口端一侧设置有切割锯并与切割锯的入口端相对应，切割锯的出口端一侧设置有管架；所述的复合辊压成形总成包括辊压成型装置、复合模具、塑料挤出机，所述的辊压成型装置的下端设置有复合模具，复合模具与塑料挤出机连通。
钢丝网带增强塑钢复合管的的加工方法，它是按以下步骤实现的一、由调速电动机经减速齿轮驱动芯棒旋转，冷却芯棒；二、钢丝网带穿过复合模具上的钢丝网带进口缠绕在芯棒上，塑料挤出机将温度为200℃～300℃的塑料挤入复合模具内，复合模具将钢丝网带的两侧面包复塑料；三、控制芯棒转速，使塑钢复合带呈螺旋形并搭接缠绕在芯棒上；四、用辊压成型装置将缠绕在芯棒上的塑钢复合带进行辊压成形；五、将步骤四中的塑刚复合管再次充分冷却后，经牵引机引出后切割成预定长度。
本发明具有以下有益效果本发明所提供的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备实现了钢丝网带增强塑钢复合管的塑料和钢材充分交融接触的复合，钢丝网眼的相互咬合重叠、接触面积大，整体性能好，大大提高了塑钢复合管使用的可靠性。本发明的制造设备还具有设备投资少、可大幅度减小管材的壁厚，节省塑料用量、产品造价低。用本设备生产出的钢复合管具有很高的强度、刚度。本发明所提供的加工方法具有生产工艺简单、易于操作的优点。
图1是钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备的结构示意图，图2是带加热器的芯棒结构图，图3是分段冷却的芯棒结构图，图4是复合模具结构示意图，图5是图4的左视图，图6是连接件结构示意图，图7是图6的左视图，图8是辊压成型装置的结构示意图，图9是图8的左视图，图10是星行式多履带牵引机结构图，图11是图10的局部剖视图，图12是压紧牵引机构总成的结构图，图13是纵向钢丝网带增强结构的辊压成型装置。
具体实施例方式
具体实施方式
一如图1所示，本实施方式的所述钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，它由减速齿轮箱总成3、真空冷却箱17、切割锯19、管架20、括芯棒4、复合辊压成形总成14、星行式多履带牵引机18组成；所述芯棒4的一端上设置有减速齿轮箱总成3，芯棒4的另一端上设置有两个复合辊压成形总成14，芯棒4的另一端的端面与真空冷却箱17的入口端相对应，真空冷却箱17的出口端一侧设置有星行式多履带牵引机18并与星行式多履带牵引机18的入口端相对应，星行式多履带牵引机18的出口端一侧设置有切割锯19并与切割锯19的入口端相对应，切割锯19的出口端一侧设置有管架20；所述的复合辊压成形总成14包括辊压成型装置9、复合模具5、塑料挤出机8，所述的辊压成型装置9的下端设置有复合模具5，复合模具5与塑料挤出机8连通。
在使用时，钢丝网带6与复合模具5连接，在通水冷却管接口1处通入冷水，在芯棒4的通电接口2处通电对芯棒4通电，经复合模具5复合后塑钢复合带7螺旋缠绕在芯棒4上，10处是第一层塑钢复合带成型的管，16处是第二层塑钢复合带叠加在第一层物料外面的成型管，12是按预定长度切割好的成品塑钢复合管材。
具体实施方式
二如图2所示，本实施方式的所述的芯棒4由加热段套27、冷却段29、加热器28、环行电极23、供电碳刷30组成，所述的加热段套27套在冷却段29的一端并与冷却段29固定连接，加热器28设置在加热段套27和冷却段29之间，环行电极23设置在加热段套27设有的台肩27-1上，供电碳刷30与环行电极23接触连接，冷却段29的内腔上设有第一注水管29-1和第二注水管29-2。采用这样的结构，可以消除塑钢复合管的搭接缝。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图3所示，本实施方式所述的芯棒4由圆柱体33、密封胶圈34、隔板35、芯棒主体36、端盖37组成，所述的圆柱体33设置在芯棒主体36的注水口端的空腔内，密封胶圈34设置在芯棒主体36的注水口端的空腔内壁上，隔板35垂直设置在芯棒主体36的内腔上，端盖37扣在芯棒主体36的底端，芯棒主体36内腔中设置有长度不同的注水管31。采用这样的结构，可实现成型芯棒在旋转中通水冷却，而进出水口可在不旋转的状态下工作。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四如图1、图4和图5所示，本实施方式所述的复合模具5内设有内腔塑料流道45，复合模具5上设有第一塑料进口46和第二塑料进口48，复合模具5的一端设有模口43，另一端设有钢丝网带进口44。采用这样的结构，可实现塑料和钢丝网的复合，并实现钢丝网的两侧面同时供料。