CN101498385A - 金属骨架增强塑料复合管及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属骨架增强塑料复合管，有能满足工作压力的将复合管道与复合管道或复合管道与管道接头连接而形成管网的管道连接件，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接的一端有环状U型承插口，环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全包覆，通过热熔方式或电热熔方式将管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道熔融连接起来。本发明管道连接件环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密包覆，连接牢固、可靠，无泄漏，连接处机械强度高，并且防止了流体串入金属骨架对其腐蚀，管道使用寿命长。本发明还提供了金属骨架增强塑料复合管的制造方法。

Description

金属骨架增强塑料复合管及制造方法

技术领域：

本发明涉及的是一种金属骨架增强塑料复合管及制造方法。

背景技术：

已公知的金属复合的塑料管之间的连接有用机械卡接方法连接，如铝塑复合管，有用管件连接件承插口内腔分布的电加热丝电加热管材与管件的柱形连接面或锥度连接面使两面熔融连接，也有如专利申请号200510021077.8利用旋转摩擦生热熔融连接的方法将管材和管件之间的锥面连同管件内腔的台阶端面一起热熔融连接的方法，还有如专利申请号03225501，该专利公开的是一种铝塑复合管热熔连接结构，另外还有如专利申请号200510022348.1，该专利公开的是一种“分别位于金属骨架内、外的至少一层塑料内层管壁斜锥面、至少一层塑料外层管壁斜锥面，各斜锥面与塑料管件承插口的内锥面间采用热熔融加热套和加热塞分别对其加热采用热熔承插方法连接为管网。”

上述已知技术中，用机械卡接方法，不能充分发挥塑料管连接件可以与金属复合塑料管热熔密封连接的特点，不能有效防止管网流体对复合管中的金属增强骨架的腐蚀。

用塑料管连接件承插口内腔分布的电热丝加热熔融管材和管件连接面，因电加丝只能在外壁或管件内腔分布，不能将管材端部及管件内腔设计的环形台阶之间利用塑料熔融密封，所以不能解决连接好的管网的金属复合管的金属增强骨架的密封和流体对其的腐蚀，虽然采取了利用塑料环预先将管材端面加热熔融连接骨架内塑料外层来密封金属增强骨架，但由于金属和塑料两种材料热线胀系数不一样，塑料管件电热熔连接时，实际因线胀不一样或熔接以后的冷却收缩不一样，塑料环与金属骨架内塑料外层实际因线膨胀有数量级差异，热胀冷缩原因造成骨架顶住塑料环，二者之间已产生裂缝而达不到密封要求。

本申请人申请的(申请号200510021077.8)利用旋转摩擦热熔融焊接，该技术提供了一种钢骨架增强复合塑料管的管端法兰，管端法兰由钢骨架增强的塑料复合管道或管件和一个与复合管道或管件端部的外圆锥表面和端面旋转摩擦加热熔融连接的塑料法兰组成，该法兰有一与复合管道或管件外圆锥表面的锥度相配合的呈锥度的内壁和一个与复合管道或管件的端面熔融连接的台阶面，该内壁和台阶面与复合管道或管件的外圆锥表面和端面接触并产生旋转摩擦时，它们的接触摩擦面因生热而熔融，产生的熔融物将法兰内壁和台阶端面与复合管道和管件的外圆锥表面及管端面熔融连接起来，使塑料法兰与复合管道或管件成为永久性的熔融连接的管端法兰，该管道或管件的管端法兰热熔对接起来就可以连接呈管网，该技术对管道或管件的增强钢骨架实现了较好的密封，解决了金属增强骨架复合管道的连接密封难题，这种旋转摩擦利用锥面和端面的熔融连接，虽然较好的解决了金属骨架的密封，但是在管网设计较复杂需要连接的管件较多、类型较复杂时，特别是有较多的竖直和横向的立体的连接时，仅靠管道或管件上利用旋转摩擦熔融管端法兰，并将管端法兰再热熔对接来组成管网是不方便旋转的。特别在组网时有竖直或横向连接时，或是已焊接组成支网或支管时，是无法旋转来摩擦生热焊接的。这种方法在较大直径，在地面或埋地直管连接时有充分优势，在连接建筑物内和小区平面内或主体管网或直径较小在φ200以下时存在旋转不方便的困难。

