CN112879686B - 一种高强耐用双壁波纹管及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐用双璧波纹管及其加工工艺，属于波纹管领域，一种高强耐用双璧波纹管及其加工工艺，通过鳞片伏层的设置，可以封堵本波纹管的波纹段，使波纹管凹陷处与水流分开，有效避免杂质在该处的沉积，进而有效保护本波纹管的凹陷处不易发生局部腐蚀老化的情况，提高强度，延长使用寿命，并且在鳞片伏层作用下，本波纹管外侧呈现相对平直的状态，有效降低其对沟渠中水流的阻力，另外通过倒伏状贴附在鳞片伏层上的多个双鳞片环的设置，在受到弯曲力时，该处双鳞片环能够受力随之分离，进而使鳞片伏层在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
Description
技术领域
本发明涉及波纹管领域，更具体地说，涉及一种高强耐用双璧波纹管及其加工工艺。
背景技术
高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管，是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材，80年代初在德国首先研制成功。双壁波纹管内壁颜色通常有蓝色和黑色，部分品牌内壁会使用黄色。高密度聚乙烯(HDPE)具有优异的化学稳定性、耐老化及耐环境应力开裂的性能。由其为原材料生产出来的HDPE双壁波纹管属于柔性管。其要性能如下：
抗外压能力强：外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环刚度，从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力，在这个性能方面，HDPE双壁波纹管与其他管材相比较具有明显的优势。
工程造价低：在同等负荷的条件下，HDPE双壁波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。因此，与同材质规格的实壁管相比，能节约一半左右的原材料，所以HDPE双壁波纹管造价也较低。这是该管材的又一个很突出的特点。
施工方便：由于HDPE双壁波纹管重量轻，搬运和连接都很方便，所以施工快捷、维护工作简单。在工期紧和施工条件差的情况况下，其优势更加明显。
摩阻系数小，流量大：采用HDPE为材料的HDPE双壁波纹管比相同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之，相同的流量要求下，可采用口径相对较小的HDPE双壁波纹管。
耐低温抗冲击性能：HDPE双壁波纹管的脆化温度是-70℃。一般低温条件下(-30℃以上)施工时不必采取特殊保护措施，冬季施工方便，而且，HDPE双壁波纹管有良好的抗冲击性。
化学稳定性佳：由于HDPE分子没有极性，所以化学稳定性极好。除少数的强氧化剂外，大多数化学介质对其不起破坏作用。一般使用环境的土壤、电力、酸碱因素都不会使该管道破坏，不滋生细菌，不结垢，其流通面积不会随运行时间增加而减少。
使用寿命长：在不受阳光紫外线条件下，HDPE的双壁波纹管的使用年限可达50年以上。
优异的耐磨性能：德国曾用试验证明，HDPE的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。
适当的挠曲度：一定长度的HDPE双壁波纹管轴向可略为挠曲，不受地面一定程度的不均匀沉降的影响，可以不用管件就直接铺在略为不直的沟槽内等等。
