[实用新型]一种轻量化FRP输水管

说明书

本实用新型公开了一种轻量化FRP纤维增强复合材料输水管，所述输水管包括输水直管和输水弯管，所述输水直管和输水弯管通过FRP法兰连接或FRP抱箍连接，所述输水直管和所述输水弯管均为树脂预浸渍纤维增强复合材料缠绕丝缠绕而成，所述输水直管上阵列设有多个缓冲机构，多个所述缓冲机构均可拆卸连接于管道；加工工艺为以钢材为芯模进行缠绕，待树脂预浸渍纤维增强复合材料固化成型后，取出构件芯模；组装。本实用新型以树脂预浸渍纤维增强复合材料缠绕丝多次整体成型，极大提高各不同角度缠绕层之间的界面性能并提升输水整体协同作用，显著增强输水管抗弯刚度。

技术领域

本实用新型属于复合材料结构领域，具体地说是一种轻量化FRP输水管。

背景技术

拉挤型材由于其特有的成型工艺及明显的各项异性特点，使得其横向受力性能较弱，在外荷载作用下，容易沿拉挤方向发生局部屈曲或劈裂破坏，从而不能充分发挥复合材料的强度。纤维增强复合材料缠绕管由于其特有的成型工艺及明显的各项异性特点，相比大幅减少传统铁质输水构件大幅减轻重量，纤维增强复合材料缠绕管比传统涂塑软管能承受更大的水压力。纤维缠绕成型工艺制备输水构件，现有FRP输水弯头大多采用同一缠绕角度，在水动力荷载下协同作用能力差；FRP管道在连接处所受剪力较大，在中心处所受弯矩较大；同时输水管直直接放置在水槽或者管道内，在输水过程中，输水管受到的振动较强，导致管体的使用寿命短。

实用新型内容

目的：针对上述现有技术，提出一种轻量化FRP输水管。

技术方案：一种轻量化FRP输水管，所述输水管包括输水直管和输水弯管，所述输水直管和输水弯管通过FRP法兰连接或FRP抱箍连接，所述输水直管和所述输水弯管均为树脂预浸渍纤维增强复合材料缠绕丝缠绕而成，所述输水直管上阵列设有多个缓冲机构，多个所述缓冲机构均可拆卸连接于管道。

优选的，所述树脂预浸渍纤维增强复合材料为树脂预浸渍拉挤片材或树脂预浸渍纤维纱，所述树脂预浸渍纤维增强复合材料的树脂采用不饱和树酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂；所述树脂预浸渍纤维纱采用单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维。

优选的，多个缓冲机构均包括外环，所述外环内壁上阵列分布有多个缓冲块，多个所述缓冲块内均设有弹簧，所述弹簧的一端设有滑板，所述滑板滑动连接于所述缓冲块内部，所述滑板的一端固定连接缓冲杆，所述缓冲杆的一端贯穿所述缓冲块且固定连接连接块，所述连接块连接于所述输水直管。

优选的，所述连接块的截面形状为圆形，与所述输水直管贴合连接，增大和所述输水直管的接触面积。

优选的，所述外环的外壁两侧对称设有安装板，两个所述安装板上均设有多个齿牙，所述管道的两侧设有固定板，所述固定板上同样设有齿牙，所述安装板和所述固定板咬合连接，所述安装板和所述固定板上还设有螺孔，所述安装板和所述固定板螺栓连接。

有益效果：

1)本实用新型因为每层缠绕丝的缠绕角度由内到外分别为75度，60度，45度和15度，能够极大提高各不同角度缠绕丝之间的界面性能并提升输水系统整体协同作用，显著增强输水系统抗弯刚度；同时FRP法兰可替换为FRP抱箍连接实现快速拼接功能，用于排涝抢险极具优势。此外，FRP输水管解决了传统铁质输水系统重量大与易锈蚀难题。

2)本实用新型通过输水直管外设置的多个缓冲机构能够大大降低输水时水流震动对输水管造成的损伤，增强水管的的使用寿命。

3)管道和缓冲机构先咬合起来在进行固定，这样咬合的部分能够抵消部分横向的振动，相比于直接固定更加可靠。

附图说明

图1为本实用新型的输水管FRP法兰连接结构示意图；

图2为本实用新型的输水管FRP抱箍连接结构示意图；

图3为本实用新型的缓冲机构结构示意图；