一种HDPE轴向加强型波纹管

技术领域

本发明涉及一种波纹管，具体涉及一种HDPE轴向加强型波纹管。

背景技术

HDPE是一种好的管道，不仅应具有良好的经济性，而且应具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀等一系列优点，同传统管材相比，HDPE管道系统具有一系列优点。正因如此HDPE波纹管代替了传统管道。而HDPE波纹管又分为两种生产形式，一种是挤出式的双壁波纹管，另外一种是缠绕式的波纹管。双壁波纹管生产工艺为挤出成型工艺，设备的模具尺寸应与管道直径相同，因此如果要生产大直径HDPE双壁波纹管，需要使用大直径模具的机械设备，而且这种设备的研发成本相当高。相对的缠绕管由于生产工艺的原因，不会因为设备模具尺寸受到限制，所以在成型工艺方面可以制造大口径的管材。同时缠绕式生产材料利用率比挤出成型工艺高，能够有效节约成本。

HDPE波纹管通常拥有合格的环刚度，但是在面对弯曲时可能存在意外弯曲的情况，为此需要增加轴向平行的横筋来增加抗弯曲能力。传统的挤出式波纹管能够在挤出外壳时同时挤出横筋，不过由于设计时通常为了环刚度还会设计圆周方向的环绕式加强筋，环绕式加强筋和横筋组合时，会导致挤出的横筋不连续，从而减小了横筋的最大抗弯曲能力。而传统的缠绕式波纹管由于其生产工艺，导致无法在缠绕的同时附着横筋，如果需要在切割后重新附着横筋，则将导致生产速度下降从而失去缠绕式波纹管的生产优势。

发明内容

本发明是针对现有的缠绕成型波纹管在抗弯折性能上存在不足，且没有轴向加强横筋的设计，而设计了一种HDPE轴向加强型波纹管，包括：

一使用HDPE片材螺旋缠绕成型的管体，在管体外周附加的轴向加强横筋；

轴向加强横筋使用空心或实心筋体，沿管体外周等间距设置；

轴向加强横筋与管体中轴线平行，轴向加强横筋与管体外周熔融粘合。

轴向加强横筋的设置间距在49.60mm 至55.44mm之间，轴向加强横筋与管体的粘合边的长度在24mm-27mm之间。

作为优选，轴向加强横筋使用实心筋体，筋体呈T字型，其中T字的顶边熔融粘合至管体外周，并使T字竖边沿管体径向设置。

作为优选，轴向加强横筋使用实心筋体，筋体呈半圆形、等腰三角形、矩形或梯形；

其中半圆形的直边与管体外周熔融粘合，等腰三角形的底边与管体外周熔融粘合，矩形的一个长边与管体外周熔融粘合，梯形的长边与管体外周熔融粘合。

作为优选，所述的矩形实心筋体其四边相等，截面为正方形。

作为优选，轴向加强横筋使用空心筋体，筋体呈半圆形、等腰三角形、矩形或梯形；

其中半圆形的直边与管体外周熔融粘合，等腰三角形的底边与管体外周熔融粘合，矩形的一个长边与管体外周熔融粘合，梯形的长边与管体外周熔融粘合。

等腰三角形、矩形或梯形空心筋体的高度为管体口径的1/18。

作为优选，轴向加强横筋与管体外周熔融除为点粘合。

作为优选，半圆形筋体的底边为空，从半圆形的圆弧与底边平行径向延伸有粘合脚；

等腰三角形的底边为空，从等腰边向两侧延伸有粘合脚，粘合脚与相邻斜边构成钝角；

矩形的底边为空，短边上连接有粘合脚，粘合脚与底边平行；

梯形的底边为空，从斜边向两侧延伸有粘合脚，粘合脚与相邻斜边构成钝角。

作为优选，轴向加强横筋的设置间距和与管体粘合边的长度为管体口径的1/18至1/20，轴向加强横筋的高度使用高度为管体口径的1/16至1/18。

步骤1，由缠绕成型机构缠绕片材形成缠绕管，并沿着缠绕成型机构设定的方向输出缠绕管；

步骤2，使得轴向加强横筋挤出机头与缠绕管同轴，并让轴向加强横筋挤出机头与缠绕成型机构周向转速相同；

步骤3，由轴向加强横筋挤出机头挤出轴向加强横筋，并初步附着到缠绕管外周，由于步骤2的同步，使挤出的轴向加强横筋保持轴向平行；

步骤4，经由空气冷却，使轴向加强横筋的造型初步定型；

步骤5，使用环绕缠绕管的压轮装置，压轮的数量与轴向加强横筋数量相同，并一对一匹配，压轮装置环绕缠绕管转动，并且压轮装置与缠绕成型机构周向转速相同；

步骤6，对步骤5输出的成型HDPE轴向加强型波纹管进行喷水冷却或空气冷却。

本发明的有益效果在于： 提供了一种增强抗弯曲能力的缠绕成型管，区别于传统的基础成型，保持了缠绕成型管生产快捷连续生产的优势。并且针对不同尺寸进行了适配，通过调节基础的HDPE片材螺旋缠绕成型的管体直接配合更改适配本发明尺寸范围的轴向加强横筋，以确保在不同尺寸下能够维持足够的抗弯曲能力，从而达成传统挤出管无法做到的较快速度适应并改造生产出不同口径的波纹管。

