專利名稱：大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管及制作方法
技術領域：
本發明涉及鋼塑復合型鋼管制造技術領域，尤其是一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管及制作方法。
背景技術：
鋼塑復合型鋼管是一種新型的雙面防腐產品，由于強度高、剛性好、環剛度大、抗蠕變、線性膨脹系數小、內壁光滑而深受推廣，而且球環保、保溫性能好、工程造價低、使用壽命長，廣泛用于給排水管道中。現有技術中的鋼塑復合管內壁穿襯塑料管主要是通過采用特殊的圓管縮徑機、牽引機將塑料管穿襯于待施工的鋼管內壁上，并采用專門的接頭焊 接工藝對已穿襯塑料管的鋼塑管進行全線的管道接口焊接。如專利公開號為CN1264003A的一種涉及鋼塑復合機械的鋼塑復合管成型裝置，由內層塑料管擠出機、冷卻槽、膠料擠出機及涂膠裝置、鋼帶清洗干燥設備、鋼管成型模具組合裝置、焊接機、牽引裝置組成的流水生產線。又如專利公開號為CN1506210A的一種帶法蘭的鋼塑復合管和管件及其滾塑成型工藝和該工藝專用的法蘭面模具，是用滾塑工藝將塑料或還加以鋼網與金屬管道或管件還包括法蘭面結合在一起構成襯里層，該技術主要是解決鋼管中具體的龜甲網襯里技術和法蘭面涂塑與管內襯里一次性滾塑完成的問題，它采用的是法蘭面模具，龜甲網采用連接環式鋼板網，針對管道或管件分別采用一次單向正反式或一次縱橫雙向式旋轉滾塑成型工藝，在滾塑過程中，對鋼法蘭面上采用法蘭面模具進行模塑模壓而控制厚度和平整度，用法蘭面模具模腔中的空心圓直徑來判斷襯里厚度，主要是塑料加工成型方面的特征，與本發明的技術方案完全不同。還有如專利公開號為CN1327913Y的一種鋼塑復合管內塑料層生產工藝，它包括的工序有制塑料管、鋼管除銹、塑料管牽引至鋼管內、塑料管充氣、加熱金屬管、冷卻成型制成鋼塑復合管，這種方法不僅耗能大，而且有鋼管塑料粘著力較差、產品壁厚不均等等缺陷，將被陶汰。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有的鋼塑復合型鋼管制作方法單一，管體結構強度不夠理想，塑料復合層粘合度差的問題，提供一種工藝設計合理，制作自動化，具有承受高內壓管體的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管，其特征是由五層及五層以上不同特性的材料復合而成，其中，中間層為螺旋成型焊接鋼管，螺旋成型焊接鋼管的內外表面分別設有內熱熔膠層和外熱熔膠層，在螺旋成型焊接鋼管的外熱熔膠層上設有外纏繞塑料層，在螺旋成型焊接鋼管內熱熔膠層上設有內纏繞塑料層。由于采用的是螺旋纏繞方式獲得管體，然后在管體內進行注塑，所以本方法適合大口徑復合管的制作；管體采用五層以上的不同特性材料時，考慮材質、溫度等因素采用相同的方法進行下層材料的復合。
作為優選，所述的螺旋成型焊接鋼管是由鋼帶以成品鋼管內徑為基圓，按螺旋方式纏繞而成的封閉式管體。基圓直徑、鋼帶寬度與纏繞螺旋角有關，擠壓輥籠的直徑是成品管的內孔尺寸。作為優選，所述的鋼帶按螺旋方式纏繞時，管壁沿軸向同一直線位置的前一圈后邊與后一圈前邊重合。纏繞后形成的是一個封閉管體，鋼帶寬度的兩邊都有屬于焊接區域。作為優選，所述的鋼帶纏繞之后的螺旋接縫處進行管體 內外焊接。實際制造時，設計好焊縫尺寸，只要保證焊縫的質量，也可以采用內或外的單邊焊接。一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于具有以下步驟
(一)、在擠壓輥籠的外徑部位，鋼帶經主動遞送輥連續傳遞到預彎下輥和預彎上輥，再經后預彎下輥的螺旋輥壓成初型；本方法設有擠壓輥籠作為內孔定位基礎和成品管尺寸控制裝置，鋼帶在主動遞送輥的作用下自動進入成型模具，鋼帶以預彎上輥為內徑定位點，預彎下輥、后預彎下輥為外徑定位點，定徑輥為外徑固定模具，管體成型后即進入螺旋縫焊接。(二)、連續經過多組定徑輥的螺旋輥壓并用焊接設備焊接成鋼管；定徑輥設有若干組，根據鋼帶厚度、直徑大小設定個數。(三)、鋼管旋轉并繼續螺旋前進，進行內外焊縫打磨，清除焊接氧化皮層；采用干式自動磨削和真空抽吸裝置清理粉塵。(四)、在旋轉的鋼管的內表面上用內塑料擠出機和內扁平共擠模具進行共擠帶狀的塑料、熱熔膠層，連續、等距螺旋、擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管內表面上，經擠壓輥籠的連續壓力滾圓，漸變冷卻，形成內纏繞塑料層；
