一种复合钢管的制造系统及其制造方法与流程

本发明涉及钢管技术领域，具体而言，涉及一种复合钢管的制造系统及其制造方法。

背景技术：

在当今社会，城市的发展越来越快速，人口越来越多，城市生活饮用水的干净是保证城市人口健康的一个重要因素，人们对生活饮用水水质的安全性、可靠性、卫生性要求越来越高。所以，城市生活饮用水管道的设计尤其重要。

现有技术的复合钢管制造系统不能一次性生产多层结构的复合钢管，其制造系统较复杂，制造方法步骤繁多，制造得到的复合钢管其密封性不能得到很好的保障，作为饮用水管道时，容易对水造成二次污染，不利于人体的健康。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复合钢管的制造系统，其结构简单，具有预热炉和固化炉，对钢管进行两次加热，使复合钢管的结构更加稳定，提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种复合钢管的制造方法，此制造方法制得的复合钢管，内衬塑料管，外喷涂涂料，基管的端面均设置翻边，两根复合钢管之间进行连接的时候，两根复合钢管的翻边相接触，翻边与管本体一体成型，其连接以后密封性更好，同时，固化过程也增加了翻边的粘接强度。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种复合钢管的制造系统，包括机架、移动夹持装置、预热炉、第一传送装置、第二传送装置、喷涂装置和固化炉。

预热炉具有相对的第一开口和第二开口，第一传送装置包括第一传送链，第一传送链两端分别伸出第一开口和第二开口并用于沿第一开口至第二开口方向传送钢管。固化炉具有相对的第三开口和第四开口，第二传送装置包括第二传送链，第二传送链两端分别伸出第三开口和第四开口并用于沿第三开口至第四开口方向传送钢管。移动夹持装置设置于机架并用于带动钢管在第一传送链、喷涂装置和第二传送链之间转移。

一种利用上述制造系统制造复合钢管的制造方法：

将塑料管套设于基管内得到钢管，并使塑料管的两端伸出基管，放置于第一传送链的伸出第一开口的部分，设定预热炉温度为180℃-200℃，控制第一传送链在15min-30min内穿过预热炉，将穿过预热炉的钢管翻边，控制移动夹持装置带动翻边后的钢管从第一传送链转移至喷涂装置进行喷涂，控制移动夹持装置带动喷涂后的钢管从喷涂装置至第二传送链的伸出第三开口的部分，设定固化炉温度为180℃-190℃，控制第二传送链在15min-30min内穿过固化炉得到复合钢管。

本发明的较佳实施例提供的复合钢管的制造系统及其制造方法的有益效果是：

本发明提供的复合钢管的制造系统，第一传送链将钢管从预热炉的第一开口处传送至预热炉的第二开口并进行预热，移动夹持装置将钢管从第一传送链的伸出预热炉的第二开口的部分处转移至喷涂装置进行喷涂，再通过移动夹持装置将钢管从喷涂装置处转移至第二传送链的伸出第三开口的部分，第二传送链将钢管从固化炉的第三开口处传送至固化炉的第四开口并进行固化，通过预热和固化两次加热，使复合钢管的结构更加稳定，并提高生产效率。

此外，制备时，将塑料管套设于基管内得到钢管，并使塑料管的两端伸出基管，放置于第一传送链的伸出第一开口的部分，设定预热炉温度为180℃-200℃，控制第一传送链在15min-30min内穿过预热炉，可以使塑料管软化，塑料管能够很好的粘接于基管的内壁，同时，将穿过预热炉的钢管翻边，控制移动夹持装置带动翻边后的钢管从第一传送链转移至喷涂装置进行喷涂，使钢管内衬塑料管、外涂涂料，其性能更加稳定，最后，控制移动夹持装置带动喷涂后的钢管从喷涂装置至第二传送链的伸出第三开口的部分，设定固化炉温度为180℃-190℃，控制第二传送链在15min-30min内穿过固化炉得到复合钢管，进一步强化翻边与基管的连接，使复合钢管的结构更加稳定，此复合钢管内衬塑料管的设置更加均匀，复合钢管作为水管时，可以完全避免水与基管接触，防止基管生锈，也避免水发生污染，两根复合钢管之间进行连接的时候，两根复合钢管的翻边相接触，翻边与管本体一体成型，其连接以后密封性更好，基管的端面也不会与水接触，可有效避免水的二次污染，保证生活饮用水的健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例提供的复合钢管的制造系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的复合钢管的制造系统中第一传送装置与预热炉的安装示意图；