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五如图1、图6和图7所示，本实施方式还包括连接件15，所述的连接件15由第一法兰52、第二法兰53、塑料通道弯管51组成，第一法兰52与塑料通道弯管51的一端连接，第二法兰53设置在塑料通道弯管51的另一端，所述的第一法兰52上设有两个供料出口55，所述的第二法兰53内设有塑料入口54，塑料通道弯管51侧壁上设有调节螺栓56，第一法兰52与复合模具5连通，第二法兰53与塑料挤出机8连通。采用这样的结构，可有效调节供料量。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六如图8、图9所示，本实施方式所述的辊压成型装置9由机架61、轴承盒62、辊距调节轨道63、调节手柄64和至少两个轧辊65组成，所述的辊距调节轨道63固定在机架61上，所述的轧辊65设置在机架61上，轴承盒62设置在轧辊65的两侧，调节手柄64设置在辊距调节轨道63上。采用这样的结构，可对相叠加的钢丝网带进行压平和融合。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七如图10、图11和图12所示，本实施方式所述的星行式多履带牵引机18包括驱动装置总成71、齿盘72、环型跑道支架73、跑轮74、压紧牵引机构总成87、电机供电电环85、碳刷86，所述的驱动装置总成71与齿盘72入口端连接，齿盘72通过跑轮74与环型跑道支架73连接，压紧牵引机构总成87设置在齿盘72的内腔上，齿盘72的出口端上设有电机供电电环85，电机供电电环85与碳刷86接触连接。采用这样的结构，能实现与芯棒同步旋转，能在整体旋转中对塑钢复合管材实施夹紧和牵引。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八如图10、图11和图12所示，本实施方式所述的压紧牵引机构总成87由第一链条76、第一链轮89、第一电动机75、第一蜗轮减速器77、第二链条81、第二链轮84、第二电动机80、第二蜗轮减速器83、支承板98、牵引履带94、压紧力臂93、机架95、橡胶块79组成；所述的第一蜗轮减速器77固定在齿盘72的侧臂上，链轮84与蜗轮减速器77连接，第一链条76与第一链轮84、第一电动机75分别连接；所述的第二蜗轮减速器83与机架95连接，第二链轮84与第二蜗轮减速器83连接，第二链条81与第二链轮84和第二电动机80分别连接；压紧力臂93、牵引履带94、支承板98、机架95依次连接成平行四边形机构，机架95固定在齿盘72的内腔臂上，第一蜗轮减速器77与压紧力臂93对应的机架95端部连接，第二蜗轮减速器83与支承板98对应的机架95端部连接。采用这样的结构，可实现随成型芯棒和正在成型中的塑钢复合管材同步旋转，在旋转中随时调节压紧力和牵引速度。其它组成及连接关系与具体实施方式
七相同。
具体实施方式
九如图13所示，本实施方式公开了一种可实现纵向钢丝网带增强结构的辊压成型装置。可实现不同结构的钢丝网带增强塑钢复合管的加工。该辊压成型装置由冷却水管110、冷却芯棒119、复合模具112、环型收缩冷却套113、立向压辊114、水平压辊115、可调导轨道118、手柄117组成。将钢丝网带111的两侧面复合塑料，穿入固定成型冷却芯棒119和环型收缩冷却套113之间形成管状，由垂直于冷却芯棒119相互交叉的至少一对立向压辊114和至少一对水平压辊115对纵向钢丝网带111进行辊压成型，成型的塑钢复合管材116经真空冷却箱进一步冷却定型，由普通多履带牵引机连续牵出。其它组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
十本实施方式所述的钢丝网带增强塑钢复合管的加工方法，它是按以下步骤实现的一、由调速电动机经减速齿轮驱动芯棒旋转，冷却芯棒；二、钢丝网带穿过复合模具上的钢丝网带进口缠绕在芯棒上，塑料挤出机将温度为200℃～300℃的塑料挤入复合模具内，复合模具将钢丝网带的两侧面包复塑料；三、控制芯棒转速，使塑钢复合带呈螺旋形并搭接缠绕在芯棒上；四、用辊压成型装置将缠绕在芯棒上的塑钢复合带进行辊压成形；五、将步骤四中的塑刚复合管再次充分冷却后，经牵引机引出后切割成预定长度。
在200℃～300℃温度时，热熔的聚合物或热熔的塑料对钢材表面的粘结力很强，由于编织的钢丝网孔眼密集且钢丝间的间距相对固定，由于对钢丝网带复合的塑料很薄，钢丝网带的相互叠加之间的间距很小，这就形成了表面积很大、密度很高、纵横交错、分布均匀的钢丝网带增强体，在塑料的内部渗透粘结外部包复防护的作用下，制成一种理想的塑钢一体化很好、互补性很强的塑钢复合管道材料结构。
具体实施方式