现有技术中部分波纹管的波纹段一般裸露在外使用，当这种波纹管放置在排水或者过水的沟渠中使用时，不仅会对水流产生较大阻力，同时水中杂质易粘附在波纹管凹陷的部分并沉积，沉积的泥沙一方面会影响波纹管方向的变化，导致其方向被限制，达不到卸力保护的作用，另一方面其长期沉积在凹陷处，易加速波纹管该处的老化腐蚀，导致强度下降，影响使用寿命。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高强耐用双璧波纹管及其加工工艺，它通过鳞片伏层的设置，可以封堵本波纹管的波纹段，使波纹管凹陷处与水流分开，有效避免杂质在该处的沉积，进而有效保护本波纹管的凹陷处不易发生局部腐蚀老化的情况，提高强度，延长使用寿命，并且在鳞片伏层作用下，本波纹管外侧呈现相对平直的状态，有效降低其对沟渠中水流的阻力，另外通过倒伏状贴附在鳞片伏层上的多个双鳞片环的设置，在受到弯曲力时，该处双鳞片环能够受力随之分离，进而使鳞片伏层在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种高强耐用双璧波纹管，包括波纹端以及分别固定连接在波纹端两端的平直端，所述波纹端外端贴附有鳞片伏层，所述鳞片伏层包括位于平直端上的两个边缘定位层、连接在两个边缘定位层之间的外拦截伏层以及多个固定连接在外拦截伏层外表面的双鳞片环，所述外拦截伏层与波纹端朝向外侧的多个顶端相接触，所述边缘定位层与平直端接触的部分相互粘接，所述鳞片伏层外端镶嵌有多个均匀分布的双鳞片环，所述双鳞片环包括两个分别与外拦截伏层固定连接的伏片环以及固定连接在两个伏片环远离外拦截伏层端部的配重定环，所述波纹端与鳞片伏层之间围成的空间同双鳞片环相通，通过鳞片伏层的设置，可以封堵本波纹管的波纹段，使波纹管凹陷处与水流分开，有效避免杂质在该处的沉积，进而有效保护本波纹管的凹陷处不易发生局部腐蚀老化的情况，提高强度，延长使用寿命，并且在鳞片伏层作用下，本波纹管外侧呈现相对平直的状态，有效降低其对沟渠中水流的阻力，另外通过倒伏状贴附在鳞片伏层上的多个双鳞片环的设置，在受到弯曲力时，该处双鳞片环能够受力随之分离，进而使鳞片伏层在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
进一步的，多个所述双鳞片环相互之间不接触，使双鳞片环相互之间不易相互造成使用时泥沙的堆积，且双鳞片环均呈倒伏状贴附在外拦截伏层表面，当本波纹管放在在沟渠中使用时，倒伏的双鳞片环不易对排水沟中水的流动性产生影响。
进一步的，所述平直端外表面螺纹连接有外限位螺环，所述外限位螺环位于边缘定位层外侧，外限位螺环可以对边缘定位层处再次进行固定限位，使得在使用过程中边缘定位层端部不易起皮脱落，进而有效保证鳞片伏层的连接强度，使其对本波纹管外端的保护作用更强，进而有效提高本波纹管的强度，使其不易因杂质堆积在凹陷处，造成局部腐蚀老化的情况。
进一步的，两个所述伏片环内壁之间固定连接有多个均匀分布的控位绳，且控位绳为弹性材料制成，控位绳可以有效控制两个伏片环能够相互靠近贴合，当本波纹管发生一定的弯曲时，在弯曲力作用下鳞片伏层被拉伸绷紧时，控位绳能够拉伸，使两个伏片环之间的距离逐渐增大，从而适应其弯曲，进而使鳞片伏层在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
进一步的，所述多个所述控位绳从外拦截伏层到配重定环的方向长度逐渐缩短，使得在该方向上，两个伏片环被拉伸分离所需要的力越来越大，即有效控制本波纹管的弯曲角度，有效避免因局部弯曲角度过大而因受力过大而损坏的情况发生。
进一步的，所述伏片环端部贴附在配重定环外表面，且两个端部相互靠近的一端固定连接有补强柔环，所述补强柔环与配重定环固定连接，两个伏片环以配重定环为中心，并通过补强柔环连接形成一体，一方面有效提高两个伏片环之间的连接强度，使该处不易脱落损坏，另一方面配重定环可以伏片环端部的配重，使双鳞片环不易翘起，能够贴附在外拦截伏层表面。
进一步的，所述配重定环为硬质结构制成，且配重定环外表面光滑设置，所述补强柔环弹性材料制成，且配重定环和补强柔环截面构成完整的球形，使两个伏片环端部贴附在配重定环外时，具备一定的卸力的效果，使该处的两个伏片环不易因受力而破损。