图3为本发明实施例提供的复合钢管的制造系统中夹持管的剖视图；

图4为本发明实施例提供的复合钢管的制造系统中喷涂装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的复合钢管的制造系统中无静电喷涂喷枪的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的无静电喷涂喷枪中喷口部的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的无静电喷涂喷枪中导流罩的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的无静电喷涂喷枪中导流件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的无静电喷涂喷枪中工艺套的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的复合钢管的制造系统中第二传送装置与固化炉的安装示意图；

图11为本发明实施例提供的第二传送装置中固定单元152的结构示意图；

图12为图11中Ⅻ处的放大图；

图13为本实施例提供的固定单元中第一固定件的截面图。

附图标记汇总：

复合钢管的制造系统100；机架110；移动夹持装置120；预热炉130；第一传送装置140；第二传送装置150；喷涂装置160；固化炉170；第一开口135；第二开口136；第一传送链141；第一升降装置142；固定部143；第一卡板144；第二卡板145；夹持部121；移动升降装置122；夹持管123；内管124；外管125；横梁111；第一立柱112；第二立柱113；下箱壁161；第一侧箱壁162；第二侧箱壁163；喷涂箱164；无静电喷涂喷枪200；喷口部210；喷枪管240；进料接头260；第一端241；第二端242；导流罩220；导流件230；工艺套237；导流部221；连接部222；支撑部223；第一连接端224；第二连接端225；导流孔226；第一通孔227；锥形部231；连接件232；第二通孔238；第二传送链151；固定单元152；支撑板153；第一固定件154；第二固定件155；第一固定板156；第一承压面157；第一承压端158；第二承压端159；第四开口172；第三开口173。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例

图1为本实施例提供的复合钢管的制造系统100的结构示意图。请参阅图1，本实施例中，复合钢管的制造系统100包括机架110、移动夹持装置120、预热炉130、第一传送装置140、第二传送装置150、喷涂装置160和固化炉170。

预热炉130用于对钢管的基管和基管内套设的塑料管进行预热。图2为本实施例提供的第一传送装置140与预热炉130的安装示意图。请一并参阅图1和图2，本实施例中，第一传送装置140包括第一传送链141、第一升降装置142和多个用于固定钢管的固定部143，预热炉130具有第一开口135和第二开口136，第一传送链141两端分别伸出第一开口135和第二开口136并用于沿第一开口135至第二开口136方向传送钢管。钢管从第一开口135处进入预热炉130，在预热炉130内进行预热，同时，通过第一传送链141传送至第二开口136处，从第二开口136处出预热炉130，并位于第一升降装置142上方。本实施例中，第一开口135和第二开口136均设置有高温布，防止预热炉130中热量的散失。

请继续一并参阅图1和图2，本实施例中，每个固定部143可以固定一根预热后的钢管，每个固定部143包括相对设的第一卡板144和第二卡板145，第一卡板144和第二卡板145均设置有“V”字形槽口，第一卡板144和第二卡板145相对设置并位于第一传送链141的两侧，且与第一升降装置142连接，第一升降装置142控制第一卡板144和第二卡板145同时上升或下降。多个固定部143能同时固定多根钢管，提高复合钢管的生产效率。钢管固定在固定部143上的时候，人工将塑料管的两端进行翻边，并固定在基管的两端面。移动夹持装置120包括移动升降装置122和多个与固定部143配合的夹持部121，用于夹持固定部143上的钢管，第一升降装置142上升，移动升降装置122下降，将固定部143上的钢管推送至夹持部121，使夹持部121将钢管夹住。

图3为本实施例提供的夹持管123的结构示意图。请一并参阅图1和图3，本实施例中，夹持部121包括相对设置的两个夹持管123，每个夹持管123包括内管124和外管125，外管125设置于移动升降装置122，内管124沿第一卡板144至第二卡板145方向滑动套设于外管125内，内管124的两端伸出外管125，当夹持部121夹持住钢管时，内管124的伸出外管125的部分的靠近另一夹持管123的一端套设于钢管内对钢管形成支撑，需要说明的是，在夹持部121夹持钢管时，首先第一升降装置142上升，移动升降装置122下降，两者位置对应，此时移动升降装置122控制内管124滑动并伸入钢管内并形成夹持，此时第一升降装置142下降，移动升降装置122上升并移动钢管。

