管状件及其制造方法

摘要

本发明涉及管状件领域，公开了一种管状件及其制造方法，所述管状件包括主管(1)、管连接件(2)以及纤维复合材料层(3)，所述管连接件的外周面上形成有凹槽(21)。所述制造方法包括：使得第一纤维纱线(41)的释放端与主管至少具有沿轴向的相对运动，以使第一纤维纱线在设置于主管的两端的管连接件之间连续往复地铺设在主管和管连接件上形成轴向纤维(31)，其中，在所述释放端沿从主管向管连接件方向越过该管连接件的凹槽时使得第二纤维纱线(42)沿周向缠绕于轴向纤维，并形成为用于将轴向纤维锁定至管连接件的凹槽内的第一周向纤维(32)。本发明提供的制造方法能够有效提高制造效率，并能使主管与管连接件可靠连接。

权利要求

1.一种管状件的制造方法，所述管状件包括主管（1）、分别设置于该主管（1）的两端的管连接件（2）以及包覆于所述主管（1）和所述管连接件（2）的外周面上的纤维复合材料层（3），其特征在于，所述管连接件（2）的外周面上形成有凹槽（21），所述制造方法包括：包覆所述纤维复合材料层（3）的步骤S1：使得第一纤维纱线（41）的释放端与所述主管（1）至少具有沿轴向的相对运动，以使所述第一纤维纱线（41）在设置于所述主管（1）的两端的所述管连接件（2）之间连续往复地铺设在所述主管（1）和所述管连接件（2）上形成轴向纤维（31），其中，在所述释放端沿从所述主管（1）向所述管连接件（2）方向越过该管连接件（2）的所述凹槽（21）时使得第二纤维纱线（42）沿周向缠绕于所述轴向纤维（31），并形成为用于将所述轴向纤维（31）锁定至所述管连接件（2）的所述凹槽（21）内的第一周向纤维（32），以使所述第一纤维纱线（41）在形成所述轴向纤维（31）过程中以该第一周向纤维（32）为折返点连续往复地铺设。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管连接件（2）的外周面上形成有沿轴向布置的多个台阶部（22）以在相邻所述台阶部（22）之间形成为所述凹槽（21），并且，所述第二纤维纱线（42）在至少两个所述台阶部（22）的远离所述主管（1）的一侧缠绕所述轴向纤维（31）。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，各个所述台阶部（22）沿轴向依次排列于所述管连接件（2）的外周面上并分别形成为圆锥台形，且该圆锥台形的大端朝向远离所述主管（1）的一侧。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管连接件（2）与所述主管（1）具有相同的内径，且所述制造方法包括在所述步骤S1之前进行的步骤：将所述管连接件（2）同轴地对接至所述主管（1）的端部。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S1还包括子步骤：

使得所述第一纤维纱线（41）缠绕于所述轴向纤维（31）和/或所述第一周向纤维（32）上以形成螺旋纤维。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述管连接件（2）的靠近所述主管（1）的端部外周面形成为沿朝向该主管（1）的方向渐缩的圆锥台面，该圆锥台面的锥度为1:5.8

1:1.3。

~

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1中，使得所述第一纤维纱线（41）的释放端与所述主管（1）仅具有沿轴向的相对运动，以使形成为所述轴向纤维（31）的所述第一纤维纱线（41）沿轴向往复地铺设在所述主管（1）和所述管连接件（2）上。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将所述主管（1）和所述管连接件（2）固定于缠绕轴（5）上，并使所述第一纤维纱线（41）的释放端沿轴向运动，以形成所述轴向纤维（31），并且/或者，锁定所述第一纤维纱线（41）的释放端，并使所述主管（1）和所述管连接件（2）在所述缠绕轴（5）带动下旋转，以形成所述第一周向纤维（32）。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1中，利用第三纤维纱线（43）沿周向缠绕于所述轴向纤维（31），并形成为位于所述管连接件（2）的朝向所述主管（1）的端口周围的第二周向纤维（33）以使所述轴向纤维（31）具有预应力。

10.一种管状件，其特征在于，该管状件利用权利要求1至9中任意一项所述的制造方法制得，且该管状件为输送管或缸筒。

说明书

管状件及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及管状件，具体地，涉及一种管状件的制造方法。此外，本发明还涉及利用该制造方法制得的管状件。

背景技术

[0002] 管路输送是物料输送领域常用的输送方式之一。例如，在混凝土等粘稠物料的输送中，可以利用混凝土输送泵驱动混凝土，以通过由输送管连接而成的输送线路连续输送至浇注现场。作为如混凝土布料装置等的重要部件，输送管的性能对于生产成本、效率等具有重要影响。

