專利名稱：復合管的連接方法
技術領域：
本發(fā)明關于把CN-85109672號的復合管進行連接的方法。
CN-85109672號中的復合管是把鉛管直接地，或者通過保護層貼緊在鋁管的內表面上，再制成波紋形狀。
這樣的復合管、當里面通過水、水蒸汽、甲醇等藥品或者氣體等的時候，由于有難于腐蝕的耐腐蝕性良好的鉛管、所以復合管的耐腐蝕性良好。而上述的鉛管，由于其太軟且最大拉伸應力小造成的缺點，即、難于保持管的形狀、不能承受高的內壓等，由其外層的鋁管得到增強。因此，作為整體的復合管、不僅耐壓性良好，而且也具有可撓性。這樣做就可以獲得輸送水、藥品等液體、水蒸汽等氣體的無銜接長尺寸管，它具有可撓性并能耐高的內壓。
其特造方法是用連續(xù)鉛擠出加工機，制造出長尺寸的鉛管之后，把該鉛管供給可以把長尺寸物體連續(xù)包覆在擠出管內部的，例如、象電力電纜的金屬包皮擠出機那樣的鋁連續(xù)擠出機，把上述的鉛管作為芯、在該鉛管的外表面貼緊包上鋁管，再用波紋機進行波紋加工。
在上述鉛管的外表面上使鋁管貼緊的方法也可用下面的方法。首先，在鉛管的外表面上用熱溶性合成樹脂帶密密地繞成保形層，然后，用加熱使上述合成樹脂帶所形成的保形層的保形力降低的時候，在上述鉛管內一面加上使上述鉛管能進行擴管的巨大內壓，一面把上述鉛管供給鋁擠出機，在鉛管的外周面上被覆形成鋁管。用這個方法，在鋁擠出機中，因為鉛管外表面上設置的保形層的合成樹脂帶加熱溶融，使保形層的保形力降低，因此鉛管在內壓作用下擴管，鉛管的擴管就使鉛管的外周面上的鋁管就以密著狀態(tài)被覆形成。另外，如果鋁擠出機中加熱不夠的話，可同時采用其他的加熱手段。
還有，用連續(xù)鉛擠出加工機制造出長尺寸的鉛管之后，把該鉛管供給可以連續(xù)包裹進長尺寸物體的鋁連續(xù)擠出機，在鋁管內插入鉛管，然后把壓力介質封入該鉛管內通過擴張鉛管可以使鉛管與鋁管的內表面緊密地貼合。
這種情況，可以直接把鉛管貼緊在鋁管的內表面上，也可以通過鉛管上的涂料、粘合布帶、或者熱熔敷的塑料帶、擠出的塑料層等的保護層貼緊。
用這樣的方法，就能獲得在鋁管的內表面上貼緊鉛管的復合管。
這種復合管和傳統(tǒng)復合管的不同之處在于外管和內管的硬度剛好相反，傳統(tǒng)的復合管是外管軟內管硬，而CN-85109672號的復合管是外管硬內管軟。因此，用傳統(tǒng)的連接方法就會造成事故。
本發(fā)明的目的是提供用于CN-85109672號中復合管用的連接方法。使得在現(xiàn)場布管時能任意地方便地進行連接。
附圖
的簡單說明第1圖至第4圖，分別地表示復合管的實施例。
第5圖至第10圖，分別地表示復合管的制造方法的一種工序的概況。
第11圖是模具的立體簡圖。
第12圖是熱管外殼的一個實施例簡圖。
第13圖至第15圖采用本發(fā)明的連接方法的連接部位的縱剖面圖，或者縱剖面圖的上半部分。
第16圖表示本發(fā)明的連接方法的部分工序的縱剖面圖。
其中，1-復合管、2-鋁管、3-鉛管、5-鉛連續(xù)擠出機、6-鋁連續(xù)擠出機、7-芯材、8-螺旋線管。
以下說明本發(fā)明所要連接的復合管、復合管的制造方法的各個實施例。
復合管1，象第1圖表示的那樣，是在鋁管2的內表面貼緊鉛管3而成。