如专利申请号200510022348.1，该发明金属复合塑料管与塑料管件连接的管网，塑料管件端头有圆锥状承插口，金属复合塑料管中有金属骨架中间层，金属骨架中间层的内、外壁上分别有至少一层塑料层，金属复合塑料管端头有与塑料管件圆锥状承插口配合的圆锥体，圆锥体上有塑料内层管壁端面，与承插口内锥面配合的金属骨架斜锥面，分别位于金属骨架内、外的至少一层塑料内层管壁斜锥面、至少一层塑料外层管壁斜锥面，各斜锥面与塑料管件承插口的内锥面间采用热熔融加热套和加热塞分别对其加热采用热熔承插方法连接为管网。因管壁和管道连接件内腔面都是圆锥面，彼此加热后承插时对应的圆锥面上的热熔融体因挤压而不是推挤出连接面，不仅有足够的熔体，也有足够的压力，彼此熔接良好，但是仍然存在管道端面的金属骨架和塑料内层与塑料管件端头连接薄弱环节，特别是将金属复合塑料管应用于环境恶劣场合下，如热水输送，但由于金属和塑料两种材料热线胀系数有数量级差异，长期冷热交替，连接薄弱环节处塑料与金属骨架因热胀冷缩原因造成二者之间产生裂缝而达不到密封要求。

发明内容：

鉴于以上原因，本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种使复合管道连接牢固，接缝处机械强度高、无泄漏、管道使用寿命长的金属骨架增强塑料复合管。本发明的另一个目的是为了提供一种金属骨架增强塑料复合管的制造方法。

本发明的目是这样来实现的：

本发明金属骨架增强塑料复合管，有能满足工作压力的将复合管道与复合管道或复合管道与管道接头连接而形成管网的管道连接件，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接的一端有环状U型承插口，环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全包覆，通过热熔方式或电热熔方式将管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道熔融连接起来。

上述的管道连接件中复合有金属骨架。

上述的管道连接件的端面上有凹槽或凸台。

本发明金属骨架增强塑料复合管的制造方法是制作一个满足工作压力的管网连接件，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接的一端有一环状U型承插口，环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全包覆，通过热熔方式或电热熔方式将管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道熔融连接起来，复合管道与复合管道或复合管道与管道接头通过管道连接件连接形成管网。管道连接件环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密包覆，大大地提高了连接处机械强度，有效防止了流体串入金属骨架对其腐蚀，连接牢固、可靠，无泄漏，保证了管道使用寿命。

上述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接之前，通过热熔方式将塑料密封环与金属骨架增强塑料复合管道端面熔融连接起来。先将复合管道端面用塑料密封环熔融连接密封，进一步提高了密封可靠性，更能有效的防止流体串入金属骨架对其腐蚀。

上述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道通过热熔方式或电热熔方式连接时，通过机械式或充气气囊式内扩张器具将管道连接件环状U型承插口的内层紧贴到金属骨架增强塑料复合管道塑料内层上，通过机械式卡套将管道连接件环状U型承插口的外层紧贴到金属骨架增强塑料复合管道塑料外层上。为了减少管网内流通阻力，应尽量将管道连接件的环状U型承插口的内层做薄，为了防止管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道通过热熔方式或电热熔方式连接时环状U型承插口的内层变形，有必要制作环状内扩张器具顶住管道连接件环状U型承插口的内层，使内层能更好地与金属骨架增强塑料复合管道塑料内层熔融连接。同样，通过机械式卡套将管道连接件环状U型承插口的外层压向金属骨架增强塑料复合管道塑料外层，使外层能更好地与金属骨架增强塑料复合管道塑料外层熔融连接。复合管道与复合管道或复合管道与管道接头通过管道连接件采用电热丝或电加热熔融连接为一体形成管网。

