鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管及成型方法

2023-05-30 16:27:56 5

專利名稱：鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管及成型方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠採用較少的塑料原料，製成高強度增強塑料管的鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管及成型方法，屬塑料管材製造領域。
背景技術：
目前標準GB/T 18252，PE給水管0. 8MPa,直徑為IOOOmm的低壓給水管管壁厚度為59. 6mm。更為突出的是，國家標準對PE給水管生產只限定在1000mm以下。為此，部分廠家開發了結構型鋼帶增強管。其不足之處由於鋼帶結構增加管表麵塑料層太薄(做成H 鋼形狀無法加厚)，以及PE管二端無法封口，導致在熱脹冷縮情況下鋼帶與塑料分離，直接影響產品使用壽命。

發明內容
設計目的避免背景技術中的不足之處，設計一種既能增加塑料給水管強度，又能節約大量塑料原料的新型給水管及成型方法。設計方案為了實現上述設計目的。l、300-4000mm鋼網增強聚烯烴纏繞給水管分成三層，內層纏繞20mmPE帶，在第二層纏繞雙層高強度鋼網，第三層則纏繞厚度IOmmPE帶的設計，是本發明的技術特徵之一。這樣做的目的在於第一層PE原料，可以確保塑料耐腐蝕、重量輕、低成本；第二層高強度鋼網纏繞可以承受高於塑料幾十倍的拉力，提高塑料管材的給水內壓；第三層在鋼網上再纏繞塑料，使鋼網不受腐蝕，外觀更美觀。由於內外層具有較厚的塑料層，可以限制鋼網在熱脹冷縮狀態下的變形，保護金屬與塑料之間不分離。管材的二端60mm區域纏繞厚度為60mm的PE。技術方案1 一種300-4000mm鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，內層為PE層，PE置有一層或一層以上鋼網帶層，鋼網帶層上置有PE層。技術方案2 —種鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管的成型方法，首先在模機模具上纏繞第一層PE帶，所纏繞成型內層管的管長大於或小於6米長，然後對內層管進行加熱，使內層管表層變軟，旋轉管材模具，同時模具在χ軸及Y軸方向上匹配運動，鋼網就象螺紋一樣順接著纏繞整條PE內層管上且鋼網及鋼網鉤嵌入到內層管壁內，最後將PE纏繞在鋼網帶層上且與鋼網帶及內層管熔融結合，纏繞完整條管子後，PE管在模具上冷卻定型，然後送到脫模機上脫模。本發明與背景技術相比，一是在保證輸水壓力的情況下減少管材製造原料 40-50%; 二是克服了傳統塑料給水管材製造的瓶頸，使塑料管材在給水領域由原直徑 IOOOmm提搞到直徑3000mm ；三是克服了傳統鋼板增強由於熱脹冷縮使塑料與鋼板分離現象。


