整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法

摘要

本发明涉及一种整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井及缠绕方法，为了解决目前大口径塑料检查井无可用大型注塑成型设备、注塑产品尺寸不稳定，易产生空穴，成本高，以及采用挤出管材焊接工艺复杂、成型时间长、焊接难、材料浪费严重的问题，缠绕过程为连续热熔焊接过程，由两个扁型挤出模口同时挤出熔融板带，按先后顺序缠绕在变径钢芯模具表面上，且后缠绕的板带压在前缠绕板带的缝隙上，并进行压力熔焊。整体结构强度大，操作简单，无变形缺陷，适合各种规格尺寸的排水管道一次性成型，达到规格齐全的目的。

权利要求

1.一种整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，缠绕过程为连续热熔焊接过程，来自挤出机熔融的聚烯烃材料，该材料是聚乙烯为主材加含量≤3%的增强纤维，由两个扁型挤出模口挤出熔融板带，按先后顺序缠绕在变径钢芯模具（7）表面上，且后缠绕的板带压在前缠绕板带的缝隙上；所述的变径钢芯模具缩口处设有锥柱型辊轮（11），锥柱型辊轮（11）具有锥形挤压表面，该锥形挤压表面的锥度与检查井变径部位的锥度相等；挤出熔融料的板带口模具，其熔融板带和锥柱型辊轮能够随着变径钢芯模具的锥度进行转角运动；在检查井的井室（1）部位设有U型切刀，U型切刀通过直线轴承（19）移动并在井室上开切圆口。

2.根据权利要求1所述的整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，所述的两个扁型挤出模口所挤出的熔融板带尺寸相等。

3.根据权利要求1或2所述的整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，位于变径钢芯模具的等圆柱段部位设有圆柱形平辊辊轮（16）。

4.根据权利要求1或2所述的整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，在变径钢芯模具两端分别设有上切刀（12）、下切刀（14）；当整个检查井缠绕完毕时，在未脱模状态下，由上切刀（12）和下切刀（14）同时工作将检查井两端部位修平整。

5.根据权利要求1所述的整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，所述的U型切刀包括上U型切刀（13）和下U型切刀（15），直线轴承（19）的移动轴与检查井中心线垂直；上U型切刀（13）和下U型切刀（15）同步移动。

6.根据权利要求5所述的整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，在检查井脱模后，采用热融对接方式将承口管件（4）和插口管件（5）焊接在井室（1）上所开切的圆口处并施压，冷却后成型。

说明书

整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法

技术领域

[0001] 本发明涉及市政工程管制造技术领域，尤其是一种整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法。

背景技术

[0002] 检查井是用在建筑物范围内埋地排水管道与城市地下管网相联接管网的汇合枢纽，一般设在排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处等，为了便于定期检查、清洁和疏通或下井操作的检查用，是防止管道堵塞的工作站。有塑料一体注塑而成的或砖砌成的井状构筑物。其中塑料检查井按成型方法可分为注塑法、缠绕法和涂覆法等。注塑法是依靠专门模具在大型注塑机上通过高压或低压注射方式一次成型各部件，缺点是投资较大，产品规格受限；大直径的井座质量很大，超过100公斤，而目前大型注塑机的能力最大也只有10万克，若想制作这么大质量的井座，这种注塑机的能力是不够的，而现场主体部分由部件组装，对接、密封、调整等工序复杂。如专利公开号为CN102953428A，提供的一种大型塑料检查井，包括整体注塑成型的本体，本体上包括用于检修的检查口和连接管体的接管口，检查口和接管口之间的本体内腔相连通；本体外壁整体注塑加工有加强筋，加强筋包括设置在本体中部和上部的竖向筋、在本体下部和底部交错布置的交错筋；竖向筋表面圆滑。如专利公开号为CN103158222A公开的一种塑料检查井的制作方法，包括：设备准备、收集塑料原材料、并将塑料原材料通过塑料磨碎机将塑料磨碎；将磨碎的塑料倒入检查井下半模具内，将上半模具与下半模具相扣合在一起，控制机架体，使机架体将检查井模具送入滚塑加热炉内；控制旋转驱动装置，旋转驱动装置带动检查井模具开始旋转，滚塑加热炉内的温度控制在190摄氏度至210摄氏度；停止滚塑加热炉的加热设备，将检查井模具取出，冷却检查井模具，最后脱模，塑料检查井成型。