作為上述鉛管3的材料，可以使用能連續(xù)擠出加工的鉛、鉛合金(Cu+Te合金、C合金、1/2C合金等)。
在上述鋁管2的外表面，象第2圖表示的那樣，為改善鋁管2外表面的耐腐蝕性，根據(jù)需要設置兼帶保溫層作用的保護層4。該保護層4，用聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、尼龍等擠出加工成型，或者用纏帶把熔敷的聚乙烯帶，膠布等一層或者多層地繞制而成?；蛘?，為了在鋁管2的外表面良好地進行熱交換而不能在鋁管2上設置絕熱性的上述保護層4的場合及擔心在那種場合特別是鋁管2的外周與腐蝕性的氣體、例如，SO、SO等及污水、藥液等液體或者水蒸汽等接觸的時候，根據(jù)和在鋁管2的內表面貼上鉛管3的相同理由，最好用鉛管在鋁管2的外壁上設置保護層4。上述保護層4用鉛或者鉛合金制造時，象前面敘述的那樣、復合管1的內外壁之間的導熱性特別良好。
還有，在要求絕熱性的場合、可以用發(fā)泡苯乙烯、發(fā)泡聚乙烯等的發(fā)泡塑料制成絕熱層，或者用玻璃纖維、石棉等制成絕熱層做保護層4。這種場合、再象第3圖那樣，在絕熱材料制成的保護層4的上面，用擠出加工將聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、尼龍等制成兼有保持形態(tài)、防止外傷、耐水、耐蝕及絕熱等作用的第2保護層12，或者用纏帶把熔敷的塑料帶、膠布纏上制成該保護層。這是非常理想的。
上述復合管1，用以下的方法制造。
首先，用鉛連續(xù)擠出機5，把鉛管3擠出成型之后、再把這根鉛管3供給可以把長尺寸物體包覆在擠出物內部的鋁連續(xù)擠出機6、用上述鉛管3做芯、在鉛管3的外表面上連續(xù)地包上鋁。用這種方法在鉛管3的外表面上制成鋁管2。
在鉛管3擴管的同時，使鋁管2被覆形成的方法，也可用下面的方法。
首先，在供給進鋁連續(xù)擠出機6以前，予先在鉛管3的外表面上用熱溶性的合成樹脂帶密密地繞上，形成保形層。此后，在鉛管3內一面用氣體等加上內壓，一面把鉛管3供給入鋁擠出機6。這個鉛管3里加上的內壓在常溫下由于在鉛管3的外表面上形成的保形層的保形力的緣故，不會使鉛管3擴管。保形層的合成樹脂帶在溶融軟化的溫度下，鉛管3就可以在這內壓的壓力下容易地擴管。
這樣，外表面上有作為保形層的熱熔性合成樹脂帶繞著的鉛管3，一面被加上內壓，一面供給入鋁擠出機6，由于鋁擠出機6內的熱量，形成保形層的合成樹脂帶就熔融，因此，保形層的保形力就降低，鉛管3在內壓的作用下進行擴管，擴管以后的鉛管3的外周面上被覆著鋁，就在鉛管3的外側形成鋁管2。
被覆鋁以前的鉛管3因為強度小，擠出成形后卷在筒上的狀態(tài)下容易形成扁平形，這種扁平形的鉛管3供給入鋁擠出機6中時會卡死在鋁擠出機6的轉角處，所以如上述那樣在鉛管3的外表面形成一層保形層，把鉛管3供給入鋁擠出機6之前加上內壓，使扁平形的鉛管3矯正成正圓形。因此，使用這個方法，防止了鉛管3在鋁擠出機6的轉角處的卡死。這樣，鋁擠出機6的轉角就不需要做得比鉛管3的直徑大了，在被覆的鋁管2的內徑中緊緊嵌著鉛管3。由此，被覆著鋁管2以后的擴管就減少了，因此避免了鉛管強度的不必要的降低，同時，制造速度也提高，即，鉛管的壁厚變薄，圓度極高，從而得到優(yōu)質高產(chǎn)的復合管。另外，上述保形層兼有鉛管3的外傷防止層的作用。此外，作為這個保形層的原料的合成樹脂帶，可用聚乙烯，聚氯乙烯等熔點在100～150℃左右的材料。
