本發(fā)明涉及鋼塑復(fù)合管材連接與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采取工程塑料整體包覆鋼塑復(fù)合管道來(lái)制作的管道接頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前鋼骨架增強(qiáng)塑料管道、鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料管道以及其它材料增強(qiáng)塑料管道在工程管道應(yīng)用中的比重越來(lái)越大，這種復(fù)合管道不但具有較好的防腐性能、衛(wèi)生性能以及較高的輸送效率，而且還具有強(qiáng)度高、耐腐蝕和耐高溫的優(yōu)點(diǎn)。在工程管道應(yīng)用中，與這種復(fù)合管道相連接的如三通、彎頭等管道連接件同樣需要達(dá)到與管材相同的高強(qiáng)度、高抗壓的性能要求。目前在行業(yè)中，生產(chǎn)這種高性能的管道連接件一般是以帶孔網(wǎng)的鋼板(帶)曲卷成筒形鋼骨架或者以徑向緯向鋼絲相互纏繞經(jīng)焊接成筒形鋼骨架作為管道連接件中的金屬增強(qiáng)體，同時(shí)注塑聚合物材料在金屬增強(qiáng)骨架的內(nèi)壁和外壁表面形成管件復(fù)合狀連續(xù)體，復(fù)合成的這種帶孔鋼骨架增強(qiáng)聚合物管體能夠達(dá)到管道連接件所需要的高強(qiáng)度、耐高溫以及耐腐蝕的性能，從而保持鋼塑復(fù)合管道系統(tǒng)整體強(qiáng)度一致。

采用這種帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管體還具有一大優(yōu)勢(shì)，就是與聚合物管道連接的時(shí)候可以采用電熱絲加熱的方式進(jìn)行熔融連接使得該管體與管道能夠永久性可靠連接，具有較好的連接強(qiáng)度、整體性與密封性能。但是，采用這種帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管體來(lái)制作成管道連接件(如三通、彎頭等)在工藝成型上比較復(fù)雜，它的成型工藝一般是以加工成型后的鋼骨架采用定位釘固定在注塑模具中注塑成型，但三通、彎頭等類型的鋼骨架在實(shí)際加工工藝中，加工條件要求較高，尤其是三通類的鋼骨架無(wú)法采用帶孔洞的鋼板(帶)曲卷成型，僅是加工出三通類的鋼骨架在工藝上就復(fù)雜繁瑣，成本高且加工周期長(zhǎng)，加工成型后的三通狀鋼骨架，還需要在骨架表面沖孔，由于沖孔的精度和排列均有要求，采用一般的加工方式不僅復(fù)雜，而且次品率高；如果采用精密鑄造的方法對(duì)這類鋼骨架進(jìn)行生產(chǎn)，往往會(huì)造成制作成本高，周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低的問題。因此必須找到一種成型簡(jiǎn)單，成本低且周期快的方法來(lái)改變這種現(xiàn)狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種承壓強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工難度低的工程塑料包覆型鋼塑復(fù)合管道接頭。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種工程塑料包覆型鋼塑復(fù)合管道接頭，包括至少兩個(gè)鋼塑復(fù)合管體，所述鋼塑復(fù)合管體包括聚合物連續(xù)管體以及與聚合物連續(xù)管體復(fù)合的具有孔洞的鋼骨架，所述鋼塑復(fù)合管體之間通過熱熔焊接形成管道連接頭，并在鋼塑復(fù)合管體熱熔焊接處的外壁表面包覆有工程塑料層，所述工程塑料層的內(nèi)層為與聚合物連續(xù)管體材料相同的聚合物材料層，工程塑料層的外層為玻璃纖維增強(qiáng)型熱塑性塑料層。

進(jìn)一步的，所述鋼塑復(fù)合管體外壁與工程塑料層內(nèi)壁之間纏繞有電加熱絲，電加熱絲一端引出至鋼塑復(fù)合管體外壁與工程塑料層內(nèi)壁之外并連接接線插柱。

進(jìn)一步的，所述電加熱絲布設(shè)在鋼塑復(fù)合管體外壁與工程塑料層的內(nèi)層之間，并且電加熱絲表面涂有粘結(jié)劑層或粘結(jié)劑與工程塑料層內(nèi)層材料混合的復(fù)合層。