[0003] 而涂覆法采用糊、喷射成型工艺将玻璃纤维布和树脂预制成整体构件，制品尺寸和性能难以保证，目前涂覆法一般很少采用。

[0004] 缠绕结构壁检查井采用螺旋缠绕技术成型各部件，再经开孔、切割、组合、焊接等工序，最后整体预制成型。其缺点是由于部件预制成型过程人工操作，部件角度、弧形等设计、制作复杂，焊接难度大，成型时间长，易浪费材料。采用这种方法在挤出过程中因为管壁比较薄，所以牵引时很难保证管材的圆度，且国内聚乙烯实壁管加工直径也只能做到1600mm，而直径为1000mm的管材壁厚要30mm以上才能够成型，由此会造成材料浪费。现有技术中的缠绕方式只是把塑料挤成带条，然后用来编织框架，作为一种骨架使用，由于同样需要大的定型模作为注塑基础，所以可取性不大。如专利公开号为CN102392485A，公开的一种塑料混凝土检查井的制作方法，将塑料加热通过挤塑机挤成带、条，用所得的带、条及少量钢筋编织成予成型件的笼形框架，放入由内外模具形成的空腔内，浇铸混凝土，混凝土内加入微量塑料纤维。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了为了解决目前大口径塑料检查井无可用大型注塑成型设备、注塑产品尺寸不稳定，易产生空穴，成本高的问题，以及采用挤出管材焊接工艺复杂、成型时间长、焊接难、材料浪费严重的问题，提供一种工艺设计合理，通过在线热熔对接焊焊接成整体的大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法。

[0006] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法，其特征在于，缠绕过程为连续热熔焊接过程，来自挤出机熔融的聚烯烃材料，由两个扁型挤出模口同时挤出熔融板带，按先后顺序缠绕在变径钢芯模具表面上，且后缠绕的板带压在前缠绕板带的缝隙上。本技术方案以螺旋缠绕技术进行整体成型，并收口成实壁结构，由于是连续式熔焊方式，对于各种规格尺寸排水管道均可成型，而不需要进行大尺寸大体积的注塑模具。在锥形体方面，只需改变锥柱型辊轮模具形状就能制作出不同锥度的锥体收口。两个扁型挤出模口可同时挤出熔融板带，但在缠绕起头时，由前一挤出口先在变径钢芯模具表面进行缠绕，旋转一周后进行第二圈缠绕时便形成相邻熔融板带的接缝，此时后挤出口及时挤料，对前一缠绕带的接缝进行覆盖。在聚烯烃材料处于熔融状态即进行压力滚压，使双层熔融板带完全融合在一起。这种双层叠加的形式，也完全避免了单一熔融板带缠绕或加接缝条焊接方式所带来的漏焊、气泡、厚度不均、不平整等缺陷的产生。

[0007] 本方案可设计多种回转体结构的检查井，对不同锥度的收口均可由同一种材料制成一体式结构，井室部位作为水平向的分管连接区域，按现场所需设计不同直径、不同朝向的连接管件开口。

[0008] 作为优选，所述的两个扁型挤出模口所挤出的熔融板带尺寸相等。尺寸相等的两条熔融板带一先一后进行错开覆盖，形成完整的双层复合方案，然后熔融成一体，其结构强度大大提高，而实际制作时，检查井的壁厚也可以通过挤出口模来控制。

[0009] 作为优选，所述的变径钢芯模具缩口处设有锥柱型辊轮；所述锥柱型辊轮具有锥形挤压表面，该锥形挤压表面的锥度与检查井变径部位的锥度相等。挤出熔融料的板带口模具，其熔融板带和压紧轮即锥柱型辊轮能够随着变径钢芯模具的锥度进行转角运动，以保证转角之处平稳粘结。

[0010] 作为优选，所述的位于变径钢芯模具的等圆柱段部位设有圆柱形平辊辊轮。圆柱形平辊辊轮紧随后一个扁型挤出模口，对变径钢芯模具上的缠绕带进行加压，圆柱形平辊辊轮的压力可以调整。

[0011] 作为优选，所述的在变径钢芯模具两端分别设有上切刀、下切刀；当整个检查井缠绕完毕时，在未脱模状态下，由上切刀和下切刀同时工作将检查井两端部位修平整。保证检查井产品符合设计长度要求，且获得平整的两个端面。

[0012] 作为优选，所述的在检查井的井室部位设有U型切刀，所述的U型切刀通过直线轴承移动并在井室上开切圆口。U型切刀的设置按照检查井的具体插口管要求进行开口，U型切刀的刀口与所在变径钢芯模具圆柱表面相贯，其相贯线即为U型切刀所开切的圆口线。

[0013] 作为优选，所述的U型切刀包括上U型切刀和下U型切刀，直线轴承的移动轴与检查井中心线垂直；上U型切刀和下U型切刀同步移动。一般来说，井室上的外接开口都是直通式的，这样流通阻力较小，上U型切刀和下U型切刀位于同一移动轴上，同时进行开切圆口。

[0014] 作为优选，所述的在检查井脱模后，采用热融对接方式将承口管件和插口管件焊接在井室上所开切的圆口处并施压，冷却后成型。焊接相贯线，保证承口管件和插口管件和检查井体合为一体。