(五)、與內纏繞塑料層形成的同時，在旋轉的鋼管外表面上用外塑料擠出機及外扁平共擠模具共擠帶狀的塑料層與熱熔膠層，連續等距螺旋地經擠壓輥的擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管外表面上，漸變冷卻，形成外纏繞塑料層。作為優選，所述的共擠帶狀的塑料層的螺旋線結合縫需要預熱后再進行熔合，其預熱溫度與塑料層帶狀坯料搭接溫度相同。共擠帶狀塑料層螺旋線結合縫的預熱，與帶狀坯料搭接同溫度熔合，由于兩塊塑料板的接合必須滿足的條件有同種材質、塑料接口處溫度需要在185 230度熔軟狀態、還要施加一定的壓力才能熔合，即分子之間結合。因為塑料擠出有時間差，先擠出的溫度已經降低，后擠出的溫度較高，這種情況就要把前面擠成型的塑料帶邊緣再加熱到熔合要求溫度，并加一定壓力使兩者熔合為整體，具體地，螺旋纏繞方式中，已經纏繞的塑料帶與剛擠出塑料帶之間的結合，距離差一圈，應該對前面已擠出成型的塑料帶和剛擠出的的塑料帶熔合邊緣部位進行再加熱或預熱成相同溫度時，再加壓使之熔合。作為優選，所述的預彎下輥、后預彎下輥、定徑輥與鋼管的外表面相接觸，預彎上輥與鋼管的內表面相接觸。上、下輥及定徑輥可采用調節裝置，以滿足不同管徑的加工需要。作為優選，所述的焊接設備為氬弧加絲焊接裝置。氬弧加絲焊接可采用數字顯示，以達到送絲速度精確穩定，且填絲速度連續可調，焊絲具有回抽功能。作為優選，所述的在內纏繞塑料層和外纏繞塑料層復合成型時對復合塑料層位置的鋼管須連續加熱，以達到最佳粘合強度。加熱鋼管使其表面到最佳與所選塑料結合溫度。
作為優選，所述的內纏繞塑料層和外纏繞塑料層復合完成后，經過強制冷卻到常溫狀態，定長切割并收集成品管。本發明的有效效果是整體結構強度、環剛度大，剛性好，承壓高，適合大口徑鋼塑復合壓力管的制造，內、外壁表面光滑。


圖I是本發明的一種成型過程結構示意圖。圖2是本發明圖I的局部放大結構示意圖。圖3是本發明的一種復合管體結構示意圖。圖4是本發明圖3的局部放大結構示意圖。 圖中1.鋼帶，2.主動遞送輥，3.預彎下輥，4.預彎上輥，5.后預彎下輥，6.定徑輥，7.外扁平共擠模具，8.外塑料擠出機，9.擠壓輥，10.內扁平共擠模具，11.內塑料擠出機，12.擠壓輥籠，13.焊接設備，14.外纏繞塑料層，15.外熱熔膠層，16.螺旋成型焊接鋼管，17.內熱熔膠層，18.內纏繞塑料層。
具體實施例方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。本實施例一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管，共由五層材料復合而成，參見圖2，中間層為螺旋成型焊接鋼管16，螺旋成型焊接鋼管16的內表面涂有內熱熔膠層17，螺旋成型焊接鋼管16的外表面涂有外熱熔膠層15，外熱熔膠層15上設有外纏繞塑料層14，外熱熔膠層15上設有內纏繞塑料層18。其中螺旋成型焊接鋼管16由鋼帶I以成品鋼管內徑為基圓，按螺旋方式纏繞而成的封閉式管體，在螺旋纏繞時，沿管體管壁軸向同一直線上的前一圈的后邊與后一圈的前邊是重合的。—種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于具有以下步驟
如圖I所示，以預彎上輥4為鋼管內孔定型模，以預彎下輥3、預彎上輥4、預彎下輥5
以及6組定徑輥6為鋼管外徑定型模；以撞壓輥籠12為成型后復合管內孔模，排在外扁平共擠模具7、外塑料擠出機8之后的擠壓輥9為成型后塑料層施壓裝置。I.在擠壓輥籠12的外徑部位，鋼帶I經主動遞送輥2連續傳遞到預彎下輥3和預彎上輥4，再經后預彎下輥5的螺旋輥壓成初型。2.連續經過6組定徑輥6的螺旋輥壓并用氬弧加絲焊接設備13焊接成鋼管。3.鋼管旋轉并繼續螺旋前進，進行內外焊縫打磨，清除焊接氧化皮層。4.把成型的鋼管連續加熱，在旋轉的鋼管的內表面上用內塑料擠出機11和內扁平共擠模具10進行共擠帶狀的塑料、內熱熔膠層，連續、等距螺旋、擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管內表面上，經擠壓輥籠12的連續壓力滾圓，漸變冷卻，形成內纏繞塑料層18。5.同步聚4工作的同時，在旋轉的鋼管外表面上用外塑料擠出機8及外扁平共擠模具7共擠帶狀的塑料層與熱熔膠層，連續等距螺旋地經擠壓輥9的擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管外表面上，漸變冷卻，形成外纏繞塑料層14。在共擠帶狀的塑料層的螺旋線結合縫處，預加熱后再進行熔合，其預熱溫度與塑料層帶狀坯料搭接溫度相同。
最后在內、外纏繞塑料層復合完成后，經過強制冷卻到常溫狀態，按所需長度切割并收集成品管。上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明的簡單變換