上述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，可预先在管道连接件上套上金属法兰或含金属骨架的塑料复合法兰。

上述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，管道连接件上有连接孔，复合管道与复合管道或复合管道与管道接头直接用螺栓通过管道连接件上的连接孔而将复合管道与复合管道或复合管道与管道接头连接为一体形成管网。

上述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，金属骨架增强塑料复合管道中的金属骨架增强体是用金属孔网带纵向对接或搭接或螺旋对接或搭接并经焊接成型形成的筒形金属骨架，或是用纬向钢丝缠绕经向钢丝并对其接触点焊接成型形成的筒形金属骨架，或是用钢丝左旋和/或右旋螺旋缠绕形成的筒形金属骨架，或是用钢丝编织形成的筒形金属骨架，或是用铝带纵向对接或搭接并经焊接成型形成的筒形金属骨架。

上述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，金属骨架增强塑料复合管道和管道连接件中的塑料内、外层采用非交联耐高温聚乙烯制成。这种管道材料既能输送高温介质，又能与普通塑料法兰进行热熔融连接。

本发明采用了管道连接件，能在厂里制造金属复合管道时直接将管道连接件制作好，使现场施工时极为方便，管道连接件环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密包覆，连接牢固、可靠，无泄漏，连接处机械强度高，并且防止了流体串入金属骨架对其腐蚀，管道使用寿命长。

附图说明：

图1为本发明管道连接件示意图。

图2为本发明管道连接件与复合管道采用电热丝连接示意图。

图3为本发明复合管道与复合管道通过管道连接件电加热熔融连接形成管网示意图。

图4为本发明管道连接件另一示意图。

图5为本发明管道连接件与复合管道采用电加热熔融连接示意图。

图6为本发明复合管道与复合管道通过管道连接件电加热熔融连接形成管网另一示意图。

图7为本发明管道连接件与复合管道采用电热丝连接另一示意图。

图8为图7中内孔支撑夹具结构示意视图。

图9为本发明三通管道连接件与复合管道采用电热丝连接示意图。

图10为本发明带有金属增强骨架的管道连接件与复合管道采用电热丝连接示意图。

图11为本发明带管端法兰的管道连接件与复合管道采用电热丝连接示意图。

图12为本发明含连接孔的管道连接件与复合管道采用电热丝连接示意图。

图13为本发明另一结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1～图3给出了本实施例1图。本实施例1是首先制作一个满足工作压力的二通管道连接件1，管道连接件1中有环状U型承插口3，在承插口3的两面均设置有电热丝2，电热丝通过第一接线柱4和第二接线柱5通电。如图2所示，金属骨架复合塑料管道6中有被塑料外层8和塑料内层9包覆的带孔洞的孔网钢板金属骨架7(或是用纬向钢丝缠绕经向钢丝并对其接触点焊接成型形成的筒形金属骨架，或是用钢丝左旋和/或右旋螺旋缠绕形成的筒形金属骨架，或是用钢丝编织形成的筒形金属骨架，或是用铝带纵向对接或搭接并经焊接成型形成的筒形金属骨架)。环状U型承插口3将金属骨架增强塑料复合管道6端头的塑料外层8和塑料内层9及管道端面完全包覆，通过电热熔方式将管道连接件1与金属骨架增强塑料复合管道6熔融连接起来。如图3所示，两复合管道6通过管道连接件1采用端面电加热熔融连接为一体形成管网，由于管道连接件环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密包覆，连接牢固、可靠，无泄漏，连接处机械强度高，并且防止了流体串入金属骨架对其腐蚀。

实施例2：

图4、图5、图6给出了本发明实施例2图。本实施例2基本和实施例1同。不同处是管道连接件1无电热丝，管道连接件1中环状U型承插口3将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全包覆，通过热熔方式将管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道熔融连接起来。

实施例3：

图7、图8给出了本发明实施例3图。本实施例3基本和实施例1同。不同处是在管道连接件1与金属骨架增强塑料复合管道6熔融连接时，用内孔支撑夹具10将管道连接件中的内层壁压向复合管道6中的塑料内层9，用外环夹具22将管道连接件中的外层壁压向复合管道6中的塑料外层8，对熔融连接面施加压力，使熔融连接面连接更牢固、可靠。内孔支撑夹具10中有两端互相铰接的活动圆环11和12，位于活动圆环中的调节机构13。

