本實用新型涉及一種大口徑管材，尤其是涉及一種新型結(jié)構(gòu)壁的中空壁纏繞管及其生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

中空壁纏繞管廣泛使用于市政排污、高速公路、雨水排放、農(nóng)田灌溉，也可作為埋地電纜套管。管材運輸裝卸便利，施工簡易方便，連接密封性好，是水泥管、鑄鐵管、玻璃鋼管的理想替代產(chǎn)品。

現(xiàn)國內(nèi)的大口徑中空壁纏繞管，其結(jié)構(gòu)壁多采用截面為正方形（如申請?zhí)枮?2209239.0的實用新型專利《中空壁管》）的中空管螺旋纏繞而成，但是由于中空管匝間是通過熔接膠連接，往往粘接的部分都是材料的弱部，這種正方形結(jié)構(gòu)壁的中空壁纏繞管存在大量使用熔接膠粘接的部分，因此具有抗剪強度較低、米重相對較重、生產(chǎn)效率低等缺點。

申請?zhí)枮?01510706558.6的發(fā)明專利《一種覆塑帶增強中空壁纏繞管及其制造方法》公開了一種中空壁纏繞管，通過在中空方管的兩側(cè)設(shè)置覆塑帶，加強中空壁管的徑向承受能力，增強了纏繞管的環(huán)剛度的。這種方法雖然能增強纏繞管的環(huán)剛度，但并不能解決纏繞管由于大量使用熔接膠而造成的抗剪強度低的問題。

申請?zhí)枮?01520573731.5的實用新型專利《一種PE大口徑中空壁纏繞管》公開了一種PE大口徑中空壁纏繞管，其中空壁管外壁采用等腰梯形或者直角梯形，這種結(jié)構(gòu)更方便加工時熔接膠進入中空管之間的縫隙，可增大縫隙中熔接膠的填充量，增強熔接膠的粘接效果，提高管材的拉伸強度及環(huán)剛度。雖然能夠通過增強熔接膠的粘接效果在一定程度上提高管材的抗剪強度，但是該方案并未減少纏繞管中熔接膠的使用量，因此其對環(huán)剛度的提高效果并不好。

申請?zhí)枮?00520124955.4的實用新型專利《鋼增強中空壁纏繞管》和申請?zhí)枮?01120232590.2的實用新型專利《一種增強中空壁纏繞管》采用在中空管中嵌入相同長度的鋼帶材的方法以增強纏繞管的剛性和強度。這種方式能夠有效提高纏繞管的環(huán)剛度，但是該方法成本太高，所得制品的米重重，且生產(chǎn)方法復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本實用新型提供了抗剪強度高、米重輕，生產(chǎn)效率更高的中空壁纏繞管及其生產(chǎn)設(shè)備。

為達到上述的目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，且所述中空壁管的橫截面為長方形。

相比于結(jié)構(gòu)壁采用正方形截面，采用橫截面為長方形的中空壁管增大了纏繞螺距，減少熔接膠的使用，不僅能有效降低中空壁纏繞管的重量，提高中空壁纏繞管的抗剪能力，同時還提高了生產(chǎn)速度，是一種性價比較高的產(chǎn)品。

另外，中空壁管的橫截面可以是近似的長方形，如圓角長方形或有倒角的長方形，使得匝間可形成工字型間隙，使熔接膠與中空壁管接觸面積增大，粘接更牢固。

進一步地，所述中空壁管橫截面的長寬比為2~5。對于等壁厚的中空壁纏繞管（即中空壁管寬度一定），中空壁管橫截面的長寬比越大，匝間所需的熔接膠的用量越少，中空壁纏繞管的抗剪能力越好，且制品的重量減輕得也越多。但當長寬比過大時，制造中空壁管的設(shè)備體積越大，不僅設(shè)備的生產(chǎn)成本增大，設(shè)備占用廠房的面積也增大，從而會導(dǎo)致制品的生產(chǎn)成本的增加。

進一步地，所述中空壁管的管內(nèi)設(shè)有加強筋。由于本實用新型所采用的中空壁管的截面的長寬比較大，容易使制品的內(nèi)外表面凹陷，而當在其管內(nèi)增加加強筋時，則能順利解決這一問題。另外，在中空壁管的管內(nèi)設(shè)加強筋能有效提高管材的環(huán)剛度，提高中空壁纏繞管的外壓負載能力。

進一步地，所述加強筋是與中空壁纏繞管的內(nèi)外管壁垂直的直加強筋。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述加強筋與中空壁管的管壁相接呈I型。

進一步地，所述加強筋是與中空壁纏繞管的內(nèi)外管壁斜相交的斜加強筋。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，相鄰的所述加強筋兩兩相交，呈X型。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述加強筋與中空壁管的管壁相接呈M型。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述加強筋與中空壁管的管壁相接呈波浪型。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述加強筋與中空壁管相接呈W型。

對于上述方案，各斜加強筋或兩兩相交或與管壁相接，形成若干個三角形，三角形本身所具備的穩(wěn)定性質(zhì)能夠有效提高中空壁纏繞管的強度及環(huán)剛度。