[0003] 在传统技术中，输送管在使用一段时间后，达到一定方量就会由于磨损而无法继续使用。为了增长使用寿命，输送管常采用双层管，其中，内管(或称“主管”)由低合金钢淬火制得，以具有良好的耐磨性；外管由低碳钢制得，以避免输送管脆性过高、爆裂等问题。输送管端部通常设置有法兰，并通过焊接方式连接。此类输送管的缺点在于，不符合工程设备轻量化的发展要求，且内、外管之间通常存在间隙，内管易破裂、脱落等，进而堵塞管路，甚至发生爆裂等影响生产安全的事故。

[0004] 目前，利用树脂基纤维复合材料代替传统技术中金属外管的制造工艺越来越受到人们的重视，其显著优点在于纤维复合材料轻质、强度高等，且能够有效消除内、外管之间的间隙。然而，此类输送管普遍存在法兰连接不牢固等问题，且纤维缠绕工艺较为复杂，制造效率低。具体地，如中国专利(申请)CN202708358U、CN101660635B中所公开的，法兰通常胶接、焊接或其组合方式连接，前者容易在输送物料(如混凝土)冲击下脱落，后者容易影响内管的淬硬性能。另外，纤维的缠绕过程需要使得纤维和主管同时具有沿轴向和周向的相对运动，不仅控制精度(如螺旋角)难以得到保证，而且效率较低。

[0005] 有鉴于此，有必要提供一种新的制造方法，以解决上述现有技术存在的技术问题。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种管状件的制造方法，该制造方法能够有效提高制造效率，且使制得的管状件的管连接件(如法兰)连接牢固，不会影响内管的淬硬性能。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种管状件的制造方法，所述管状件包括主管、分别设置于该主管的两端的管连接件以及包覆于所述主管和所述管连接件的外周面上的纤维复合材料层，所述管连接件的外周面上形成有凹槽，所述制造方法包括：包覆所述纤维复合材料层的步骤S1：

[0008] 使得第一纤维纱线的释放端与所述主管至少具有沿轴向的相对运动，以使所述第一纤维纱线在设置于所述主管的两端的所述管连接件之间连续往复地铺设在所述主管和所述管连接件上形成轴向纤维，其中，在所述释放端沿从所述主管向所述管连接件方向越过该管连接件的所述凹槽时使得第二纤维纱线沿周向缠绕于所述轴向纤维，并形成为用于将所述轴向纤维锁定至所述管连接件的所述凹槽内的第一周向纤维。

[0009] 优选地，所述管连接件的外周面上形成有沿轴向布置的多个台阶部以在相邻所述台阶部之间形成为所述凹槽，并且，所述第二纤维纱线在至少两个所述台阶部的远离所述主管的一侧缠绕所述轴向纤维。

[0010] 优选地，各个所述台阶部沿轴向依次排列于所述管连接件的外周面上并分别形成为圆锥台形，且该圆锥台形的大端朝向远离所述主管的一侧。

[0011] 优选地，所述管连接件与所述主管具有相同的内径，且所述制造方法包括在所述步骤S1之前进行的步骤：将所述管连接件同轴地对接至所述主管的端部。

[0012] 优选地，所述步骤S1还包括子步骤：使得所述第一纤维纱线缠绕于所述轴向纤维和/或所述第一周向纤维上以形成螺旋纤维。

[0013] 优选地，所述管连接件的靠近所述主管的端部外周面形成为沿朝向该主管的方向渐缩的圆锥台面，该圆锥台面的锥度为1:5.8～1:1.3。

[0014] 优选地，在所述步骤S1中，使得所述第一纤维纱线的释放端与所述主管仅具有沿轴向的相对运动，以使形成为所述轴向纤维的所述第一纤维纱线沿轴向往复地铺设在所述主管和所述管连接件上。

[0015] 优选地，在所述步骤S1中，将所述主管和所述管连接件固定于缠绕轴上，并使所述第一纤维纱线的释放端沿轴向运动，以形成所述轴向纤维，并且/或者，锁定所述第一纤维纱线的释放端，并使所述主管和所述管连接件在所述缠绕轴带动下旋转，以形成所述第一周向纤维。

[0016] 优选地，在所述步骤S1中，利用第三纤维纱线沿周向缠绕于所述轴线纤维，并形成为位于所述管连接件的朝向所述主管的端口周围的第二周向纤维以使所述轴向纤维具有预应力。

