量為20萬-60萬單位,其厚度為4mm-20mm,尚分子量聚乙稀內管I外壁設置高分子量線性低密度聚乙烯粘合層2,高分子量線性低密度聚乙烯粘合層2內設置碳素彈簧鋼絲層3,碳素彈簧鋼絲層3由碳素彈簧鋼絲單層螺旋纏繞形成,碳素彈簧鋼絲的直徑為0.5mm-3mm,高分子量線性低密度聚乙烯粘合層2外周設置高分子量聚乙烯片材保護層4,高分子量聚乙烯片材保護層4的分子量為80萬-95萬單位,高分子量聚乙烯片材保護層4由經過熱拉伸處理后的高分子量聚乙烯片材螺旋纏繞并收縮后形成,纏繞后相鄰高分子量聚乙烯片材邊沿相互搭接,搭接寬度為20mm-40mm,高分子量聚乙烯片材的厚度為2 寬度為200mm-800mm。本發(fā)明自身強度高、柔韌性強,可隨地形變化彎曲鋪設,能夠抵抗一定程度的地面沉降,不易開裂,制作時僅需單向纏繞鋼絲,鋼絲輪可固定安裝,不需繞管道旋轉,因此能夠生產直徑Im以上的大直徑聚乙烯鋼骨架復合管。與此前申請的超高分子量聚乙烯鋼骨架復合管材相比,本發(fā)明采用高分子量聚乙烯材料制作,大幅降低了原材料成本,同時有效提升了生產效率;鋼絲、內管和外保護層之間采用高分子量線性低密度聚乙烯粘合材料進行粘合,自身的機械性能、粘合強度及耐熱性能均優(yōu)于熱熔膠,使本發(fā)明適應環(huán)境變化的能力得到大幅提升;外保護層采用了高分子量聚乙烯片材,抗外力破壞能力強,能夠有效提升管材的使用壽命。
[0012]本發(fā)明為了確保高分子量聚乙烯片材保護層4的高分子量聚乙烯片材在受壓變形時不會斷裂,需確保所述高分子量聚乙烯片材的縱向拉伸強度大于lOOMPa。上述拉伸強度的高分子量聚乙烯片材制成的復合管能夠滿足目前各應用領域對管材強度的要求,而由拉伸強度小于10MPa的高分子量聚乙烯片材制作的復合管僅能用于少數對管材強度要求相對較低的領域。
[0013]本發(fā)明所述高分子量聚乙烯鋼骨架復合管的制作方法的步驟如下:
①用高分子量聚乙烯管材生產線擠出高分子量聚乙烯內管I備用;
②取直徑為0.5mm-3mm的碳素彈簧鋼絲備用;
③取高分子量聚乙烯片材進行熱拉伸處理,熱拉伸處理后的高分子量聚乙烯片材厚度為 2寬度為 200mm-800mm ;
④對步驟③中熱拉伸處理后的高分子量聚乙烯片材的一面進行表面活化處理,并在活化處理后的表面上熱覆高分子量線性低密度聚乙烯粘合材料,高分子量線性低密度聚乙烯粘合材料的厚度為0.5mm-2mm ;
⑤對步驟①得到的高分子量聚乙烯內管I表面進行加熱活化處理,對步驟②所述的碳素彈簧鋼絲和步驟④熱覆粘合材料后的高分子量聚乙烯片材分別進行預熱,預熱后的溫度為 160。。-200 0C ;
⑥將步驟⑤預熱后的碳素彈簧鋼絲螺旋纏繞在步驟⑤加熱活化處理后的高分子量聚乙烯內管I外表面,形成碳素彈簧鋼絲層3,碳素彈簧鋼絲螺旋纏繞的同時將步驟⑤預熱后的高分子量聚乙烯片材按相同方向螺旋纏繞在碳素彈簧鋼絲層3外周,相鄰高分子量聚乙烯片材相互搭接,形成高分子量聚乙烯片材保護層4,纏繞碳素彈簧鋼絲和高分子量聚乙烯片材時,使用450°C -550°C的熱風對碳素彈簧鋼絲和高分子量聚乙烯片材與高分子量聚乙烯內管I接觸的位置加熱,并從內、外兩側施加外力,使高分子量聚乙烯內管1、碳素彈簧鋼絲層3和高分子量聚乙烯片材保護層4三者受熱后在外力作用下相互擠壓熔合,高分子量聚乙烯片材上熱覆的高分子量線性低密度聚乙烯粘合材料將碳素彈簧鋼絲層3包裹并充滿高分子量聚乙烯片材保護層4與高分子量聚乙烯內管I之間的空間,形成高分子量線性低密度聚乙烯粘合層2,將高分子量聚乙烯片材保護層4、碳素彈簧鋼絲層3和高分子量聚乙烯內管I三者粘合在一起,形成復合管材。
[0014]⑦將步驟⑥得到的復合管材根據實際需要切割成具有一定長度的管道,靜置冷卻后高分子量聚乙烯片材保護層4的高分子量聚乙烯片材冷卻收縮并緊密抱緊緊高分子量聚乙烯內管1,即得到高分子量聚乙烯鋼骨架復合管。