進(jìn)一步的，所述聚合物連續(xù)管體采用非交聯(lián)耐高溫聚乙烯、硅烷交聯(lián)聚乙烯或普通聚乙烯材料制作。

本發(fā)明通過將多根直管型的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管體(鋼塑復(fù)合管體)熔融連接成三通、彎頭類管道連接件，相比直接加工三通、彎頭等骨架再注塑成型為管道連接件，從源頭上降低了制造工藝難度與制作成本；同時(shí)在鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管體熔融連接處采用玻纖增強(qiáng)熱塑性聚合物增強(qiáng)塑料對(duì)其進(jìn)行包覆加強(qiáng)，使得連接處等薄弱環(huán)節(jié)能夠達(dá)到直接采用成型的三通、彎頭作為骨架時(shí)的連接強(qiáng)度甚至更高；該玻纖增強(qiáng)熱塑性增強(qiáng)塑料包覆的鋼塑復(fù)合管道接頭在與其他管道或法蘭連接后，不僅耐環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、接頭處承壓能力高，并且適用范圍廣，可應(yīng)用于壓力大于1.6mpa及50℃以上溫度的環(huán)境中。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示本發(fā)明的另一狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-鋼骨架；2-聚合物連續(xù)管體；3-工程塑料層；4-熔接縫。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1，圖2所示，本實(shí)施例提供的三通狀工程塑料包覆型鋼塑復(fù)合管道接頭是由兩個(gè)鋼塑復(fù)合管體相互插接形成三通狀的管道連接件，所述鋼塑復(fù)合管體包括聚合物連續(xù)管體2以及與聚合物連續(xù)管體2復(fù)合的具有孔洞的鋼骨架1，采用這種帶孔洞的鋼骨架復(fù)合聚合物管道作為管材制作管道連接件的方法不僅大大降低了制造工藝的難度，而且使加工成本得到有效控制，使得生產(chǎn)效率大大提高。另外，將直管型的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管體(鋼塑復(fù)合管體)通過熔融連接形成管道連接件，需要保證熔融連接處的連接強(qiáng)度，使其與直接加工成型的三通狀骨架作為內(nèi)部增強(qiáng)體時(shí)的強(qiáng)度一致甚至更高，因此，在熔融連接處以及周圍薄弱連接處采用工程塑料層3包覆增強(qiáng)，所述工程塑料層3包括與聚合物連續(xù)管體2采用相同材料制作的內(nèi)層以及采用玻璃纖維增強(qiáng)型熱塑性增強(qiáng)塑料制作的外層，內(nèi)層與聚合物管體2外壁表面熔融復(fù)合，優(yōu)選的，內(nèi)層材料采用聚合物連續(xù)管體2材料與粘結(jié)劑的共混物，使其永久性牢固連接；外層材料是以熱塑性樹脂為基體，以玻璃纖維氈為增強(qiáng)的材料，該材料具有成型快，強(qiáng)度高以及熔融可逆等優(yōu)點(diǎn)。

所述鋼骨架1形狀與聚合物連續(xù)管體2形狀相似并在表面開設(shè)有若干孔洞，聚合物材料通過該孔洞與鋼骨架1充分結(jié)合，可避免聚合物與鋼骨架熔接復(fù)合時(shí)出現(xiàn)噴漿情況，優(yōu)選的，鋼骨架1表面分布的孔的總面積為鋼骨架展開表面積的32％～40％，鋼骨架1表面的孔的排列方式可根據(jù)熔融區(qū)域溫度高低的分布范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)，溫度高的區(qū)域則沖孔緊密且孔徑相對(duì)較大。

所述工程塑料層3內(nèi)層與聚合物連續(xù)管體2外壁之間纏繞電加熱絲，電加熱絲一端引出后連接接線插柱，通過接通接線插柱使電加熱絲發(fā)熱，從而使工程塑料層3內(nèi)層與聚合物連續(xù)管體2熔融連接，優(yōu)選的，所述聚合物連續(xù)管體2采用非交聯(lián)耐高溫聚乙烯、硅烷交聯(lián)聚乙烯或普通聚乙烯材料制作，所述電加熱絲表面涂有粘結(jié)劑或粘結(jié)劑與工程塑料層內(nèi)層材料混合的復(fù)合材料，使得工程塑料層3與鋼塑復(fù)合管體熔融冷卻后形成永久性牢固連接。

本發(fā)明的三通狀工程塑料包覆型鋼塑復(fù)合管道接頭的制造方法包括以下步驟：1.將帶孔鋼板(帶)曲卷成筒形骨架，并將骨架固定于模具內(nèi)，注塑聚合物塑料并成型為鋼塑復(fù)合管體即帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材；