以上對鉛管3的外周面上形成鋁管2的場合作了詳述，但是也能把鋁管2改用鋼，銅，不銹鋼等等的薄壁帶的焊成的有波紋管來代替也同樣適用，此外，用聚乙烯，聚氯乙烯，聚丁烯，尼龍等擠出塑料管也行。
由于不同金屬的直接接觸、產(chǎn)生電化腐蝕等問題、在這情況下，最好在鉛管3和鋁管2之間放入保護層。這時，該保護層可以在用連續(xù)擠出成型的鉛管3上與鉛連續(xù)擠出機連續(xù)完成;或者用別的工序，直接纏上布帶、塑料帶等或者和粘結劑、涂料等一塊纏上、也可以別的工序在鉛管3的表面上、用擠出復蓋加工形成聚乙烯、聚氯乙烯等的保護層。
其次，為了使鋁管2和鉛管3之間貼緊性好，理想的辦法是使兩管之間不存在空氣。這種情況，象第5圖表示那樣，在制造OF電力電纜用的公知的真空供給箱13中，裝有纏鉛管3的卷盤14，用真空泵15把供給箱13抽成真空，在真空狀態(tài)，把鉛管3引入連續(xù)鋁擠出機6、而把鋁管2包在鉛管3上，采用這種方法是理想的。在第5圖中，16是纏繞復合管1的卷盤。
還有，為了使鋁管2和鉛管3之間貼緊性可靠，使在兩管之間不殘留空氣、并且使兩種金屬具有粘結效果、例如，可以把甲縮醛材料等粘結劑，或者焦油系列(或者重油系列)的涂料等所謂防腐蝕涂料等的溶液，象第6圖表示的那樣裝滿浸泡槽17，將鉛管3在槽17中充分浸泡后引入鋁擠出機6、以下的工序與前敘相同，這樣做就可以獲得復合管1。這種情況雖然沒有用圖表示，可是在第1圖的復合管1的鉛管3和鋁管2之間是有粘結劑層的。
關于以上的方法，把上述復合管1用于熱管的外殼的情況，特別是需要在內部加芯材的情況，象下述的那樣，在復合管1的鉛管3的內表面上固定芯材7。即，用碳纖維、金屬網(wǎng)等做芯材7，使其固定在鉛管3的內表面上的情況。為了保持芯材7的形狀、象第7圖表示的那樣，用不銹鋼、銅、尼龍、FRP(纖維增強塑料、玻璃纖維增強塑料、玻璃鋼)等做成螺旋線管8，在這個螺旋線管8的外周纏上芯材7，根據(jù)需要用連接材料(布帶、金屬帶、金屬絲)9把芯材7固定在螺旋線管8上。隨后，把固定著芯材7的螺旋線管8、象第8圖表示的那樣，供給可以把長尺寸物體包覆在擠出物內的鉛連續(xù)擠出機5，用芯材7做芯，在芯材7的外表面上連續(xù)地包上鉛而形成鉛管3。這樣制成的鉛管3，可以根據(jù)需要，按照規(guī)定尺寸切斷、也可以不切斷纏在卷盤上。其次象第9圖表示的那樣，將這根鉛管3供給可以把長尺寸物體包覆在擠出物內的鋁連續(xù)擠出機6，用鉛管3做芯，在鉛管3的外表面上連續(xù)地包上鋁而形成鋁管2。再有，這個制造工序的詳細情況和前述的復合管1的制造方法相同。對于這種狀態(tài)的大口徑的復合管，為使其可撓性好，若需要，可以使用波紋機進行波紋加工。這樣制造的復合管1，可以根據(jù)需要按照規(guī)定尺寸切斷、也可以不切斷纏在卷盤上。