十一本实施方式在步骤二中塑料的温度控制在250℃或280℃。塑料和钢材的复合最佳。其它步骤与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十二本实施方式在芯棒和塑钢复合带之间芯棒的表面上喷涂固化一层硅胶或聚四氟乙烯等防粘薄膜。采用这样的方法步骤，防止了芯棒与热熔的塑料粘连而影响成型。其它步骤与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十三本实施方式在步骤二中通过连接复合模具与塑料挤出机的连接件控制复合在钢丝网带上的塑料层厚度。其它步骤与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十四本实施方式在步骤五中牵引机的多条履带和驱动装置和成型芯棒同步旋转。其它步骤与具体实施方式
十相同。
本发明所使用的SJ系列挤出机、真空冷却箱、切割锯、管架由大连三垒机器有限公司提供。
钢丝网带增强塑钢复合管制造设备的工作原理由调速电动机经减速齿轮驱动成型芯棒旋转，成型芯棒内部可用水冷却，在根部可以用电加热，用冷却水的温度调节芯棒的温度，以满足成型工艺的要求，将钢丝网送入塑料挤出机上的专用复合模具，包复塑料后缠绕在调速旋转的成型芯棒上，用轧辊对缠绕在芯棒上的塑钢带进行辊压成型，用牵引机牵引速度控制钢丝网的叠加层数，经过匀速连续的牵引，制成无限长度的管材，经定长切割而成。根据市场对直径和压力要求的不同，也可用两套以上的复合辊压成形总成对芯棒同时进行供料，以制成多层叠加的厚壁管道，在成型芯棒上成型的热软状态的管材用真空定型冷却水箱对管材进行冷却定型，充分冷却后用行星旋转运动的多履带牵引机进行连续匀速的牵引。本套系统特别适合∮200以上的大口径和高压力的管材和管材制造。
权利要求
1.一种钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，它包括减速齿轮箱总成(3)、真空冷却箱(17)、切割锯(19)、管架(20)，其特征在于它还包括芯棒(4)、复合辊压成形总成(14)、星行式多履带牵引机(18)；所述芯棒(4)的一端上设置有减速齿轮箱总成(3)，芯棒(4)的另一端上设置有至少一个复合辊压成形总成(14)，芯棒(4)的另一端的端面与真空冷却箱(17)的入口端相对应，真空冷却箱(17)的出口端一侧设置有星行式多履带牵引机(18)并与星行式多履带牵引机(18)的入口端相对应，星行式多履带牵引机(18)的出口端一侧设置有切割锯(19)并与切割锯(19)的入口端相对应，切割锯(19)的出口端一侧设置有管架(20)；所述的复合辊压成形总成(14)包括辊压成型装置(9)、复合模具(5)、塑料挤出机(8)，所述的辊压成型装置(9)的下端设置有复合模具(5)，复合模具(5)与塑料挤出机(8)连通。
2.根据权利要求1所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于所述的芯棒(4)由加热段套(27)、冷却段(29)、加热器(28)、环行电极(23)、供电碳刷(30)组成，所述的加热段套(27)套在冷却段(29)的一端并与冷却段(29)固定连接，加热器(28)设置在加热段套(27)和冷却段(29)之间，环行电极(23)设置在加热段套(27)设有的台肩(27-1)上，供电碳刷30与环行电极(23)接触连接，冷却段(29)的内腔上设有第一注水管(29-1)和第二注水管(29-2)。
3.根据权利要求1所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于所述的芯棒(4)由圆柱体(33)、密封胶圈(34)、隔板(35)、芯棒主体(36)、端盖(37)组成，所述的圆柱体(33)设置在芯棒主体(36)的注水口端的空腔内，密封胶圈(34)设置在芯棒主体(36)的注水口端的空腔内壁上，隔板(35)垂直设置在芯棒主体(36)的内腔上，端盖(37)扣在芯棒主体(36)的底端，芯棒主体(36)内腔中设置有长度不同的注水管(31)。
4.根据权利要求1所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于所述的复合模具(5)内设有内腔塑料流道(45)，复合模具(5)上设有第一塑料进口(46)和第二塑料进口(48)，复合模具(5)的一端设有模口(43)，另一端设有钢丝网带进口(44)。