[0015] 本发明的有效效果是：检查井主体一次性缠绕，在线完成，整体结构强度大，成型时间短；利用聚烯烃没有完全固化之时的柔软性，切割井室上的联接口，操作简单，无变形缺陷；在缠绕的过程中对于收口锥角部分能够随着角度缠绕成型，平直部分和锥角部分平稳过渡；采用挤出热熔板带叠加的实壁形式成型，避免井体塌陷形变、内部孔洞等缺点；适合各种规格尺寸的排水管道一次性成型，达到规格齐全的目的。

附图说明

[0016] 图1是本发明的一种检查井结构示意图。

[0017] 图2是本发明的一种成型工艺过程结构示意图。

[0018] 图3是本发明的端部平整、U型切刀工作状态结构示意图。

[0019] 图4是本发明图3的A-A向剖视结构示意图。

[0020] 图5是本发明检查井成型后的结构示意图。

[0021] 图中：1. 井室，2. 锥形收口，3. 井筒，4. 承口管件，5. 插口管件，6. 连接管件开口，7. 变径钢芯模具，8. 下支承滚轮，9. 上支承滚轮，10. 平板料带，11. 锥柱型辊轮，12. 上切刀，13. 上U型切刀，14. 下切刀，15. 下U型切刀，16. 平辊辊轮，17. 锥体收口起始处，18. 锥体收口终止处，19. 直线轴承。

具体实施方式

[0022] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

[0023] 本实施例整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井，如图1所示，从上到下由三部分组成，即位于下端的圆柱形井室1，井室1上部的锥形收口2，锥形收口2上部的井筒3，井室1、锥形收口2、井筒3三者由同一材质制作成一体式结构，该材料是聚乙烯为主材加含量≤3%的增强纤维。在井室1部位与井室轴线垂直方向，开设对通的连接管件开口6，两个连接管件开口6处分别焊接插口管件5和承口管件4。

[0024] 此具有锥形收口的检查井，可以适合大口径井体，这种整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井的缠绕方法如下：

[0025] 主要思路是：缠绕过程为连续热熔焊接过程，从来自塑料挤出机熔融的聚乙烯材料，由两个扁型挤出模口挤出尺寸相等的熔融板带，按一先一后顺序缠绕在变径钢芯模具7表面上，且后缠绕的板带的中线压在前缠绕板带缠绕形成的缝隙线上。

[0026] 模具设置如下，由动力驱动的上支承滚轮9、下支承滚轮8共同固定变径钢芯模具7体的两端，如图2所示，位于变径钢芯模具7的等圆柱段部位设有圆柱形平辊辊轮16；移动式塑料挤出机的挤出模口为扁形，设两个，挤出模口的相互位置可以调节。变径钢芯模具
7缩口处即锥体部位，设有锥柱型辊轮11，锥柱型辊轮11具有锥形挤压表面，该锥形挤压表面的锥度与检查井变径部位的锥度相等。在变径钢芯模具7的两端分别设有上切刀12和下切刀14。在检查井的井室1部位设上U型切刀13和下U型切刀15，如图3、图4所示，上U型切刀13和下U型切刀15位于井室1两侧，并通过直线轴承19移动，所述的直线轴承19的移动轴与检查井中心线成空间垂直关系，上U型切刀13和下U型切刀15的刀口是与变径钢芯模具7中的井室1圆度相匹配的圆状形刀。

[0027] 制作成型过程如下：

[0028] 一、由两个扁型挤出模口挤出熔融的平板料带10，经圆柱形平辊辊轮16在设定压力下，紧密缠绕在已加热、且旋转的变径钢芯模具7上，变径钢芯模具7的加热温度为140～170℃，当缠绕至锥体收口起始处17时，井室1部位缠绕完毕。

[0029] 二、平辊辊轮16后撤，挤出模口连续挤料，锥柱型辊轮11在气缸的作用下，将熔融的平板料带10压实在旋转的变径钢芯模具7锥体处，当缠绕至锥体收口终止处18时，检查井锥形收口2部分缠绕完毕。

[0030] 三、锥柱型辊轮11后撤，平辊辊轮16开始工作，进行检查井井筒3的平板料带10缠绕。

[0031] 四、当检查井井身缠绕完毕，在未脱模状态下，由上切刀12与下切刀14同步工作将检查井两端部位修整平滑。

[0032] 五、检查井修整后，由上U型切刀13和下U型切刀15通过直线轴承19同步移动，在井室1的标定位置处开切圆口。注：在第四步和第五步在实际应用时可同步进行。

[0033] 六、检查井脱模，采用热融对接方式将承口管件4和插口管件5焊接在已开切圆口的井室1处，施压冷却即可。

[0034] 本技术方案的缠绕方式可制作出不同直径的井室与现有大直径塑料管材配套使用，最大可以做到连接4000mm的管材，整体型大口径聚烯烃缠绕实壁检查井总高度可任意调整以满足不同地质环境与工程需要。

[0035] 上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。