在以上的方法中，用鋁擠出成型制造的鋁管2的內徑通常可以控制得非常精確，因此，鉛管3和鋁管2之間幾乎不產(chǎn)生間隙。另外，象上述那樣，進行波紋加工時，通常，由于鋁管2的口徑縮小使鋁管2包緊鉛管3，從而使它們之間的貼緊性更好。
但是，因波紋加工等原因使鉛管3和鋁管2之間產(chǎn)生間隙、該間隙是由鉛管3發(fā)生的局部凹陷等變形造成的。這時，最好將上述的鉛管3的兩端封閉、向鉛管3內充入氣體或者液體的壓力介質、使鉛管3壓向鋁管2的內表面(例如，壓力為2～50公斤·力/厘米)、從而矯正鉛管3而使鉛管3與鋁管2貼緊。就用內壓使鉛管3貼緊的方法而言，在這種情況下，即使在常溫的大氣中加壓鉛管3也是足夠的。為了進行得更有效，更可靠，將在下文中給予說明。最好是再向前述的第5圖的電力電纜用供給箱13內放入帶卷盤的復合管，不需要把箱13內抽成真空、而向設置在箱13內的蒸汽蛇形管通入蒸汽，從而使箱13內加熱到例如100-250℃并給鉛管3加壓?；蛘?，在復合管1或者加入芯材的復合管1的尺寸非常短的時候，也可以預先分別制造出鉛管3和鋁管2，在別的工序把鉛管3插進鋁管2，把鉛管3的兩端預先作成可以封閉的狀況而將其放入前述箱13中，一面把這個箱13加熱并抽成真空而除去鉛管3和鋁管2的間隙中的空氣、一面給鉛管3加熱加壓，從而使鉛管3貼緊在鋁管2上。這時，應該將加熱溫度控制在250℃以下，因為如果在250℃以上，鋁管2的強度一下降、鉛管3的強度就明顯下降從而因內壓有使局部極薄弱的部分受到損傷的危險。另外，之所以把擴張鉛管3的內壓的最大值規(guī)定為50公斤·力/厘米，是因為在大口徑的復合管1的情況也存在鋁管2變形的危險。還有、就加壓的方法而言，如果突然把內壓上升到最大值、因鉛管3的不均勻，存在使局部薄弱的部分受損傷的危險。理想的加壓方法是，例如，按照1小時5公斤·力/厘米、過1小時為10公斤·力/厘米、再過1小時為15公斤·力/厘米的階梯方式，把壓力值漸漸地上升到設計上允許的最大值。
在上述鋁管2的外表面上、象第4圖表示的那樣，為了防止腐蝕或者保溫涂上防銹涂料9之后，可以包上聚乙烯或者聚氯乙烯10。也可以再在其外面纏上玻璃纖維、石棉等的保溫材料11?；蛘?、象第3圖那樣，在保溫層4的上面也可以設置第2道保護層12。
這樣做，就可以制造出具有象第4圖或者不帶芯材的象第2圖及第3圖所表示的那種剖面的熱管用復合管1。
另外，當根據(jù)用途不能在上述的鋁管2外表面涂上非金屬的防銹涂料的時候，象第2圖表示的那樣，最好在鋁管2的外表面上再用第8圖表示的方法，即，用可以包裹進長尺寸物體的鉛連續(xù)擠出機5包上鉛管作為保護層4。為了使該保護層4和鋁管2的貼緊性好，擠出成型后，最好再用設置的模具或者軋輥進行拉拔或者滾壓加工。
其次，象第10圖表示的那樣，在鋁管2內插入鉛管3，然后在鉛管3內封入壓力介質而擴張鉛管3，可以使鉛管3更貼緊在鋁管的內表面上。
在鉛管3的壁厚比較薄、其長度又比較短的情況下，用未特殊限定的鋁管擠出加工機預先制造出直徑比鉛管3的直徑稍大的鋁管2，在這個鋁管2的里面，把剛剛用擠出成型機制造的鉛管3插進去，然后把鉛管3的兩端封閉、并向鉛管3內封入壓力介質，用它擴大鉛管3的直徑，從而使鉛管3與鋁管2的內表面貼緊?；蛘摺⑦@時把鉛管3的前端預先封閉，在鋁管2中一邊從鉛連續(xù)擠出機5的擠出口、用空氣等使鉛管3加壓到保持形態(tài)所需要的程度，一邊把鉛管3擠出并插進鋁管2。當使用具有足夠壁厚能在大氣壓中保持形態(tài)的鉛管3的時候，分別準備好鉛管3和鋁管2，然后用別的方法，把適合的鉛管3插進鋁管2當然也是可以的。
