[發(fā)明專利]一種新型馬鞍形管件及其電熔焊接時的連接固定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410398834.2
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104191115A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 鄭津洋;羅翔鵬;施建峰;周凱迪;岑佳勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學;寧波澳普管業(yè)科技有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發(fā)明是關于塑料管道焊接技術，特別涉及一種新型馬鞍形管件及其電熔焊接時的連接固定方法。

背景技術

馬鞍形管件一般有兩類：鞍形分支管件；鞍形三通管件。馬鞍形管件是實現(xiàn)主管線分支的主要管件，它的使用讓輸送管網(wǎng)呈現(xiàn)網(wǎng)絡分布的多樣性。在需要分支或實現(xiàn)三通的管路處，安裝與管路規(guī)格對應的馬鞍形管件，采用一定的焊接方式使得馬鞍形管件與管路實現(xiàn)永久連接，并且保證連接處的強度以及密封性。馬鞍形管件與主管路的主要焊接方式有熱熔連接和電熔連接。

對于馬鞍形管件的電熔連接，工程中常見的問題是管件與管道的連接處強度不足，出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象，導致剝離能降低，有時甚至是焊接后進行的試壓也達不到相關標準的要求。這就使得產品的報廢率升高，造成了經(jīng)濟損失，不僅增加了產品的成本，而且給管道系統(tǒng)帶來巨大的安全隱患。出現(xiàn)這一問題的主要原因是馬鞍形管件與主管道焊接過程中壓力不足導致的：由于加工、運輸、儲存等原因，馬鞍形管件內表面與相應管道的外表面并不完全貼合匹配；同時焊接過程中熔體會膨脹，且溫度升高會使聚乙烯模量減小，致使焊接區(qū)域更容易發(fā)生變形。

目前我們已采取的措施包括：利用精度更高的數(shù)控銑削加工中心對馬鞍形管件的內表面進行處理，讓其達到完整的圓形；采用更為復雜的電阻絲布線工藝，改變熔融區(qū)各處的融化狀態(tài)。但實際應用表明，這兩種措施的效果也并不理想。究其原因主要是對焊接過程中材料熱膨脹會產生多大的壓力以及聚乙烯受熱軟化后能否維持焊接區(qū)壓力這一復雜的材料熱-結構耦合問題理解不足。在技術層面上，該問題的關鍵在于在焊接過程中在熔焊區(qū)維持一個相對穩(wěn)定的熔融壓力，所以不管是提高內表面的圓度或是改變布線工藝，僅改善了焊接的初始條件與焊接工藝過程，但并沒有真正解決焊接壓力不足的問題。針對該問題，工程中采用了加大馬鞍形管件的螺栓預緊力等措施，但即使管件兩側已被螺栓完全約束，由于其約束的位置并非為最佳，熔融區(qū)的壓力也不能得到很好地維持。因此，在盡可能經(jīng)濟的條件下，考慮從結構設計上解決馬鞍形管件焊接壓力不足的問題，應用前景看好。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種能夠提高馬鞍形管件的焊接質量和改變馬鞍形管件焊接產品報廢率高這一現(xiàn)狀的馬鞍形管件，以及電熔焊接時的連接固定方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種新型馬鞍形管件，包括支管，所述新型馬鞍形管件的主體是馬鞍形的圓弧主體，支管設置在圓弧主體上，在圓弧主體上的支管兩側，各設有至少一個凸臺；所述凸臺的一側設有至少一個螺釘孔，用于利用螺釘緊固柔性扎帶的一端，凸臺的另一側上設有咬合結構，用于鎖緊柔性扎帶的另一端。

在本發(fā)明中，所述咬合結構采用通槽實現(xiàn)，通槽的內部設有嚙合齒，用于柔性扎帶的鎖緊。

在本發(fā)明中，所述咬合結構的通槽入口和通槽出口分別設在凸臺的側面和頂面。

在本發(fā)明中，所述凸臺設有兩個，分別設置在圓弧主體上的支管兩側，且每個凸臺上的螺釘孔設有兩個。

在本發(fā)明中，所述凸臺在主管道軸線方向上的長度，為能包圍新型馬鞍形管件焊接區(qū)域俯視圖所圍面積的最小圓直徑的0.5～1倍。

在本發(fā)明中，所述凸臺的寬度和高度，分別為凸臺在主管道軸線方向長度的0.5～1倍。

在本發(fā)明中，所述新型馬鞍形管件還包括柔性扎帶，且柔性扎帶的寬度與通槽相匹配。

在本發(fā)明中，所述柔性扎帶的長度為新型馬鞍形管件外壁圓弧所在圓周長的1.1～1.5倍。

在本發(fā)明中，所述柔性扎帶采用耐腐蝕性材質的扎帶，包括尼龍材質和不銹鋼材質的扎帶。

提供基于所述的一種新型馬鞍形管件進行電熔焊接時的連接固定方法，用于保證新型馬鞍形管件焊接熔融區(qū)的壓力穩(wěn)定，具體包括下述步驟：

(1)電熔焊接前，將新型馬鞍形管件放置在主管道上；

(2)取至少兩條柔性扎帶，分別利用螺釘和凸臺上的螺釘孔，將柔性扎帶的一端固定在新型馬鞍形管件的凸臺上；再將柔性扎帶的另一端繞過新型馬鞍形管件以及主管道，穿過凸臺上的咬合結構，進行拉緊，拉至柔性扎帶產生的預緊力能使新型馬鞍形管件與主管道貼合緊密；

(3)利用電熔焊機對馬鞍形管件進行焊接操作，焊接結束并冷卻完成后，即完成整個過程。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：