[發明專利]滾塑成型帶鋼圈塑料復合管材及其制造方法

無效

• 申請號: 200810070125.6
• 申請日: 2008-08-15
• 公開（公告）號: CN101344199A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 付志敏;陳蘊
• 申請（專利權）人: 付志敏;陳蘊
• 主分類號: F16L9/147
• 分類號: F16L9/147
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于工業和民用工程領域的塑料管材，具體的說，涉及一種通過滾塑成型的帶鋼圈的大口徑塑料復合波紋管材及其制造方法。

背景技術

由于埋地管材主要承受外壓負載，因而對環剛度有較高要求，而環剛度與管壁的慣性矩和構成材料的彈性模量成正比；達到同樣環剛度，結構壁管可以比實壁管節約原材料30％-70％，據資料介紹，前者管徑最大可達DN2400mm，后者國內可達DN1200mm，所以通常使用結構壁管。埋地塑料結構壁管分為單/雙壁波紋管、加筋管和纏繞管三大類。現在流行的埋地結構壁管有PVC-U單/雙壁波紋管、PVC-U徑向加筋管、聚乙烯雙壁波紋管、聚乙烯纏繞結構壁管、鋼帶增強聚乙烯(PE)螺旋波紋管、玻璃鋼夾砂管(GRP)等。PVC-U雙壁波紋管主要規格為DN160-500mm，PVC-U徑向加筋管主要規格為DN110-500mm，PE雙壁波紋管主要規格為DN225-800mm，最大到1500mm，鋼帶增強聚乙烯(PE)螺旋波紋管DN600-2000mm，GRP主要規格為DN800-1400mm。這些結構壁管用量最大的是中小直徑范圍(約在1米以下)，主要使用雙壁波紋管。其中PVC-U雙壁波紋管和加筋管適用在直徑500毫米以下范圍，HDPE雙壁波紋管適用直徑在1000毫米以下范圍和寒冷地區。在直徑大于1米的范圍，主要用鋼帶增強聚乙烯(PE)螺旋波紋管或玻璃鋼夾砂管。在纏繞螺旋管中金屬增強的纏繞螺旋管，

緣環剛度較大，用材節省，故其發展空間較大；然而纏繞成型的管材因為物料一次利用率不高等多種原因，800mm以下競爭不過雙壁波紋管，800mm以上管徑競爭不過克拉管。上述塑料埋地管材普遍存在著生產設備投入費用高、生產控制復雜，管材成本與環剛度未達到有機的統一。特別是大直徑的埋地管更是如此。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明的目的之一在于提供一種塑料管本體和鋼圈能有機結合大口徑的滾塑成型帶鋼圈塑料復合管材。

本發明的目的之二在于提供一種利用普通滾塑設備都能制造的制造滾塑成型帶鋼圈塑料復合管材的方法。

本發明的技術方案如下：一種滾塑成型帶鋼圈塑料復合管材，包括波紋管本體，其關鍵在于：所述波紋管本體的波峰內包裹有鋼圈，所述鋼圈為空心矩鋼或空心圓鋼或“工”字鋼或實心的半圓形剛；所述波紋管本體一端設置有滾塑成型為一體的承口。便于安裝連接。上述鋼圈與波紋管本體中心線重合。為一個一個獨立的鋼圈沿波紋管本體軸向均勻分布，相比螺旋盤繞的鋼圈的復合管強度得到大大提高。

一種滾塑成型帶鋼圈塑料復合管材的制造方法，由如下步驟組成：

(1)制作模具，所述模具一端設置有與承口相適應的上、下模；在模具滾塑波紋管本體的上模和下模形成的通管內腔設置環形的凹槽，該凹槽沿軸向分布在模具內腔；

(2)在模具內表面涂滿脫模劑；涂脫模劑是便于取出產品及防止加熱時塑料原料或熔體與模具內表面由于表面氧化的作用會發生化學或物理粘接。脫模劑主要要求具備耐熱性能。

(3)對鋼圈進行表面處理，在鋼圈的外徑表面和兩側設置定位釘；一是為了讓鋼圈在上下模的凹槽內定位；二是讓鋼圈外表面和兩側與下模的凹槽的槽壁之間留有間隙，使塑料能將鋼圈外表面和兩側都包裹住，讓鋼圈與塑料管達到真正的有機結合為一體；三是增強塑料與鋼圈之間的粘接強度。在制造生產中鋼圈材料可采用空心的如空心矩鋼(包括方形)或圓鋼，也采用實心的如工字鋼、槽鋼、半圓形鋼等，同時材料包括各種材質和長、寬、高、厚尺寸。管材一次成型不需熔接，無熔接痕。滾塑成型可自帶承口鋼圈增強塑料復合管材。

(4)根據公式計算塑料管管壁體積v＝[πr²L-π(r-h)²L]×k

其中r-波紋管本體管口的外徑；L-波紋管本體和承口一體的長度；

h-波紋管本體上兩波峰之間管壁的厚度；

k-修正系數，根據所用鋼圈的規格及用量而定，k一般取1.1～1.5；

以塑料管材的密度ρ＝930kg/m³；

通過ρ.v＝M計算得到加入模具的制造塑料管的原料的重量M；在實際操作中添加的重量可以適當多于計算量，要保證塑料管厚度能達到將鋼圈內表面完全包裹。