以下是關于能纏在卷盤上的長尺寸的復合管的制造方法的情況。
首先，加工出壁厚能保持形狀、以鋁管2的直徑為基準的能插進鋁管2而直徑盡可能大的鉛管3。然后將該鉛管3供給可以把長尺寸物體包覆在擠出物內的鋁連續(xù)擠出機，在鉛管3的外表面包上鋁，象第10圖那樣，在鉛管3的外表面上形成鋁管2。接著，在鉛管3內封入氣體或者液體的壓力介質，向鉛管3的側壁逐漸加壓(例如，開始壓力為2-5公斤·力/厘米)使鉛管3的直徑逐漸擴大，從而與鋁管2的內表面貼緊。這種情況，最好在封閉的端面上用真空泵連接鉛管3和鋁管2之間的隙，一邊抽真空、一邊給鉛管3加壓。這時，把鋁管2和鉛管3及卷盤放入通常用于制造OF電力電纜的真空干燥箱內、根據(jù)需要或者把箱內抽成真空、或者就那樣在大氣壓下、象前述的那樣加熱到100-200℃左右，鋁管2的內表面和鉛管3的外表面之間變形的間隙(第10圖的a)的兩端就那樣在箱內敞開著、或者箱子處于大氣壓下，而封閉兩端，利用連接真空泵的管抽真空、使鉛管3與鋁管2的內表面可靠地貼緊。
以下再詳細地敘述在鉛管3內加壓和把鉛管3和鋁管2的間隙抽成真空的做法。即，把鋁管2和鉛管3的兩端、需要時用端蓋等封閉、再用環(huán)氧樹脂等加強兩端的密封之后、分別在上述的間隙a和鉛管3內設置連通支管、間隙a的連通支管用于抽真空、鉛管3內的連通支管用于加壓。
另外，在這個方法中，為了把在鉛管3內沒有保持形狀的螺旋線管8，其壁厚也不能保持形狀的鉛管3插進鋁管2、例如，把鉛管3的外壁、象第11圖那樣，用木型或者尼龍等做成對開的雙數(shù)個模具18、一邊保持著鉛管3的形狀、一邊把鉛管3供給可以包裹長尺寸物體的鋁連續(xù)擠出機即可。
下面是把用以上那樣的方法制造的復合管1用于熱管外殼的情況。當不要芯材時，就原樣把兩端封閉、當要芯材時、就在鉛管3的內表面上貼上芯材7，再給它們裝入工作液。另外，對于長尺寸的熱管可用下述方法制得，當按需要的長度切斷的時候，就在工廠里封閉，同時封入工作液;當不需要限定長度的時候，把纏在卷盤上的里面貼上芯材7的復合管1安裝之后，從這復合管1的兩端或者一端，把復合管1的里面抽成真空、并裝入所需要的工作液，然后將兩端封閉即可。象這樣制造的熱管、能很好地適應現(xiàn)場安裝的各種條件，因此從安裝方案的角度也可以獲得更實用的熱管。
而且，例如第12圖那樣，把該熱管外殼在中間設置保溫層、保護層而形成絕熱層19，在該絕熱層19的兩端，形成吸熱部分20和放熱部分21。在這種情況下，當包圍著吸熱部分20和放熱部分21的A部分和B部分均為空氣時，吸熱部分20和放熱部分21都剝下了保溫層及保護層而保持鋁管2的原樣，當需要時，可以在這兩部分安裝散熱片22。如果，A部分是蒸汽或者高溫水而B部分是空氣的時候，至少在A部分鋁管2的外表面上必須包上鉛管。但是，不一定必要沿全長包上鉛管、可以把接觸A部分的吸熱部分20的金屬面限制到最小。當然在這種情況下，用薄的聚四氟乙烯等耐腐蝕材料代替包覆A部分的鋁管2的鉛管盡管使熱交換率降低，但可使鋁管耐腐蝕。就B部分而言，當需要鋁管2具有耐腐蝕性時，也可采用和上述A部分相同的辦法。