一种高强耐用双璧波纹管，其制备工艺包括以下步骤：
S1、首先将原料混合，并进行高温熔融，形成熔融态液体；
S2、通过挤出机将熔融态液体挤出至循环开合的模具的模腔内，在自动化流水线作用下，起始端的循环开合的模具不断闭合，挤出端的波纹粗管外循环开合的模具自动打开，初步加压形成波纹粗管；
S3、波纹粗管经过水冷喷淋系统，进行冷却硬化成型，后进行干燥处理；
S4、在干燥处理后的波纹粗管外壁贴附鳞片伏层，并对其端部进行热压固定；
S5、固定后将外限位螺环拧到平直端外表面，然后进行承压测试，通过承压测试的得到高强耐用的双壁波纹管。
进一步的，所述S1中高温熔融的温度为350-400℃。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过鳞片伏层的设置，可以封堵本波纹管的波纹段，使波纹管凹陷处与水流分开，有效避免杂质在该处的沉积，进而有效保护本波纹管的凹陷处不易发生局部腐蚀老化的情况，提高强度，延长使用寿命，并且在鳞片伏层作用下，本波纹管外侧呈现相对平直的状态，有效降低其对沟渠中水流的阻力，另外通过倒伏状贴附在鳞片伏层上的多个双鳞片环的设置，在受到弯曲力时，该处双鳞片环能够受力随之分离，进而使鳞片伏层在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
（2）多个双鳞片环相互之间不接触，使双鳞片环相互之间不易相互造成使用时泥沙的堆积，且双鳞片环均呈倒伏状贴附在外拦截伏层表面，当本波纹管放在在沟渠中使用时，倒伏的双鳞片环不易对排水沟中水的流动性产生影响。
（3）平直端外表面螺纹连接有外限位螺环，外限位螺环位于边缘定位层外侧，外限位螺环可以对边缘定位层处再次进行固定限位，使得在使用过程中边缘定位层端部不易起皮脱落，进而有效保证鳞片伏层的连接强度，使其对本波纹管外端的保护作用更强，进而有效提高本波纹管的强度，使其不易因杂质堆积在凹陷处，造成局部腐蚀老化的情况。
（4）两个伏片环内壁之间固定连接有多个均匀分布的控位绳，且控位绳为弹性材料制成，控位绳可以有效控制两个伏片环能够相互靠近贴合，当本波纹管发生一定的弯曲时，在弯曲力作用下鳞片伏层被拉伸绷紧时，控位绳能够拉伸，使两个伏片环之间的距离逐渐增大，从而适应其弯曲，进而使鳞片伏层在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
（5）多个控位绳从外拦截伏层到配重定环的方向长度逐渐缩短，使得在该方向上，两个伏片环被拉伸分离所需要的力越来越大，即有效控制本波纹管的弯曲角度，有效避免因局部弯曲角度过大而因受力过大而损坏的情况发生。
（6）伏片环端部贴附在配重定环外表面，且两个端部相互靠近的一端固定连接有补强柔环，补强柔环与配重定环固定连接，两个伏片环以配重定环为中心，并通过补强柔环连接形成一体，一方面有效提高两个伏片环之间的连接强度，使该处不易脱落损坏，另一方面配重定环可以伏片环端部的配重，使双鳞片环不易翘起，能够贴附在外拦截伏层表面。
配重定环为硬质结构制成，且配重定环外表面光滑设置，补强柔环弹性材料制成，且配重定环和补强柔环截面构成完整的球形，使两个伏片环端部贴附在配重定环外时，具备一定的卸力的效果，使该处的两个伏片环不易因受力而破损。
附图说明
图1为本发明的部分立体的结构示意图；
图2为本发明的正面的结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的双鳞片环正面的结构示意图；
图5为本发明的双鳞片环端部部分的结构示意图。
图中标号说明：