進一步地，所述加強筋包括與中空壁管的內(nèi)外管壁垂直的直加強筋和與中空壁管的內(nèi)外管壁斜相交的斜加強筋。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述加強筋與中空壁管相接呈N型。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述加強筋與內(nèi)管壁的接觸部分的數(shù)量大于或者等于加強筋與外管壁的接觸部分的數(shù)量。由于中空纏繞管的內(nèi)管壁所承受的力較之外管壁所承受的力的更為復(fù)雜多樣，因此，設(shè)置加強筋與內(nèi)管壁的接觸部分數(shù)量更多有利于提高中空纏繞管的耐久性。

一種中空壁纏繞管的生產(chǎn)設(shè)備，包含中空壁管成型設(shè)備和纏繞成型設(shè)備；所述中空壁管成型設(shè)備包括擠出機、型材擠塑機頭、冷卻定型部分和牽引裝置依次連接；所述纏繞成型設(shè)備包括輥筒模具、壓輪、擠壓擋板和熔接膠擠出咀，所述輥筒模具用于將中空壁管螺旋纏繞成中空壁纏繞管，所述熔接膠擠出咀用于將熔接膠添加至兩中空壁管之間，所述壓輪用于將兩中空壁管之間的熔接膠壓平，所述擠壓擋板用于外沿中空壁管向內(nèi)擠壓使提高中空壁管粘接效果。其中，所述型材擠塑機頭包含擠出模頭芯，所述擠出模頭芯設(shè)有加強筋流道，所述加強筋流道用于形成所述中空壁纏繞管的加強筋。所述中空壁管成型設(shè)備生產(chǎn)的中空壁管的的管壁和加強筋一體擠出成型，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，降低成本，而且一體成型有利于提高中空壁管的強度及中空壁纏繞管的環(huán)剛度。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型的有益效果為：在長方形結(jié)構(gòu)壁的基礎(chǔ)上，進一步加大中空壁管的長寬比，并且在中空壁管內(nèi)輔以加強筋，不僅解決了中空壁內(nèi)、外表面凹陷問題，同時還降低制品的重量，提高了生產(chǎn)速度。另外，在中空壁管的管內(nèi)設(shè)加強筋能有效提高管材的環(huán)剛度，提高中空壁纏繞管的外壓負載能力。因此，本實用新型所提供的中空壁纏繞管是一種性價比較高的產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為對比例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為對比例的A處的局部放大圖；

圖3為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實施例1的B處的局部放大圖；

圖5為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實施例2的C處的局部放大圖；

圖7為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為實施例3的D處的局部放大圖；

圖9為實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為實施例4的E處的局部放大圖；

圖11為實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為實施例5的F處的局部放大圖；

圖13為本實用新型的中空壁管的擠出成型設(shè)備的示意圖；

圖14為本實用新型的中空壁纏繞管的纏繞成型設(shè)備的主視圖；

圖15為本實用新型的中空壁纏繞管的纏繞成型設(shè)備的右視圖。

附圖說明：1.熔接膠；2.中空壁管；3.外管壁；4.內(nèi)管壁；5. 熔接膠擠出咀；6. 擠壓擋板；7. 輥筒模具；8. 壓輪；10. 型材擠塑機頭；101.擠出機連接法蘭；102. 模芯冷卻進水管；103. 模芯冷卻出水管；104. 擠出模頭；105. 擠出模頭芯；106. 隔熱板；107. 擠出模頭發(fā)熱板；108.定型套冷卻進水管；109. 定型套冷卻出水管；110. 定型套；20. 真空定型水箱；201. 噴水環(huán)；202. 真空定型套。

具體實施方式

為使本實用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步詳細地說明。

對比例

如圖1所示，一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由以沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，所述中空壁管截面為正方形。該對比例的所述的中空壁纏繞管使用了大量熔接膠粘接，導(dǎo)致纏繞管存在大量的弱部，粘接處能承受剪切強度較低，從而纏繞管抗剪能力較低。

實施例1

如圖2所示，一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由以沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，所述中空壁管和與之并排的熔接膠組成所述管壁的外層管壁、內(nèi)層管壁及加在之間的螺旋相同的空心夾層。其中，所述中空壁管的橫截面為長寬比為2的圓角長方形，且設(shè)有兩斜加強筋，且兩加強筋在中點相交形成一個X型。

本實施例所公開的中空壁纏繞管在長方形結(jié)構(gòu)壁的基礎(chǔ)上，加大中空壁管的長寬比，在相同壁厚的基礎(chǔ)上可以有效減少熔接膠的使用量，減少纏繞管的弱部，從而增大纏繞管的承受剪切應(yīng)力的能力。同時，本實施例在結(jié)構(gòu)壁管內(nèi)輔以不同方向的加強筋，如此可以抵抗來自不同方向的壓力，增加纏繞管的環(huán)剛度。另外，兩加強筋相交形成上下兩個等腰三角形，能夠有效提高中空壁管的強度。