附图说明

图1 本申请的立体结构示意图；

图2 本申请的实施例4中的轴向加强横筋与管体粘合单元图；

图3 本申请的实施例3中轴向加强横筋与管体粘合单元图；

图4 本申请的实施例5中轴向加强横筋与管体粘合单元图；

图5 本申请的实施例1中轴向加强横筋与管体粘合单元图；

图中： 1、管体，2、轴向加强横筋。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。、

一种HDPE轴向加强型波纹管生产方法，包括以下步骤：

步骤1，由缠绕成型机构缠绕片材形成缠绕管，并沿着缠绕成型机构设定的方向输出缠绕管；

步骤2，使得轴向加强横筋挤出机头与缠绕管同轴，并让轴向加强横筋挤出机头与缠绕成型机构周向转速相同；

步骤3，由轴向加强横筋挤出机头挤出轴向加强横筋，并初步附着到缠绕管外周，由于步骤2的同步，使挤出的轴向加强横筋保持轴向平行；

步骤4，使用风机冷却由轴向加强横筋挤出机头挤出的轴向加强横筋，使轴向加强横筋的造型初步定型；

步骤5，使用环绕缠绕管的压轮装置，压轮的数量与轴向加强横筋数量相同，并一对一匹配，压轮装置环绕缠绕管转动，并且压轮装置与缠绕成型机构周向转速相同；

步骤6，对步骤5输出的成型HDPE轴向加强型波纹管进行喷水冷却或空气冷却。

实施例

如图1和图5所示，所述的一种HDPE轴向加强型波纹管，包括：

使用HDPE片材螺旋缠绕成型的管体1，在管体外周附加的轴向加强横筋2；

轴向加强横筋2沿管体外周等间距设置；

轴向加强横筋2与管体中轴线平行，轴向加强横筋2与管体外周熔融粘合。

轴向加强横筋2使用实心筋体，筋体呈T字型，其中T字的顶边熔融粘合至管体外周，并使T字竖边沿管体径向设置。

以300mm管径的管体为例T字横边长为25mm，厚5mm；T字竖边高为管体口径的1/18即16.667mm，宽度为5mm。

实施例

本实施例与实施例1的区别在于轴向加强横筋2使用实心筋体，筋体呈半圆形、等腰三角形、矩形或梯形；

其中半圆形的直边与管体外周熔融粘合，等腰三角形的底边与管体外周熔融粘合，矩形的一个长边与管体外周熔融粘合，梯形的长边与管体外周熔融粘合。

所述的矩形实心筋体其四边相等，截面为正方形。

以300mm管径的管体为例，环绕管体外周附加18个轴向加强横筋，则粘合边的长度采用24mm，轴向加强横筋之间的间距为52.36mm折合圆心角为20°，高度采用即12mm。

以360mm管径的管体为例，轴向加强横筋之间的间距为53.856mm，则粘合边的长度采用27mm，高度采用即12mm。

实施例

如图3所示，本实施例与实施例2的区别在轴向加强横筋2使用空心筋体，筋体呈半圆形、等腰三角形、矩形或梯形；

其中半圆形的直边与管体外周熔融粘合，等腰三角形的底边与管体外周熔融粘合，矩形的一个长边与管体外周熔融粘合，梯形的长边与管体外周熔融粘合。

其中轴向加强横筋之间的间距为周长/数量，在本实施例中采用18个，因此轴向加强横筋之间的间距在以300mm管径的管体范围内，采用52.36mm的间隔，而连接边的长度采用间距的1/2，因此使用26mm（求整以方便制造），由于不再是实心体，因此高度不在受到冷却限制故而采用16.67mm的高度（半圆例外，半圆由于直接等于连接边，因此半圆的高度为13mm）。

空心筋体的壁厚采用3mm。

实施例

如图2所示，本实施例与实施例3的区别在轴向加强横筋2与管体外周熔融除为点粘合。轴向加强横筋2使用空心筋体并且没有底边。因此粘合点转变为了指向管体1的垂直或倾斜部分。

由于点粘合，因此空心筋体的壁厚相对较大，壁厚采用10mm。

实施例

如图4所示，本实施例与实施例4的区别在为了避免点粘合出现粘合不良的情况，而延伸了粘合脚，用于强化粘合结构。

半圆形筋体的底边为空，从半圆形的圆弧与底边平行径向延伸有粘合脚；

等腰三角形的底边为空，从等腰边向两侧延伸有粘合脚，粘合脚与相邻斜边构成钝角；

矩形的底边为空，短边上连接有粘合脚，粘合脚与底边平行；

梯形的底边为空，从斜边向两侧延伸有粘合脚，粘合脚与相邻斜边构成钝角。

粘合脚的长度大于等于1/10连接边的长度，并且由于粘合脚的存在，空心筋体的壁厚相对浇包，仅需3mm，而粘合脚的厚度等于空心筋体的壁厚，宽度则在25mm连接边长的条件下，单边粘合脚的长度为2.5mm。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。