请继续参阅图1，本实施例中，机架110包括横梁111以及相对设置的第一立柱112和第二立柱113，横梁111的两端分别与第一立柱112和第二立柱113连接，移动夹持装置120的移动升降装置122设置于横梁111，移动夹持装置120的夹持部121将钢管夹住，并于横梁111滑动带动钢管在第一传送链141、喷涂装置160之间转移。

图4为本实施例提供的喷涂装置160的结构示意图。请一并参阅图1和图4，本实施例中，喷涂装置160设置于横梁111的下方并位于预热炉130和固化炉170之间，移动夹持装置120先将预热炉130外的钢管夹持于夹持部121移动到喷涂装置160，进行基管的外壁的喷涂。喷涂装置160包括喷涂箱164和多把无静电喷涂喷枪200，喷涂箱164包括下箱壁161、第一侧箱壁162和第二侧箱壁163，第一侧箱壁162和第二侧箱壁163分别设置在下箱壁161的两端，移动夹持装置120移动，使钢管位于第一侧箱壁162和第二侧箱壁163之间，并在下箱壁161的上方，进行喷涂，第一侧箱壁162和第二侧箱壁163均设置多把无静电喷涂喷枪200。

图5为本实施例提供的无静电喷涂喷枪200的结构示意图。请一并参阅图3和图5，本实施例中，每把无静电喷涂喷枪200均包括喷口部210、供涂料穿过的喷枪管240和进料接头260。进料接头260用于连接进料管，进料管连通涂料箱，使无静电喷涂喷枪200连通涂料箱，涂料箱用于装放涂料，涂料箱的底部设置有压缩空气进口，涂料箱的上部设置有多个隔离布，当压缩空气从进口处进入涂料箱以后，涂料箱中的涂料粉末会不断的发生运动，粉末呈漂浮状态。并且，粉末会穿过隔离布，穿过隔离布后的涂料粉末呈散开状，均匀分布，并且，具有一定的动力。其会进入进料管，到达无静电喷涂喷枪200。

请继续参阅图5，本实施例中，喷枪管240供涂料穿过，包括第一端241和第二端242，进料接头260与喷枪管240的第二端242连接，进料管与喷枪管240连通，进料管中的涂料粉末可以顺利进入喷枪管240中。本实施例中，涂料粉末为环氧树脂，基管为钢管，环氧树脂对钢管材料的表面具有优异的粘接强度，容易附着在钢管的表面，形成环氧树脂层。使钢管的稳定性更好，不会生锈，避免其被酸、碱、盐等腐蚀。每个喷口部210均与喷枪管240的第一端241连接，喷枪管240穿过喷涂箱，使喷口部210位于喷涂箱内，对喷涂箱内的钢管进行喷涂，每个喷枪管240设置于第一侧箱壁或第二侧箱壁。

图6为本实施例中喷口部210的结构示意图。请一并参阅图5和图6，本实施例中，喷口部210包括导流罩220、导流件230和工艺套237，导流罩220与喷枪管240的第一端241连接，导流罩220上设置有多个与喷枪管240连通的导流孔226。图7为本实施例提供的导流罩220的结构示意图。请一并参阅图6和图7，本实施例中，导流罩220包括导流部221、连接部222和三个支撑部223，每个支撑部223的两端分别与导流部221和连接部222连接，相邻两个支撑部223之间与导流部221以及连接部222形成导流孔226，即相邻两个支撑部223和导流部221以及连接部222围合形成导流孔226，导流部221与喷枪管240的第一端241连接。

请继续参阅图7，本实施例中，导流部221为中空的柱状结构，导流部221具有第一连接端224和与第一连接端224相对的第二连接端225，第一连接端224设置有第一外螺纹，第一连接端224与喷枪管240的第一端241螺纹连接。连接接头设置有第一内螺纹，第一外螺纹与第一内螺纹匹配，第一连接端224套设于连接接头内且第一连接端224和连接接头螺纹连接。中空管中的涂料粉末穿过连接接头，进入导流罩220的导流孔226，再从导流孔226中穿出。中空管中的涂料粉末经过导流罩220出来的时候，可以对涂料粉末进行一定的分散，即使涂料粉末距离压缩空气进口相对较远，涂料粉末也不会结团，可以对钢管进行很好的喷涂。