2.截取兩根適合長(zhǎng)度的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材，采用切割機(jī)加工裝置將一根帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材切割出承接插口，將另一根帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材端部切割出與承接插口相配合的支端插口，并采用酸蝕技術(shù)對(duì)切割出的承接插口與支端插口進(jìn)行曲面封口；如圖1，圖2所示，該承接插口與支端插口截面為“v”字形的缺口或圓弧口，即熔接縫4截面為“v”字形或圓弧形，對(duì)于兩根管徑相同的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材可按照“v”字形的熔接縫4來(lái)進(jìn)行熔融，對(duì)于兩根管徑不同的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材可按照?qǐng)A弧形的熔接縫4來(lái)進(jìn)行熔融，加工為圓弧形的熔接縫4可通過沖孔方式實(shí)現(xiàn)；

3.曲面封口后將兩根帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材分別對(duì)應(yīng)的支端插口與承接插口相互插接并固定形成管道連接頭，在熔接縫4處以及所述管道連接頭需要增加強(qiáng)度的外表壁上纏繞電加熱絲，將電加熱絲一端引出并連接接線插柱，然后將纏繞電加熱絲的管道連接頭放置入注塑模具內(nèi)并注塑玻璃纖維增強(qiáng)型熱塑性材料對(duì)電加熱絲纏繞的區(qū)域進(jìn)行包覆增強(qiáng)；

4.待注塑冷卻完畢后，采用電熱熔焊接機(jī)或者電磁感應(yīng)的方式接通接線插柱對(duì)電加熱絲進(jìn)行加熱，使得玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂與帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材的聚合物材料熱熔為一個(gè)整體，從而制得帶有電加熱絲熔合的工程塑料整體包覆型鋼塑復(fù)合三通管道接頭。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于截取三根適合長(zhǎng)度的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材，采用切割機(jī)將帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材端部斜向切割，如圖3所示，將切割處理后的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材固定為彎頭形狀后通過熱熔連接，再包覆玻纖增強(qiáng)型熱塑性材料后制得帶有電加熱絲熔合的工程塑料整體包覆型鋼塑復(fù)合彎頭管道接頭。

實(shí)施例3

與實(shí)施例1基本相同，如圖4所示，其區(qū)別在于截取一根適合長(zhǎng)度的帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材對(duì)其一端進(jìn)行酸蝕封口，將帶孔鋼骨架增強(qiáng)復(fù)合聚合物管材放入注塑機(jī)模具固定，對(duì)該處理后的端口進(jìn)行玻纖增強(qiáng)樹脂注塑包覆，從而制得帶有電加熱絲熔合的工程塑料包覆型鋼塑復(fù)合法蘭接頭。

本發(fā)明的三通類、彎頭類工程塑料包覆型鋼塑復(fù)合管道接頭在制作工藝上相比直接加工三通類、彎頭類的鋼骨架作為聚合物內(nèi)的增強(qiáng)體再通過熱熔連接的方式成型為管道接頭的工藝具有加工難度低，成本低，周期短等優(yōu)勢(shì)，尤其是在管道生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，一種成型簡(jiǎn)單且成本低的管道制作工藝具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，并且通過在管材連接處和周圍薄弱處包覆一層的玻璃纖維增強(qiáng)型熱塑性樹脂材料層，可以有效提高連接強(qiáng)度與承壓能力，甚至比直接加工三通類、彎頭類的鋼骨架作為聚合物內(nèi)的增強(qiáng)體的承壓能力和強(qiáng)度還要高。通過這種熱塑性增強(qiáng)材料熔融可逆的性質(zhì)，使得本發(fā)明環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)，適用范圍廣。另外，比如三通類的管道連接件(簡(jiǎn)稱管件)與管道連接后管件內(nèi)中部具有較大間隙，該間隙越大受壓時(shí)越容易壓壞，從而造成密封不嚴(yán)，需要管件外壁的強(qiáng)度達(dá)到較高要求，而采用玻纖增強(qiáng)材料包覆管道連接件的外壁后，經(jīng)多次爆破實(shí)驗(yàn)表明，管件的外壁強(qiáng)度可達(dá)到承壓1.6mpa甚至更高的標(biāo)準(zhǔn)。

以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何基于本發(fā)明所提供的技術(shù)方案和發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行的改造和替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。