實施例2

如圖3所示，一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由以沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，所述中空壁管和與之并排的熔接膠組成所述管壁的外層管壁、內(nèi)層管壁及加在之間的螺旋相同的空心夾層。其中，所述中空壁管的橫截面為長寬比為4的有倒角的長方形，且在管內(nèi)均勻設(shè)有3個直加強筋。

相比實施例1，本實施例所公開的中空壁纏繞管在長方形結(jié)構(gòu)壁的基礎(chǔ)上，進一步加大了中空壁管的長寬比，在相同壁厚的基礎(chǔ)上進一步有效減少熔接膠的使用量，減少纏繞管的弱部，從而增大纏繞管的承受剪切應(yīng)力的能力。同時，本實施例也在結(jié)構(gòu)壁管內(nèi)輔以加強筋，增大纏繞管的環(huán)剛度。

實施例3

如圖4所示，一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由以沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，所述中空壁管和與之并排的熔接膠組成所述管壁的外層管壁、內(nèi)層管壁及加在之間的螺旋相同的空心夾層。其中，所述中空壁管的橫截面為長寬比為3的圓角長方形，且在中空管中間設(shè)有2個直加強筋和1個斜加強筋，相鄰加強筋的端點相接，形成一個N型。

相比實施例2，本實施例所公開的中空壁纏繞管同時采用垂直和傾斜方向的加強筋，能更好地抵抗來自多個方向的應(yīng)力。同時，加強筋相接形成兩直角三角形也能夠有效提高中空壁管的強度。

實施例4

如圖5所示，一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由以沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，所述中空壁管和與之并排的熔接膠組成所述管壁的外層管壁、內(nèi)層管壁及加在之間的螺旋相同的空心夾層。其中，所述中空壁管的橫截面為長寬比為4的圓角長方形，且在管內(nèi)設(shè)有4個斜加強筋，相鄰強筋端點相接，且相鄰的兩加強筋垂直，形成一個M型。

相比實施例3，本實施例所公開的中空壁纏繞管的加強筋設(shè)置于整個中空管內(nèi)部，加強筋與管壁形成多個直角或者等腰三角形，三角形具有非常優(yōu)秀的穩(wěn)定性，本結(jié)構(gòu)能更好地抵抗來自多個方向的應(yīng)力，從而增大纏繞管的環(huán)剛度。

實施例5

如圖6所示，一種中空壁纏繞管，包括管壁和內(nèi)腔，所述管壁由以沿所述內(nèi)腔螺旋纏繞的中空壁管和在匝間用于密封粘接的熔接膠構(gòu)成，所述中空壁管和與之并排的熔接膠組成所述管壁的外層管壁、內(nèi)層管壁及加在之間的螺旋相同的空心夾層。其中，所述中空壁管的橫截面為長寬比為4的圓角長方形，且在管內(nèi)設(shè)有6個斜加強筋，相鄰加強筋之間端點相接，形成一個波浪形。

與實施例4對比，本實施例所公開的中空壁纏繞管同時增大了加強筋的設(shè)置密度，能更好地抵抗來自多個方向的應(yīng)力，提高中空壁管及纏繞管的強度和環(huán)剛度。

實施例6

本實施例為生產(chǎn)實施例1所述中空壁纏繞管的設(shè)備，包含中空管成型設(shè)備（如圖7）和纏繞成型設(shè)備（如圖8-9）。

所述中空管成型設(shè)備包括擠出機、型材擠塑機頭10和真空冷卻水箱20。型材擠塑機頭10包括與擠出機相連的擠出機連接法蘭101、模芯冷卻進水管102、模芯冷卻出水管103、擠出模頭104、擠出模頭芯105、隔熱板106、擠出模頭發(fā)熱板107、定型套冷卻進水管108、定型套冷卻出水管109、定型套110。其中擠出模頭芯105還設(shè)有X型加強筋的流道。真空定型水箱20包括噴水環(huán)201和真空定型套202。

所述纏繞成型設(shè)備包括熔接膠擠出咀5、擠壓擋板6、輥筒模具7和壓輪8，其中，輥筒模具7用于將中空壁管2螺旋纏繞成中空壁纏繞管，熔接膠擠出咀5用于將熔接膠1添加至兩中空壁管2之間，壓輪8用于將兩中空壁管2之間的熔接膠1壓平，擠壓擋板6用于外沿中空壁管2向內(nèi)擠壓使提高中空壁管粘接效果。

一種中空壁纏繞管的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

S1：由擠出機通過擠出模頭104擠出中空壁管2，然后經(jīng)過定型套110時，通過冷卻循環(huán)水給定型套110降溫使中空壁管2初步定型，最后經(jīng)過真空定型水箱20進一步冷卻定型，得到管內(nèi)帶有X型加強筋的中空壁管2；

S2：首先，中空壁管2經(jīng)過牽引通過加熱箱進行預(yù)熱，然后纏繞于輥筒模具7上；同時，另一臺擠出機通過熔接膠擠出咀5在兩相鄰中空壁管2之間填入熔融的熔接膠1，經(jīng)過擠壓擋板6、壓輪8的滾壓成型，將中空壁管2與熔接膠1粘接為一個整體，噴水冷卻后，得到中空壁纏繞管。