实施例4：

图9给出了本发明实施例4图。本实施例4基本和实施例3同。不同处是三通管道连接件14与复合管道6采用电热丝连接时，用气囊15将管道连接件中的内层壁压向复合管道6中的塑料内层9，对熔融连接面施加压力，使熔融连接面连接更牢固、可靠。

实施例5：

图10给出了本发明实施例5图。本实施例5基本和实施例1同。不同处是管道连接件1中带有金属增强骨架16。

实施例6：

图11给出了本发明实施例6图。本实施例6方法是在管道连接件1上带有管端法兰17，管道连接件1上有安装密封圈的凹槽18，复合管道与复合管道通过管端法兰17上的连接孔19连接为一体形成管网。取消了电热熔连接方式，连接方便。

实施例7：

图12给出了本发明实施例7图。本实施例7方法是在管道连接件1上有带有螺孔20的金属嵌件21，复合管道6与复合管道6通过螺孔20直接连接为一体形成管网。管道连接件1和金属骨架增强塑料复合管道6的塑料外层8和塑料内层9均为非交联耐高温聚乙烯，这种管道材料能输送高温介质。

实施例8：

图13给出了本发明实施例8图。本实施例8基本和实施例1同。不同处是管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接之前，通过热熔方式将塑料密封环23与金属骨架增强塑料复合管道端面熔融连接起来。先将复合管道端面用塑料密封环熔融连接密封，进一步提高了密封可靠性。

上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

Claims (10)

1、金属骨架增强塑料复合管，其特征在于有能满足工作压力的将复合管道与复合管道或复合管道与管道接头连接而形成管网的管道连接件，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接的一端有环状U型承插口，环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全包覆，通过热熔方式或电热熔方式将管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道熔融连接起来。

2、根据权利要求1所述的金属骨架增强塑料复合管，其特征在于管道连接件中复合有金属骨架。

3.根据权利要求1或2所述的金属骨架增强塑料复合管，其特征在于管道连接件的端面上有凹槽或凸台。

4、金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于制作满足工作压力的管道连接件，管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接的一端有环状U型承插口，环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全包覆，通过热熔方式或电热熔方式将管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道熔融连接起来，复合管道与复合管道或复合管道与管道接头通过管道连接件连接形成管网。

5、根据权利要求4所述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道连接之前，通过热熔方式将塑料密封环与金属骨架增强塑料复合管道端面熔融连接起来。

6、根据权利要求4或5所述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于管道连接件与金属骨架增强塑料复合管道通过热熔方式或电热熔方式连接时，通过机械式或充气气囊式内扩张器具将管道连接件环状U型承插口的内层紧贴到金属骨架增强塑料复合管道塑料内层上，通过机械式卡套将管道连接件环状U型承插口的外层紧贴到金属骨架增强塑料复合管道塑料外层上。

7、根据权利要求4或5所述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于可预先在管道连接件上套上金属法兰或含金属骨架的塑料复合法兰。

8、根据权利要求4或5所述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于管道连接件上有连接孔。

9、根据权利要求4或5所述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于金属骨架增强塑料复合管道中的金属骨架增强体是用金属孔网带纵向对接或搭接或螺旋对接或搭接并经焊接成型形成的筒形金属骨架，或是用纬向钢丝缠绕经向钢丝并对其接触点焊接成型形成的筒形金属骨架，或是用钢丝左旋和/或右旋螺旋缠绕形成的筒形金属骨架，或是用钢丝编织形成的筒形金属骨架，或是用铝带纵向对接或搭接并经焊接成型形成的筒形金属骨架。

10、根据权利要求4或5所述的金属骨架增强塑料复合管的制造方法，其特征在于金属骨架增强塑料复合管道和管道连接件中的塑料内、外层采用非交联耐高温聚乙烯制成。

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