[发明专利]一种新型马鞍形管件及其电熔焊接时的连接固定方法

说明书

技术领域

本发明是关于塑料管道焊接技术，特别涉及一种新型马鞍形管件及其电熔焊接时的连接固定方法。

背景技术

马鞍形管件一般有两类：鞍形分支管件；鞍形三通管件。马鞍形管件是实现主管线分支的主要管件，它的使用让输送管网呈现网络分布的多样性。在需要分支或实现三通的管路处，安装与管路规格对应的马鞍形管件，采用一定的焊接方式使得马鞍形管件与管路实现永久连接，并且保证连接处的强度以及密封性。马鞍形管件与主管路的主要焊接方式有热熔连接和电熔连接。

对于马鞍形管件的电熔连接，工程中常见的问题是管件与管道的连接处强度不足，出现虚焊的现象，导致剥离能降低，有时甚至是焊接后进行的试压也达不到相关标准的要求。这就使得产品的报废率升高，造成了经济损失，不仅增加了产品的成本，而且给管道系统带来巨大的安全隐患。出现这一问题的主要原因是马鞍形管件与主管道焊接过程中压力不足导致的：由于加工、运输、储存等原因，马鞍形管件内表面与相应管道的外表面并不完全贴合匹配；同时焊接过程中熔体会膨胀，且温度升高会使聚乙烯模量减小，致使焊接区域更容易发生变形。

目前我们已采取的措施包括：利用精度更高的数控铣削加工中心对马鞍形管件的内表面进行处理，让其达到完整的圆形；采用更为复杂的电阻丝布线工艺，改变熔融区各处的融化状态。但实际应用表明，这两种措施的效果也并不理想。究其原因主要是对焊接过程中材料热膨胀会产生多大的压力以及聚乙烯受热软化后能否维持焊接区压力这一复杂的材料热-结构耦合问题理解不足。在技术层面上，该问题的关键在于在焊接过程中在熔焊区维持一个相对稳定的熔融压力，所以不管是提高内表面的圆度或是改变布线工艺，仅改善了焊接的初始条件与焊接工艺过程，但并没有真正解决焊接压力不足的问题。针对该问题，工程中采用了加大马鞍形管件的螺栓预紧力等措施，但即使管件两侧已被螺栓完全约束，由于其约束的位置并非为最佳，熔融区的压力也不能得到很好地维持。因此，在尽可能经济的条件下，考虑从结构设计上解决马鞍形管件焊接压力不足的问题，应用前景看好。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够提高马鞍形管件的焊接质量和改变马鞍形管件焊接产品报废率高这一现状的马鞍形管件，以及电熔焊接时的连接固定方法。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种新型马鞍形管件，包括支管，所述新型马鞍形管件的主体是马鞍形的圆弧主体，支管设置在圆弧主体上，在圆弧主体上的支管两侧，各设有至少一个凸台；所述凸台的一侧设有至少一个螺钉孔，用于利用螺钉紧固柔性扎带的一端，凸台的另一侧上设有咬合结构，用于锁紧柔性扎带的另一端。

在本发明中，所述咬合结构采用通槽实现，通槽的内部设有啮合齿，用于柔性扎带的锁紧。

在本发明中，所述咬合结构的通槽入口和通槽出口分别设在凸台的侧面和顶面。

在本发明中，所述凸台设有两个，分别设置在圆弧主体上的支管两侧，且每个凸台上的螺钉孔设有两个。

在本发明中，所述凸台在主管道轴线方向上的长度，为能包围新型马鞍形管件焊接区域俯视图所围面积的最小圆直径的0.5～1倍。

在本发明中，所述凸台的宽度和高度，分别为凸台在主管道轴线方向长度的0.5～1倍。

在本发明中，所述新型马鞍形管件还包括柔性扎带，且柔性扎带的宽度与通槽相匹配。

在本发明中，所述柔性扎带的长度为新型马鞍形管件外壁圆弧所在圆周长的1.1～1.5倍。

在本发明中，所述柔性扎带采用耐腐蚀性材质的扎带，包括尼龙材质和不锈钢材质的扎带。

提供基于所述的一种新型马鞍形管件进行电熔焊接时的连接固定方法，用于保证新型马鞍形管件焊接熔融区的压力稳定，具体包括下述步骤：

(1)电熔焊接前，将新型马鞍形管件放置在主管道上；

(2)取至少两条柔性扎带，分别利用螺钉和凸台上的螺钉孔，将柔性扎带的一端固定在新型马鞍形管件的凸台上；再将柔性扎带的另一端绕过新型马鞍形管件以及主管道，穿过凸台上的咬合结构，进行拉紧，拉至柔性扎带产生的预紧力能使新型马鞍形管件与主管道贴合紧密；

(3)利用电熔焊机对马鞍形管件进行焊接操作，焊接结束并冷却完成后，即完成整个过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：