圖1是300-4000mm鋼網增強聚烯烴纏繞給水管結構示意圖。
圖2是圖1鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管剖視圖。圖3是管材從中剖切示意圖。
具體實施例方式實施例1 參照附圖1-3。一種300-4000mm鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，內層為PE 層3，PE置有一層或一層以上鋼網帶層2，鋼網帶層2上置有PE層1。所述內層採用PE帶繞製成型，所述內層的厚度為20-25mm。所述外層採用PE帶繞製成型。所述鋼網帶層2鋼網上有折成90度鉤。實施例2 在實施例1的基礎上，一種鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管的成型方法， 首先在模機模具上纏繞第一層PE帶，所纏繞成型內層管的管長大於或小於6米長，然後對內層管進行加熱，使內層管表層變軟，旋轉管材模具，同時模具在χ軸及Y軸方向上匹配運動，鋼網就象螺紋一樣順接著纏繞整條PE內層管上且鋼網及鋼網鉤嵌入到內層管壁內，最後將PE纏繞在鋼網帶層上且與鋼網帶及內層管熔融結合，纏繞完整條管子後，PE管在模具上冷卻定型，然後送到脫模機上脫模。所述PE帶的厚度15-25mm，寬度80-100mm。也就是說，鋼絲網增強聚烯烴纏繞給水管，其產品單邊厚度為25mm，採用強度為 2000MPa的鋼絲網。鋼絲網的寬度為120mm，二端折成高為5mm，90度掛鈎。生產過程中首先纏繞第一層PE帶，其厚度20mm，寬度90mm。製造標準的管材6米長，第一層纏繞用30鍾 (以DN1000管材為例)，第一層纏繞完成後開始第二層鋼網纏繞，鋼網上有折成90度鉤非常重要(它形成軸向高強度)。為了讓鋼網鉤插入PE管內層，在纏繞前對第一層PE加熱，目標是使表層5mm區域變軟，利於鋼網插入。旋轉管材模具，同時模具在χ軸及Y軸方向上匹配運動，鋼絲網就象螺紋一樣順接著纏繞整條PE管。完成第二層後開始繞第三層PE，其纏繞的方法與第一層相同。纏繞完整條管子後，讓PE管在模具上冷卻定型，然後送到脫模機上脫模。例如以下以一個規格產品強度驗證公稱外徑dn = IOOOmm 公稱壓力PN= 0. 8MPa 最小壁厚 emin= 25mm ；
採用鋼絲網的鋼絲直徑di = Imm每根鋼絲的橫截面積S= π/4 · di 2=0. 785mm 常用高強度鋼絲強度σ b=
2000MPa= 2000 N/mm2，安全係數取3，鋼絲設計應力=666 N/mm2 ； 每根鋼絲可承受的力是0. 785 χ 666 = 523N ； 取軸向IOOOmm長PE管材計算管壁的分的分離力； 截面 1000x1000=1000，000 mm2 ； 公稱壓力 PN 0. 8 MPa=O. 8 N/mm2 ；
分離力800，000N,此分離力由兩側管壁承受，每側1000長管壁需要承受分離力 400, 000 N;按照全部負載由鋼絲承受設計
每側1000長管壁需要鋼絲400，000/523 = 764根； 鋼網纏繞兩層，每層382根； 鋼絲中心距離約3mm，鋼絲相隔近2mm. PE層管壁是否足夠承受軸向應力
軸向力=公稱壓力PN χ管材截面積=1 χ 10002 χ 3. 14/4 = 785000 N
4PE層管壁內在軸向還是徑向鋪了相同的鋼絲，其承載相同為800，000N。
需要理解到的是上述實施例雖然對本發明的設計思路作了比較詳細的文字描述，但是這些文字描述，只是對本發明設計思路的簡單文字描述，而不是對本發明設計思路的限制，任何不超出本發明設計思路的組合、增加或修改，均落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種300-4000mm鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，其特徵是內層為PE層，PE置有一層或一層以上鋼網帶層，鋼網帶層上置有PE層。
2.根據權利要求1所述的鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，其特徵是所述內層採用PE帶繞製成型。
3.根據權利要求1或2所述的鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，其特徵是所述內層的厚度為 20-25mmo
4.根據權利要求1所述的鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，其特徵是所述外層採用PE帶繞製成型。
5.根據權利要求1所述的鋼網增強聚烯烴纏繞給水管，其特徵是所述鋼網帶層鋼網上有折成90度鉤。
6.一種鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管的成型方法，其特徵是首先在模機模具上纏繞第一層PE帶，所纏繞成型內層管的管長大於或小於6米長，然後對內層管進行加熱，使內層管表層變軟，旋轉管材模具，同時模具在χ軸及Y軸方向上匹配運動，鋼網就象螺紋一樣順接著纏繞整條PE內層管上且鋼網及鋼網鉤嵌入到內層管壁內，最後將PE纏繞在鋼網帶層上且與鋼網帶及內層管熔融結合，纏繞完整條管子後，PE管在模具上冷卻定型，然後送到脫模機上脫模。
7.根據權利要求6所述的鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管的成型方法，其特徵是所述 PE 帶的厚度 15-25mm，寬度 80_100mm。
全文摘要
本發明涉及一種能夠採用較少的塑料原料，製成高強度增強塑料管的鋼網網增強聚烯烴纏繞給水管及成型方法，內層為PE層，PE置有一層或一層以上鋼網帶層，鋼網帶層上置有PE層。優點一是在保證輸水壓力的情況下減少管材製造原料40-50%；二是克服了傳統塑料給水管材製造的瓶頸，使塑料管材在給水領域由原直徑1000mm提高到直徑3000mm；三是克服了傳統鋼板增強由於熱脹冷縮使塑料與鋼板分離現象。
文檔編號F16L9/16GK102182881SQ20111002786
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月26日 優先權日2011年1月26日
發明者萬天鴻, 施經東, 談剛強 申請人:浙江雙林塑料機械有限公司德清分公司