[0017] 此外，本发明还提供一种利用上述制造方法制得的管状件，该管状件为输送管或缸筒。

[0018] 通过本发明的上述技术方案，在包覆纤维复合材料层过程中，利用单独的第一周向纤维将轴向纤维锁定在管连接件的凹槽内，从而能够连续往复的铺设轴向纤维，有效提高了管状件的制造效率，同时在不影响内管的淬硬性能的前提下保证了管连接件的连接强度。尤其是在优选方案中，轴向纤维沿主管的轴向延伸，因而可以(例如，利用多个缠丝头)同时地铺设纤维纱线，有效提高了纤维铺设效率和管状件的制造效率。该轴向纤维便于均匀地铺设，并在轴向极大地发挥其抗拉伸性能。轴向纤维由第一周向纤维锁定在管连接件的凹槽内，从而能够牢固地连接管连接件，避免在物料冲击作用下脱落。

[0019] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0020] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0021] 图1是利用本发明一种优选实施方式的制造方法制得的输送管的结构示意图；

[0022] 图2是图1中输送管的管连接件的结构示意图；

[0023] 图3a-图3g依次表示制造图1中的输送管的各工艺步骤；

[0024] 图4表示制造图1中的输送管使用的缠丝结构；

[0025] 图5是用于表示包覆纤维复合材料层的步骤中各子步骤的工艺流程图。

[0026] 附图标记说明

[0027] 1   主管            2   管连接件

[0028] 21  凹槽            22  台阶部

[0029] 3   纤维复合材料层  31  轴向纤维

[0030] 32  第一周向纤维    33  第二周向纤维

[0031] 4   纤维纱线        41  第一纤维纱线

[0032] 42  第二纤维纱线    43  第三纤维纱线

[0033] 5   缠绕轴          6   缠丝头

具体实施方式

[0034] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0035] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“周向”通常是指环绕管状件(如输送管)的中心线(如圆形管状件的中心轴线)的方向，“轴向”通常是指平行于所述中心线的方向。但是，在本发明中，除非特别说明，使用的特定术语“轴向纤维”、“第一周向纤维”和“第二周向纤维”并不限定为形成该纤维结构的纤维纱线的延伸方向仅垂直或平行于所述中心线。例如，随后说明的第一纤维纱线41可以沿平行于主管1的中心线的方向铺设形成轴向纤维31，也可以以预定螺旋角(如30°)缠绕在主管1上，并且/或者，第二纤维纱线32也可以依照形成在管连接件2的凹槽21的结构而沿垂直于主管1的中心线的方向缠绕或倾斜地缠绕，只要其能够将轴向纤维31锁定在凹槽21内即可。

[0036] 另外，应当理解的是，尽管在图示优选实施方式中，主管1、管连接件2均在整体上形成为回转体结构，但本发明并不限于此，例如，上述各部件也可以形成为棱柱结构，这同样能够作为用于适当目的的管状件，并由本发明提供的技术方案达到相应的目的。并且，尽管在随后的说明中将主要以输送管为例进行说明，但本发明提供的制造方法也可以用于如气缸、油缸等其他管状件的制造。

[0037] 为便于理解，在随后的说明中，首先以输送管为例描述利用本发明提供的制造方法制得的输送管的优选结构，然后对本发明提供的制造方法的关键步骤进行详细说明，本领域普通技术人员能够从该优选结构和关键步骤的说明中领悟并实施本发明随附的权利要求书所限定的各项技术方案。

[0038] 首先参照图1所示，利用本发明的制造方法制得的一种输送管，该输送管包括主管1、分别设置于该主管1的两端的管连接件2(如法兰)以及包覆于主管1的外周面上的纤维复合材料层3。与传统技术类似地，这种结构的输送管能够通过适当的设置而方便地利用主管
1的耐磨性能和纤维复合材料层3的比强度高的特性，以在保证输送管耐磨、防爆性能的前提下，实现轻量化等目的。

[0039] 重要地，结合图2和图3b所示，在本发明提供的输送管中，设置于主管1的端部的管连接件2的外周面上形成有凹槽21。纤维复合材料层3包括沿主管1的轴向延伸的轴向纤维31和沿该主管1的周向缠绕于该轴向纤维31上的第一周向纤维32，该第一周向纤维32位于所述凹槽21内以将轴向纤维31锁定至管连接件2。需要说明的是，本发明所述的形成在管连接件2上的凹槽21可以形成为各种适当的结构，只要其能够便于使第一周向纤维32在轴向牢固地锁定轴向纤维31，避免该第一周向纤维32在轴向窜动，均属于本发明的构思范围。该凹槽21的优选结构将在随后的优选实施方式中详细说明。另外，此处及以下所述的纤维材料的延伸方向，可以理解为构成该纤维材料的纤维纱线4的延伸方向。例如，轴向纤维31沿轴向延伸，即指随后所述的第一纤维纱线41沿轴向延伸。