以下說明本發(fā)明的復合管的連接方法。
首先，象第16a圖表示的那樣，把需要連接的復合管1的端部的鋁管2切除，使里面的鉛管3露出一部分23、然后用擴管機把上述露出部分23向近似垂直的方向擴管、形成象同圖b那樣的法蘭盤23。就擴管機而言，用不損傷鉛管3內表面的、例如，尼龍等制造。
第13圖的實施例是將象第16b圖那樣的在端部加工出法蘭盤23的復合管1，通過密封件24連接上述的法蘭盤23、并在它外面安裝上鋁制的法蘭盤25、用擰緊穿過的螺栓連行連接。并且，在上述的擴管中，為使被擴管的鉛管的外側不被鋁管2的端部損傷，可以在兩者之間裝上橡膠制的0型環(huán)26。
第14圖的實施例表示，為使象第13圖那樣的通過密封件24連接的用鉛管擴管而使法蘭盤23可靠連接，在它的外面纏上浸泡了環(huán)氧樹脂的玻璃布，形成加強層27。
第15圖的實施例、與第13圖、第14圖的實施例不同，它的一根復合管1的端部，保持露出鉛管的原樣、而另一根復合管1的端部管28，被擴管成能被對方的鉛管插入，把擴管28套在裝上密封件24的對方鉛管上，再把這重合的兩端用浸泡了環(huán)氧樹脂的玻璃布在外面纏上，形成加強層27。
采用上述的連接方法，可以僅僅露出鉛管的一部分，并擴大露出的部分而制成法蘭盤。也可以只采用鋁制法蘭盤或者只采用浸泡環(huán)氧樹脂的玻璃布，不僅成本低，而且能減輕重量。
象以上那樣，由于本發(fā)明針對的復合管在鋁管的內表面上貼緊耐腐蝕性良好的鉛管，所以能使用不能單獨用鋁管輸出的水、水蒸汽、藥品等液體和氣體，或者它們的混合體，需要時，可用這種復合管進行絕熱輸送而不會因連接不良而產(chǎn)生泄漏等問題，進一步發(fā)揮了復合管的優(yōu)越性。
還有，在要求絕熱的場合、由于可以在工廠預先進行絕熱加工，這與傳統(tǒng)方法用短尺寸管連接后，在現(xiàn)場至少要把連接部分，根據(jù)場合甚至把全長做絕熱加工相比，可以看到本發(fā)明的復合管的連接方法的優(yōu)越性是極高的。
權利要求
1.一種連接復合管的方法，各復合管都由鋁管和在該鋁管內以其外表面接觸著該鋁管的內表面的鉛管組成，本方法包括下列步驟把該些鋁管的端部在各復合管的端部處切去以暴露該些鉛管的端部，至少把該些鉛管之一的暴露的端部擴大，把該些鉛管的暴露的端部連接在一起。
全文摘要
一種復合管的連接方法，用于連接CN-85109672號中的復合管。該復合管和傳統(tǒng)復合管不同之處在于外管比內管硬度高，所以用傳統(tǒng)的連接方法會造成接頭處的破裂或腐蝕，使整個管系發(fā)生故障。本發(fā)明按管中壓力大小設計了多種連接方案，防止內管翻出外管時被外管邊緣割傷的危險，使整個管系的連接方便而又安全，因而使新的復合管的使用成為可能。
文檔編號F16L9/14GK1040258SQ8910383
公開日1990年3月7日 申請日期1989年6月1日 優(yōu)先權日1984年12月21日
發(fā)明者畑良福 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社