专利名称：复合管材及其生产装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管道制品，尤其是进、排水用管道的材质、结构及其生产装置。
现有进、排水用管道一般为单一材质，往往综合性能不高。如钢管虽然具有强度高、韧性好的优点，但同时有易锈蚀、成本高的不足。铸铁管具有成本低的优点，但存在易锈蚀、易断裂、使用寿命短和外形不美观等缺点。PVC塑料管具有成本低、抗水腐蚀性能强的优点，但具有强度差、不防晒、在日照较多的情况下易老化破裂等缺点。纤维树脂管具有抗老化性能强、使用寿命长和外形美观等优点，但也有造价昂贵的缺点。
本发明的目的之一在于提供一种复合管材，具有强度高、成本低、抗锈蚀等诸多优点，具有良好的综合性能。
本发明的目的之二在于提供一种复合管材的生产装置，可连续生产强度高、成本低、抗锈蚀、综合性能好的复合管材，具有生产效率高、结构简单、容易实现等优点。
本发明的复合管材包括整体为管状的金属骨架网和有机基体材料，所述的有机基体材料将所述的金属骨架网包覆于其中并与金属骨架网共同组成所述复合管材的管壁。
由于如上所述的本发明复合管材在有机基体材料中加入了金属骨架网，其综合性能大为改善。有机基体材料成本低、抗锈蚀、金属骨架网强度高、韧性好等优良性能都得到充分发挥，同时，金属骨架网被有机基体材料包覆，其易锈蚀的缺点被有效克服。
本发明复合管材生产装置，包括金属骨架网焊接部分和基体材料成型部分；其特征在于，所述的金属骨架网焊接部分包括焊机主轴、绕线筒、焊模、旋转焊头和导电环；所述的绕线筒支承于轴承架中，焊机主轴支承于绕线筒内；所述的焊模位于焊机主轴的端部并与主轴紧固连接；所述的旋转焊头的根部固定于导电体中，导电体通过绝缘体与所述的绕线筒固定连接，旋转焊头的端部与所述焊模相对应；所述导电环的内侧面及一个端面与所述导电体的对应部位磨擦接触，导电环的另一个端面固定于绝缘支架；在所述焊机主轴的表面设有与其轴心线平行的通线槽；在所述绕线筒上靠所述焊模旁设有线轮，在绕线筒上还设有链轮；所述的基体材料成型部分包括模芯和模套；所述模芯的根部与所述的焊模固定连接；所述的模套套于所述模芯的外围并与模芯的外壁留有适当间隙；在所述模套上设有加料口，所述加料口通过环形分流道与所述的间隙连通。
如上所述的本发明复合管材生产装置，焊机主轴本身不转动，轴表面设有通线槽，纵钢丝由轴尾通线槽到达焊模表面，横线钢丝经绕线筒绕一周后经线轮反方向接入旋转焊头，形成横钢丝与纵钢丝向同一方向绕动，并于旋转焊头处交汇并被交叉焊接。纵钢丝与横钢丝被一边焊接成管网，一边向基体材料成型部分移动，进入模套与模芯之间的间隙，同时，从加料口加入熔融有机基体材料，有机基体材料在成型的同时，将金属骨架网包覆在其中，通过在前方施加拉力，使成型好的管材继续前进，并带动刚焊接好的金属骨架网前进，形成一套焊接、成型连续性一次完成的生产工艺。采用本发明装置可连续生产强度高、成本低、抗锈蚀、综合性能好的复合管材，具有生产效率高、结构简单、容易实现等优点。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明复合管材径向剖面示意图；图2为横截面为正方形的本发明复合管材示意图；图3为本发明复合管材生产装置结构示意图；图4为图3中主轴1的横截面图。
如图1和图2所示的本发明复合管材，包括整体为管状的金属骨架网31和有机基体材料32，有机基体材料32将金属骨架网31包覆于其中并与金属骨架网31共同组成复合管材的管壁33。