请继续参阅图7，本实施例中，三个支撑部223沿导流部221的周向均匀分布。使三个支撑部223于导流部221和连接部222之间的设置更加均匀，导流罩220的结构更加稳定，增加导流罩220的强度，导流罩220不容易发生损坏，增加导流罩220的使用寿命。类似的实施方式还可以是：导流罩220包括两个、四个、五个或更多支撑部223，每个支撑部223的两端分别与导流部221和连接部222连接，相邻两个支撑部223之间与导流部221以及连接部222形成导流孔226。

图8为本实施例提供的导流件230的结构示意图。请一并参阅图6、图7和图8，本实施例中，导流件230包括锥形部231和连接件232，锥形部231具有较大一端和较小一端，连接件232的一端与锥形部231的较小一端连接，连接件232的远离锥形部231的一端与导流罩220连接。优选设置，连接件232为连接栓，连接栓上设置有第二外螺纹。导流罩220的连接部222设置有第一通孔227，第一通孔227贯穿连接部222的两端，连接部222的内壁上设置有第二内螺纹，第二外螺纹与第二内螺纹匹配，连接栓的一端进入连接部222的第一通孔227并与连接部222螺纹连接，连接栓的远离连接部222的一端与锥形部231的较小一端连接。

本实施例中，通过导流罩220的导流孔226喷出的涂料粉末可以直接作用在锥形部231上，锥形部231会对涂料粉末产生反作用力，使涂料粉末通过锥形部231的作用向相反的方向弹回并完全分散开来，同时，设置为锥形部231使涂料粉末的作用面积大，涂料粉末分散效果好，由于重力的作用，涂料粉末向下运动，直接落在钢管上，对钢管进行喷涂，使钢管的喷涂更加均匀，效果更好，很容易达到钢管需要的喷涂厚度。

本实施例中，可以通过调节连接栓与连接部222的螺纹连接面积来调整锥形部231与导流罩220的距离。如果连接栓与连接部222连接的连接面积相对较小，连接部222位相对较短，则锥形部231与导流罩220的距离相对较大，涂料粉末从导流罩220的导流孔226喷出的时候，打在锥形部231上的力相对较小，涂料粉末从锥形部231落下以后相对比较集中。如果连接栓与连接部222连接的连接面积相对较大，连接部222位相对较长，则锥形部231与导流罩220的距离相对较小，涂料粉末从导流罩220的导流孔226喷出的时候，打在锥形部231上的力相对较大，涂料粉末从锥形部231落下以后相对比较分散。根据不同的钢管的喷涂需要，可以通过调节连接栓来调整锥形部231与导流罩220的距离，以便提高无静电喷涂喷枪200的工作效率。

图9为本实施例提供的工艺套237的结构示意图。请一并参阅图6和图9，本实施例中，工艺套237为圆台状结构，工艺套237上设置有第二通孔238，第二通孔238贯穿工艺套237的两端。在对喷口部210进行装配的时候，连接栓穿过第二通孔238并与导流罩220的连接部222螺纹连接，连接栓的外径小于第二通孔238的直径，使连接栓与工艺套237之间具有空隙，涂料粉末可以从空隙中通过。工艺套237套设于第二连接端225外，导流部221的第二连接端225为滑面，工艺套237为橡胶套，具有一定的弹性，工艺套237与第二连接端225过盈配合，套设于第二连接端225外。