[0015]本發(fā)明通過預先對高分子量聚乙烯內管1、碳素彈簧鋼絲和高分子量聚乙烯片材進行預熱處理,并在管道復合過程中對三者結合部位進行加熱、加壓,使三者相互緊密熔合,通過高分子量線性低密度聚乙烯粘合材料粘合在一起,從而有效地避免管道使用過程中鋼絲移位或脫落,大幅提高管道一體化強度。
[0016]為進一步增加本發(fā)明使用的碳素彈簧鋼絲表面的附著能力,可將步驟②中的碳素彈簧鋼絲預先進行表面鍍銅,并用鋼絲過塑機在鋼絲表面熱合一層高分子量線性低密度聚乙稀粘合材料。
[0017]本發(fā)明所述高分子量聚乙烯鋼骨架復合管的管道復合設備,包括內管固定支座5,內管固定支座5上安裝拉桿固定器6,拉桿固定器6與前拉桿7的一端連接,前拉桿7另一端通過快速接頭8與后拉桿9的一端連接,后拉桿9上安裝支撐筒10,支撐筒10外周靠近前拉桿7的一端設置前驅動輪組11,支撐筒10外周遠離前拉桿7的一端設置后驅動輪組12,前驅動輪組11和后驅動輪組12均由多個傾斜設置的驅動輪沿支撐筒10外周分布構成,前驅動輪組11與后驅動輪組12之間的支撐筒10側面由前向后依次設置熱風加熱裝置22、鋼絲輸送裝置23、片材輸送裝置24和壓輥13,快速接頭8靠近后拉桿9的一側下方設置U型插口 14,U型插口 14通過伸縮桿15與伸縮桿底座16連接。管道復合過程中,前驅動輪組11與高分子量聚乙烯內管I外壁接觸,后驅動輪組12與復合后的高分子量聚乙烯片材保護層4外壁接觸,前驅動輪組11和后驅動輪組12共同驅動高分子量聚乙烯內管I 一邊旋轉一邊向后移動,高分子量聚乙烯內管I旋轉的同時將鋼絲輸送裝置23和片材輸送裝置24輸送來的碳素彈簧鋼絲和高分子量聚乙烯片材纏繞在它的外表面,纏繞過程中熱風加熱裝置22向高分子量聚乙烯內管1、碳素彈簧鋼絲和高分子量聚乙烯片材的結合部位吹熱風進行加熱,同時尚分子量聚乙稀內管I內側的支撐筒10與尚分子量聚乙稀內管I外側的壓棍13從尚分子量聚乙稀內管I的內外兩側共同施加外力,使尚分子量聚乙稀內管1、碳素彈簧鋼絲層3和高分子量聚乙烯片材保護層4三者受熱后在外力作用下相互擠壓熔合,高分子量聚乙烯片材上熱覆的高分子量線性低密度聚乙烯粘合材料將碳素彈簧鋼絲層3包裹并充滿尚分子量聚乙稀片材保護層4與尚分子量聚乙稀內管I之間的空間,形成尚分子量線性低密度聚乙烯粘合層2,將高分子量聚乙烯片材保護層4、碳素彈簧鋼絲層3和高分子量聚乙烯內管I三者牢固的粘合在一起,形成復合管。該設備僅單向纏繞鋼絲,鋼絲輪可固定安裝,不需繞管道旋轉,因此能夠生產直徑Im以上的大直徑聚乙烯鋼骨架復合管。當一段高分子量聚乙烯內管I的端部移動至U型插口 14后側時,伸縮桿15伸出,使U型插口 14托住后拉桿9、并同時卡住快速接頭8,此時通過快速接頭8將前拉桿7與后拉桿9分離,并從拉桿固定器6上取下前拉桿7,將另一端內管套在前拉桿7上,或直接將另一端預先穿好前拉桿7的內管安裝在拉桿固定器6上,并通過快速接頭8與后拉桿9連接,然后將伸縮桿15收縮,U型插口 14離開后拉桿9,此時將新?lián)Q上的這段內管向后移動,與原內管的端部對接并使用焊槍焊接到一起,此后兩根內管開始同步轉動。上述結構能夠實現連續(xù)不停機生產,大幅提升管道的生產效率。本發(fā)明為增加前后驅動輪組驅動內管移動時的摩擦力,所述驅動輪可采用帶有花紋的鋼輪。
[0018]本發(fā)明為了減少內管與支撐筒10之間的摩擦力,可在所述支撐筒10外周設置多個彈性支撐輪17,彈性支撐輪17能夠沿支撐筒10與內管壁的相對運動方向滾動,彈性支撐輪17自身具有彈性。支撐筒10與壓輥13對復合管進行擠壓時,彈性支撐輪17被擠壓收縮,使支撐筒10與內管內壁充分接觸,支撐筒10不受壓時,彈性支撐輪17恢復形狀,使支撐筒10外壁與內管內壁分離,降低內管移動時的阻力,減少設備負載。
[0019]本發(fā)明為防止管道復合位置前后兩側的管道由于自重的原因而向下彎曲,導致復合位置的管道變形,影響鋼絲及片材的纏繞效果,可在前拉桿7下方設置輸入端托架18,后驅動輪組12遠離前驅動輪組11的一側下方設置輸出端托架19。