后的結構、工藝均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管，其特征是由五層及五層以上不同特性的材料復合而成，其中，中間層為螺旋成型焊接鋼管(16)，螺旋成型焊接鋼管(16)的內外表面分別設有內熱熔膠層(17)和外熱熔膠層(15)，在螺旋成型焊接鋼管(16)的外熱熔膠層(15)上設有外纏繞塑料層(14)，在螺旋成型焊接鋼管(16)內熱熔膠層(17)上設有內纏繞塑料層(18)。
2.根據權利要求I所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管，其特征在于所述的螺旋成型焊接鋼管(16)是由鋼帶(I)以成品鋼管內徑為基圓，按螺旋方式纏繞而成的封閉式管體。
3.根據權利要求2所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管，其特征在于所述的鋼帶(I)按螺旋方式纏繞時，管壁沿軸向同一直線位置的前一圈后邊與后一圈前邊重合。
4.根據權利要求2所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管，其特征在于所述的鋼帶(I)纏繞之后的螺旋接縫處進行管體內外焊接。
5.一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于具有以下步驟 (一)、在擠壓輥籠(12)的外徑部位，鋼帶(I)經主動遞送輥(2)連續傳遞到預彎下輥(3)和預彎上輥(4)，再經后預彎下輥(5)的螺旋輥壓成初型； (二)、連續經過多組定徑輥(6)的螺旋輥壓并用焊接設備(13)焊接成鋼管； (三)、鋼管旋轉并繼續螺旋前進，進行內外焊縫打磨，清除焊接氧化皮層； (四)、在旋轉的鋼管的內表面上用內塑料擠出機(11)和內扁平共擠模具(10)進行共擠帶狀的塑料、熱熔膠層，連續、等距螺旋、擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管內表面上，經擠壓輥籠(12)的連續壓力滾圓，漸變冷卻，形成內纏繞塑料層(18)； (五)、與內纏繞塑料層(18)形成的同時，在旋轉的鋼管外表面上用外塑料擠出機(8)及外扁平共擠模具(7)共擠帶狀的塑料層與熱熔膠層，連續等距螺旋地經擠壓輥(9)的擠壓纏繞粘貼在已加熱的鋼管外表面上，漸變冷卻，形成外纏繞塑料層(14)。
6.根據權利要求5所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于共擠帶狀的塑料層的螺旋線結合縫需要預熱后再進行熔合，其預熱溫度與塑料層帶狀坯料搭接溫度相問。
7.根據權利要求5所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于所述的預彎下輥(3)、后預彎下輥(5)、定徑輥(6)與鋼管的外表面相接觸，預彎上輥(4)與鋼管的內表面相接觸。
8.根據權利要求5或6或7所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于所述的焊接設備(13)為氬弧加絲焊接裝置。
9.根據權利要求5或6或7所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于在內纏繞塑料層(18)和外纏繞塑料層(14)復合成型時對復合塑料層位置的鋼管須連續加熱，以達到最佳粘合強度。
10.根據權利要求5或6或7所述的大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管的制作方法，其特征在于所述的內纏繞塑料層(18)和外纏繞塑料層(14)復合完成后，經過強制冷卻到常溫狀態，定長切割并收集成品管。
全文摘要
本發明涉及鋼塑復合型鋼管制造技術領域，尤其是一種大口徑螺旋焊鋼塑復合壓力管及制作方法，解決現有的鋼塑復合型鋼管制作方法單一，管體結構強度不夠理想，塑料復合層粘合度差的問題，其特征是由五層及五層以上不同特性的材料復合而成，其中，中間層為螺旋成型焊接鋼管，螺旋成型焊接鋼管的內外表面分別設有內熱熔膠層和外熱熔膠層，在螺旋成型焊接鋼管的外熱熔膠層上設有外纏繞塑料層，在螺旋成型焊接鋼管內熱熔膠層上設有內纏繞塑料層。整體結構強度、環剛度大，剛性好，承壓高，適合大口徑鋼塑復合壓力管的制造，內、外壁表面光滑。
文檔編號B21C37/12GK102777707SQ20121023579
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者傅體強, 施經東, 李德輝 申請人:浙江雙林塑料機械有限公司