图10为本实施例的第二传送装置150与固化炉170的安装示意图。请一并参阅图1和图10，本实施例中，通过上述无静电喷枪对钢管的外壁进行喷涂，再使用移动夹持装置120将钢管从喷涂装置160移动至第二传送装置150，第二传送装置150包括第二传送链151和多个固定单元152，夹持部121上的钢管设置于多个固定单元152上，每个固定单元152上设置一根钢管。图11为本实施例提供的固定单元152的结构示意图。请一并参阅图10和图11，本实施例中，每个固定单元152包括支撑板153和对称设置于支撑板153两端的第一固定件154和第二固定件155，每个支撑板153与第二传送链151连接。图12为图11中Ⅻ处的放大图。图13为本实施例中第一固定件154的截面图。请一并参阅图11、图12和图13，本实施例中，第一固定件154包括多个第一固定板156，多个第一固定板156间隔设置于支撑板153，优选设置：多个第一固定板156平行设置。多个第一固定板156的远离支撑板153的一面为第一承压面157，多个第一固定板156的第一承压面157与垂直于支撑板153的长度方向的截面的交线位于同一圆周上，当钢管设置于第一承压面157上的时候，钢管与第一承压面157的接触为弧线接触，避免钢管表面的涂料遭到破坏。第一承压面157包括靠近第二固定件155的第一承压端158和与第一承压端158相对的第二承压端159，第二承压端159与支撑板153间的距离大于第一承压端158与支撑板153的距离，钢管表面与第一承压面157的接触面积较小，避免钢管表面的涂料遭到破坏。本实施例中，第一固定件154包括四个第一固定板156。类似的实施方式还可以是：第一固定件154包括五个第一固定板156。

请继续参阅图10，本实施例中，固化炉170包括具有相对的第三开口173和第四开口172，第二传送链151的两端分别伸出第三开口173和第四开口172并用于沿第三开口173和第四开口172的方向传送钢管。当钢管通过移动夹持装置120移动至第二传送链151伸出第三开口173的部分的固定单元152上时，打开第三开口173，使第二传送链151将钢管输送至固化炉170中进行固化，对钢管进行二次加热，得到复合钢管。进行二次加热后生产的复合钢管使基管内的塑料管与基管的连接强度增大，翻边与基管的端面的连接强度增大，同时，基管表面的涂料不容易发生脱落，使复合钢管的结构更加稳定，其作为水管时，内衬塑料管的设置更加均匀，可以完全避免水与钢管接触，防止钢管生锈，也避免水发生污染，两根复合钢管之间进行连接的时候，两根复合钢管的翻边相接触，翻边与管本体一体成型，其连接以后密封性更好，基管的端面也不会与水接触，可有效避免水的二次污染，保证生活饮用水的健康。

固化炉170的钢管加热达到所需的时间时，将第四开口172打开，通过第二传送链151将复合钢管输出，进行自然冷却。

利用上述复合钢管的制造系统100，本实施例还提供一种复合钢管的制造方法，包括如下步骤：

首先将塑料管套设于基管内得到钢管，并使塑料管的两端伸出基管，放置于第一传送链141的伸出第一开口135的部分，设定预热炉130温度为180℃-200℃，控制第一传送链141在15min-30min内穿过预热炉130，基管和塑料管进行预热，使塑料管发生软化，方便后续的翻边步骤和固化步骤的进行，塑料管内设置有塑料胶，预热以后，塑料胶熔化形成塑料胶层，塑料管通过塑料层粘接于基管的内壁。本实施例中，塑料管为聚乙烯塑料管。

将穿过预热炉130的钢管翻边，翻边是将塑料管的伸出基管的部分向外弯折并粘接于基管的端面。将钢管放置于固定部143，塑料管由于预热发生软化，手动将塑料管的两端向外弯折形成翻边，方便工作人员的操作，翻边上的塑料胶层将翻边固定在塑料管的端面。

控制移动夹持装置120带动翻边后的钢管从第一传送链141转移至喷涂装置160进行喷涂，预热以后，涂料容易粘附于钢管的外壁，使无静电喷枪200的喷涂效率得到提高。本实施例中，涂料为环氧树脂涂料。

控制移动夹持装置120带动喷涂后的钢管从喷涂装置160至第二传送链151的伸出第三开口173的部分，设定固化炉170温度为180℃-190℃，控制第二传送链151在15min-30min内穿过固化炉170得到复合钢管。将钢管进行二次加热固化，使得到的复合钢管的结构更加稳定，复合钢管内衬聚乙烯塑料管外涂环氧树脂固性材料，通过固化，使复合钢管的结构更加稳定，性能更加优化。

该经上述制造系统和制造方法制得的复合钢管经检测，符合GB/T28897—2012标准。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。