5.根据权利要求1所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于它还包括连接件(15)，所述的连接件(15)由第一法兰(52)、第二法兰(53)、塑料通道弯管(51)组成，第一法兰(52)与塑料通道弯管(51)的一端连接，第二法兰(53)设置在塑料通道弯管(51)的另一端，所述的第一法兰(52)上设有两个供料出口(55)，所述的第二法兰(53)内设有塑料入口(54)，塑料通道弯管(51)侧壁上设有调节螺栓(56)，第一法兰(52)与复合模具(5)连通，第二法兰(53)与塑料挤出机(8)连通。
6.根据权利要求1所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于所述的辊压成型装置(9)由机架(61)、轴承盒(62)、辊距调节轨道(63)、调节手柄(64)和至少两个轧辊(65)组成，所述的辊距调节轨道(63)固定在机架(61)上，所述的轧辊(65)设置在机架(61)上，轴承盒62设置在轧辊(65)的两侧，调节手柄(64)设置在辊距调节轨道(63)上。
7.根据权利要求1所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于所述的星行式多履带牵引机(18)包括驱动装置总成(71)、齿盘(72)、环型跑道支架(73)、跑轮(74)、压紧牵引机构总成(87)、电机供电电环(85)、碳刷(86)，所述的驱动装置总成(71)与齿盘(72)入口端连接，齿盘(72)通过跑轮(74)与环型跑道支架(73)连接，压紧牵引机构总成(87)设置在齿盘(72)的内腔上，齿盘(72)的出口端上设有电机供电电环(85)，电机供电电环(85)与碳刷(86)接触连接。
8.根据权利要求7所述的钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备，其特征在于所述的压紧牵引机构总成(87)由第一链条(76)、第一链轮(89)、第一电动机(75)、第一蜗轮减速器(77)、第二链条(81)、第二链轮(84)、第二电动机(80)、第二蜗轮减速器(83)、支承板(98)、牵引履带(94)、压紧力臂(93)、机架(95)、橡胶块(79)组成；所述的第一蜗轮减速器(77)固定在齿盘(72)侧臂上，第一链轮(89)与第一蜗轮减速器(77)连接，第一链条(76)与第一链轮(84)、第一电动机(75)分别连接；所述的第二蜗轮减速器(83)与机架(95)连接，第二链轮(84)与第二蜗轮减速器(83)连接，第二链条(81)与第二链轮(84)和第二电动机(80)分别连接；压紧力臂(93)、牵引履带(94)、支承板(98)、机架(95)依次连接成平行四边形机构，机架(95)固定在齿盘(72)的内腔臂上，第一蜗轮减速器(77)与压紧力臂(93)对应的机架(95)端部连接，第二蜗轮减速器(83)与支承板(98)对应的机架(95)端部连接。
9.一种钢丝网带增强塑钢复合管的加工方法，其特征在于它是按以下步骤实现的一、由调速电动机经减速齿轮驱动芯棒旋转，冷却芯棒；二、钢丝网带穿过复合模具上的钢丝网带进口缠绕在芯棒上，塑料挤出机将温度为200℃～300℃的塑料挤入复合模具内，复合模具将钢丝网带的两侧面包复塑料；三、控制芯棒转速，使塑钢复合带呈螺旋形并搭接缠绕在芯棒上；四、用辊压成型装置将缠绕在芯棒上的塑钢复合带进行辊压成形；五、将步骤四中的塑刚复合管再次充分冷却后，经牵引机引出后切割成预定长度。
10.根据权利要求9所述的钢丝网带增强塑钢复合管的加工方法，其特征在于在芯棒和塑钢复合带之间芯棒的表面上喷涂固化一层硅胶或聚四氟乙烯。
11.根据权利要求9所述的钢丝网带增强塑钢复合管的加工方法，其特征在于在步骤二中通过连接复合模具与塑料挤出机的连接件控制复合在钢丝网带上的塑料层厚度。
12.根据权利要求9所述的钢丝网带增强塑钢复合管的加工方法，其特征在于在步骤五中牵引机的驱动装置和成型芯棒同步旋转。
全文摘要
钢丝网带增强塑钢复合管的制造设备及该管材的加工方法，它涉及一种用于制造塑钢复合管的专用设备及塑钢复合管的加工方法。本发明有效解决了塑钢复合管的制造设备和塑钢复合管的加工方法存在成型工艺复杂，无法制造出塑料和钢材充分交融接触、渗透复合程度大、整体性较好的塑钢复合管的问题。所述的复合辊压成形总成(14)包括辊压成型装置(9)、复合模具(5)、塑料挤出机(8)，所述的辊压成型装置(9)的下端设置有复合模具(5)，复合模具(5)与塑料挤出机(8)连通；驱动芯棒旋转并冷却芯棒、用复合模具复合出塑钢复合带、辊压成型、冷却后切割。本发明的塑钢复合管具有整体性能高的优点，其制造设备具有生产工艺简单、设备投资少的优点。
文档编号B29C47/12GK101077626SQ20071007241
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者李富春 申请人:李富春