金属骨架网31可采用表面镀锌的钢丝网，由纵钢丝和横钢丝交叉连接焊成。
为了降低成本，同时获得更好的管材性能，有机基体材料32可由相互连为一体的具有较好抗水腐蚀性的内层基体材料34和具有较好抗日照、抗老化性的外层基体材料35组成。其中内层基体材料34可选用PVC塑料(或PE、PP塑料)，外层基体材料35可选用玻璃纤维树脂混合结构层。
由于本发明实施例将成本低、耐腐蚀的PVC塑料层放在最里层，而将既抗老化、防锈蚀、以耐腐蚀、外观光泽美观的玻璃纤维层置于最外层，在它们之间夹有一层增加强度的镀锌钢丝金属骨架网。这样，本发明便达到既抗老化、防锈蚀、耐腐蚀，又美观大方、光泽度好、强度大、经久耐用的效果。而且，本管材在加工外层时，可以根据需要选择色料，因而色调取舍自由。
如图3和图4所示的本发明复合管材生产装置，包括金属骨架网焊接部分和基体材料成型部分；金属骨架网焊接部分包括焊机主轴1、绕线筒9、焊模5、旋转焊头6和导电环8；绕线筒9支承于轴承架20中，焊机主轴1支承于绕线筒9内；焊模5位于焊机主轴1的端部并与主轴1紧固连接；旋转焊头6的根部固定于导电体7中，导电体7通过绝缘体21与绕线筒9固定连接，旋转焊头6的端部与焊模5相对应；导电环8的内侧面及一个端面与导电体的对应部位磨擦接触，导电环8的另一个端面固定于绝缘支架22；在焊机主轴1的表面设有与其轴心线平行的通线槽2；在绕线筒9上靠焊模5旁设有线轮10，在绕线筒9上还设有链轮11；基体材料成型部分包括模芯12和模套15；模芯12的根部与焊模5固定连接；模套15套于模芯12的外围并与模芯12的外壁留有适当间隙19；在模套15上设有加料口16，加料口16通过环形分流道17与间隙19连通。
链轮11用于向绕线筒9传递旋转动力。
本装置焊接电源的两极分别接于导电环8和焊机主轴1，焊机主轴1通过焊模5传至旋转焊头6；旋转焊头6的根部在随绕线筒9旋转的同时，始终与导电环8的内侧面磨擦接触，因而能传导电流。
本实施例中，焊机主轴1包括轴心23和轴套24两部分，轴心23以铜材制成，通过电阻小的铜轴心23传导电流，具有减少能源浪费、减轻焊机发热的好处；焊模5包括模芯25和模套26两部分，模套26可以更换为不同厚度规格，因而可生产出不同管径的管材。焊模5与模芯12之间设有互相配合的锥度接头13并通过螺杆14紧固连接。
本实施例中，加料口16及与其对应的环形分流道17有两组，并沿模芯纵向前后分布；间隙19的入口段从外向里由窄逐渐变宽。加料口16也可为一个、三个或四个。仅设一个加料口16时，只能生产基体材料为单一材料的管材；设有两个加料口16时，可在第一个加料口加入管壁内层所需材料，在第二个加料口加入管壁外层所需材料，而一次形成多层复合管材。间隙19逐渐扩大有利于多层基体的成型。
模芯12与模套15的形状可以为园形、正方形、长方形、半园方形，与之对应，可制造生产园形复合管，正方形复合管，长方形复合管，半园方形复合管。
本发明复合管材生产装置的焊机主轴1本身不转动，轴表面设有通线槽2，纵钢丝由轴尾通线槽2到达焊模5表面，横线钢丝经绕线筒9绕一周后经线轮10反方向接入旋转焊头6，形成横钢丝与纵钢丝向同一方向绕动，并于旋转焊头6处交汇并被交叉焊接。纵钢丝与横钢丝被一边焊接成金属骨架网，一边向基体材料成型部分移动，进入模套15与模芯12之间的间隙19，同时，从加料口16加入熔融有机基体材料，有机基体材料在成型的同时，将金属骨架网包覆在其中，通过在前方施加拉力，使成型好的管材继续前进，并带动刚焊接好的金属骨架网前进，形成一套金属骨架网焊接、有机基体材料成型连续性一次完成的生产工艺。