11平直端、12波纹端、2外限位螺环、3鳞片伏层、31外拦截伏层、32边缘定位层、4配重定环、5双鳞片环、51伏片环、52补强柔环、6控位绳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种高强耐用双璧波纹管，包括波纹端12以及分别固定连接在波纹端12两端的平直端11，波纹端12外端贴附有鳞片伏层3，平直端11外表面螺纹连接有外限位螺环2，外限位螺环2位于边缘定位层32外侧，外限位螺环2可以对边缘定位层32处再次进行固定限位，使得在使用过程中边缘定位层32端部不易起皮脱落，进而有效保证鳞片伏层3的连接强度，使其对本波纹管外端的保护作用更强，进而有效提高本波纹管的强度，使其不易因杂质堆积在凹陷处，造成局部腐蚀老化的情况。
请参阅图3，鳞片伏层3包括位于平直端11上的两个边缘定位层32、连接在两个边缘定位层32之间的外拦截伏层31以及多个固定连接在外拦截伏层31外表面的双鳞片环5，外拦截伏层31与波纹端12朝向外侧的多个顶端相接触，边缘定位层32与平直端11接触的部分相互粘接，鳞片伏层3外端镶嵌有多个均匀分布的双鳞片环5。
请参阅图4，双鳞片环5包括两个分别与外拦截伏层31固定连接的伏片环51以及固定连接在两个伏片环51远离外拦截伏层31端部的配重定环4，波纹端12与鳞片伏层3之间围成的空间同双鳞片环5相通，多个双鳞片环5相互之间不接触，使双鳞片环5相互之间不易相互造成使用时泥沙的堆积，且双鳞片环5均呈倒伏状贴附在外拦截伏层31表面，当本波纹管放在在沟渠中使用时，倒伏的双鳞片环5不易对排水沟中水的流动性产生影响，两个伏片环51内壁之间固定连接有多个均匀分布的控位绳6，且控位绳6为弹性材料制成，控位绳6可以有效控制两个伏片环51能够相互靠近贴合，当本波纹管发生一定的弯曲时，在弯曲力作用下鳞片伏层3被拉伸绷紧时，控位绳6能够拉伸，使两个伏片环51之间的距离逐渐增大，从而适应其弯曲，进而使鳞片伏层3在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用，多个控位绳6从外拦截伏层31到配重定环4的方向长度逐渐缩短，使得在该方向上，两个伏片环51被拉伸分离所需要的力越来越大，即有效控制本波纹管的弯曲角度，有效避免因局部弯曲角度过大而因受力过大而损坏的情况发生。
请参阅图5，伏片环51端部贴附在配重定环4外表面，且两个端部相互靠近的一端固定连接有补强柔环52，补强柔环52与配重定环4固定连接，两个伏片环51以配重定环4为中心，并通过补强柔环52连接形成一体，一方面有效提高两个伏片环51之间的连接强度，使该处不易脱落损坏，另一方面配重定环4可以伏片环51端部的配重，使双鳞片环5不易翘起，能够贴附在外拦截伏层31表面，配重定环4为硬质结构制成，且配重定环4外表面光滑设置，补强柔环52弹性材料制成，且配重定环4和补强柔环52截面构成完整的球形，使两个伏片环51端部贴附在配重定环4外时，具备一定的卸力的效果，使该处的两个伏片环51不易因受力而破损。
一种高强耐用双璧波纹管，其制备工艺包括以下步骤：
S1、首先将原料混合，并进行高温熔融，形成熔融态液体，高温熔融的温度为350-400℃；
S2、通过挤出机将熔融态液体挤出至循环开合的模具的模腔内，在自动化流水线作用下，起始端的循环开合的模具不断闭合，挤出端的波纹粗管外循环开合的模具自动打开，初步加压形成波纹粗管；
S3、波纹粗管经过水冷喷淋系统，进行冷却硬化成型，后进行干燥处理；
S4、在干燥处理后的波纹粗管外壁贴附鳞片伏层3，并对其端部进行热压固定；
S5、固定后将外限位螺环2拧到平直端11外表面，然后进行承压测试，通过承压测试的得到高强耐用的双壁波纹管。
