[发明专利]一种增强型管材弯头及其制备方法

说明书

本发明属于管材连接技术领域，涉及一种增强型管材弯头及其制备方法，包括内层管、增强层、外层和法兰，内层管为壁厚13～23mm的聚乙烯层，增强层包覆在内层管的外面，增强层为1～6层的连续玻璃纤维复合带或连续玻璃纤维复合绳，增强层与内层管之间熔融在一起，外层包覆在增强层的外面，法兰设置在弯管的两端；增强型管材弯头的制备方法包括内层管挤出、内层管真空定径、内层管冷却定型、内层管弯曲定型、缠绕增强层、加热、定长切断、注塑成型八个工艺步骤；耐腐蚀，重量轻，便于运输和安装，增加玻璃纤维增强层，强度高，其结构设计简单，生产便捷，成本低，便于应用推广和普及，应用环境友好。

技术领域：

本发明属于管材连接技术领域，涉及一种增强型管材弯头及其制备方法，特别是一种适用于大口径管材的耐高压弯头及其制备方法。

背景技术：

弯头是管路系统中改变管路方向的管件，常用于连接两根公称通径相同或者不同的管子，使管路做一定角度转弯，现有的弯头材质有金属和非金属的，金属材质弯头在使用过程中容易生锈和腐蚀，而且管体重量大，不便于运输和安装；非金属材质的弯头普遍强度低，尤其是大口径管道弯头的强度很低，而且加工生产也不方便。因此，寻求设计一种增强型管材弯头及其制备方法，加入玻璃纤维增强材料，增强耐腐蚀性，强度高，重量轻，便于运输和安装；生产过程简单，容易操作，便于大口径管道弯管生产。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种增强型管材弯头及其制备方法，以解决现有金属材质弯头易腐蚀、管体重、运输及安装不方便的问题，克服非金属材质的弯头强度低的缺陷，解决大口径管道弯头加工不便的问题。

为了实现上述目的，本发明涉及的增强型管材弯头，其主体结构包括：内层管、增强层、外层和法兰；内层管为壁厚13～23mm的聚乙烯层，其采用聚乙烯原料通过挤压机挤出成型，其长度根据需求切割；增强层包覆在内层管的外面，增强层为1～6层的连续玻璃纤维复合带或连续玻璃纤维复合绳，其层数根据弯头耐压强度要求确定；经过加热后，增强层与内层管之间熔融在一起；外层和法兰为聚乙烯材料注塑成型结构，外层包覆在增强层的外面；法兰设置在弯管的两端，其高度为20～90mm，厚度为5～30mm。

所述的聚乙烯层为高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯。

所述连续玻璃纤维复合带是采用活化剂对连续玻璃纤维进行表面处理，然后将处理后的玻璃纤维与聚合物进行复合，拉制成厚度为0.2～0.8mm、宽度为50～100mm、长度为1000～2000m的复合带；制成的玻璃纤维复合带中含有10～20根玻璃纤维无捻粗纱，玻璃纤维的质量分数为60～70％，体积分数为45～55％，承受拉力为2500～20000N,玻璃纤维拉力保留率为70～80％。

所述的连续玻璃纤维复合绳采用活化剂对连续玻璃纤维进行表面处理，然后将处理后的玻璃纤维与聚合物进行复合，再拉制成连续玻璃纤维复合绳；所述玻璃纤维为1200-3600TEX的无捻粗纱。

本发明涉及的增强型管材弯头的制备方法，其包括内层管挤出、内层管真空定径、内层管冷却定型、内层管弯曲定型、缠绕增强层、加热、定长切断、注塑成型八个工艺步骤：

(1)内层管挤出：将高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯等聚乙烯层原料装入挤出机中，将挤出机的挤出速度设定为0.1～1m/min；挤出机均匀挤出内层管；

(2)内层管真空定径：步骤(1)挤出的内层管进入真空机内，内层管在充满真空的真空机内定径；

(3)内层管冷却定型：定径后的内层管进入冷却装置，将冷却装置中的冷却水温度控制在60～80℃，将内层管定型，同时使管体达到较高温度，便于后续弯曲定型；

(4)内层管弯曲定型：冷却定型后的内层管进入弯曲定型轨道，在弯曲定型轨道两侧按规律排布压辊，两排压辊间距与内层管的外径一致；所述压辊与电机相连，在电机带动下沿竖直轴转动，为内层管提供前进的动力；所述压辊在缠绕机之前排布紧密，利于内层管弯曲定型；