权利要求
1.一种复合管材，其特征在于，包括整体为管状的金属骨架网和有机基体材料，所述的有机基体材料将所述的金属骨架网包覆于其中并与金属骨架网共同组成所述复合管材的管壁。
2.根据权利要求1所述的复合管材，其特征在于，所述的金属骨架网为表面镀锌钢丝网。
3.根据权利要求1所述的复合管材，其特征在于，所述的有机基体材料包括相互连为一体的具有较好抗水腐蚀性的内层基体材料和具有较好抗日照、抗老化性的外层基体材料。
4.根据权利要求3所述的复合管材，其特征在于，所述的内层基体材料可以为PVC、PE和PP塑料。
5.根据权利要求3所述的复合管材，其特征在于，所述的外层基体材料为玻璃纤维树脂混合结构层。
6.一种复合管材生产装置，包括金属骨架网焊接部分和基体材料成型部分；其特征在于，所述的金属骨架网焊接部分包括焊机主轴(1)、绕线筒(9)、焊模(5)、旋转焊头(6)和导电环(8)；所述的绕线筒(9)支承于轴承架(20)中，焊机主轴(1)支承于绕线筒(9)内；所述的焊模(5)位于焊机主轴(1)的端部并与主轴(1)紧固连接；所述的旋转焊头(6)的根部固定于导电体(7)中，导电体(7)通过绝缘体(21)与所述的绕线筒(9)固定连接，旋转焊头(6)的端部与所述焊模(5)相对应；所述导电环(8)的内侧面及一个端面与所述导电体(7)的对应部位磨擦接触，导电环(8)的另一个端面固定于绝缘支架(22)；在所述焊机主轴(1)的表面设有与其轴心线平行的通线槽(2)；在所述绕线筒(9)上靠所述焊模(5)旁设有线轮(10)，在绕线筒(9)上还设有链轮(11)；所述的基体材料成型部分包括模芯(12)和模套(15)；所述模芯(12)的根部与所述的焊模(5)固定连接；所述的模套(15)套于所述模芯(12)的外围并与模芯(12)的外壁留有适当间隙(19)；在所述模套(15)上设有加料口(16)，所述加料口(16)通过环形分流道(17)与所述的间隙(19)连通。
7.根据权利要求6所述的复合管材生产装置，其特征在于，所述的焊机主轴(1)包括轴心(23)和轴套(24)两部分，轴心(23)以铜材制成；
8.根据权利要求6所述的复合管材生产装置，其特征在于，所述的焊模(5)包括模芯(25)和模套(26)两部分。
9.根据权利要求6所述的复合管材生产装置，其特征在于，所述焊模(5)与模芯(12)之间设有互相配合的锥度接头(13)并通过螺杆(14)紧固连接。
10.根据权利要求6所述的复合管材生产装置，其特征在于，所述加料口(16)及与其对应的环形分流道(17)有两组，并沿模芯纵向前后分布；所述间隙(19)的入口段从外向里由窄逐渐变宽。
全文摘要
本发明公开了一种复合管材及其生产装置,所述管材包括整体为管状的金属骨架网和有机基体材料,有机基体材料将金属骨架网包覆于其中并与金属骨架网共同组成复合管材的管壁。所述的生产装置包括金属骨架网焊接部分和基体材料成型部分;其中金属骨架网焊接部分包括焊机主轴、绕线筒、焊模、旋转焊头和导电环;绕线筒支承于轴承架中。本发明复合管材具有强度高、成本低、抗锈蚀等诸多优点。本发明生产装置可连续、高效生产复合管材、结构简单、容易实现。
文档编号F16L9/00GK1260459SQ9910437
公开日2000年7月19日 申请日期1999年4月20日 优先权日1999年4月20日
发明者张志新 申请人:张志新