通过鳞片伏层3的设置，可以封堵本波纹管的波纹段，使波纹管凹陷处与水流分开，有效避免杂质在该处的沉积，进而有效保护本波纹管的凹陷处不易发生局部腐蚀老化的情况，提高强度，延长使用寿命，并且在鳞片伏层3作用下，本波纹管外侧呈现相对平直的状态，有效降低其对沟渠中水流的阻力，另外通过倒伏状贴附在鳞片伏层3上的多个双鳞片环5的设置，在受到弯曲力时，该处双鳞片环5能够受力随之分离，进而使鳞片伏层3在起到保护作用的同时，不易影响本波纹管本身的伸缩或者弯曲的功能，便于使用。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种高强耐用双璧波纹管，包括波纹端(12)以及分别固定连接在波纹端(12)两端的平直端(11)，其特征在于：所述波纹端(12)外端贴附有鳞片伏层(3)，所述鳞片伏层(3)包括位于平直端(11)上的两个边缘定位层(32)、连接在两个边缘定位层(32)之间的外拦截伏层(31)以及多个固定连接在外拦截伏层(31)外表面的双鳞片环(5)，所述外拦截伏层(31)与波纹端(12)朝向外侧的多个顶端相接触，所述边缘定位层(32)与平直端(11)接触的部分相互粘接，所述鳞片伏层(3)外端镶嵌有多个均匀分布的双鳞片环(5)，所述双鳞片环(5)包括两个分别与外拦截伏层(31)固定连接的伏片环(51)以及固定连接在两个伏片环(51)远离外拦截伏层(31)端部的配重定环(4)，所述波纹端(12)与鳞片伏层(3)之间围成的空间同双鳞片环(5)相通；
两个所述伏片环(51)内壁之间固定连接有多个均匀分布的控位绳(6)，且控位绳(6)为弹性材料制成；所述多个所述控位绳(6)从外拦截伏层(31)到配重定环(4)的方向长度逐渐缩短；所述伏片环(51)端部贴附在配重定环(4)外表面，且两个端部相互靠近的一端固定连接有补强柔环(52)，所述补强柔环(52)与配重定环(4)固定连接；所述配重定环(4)为硬质结构制成，且配重定环(4)外表面光滑设置，所述补强柔环(52)弹性材料制成，且配重定环(4)和补强柔环(52)截面构成完整的球形。
2.根据权利要求1所述的一种高强耐用双璧波纹管，其特征在于：多个所述双鳞片环(5)相互之间不接触，且双鳞片环(5)均呈倒伏状贴附在外拦截伏层(31)表面。
3.根据权利要求1所述的一种高强耐用双璧波纹管，其特征在于：所述平直端(11)外表面螺纹连接有外限位螺环(2)，所述外限位螺环(2)位于边缘定位层(32)外侧。
4.根据权利要求1所述的一种高强耐用双璧波纹管，其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：
S1、首先将原料混合，并进行高温熔融，形成熔融态液体；
S2、通过挤出机将熔融态液体挤出至循环开合的模具的模腔内，在自动化流水线作用下，起始端的循环开合的模具不断闭合，挤出端的波纹粗管外循环开合的模具自动打开，初步加压形成波纹粗管；
S3、波纹粗管经过水冷喷淋系统，进行冷却硬化成型，后进行干燥处理；
S4、在干燥处理后的波纹粗管外壁贴附鳞片伏层(3)，并对其端部进行热压固定；
S5、固定后将外限位螺环(2)拧到平直端(11)外表面，然后进行承压测试，通过承压测试的得到高强耐用的双壁波纹管。
5.根据权利要求4所述的一种高强耐用双璧波纹管，其特征在于：所述S1中高温熔融的温度为350-400℃。
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Denomination of invention: A high-strength and durable double wall corrugated pipe and its processing technology Granted publication date: 20220819 Pledgee: Zhejiang Deqing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Xin'an sub branch Pledgor: Zhejiang Jintang Pipe Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980047578 |