[发明专利]多层钢塑复合带材缠绕输水管及其制造方法和装置，及钢塑复合带材

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层金属与塑料复合带材缠绕而成的输水管，具体地说是一种是由多层钢网或金属孔板增强的钢塑复合塑料带材螺旋缠绕焊接层叠而成的、管壁外层的外表面上有与外表面成一体以等距螺旋缠绕的竖直加强肋，加强肋内复合有钢带的钢塑复合增强的输水管。本发明还涉及该多层钢塑复合带材缠绕输水管的制造方法和装置。

背景技术

现有各种不同品种的塑料及与金属或非金属复合增强材料制造的管道被大量用于压力输水。为保证塑料压力输水管的使用性能，管材壁厚必须同时满足内压强度和环刚度的要求，这样的结果就导致制造大直径塑料压力管时，其单位长度的原材料用量就比较多。因为，小直径塑料压力管在满足内压强度要求情况下，其环刚度（抵抗外部载荷能力）同时满足要求。但大直径塑料压力管道，在其满足内压强度要求时，其抵抗外部压力的能力（环刚度）远远不足。如果要使大直径塑料管同时满足要求的抗内、外压力能力（内压强度与环刚度），其壁厚则需大幅度增加，导致管材制造成本太高而难以被市场接受。

尽管近几年开发了级别更高、性能更好的塑料材料，也开发出了节省塑料原材料、性能更优的复合增强的结构壁塑料压力管产品，但市场常见的纯塑料管道产品规格仅限730毫米以下，而有代表性的钢骨架塑料复合管（ZL94104509.9）作为纯塑料管的升级产品，也只能生产直径600毫米以下的规格。其它大直径的钢塑复合管结构还包括：例如，CN2882985Y是具有钢带加强的竖直加强肋的缠绕管，但其只能增强环刚度；又例如CN101943297A，其在CN2882985Y的基础上做了改进，即在加强肋之间的管壁内设置不连续的丝状或带状的加强物，但也只是进一步增强了环刚度，两者都不能增强轴向强度，从而不能提供完整的承载内压的能力。因此，以上这两种管道结构虽然可以形成大直径的管道，但只能作为排水管使用，而不能像ZL94104509.9作为压力管道使用；又例如，CN202007929U的管道结构是在ZL94104509.9结构的管道外面缠绕CN2882985Y结构的管道，这种管道虽然环刚度和轴向强度都获得加强，但由于受ZL94104509.9结构的限制无法制造大直径的管道；另外，CN102269298A提出了一种在CN2882985Y结构的管道内壁缠绕粘结纤维增强带的结构，以此结构加强环刚度和轴向强度，但这种结构一方面内外两层不是一体成型的，存在相互脱离的风险，另一方面在CN2882985Y结构的管道内壁缠绕粘结纤维增强带增加了生产过程的复杂性，生产效率相对较低。

 

发明内容

为解决上述问题，提出本发明。

本发明的第一个目的是提供一种消耗材料少、大口径、具有足够的环刚度和轴向强度，可承载内压的多层钢塑复合带材缠绕输水管。

本发明的第二个目的是提供一种制造多层钢塑复合带材缠绕输水管用的钢塑复合带材。

本发明的第三个目的是提供一种制造多层钢塑复合带材缠绕输水管的同步连续生产方法。

本发明的第四个目的是提供一种制造多层钢塑复合带材缠绕输水管的装置。

为实现上述第一个目的，本发明提供的一种多层钢塑复合带材缠绕输水管是由多层钢网或金属孔板增强的钢塑复合塑料带材螺旋缠绕焊接层叠而成的；管壁外层的外表面上有与外表面成一体以等距螺旋缠绕的竖直加强肋，加强肋内复合有钢带；钢塑复合塑料带材螺旋缠绕的接缝处及层间的接合处，均采取塑料焊接的形式连接成一体。

为实现上述第二个目的，本发明提供的钢塑复合带材，其构成管壁的每一层，带材的有效宽度相同，且中间都复合有一层或多层连续的钢网或金属孔板增强夹层，构成管壁最外层的钢塑复合带材的一个表面上还有与带材成一体的竖直加强肋部分，加强肋内复合有钢带。

为实现上述第三个目的，本发明提供的制造上述多层钢塑复合带材缠绕输水管的方法包括如下步骤：1、根据输水管壁的层数，并行连续地制造相应层数的宽度相同的钢塑复合带材；2、将步骤1连续提供的多条带材，同步连续地螺旋缠绕焊接组合成多层钢塑复合带材缠绕输水管；3、将连续生产的多层钢塑复合带材缠绕输水管切割成所需长度。

进一步，在该方法中，步骤2与步骤1衔接形成一个连续的生产过程，钢塑复合带材及多层钢塑复合带材缠绕管材是连续生产的。

进一步，在步骤2中，由步骤 1连续供给的构成管壁不同层次的带材均围绕一个相同的中心线，以不同的直径、相同的螺距螺旋缠绕，缠绕所形成的多层相互贴合的筒体的圆周线速度不同，但转速相同，层与层之间无相对运动地贴合焊接。因此，在该步骤中管材是在均速转动和轴向移动中连续生产的。