[0040] 通过上述设置，在制造输送管过程中，可以(例如，利用多个缠丝头)同时地沿轴向铺设纤维纱线4(具体为第一纤维纱线41)，以快速地形成轴向纤维31，便于有效提高纤维铺设效率和输送管的制造效率。并且，由于该轴向纤维31沿轴向延伸，因此可以更均匀地铺设在主管1上，并能够在轴向极大地发挥其抗拉伸性能，提高输送管的轴向强度和主管1与管连接件2之间的连接强度。此外，轴向纤维31由第一周向纤维32锁定在管连接件2的凹槽21内，用于牢固地连接该管连接件2，避免在物料冲击等作用下脱落。由于管连接件2主要采用这种方式连接在主管1上(即可以不依赖焊接等方式保证连接强度)，因此不会对主管1的淬硬性能产生明显影响，保证了输送管的耐磨性。

[0041] 由此可以看出，若仅出于提高制造效率和改善管连接件2的轴向连接强度的目的，轴向纤维31可以不必沿轴向延伸，而是具有适当的螺旋角(0°～90°)，同样可以利用第一周向纤维32的锁定作用而改善轴向连接强度，从而在铺设轴向纤维31时无需过度关注其与主管1的接合程度，从而提高制造效率。类似地，第一周向纤维32也不必如图示地沿垂直于主管1的中心线的方向延伸，而是可以例如在凹槽21呈倾斜设置时沿该凹槽21的轨迹倾斜延伸，只要其能够将轴向纤维31锁定在凹槽21内即可。

[0042] 应当理解的是，本发明并不排除例如通过点焊的方式将管连接件2预先固定至主管1的端部，以便于实施包覆纤维复合材料层3的步骤。即本发明的输送管可以在未铺设上述轴向纤维31时仍能保持主管1与管连接件2的连接，但这种连接并不作为提供二者连接强度的主要来源，而是作为方便实施包覆纤维复合材料层3的工艺步骤的一种预处理方式。在此情形下，管连接件2也可以通过其他方式预连接至主管1的端部，例如，可以将主管1插装至管连接件2中。然而，这种方式不必要地使输送管的内腔具有变化的内径，不仅可能阻碍物料在该内腔中的流动，而且增加了物料与输送管件的作用力，容易产生较大的轴向力，进而导致磨损加重、连接失效等问题。为此，在本发明一种优选实施方式中，管连接件2同轴地对接(例如通过焊接)至主管1的端部，且该管连接件2与主管1具有相同的内径。从而，输送管具有内径基本恒定的内腔，有效减小物料与输送管之间在轴向上的相互作用。

[0043] 如图示地，管连接件2的主体部分的外周尺寸通常大于主管1的外周尺寸，且第一周向纤维32对轴向纤维31的锁定在本质上使该轴向纤维31产生预应力，容易导致纤维纱线难以良好地贴合主管1或管连接件2的表面，使纤维复合材料层3与主管1或管连接件2之间产生间隙，该间隙将导致纤维复合材料层3无法良好地发挥其作用。另外，在铺设轴向纤维31时，可能会由于精度等问题导致纤维纱线不能严格地沿轴向延伸，使得轴向连接强度不能达到预想的效果。为此，参照图3g所示，在一种优选实施方式的输送管中，纤维复合材料层3还包括第二周向纤维33，该第二周向纤维33围绕所述管连接件2的朝向主管1的端口，并沿周向缠绕于轴向纤维31上，从而使轴向纤维31良好地贴合在主管1外周面上并具有预应力。由于轴向纤维31不仅可以紧密接合在主管1上，而且处于紧绷状态，因此能够有效发挥其应有的作用，显著提升输送管的整体性能(尤其是轴向强度)。通过以上说明可以看出，在制造输送管过程中，第二周向纤维33的缠绕应在第一周向纤维32缠绕完成之后进行，这将在随后的输送管的制造方法中详细说明。

[0044] 上述轴向纤维31主要用于提高输送管的轴向强度，并不能改善防爆性能，且若该轴线纤维31暴露至外侧，由于其在周向均匀排列，很容易在外力作用(如碰撞)下而脱落。因此，在本发明进一步的优选实施方式中，纤维复合材料层3还包括缠绕于轴向纤维31上的螺旋纤维(未示出)，可选地，该螺旋纤维也可以缠绕上述第一周向纤维32和第二周向纤维33。从而，纤维复合材料层3在整体上具有轴向纤维31构成的内层和螺旋纤维构成的外层，使得输送管既具有较大的轴向强度，也具有良好的防爆性能。

[0045] 优选地，该螺旋纤维的螺旋角为70°～90°。正如以上所述，本发明的轴线纤维31能够在轴向充分发挥其抗拉伸性能，因此保证了输送管的轴向强度。在此情形下，螺旋纤维缠绕为具有较大的螺旋角，从而可以主要在周向上发挥作用，用于防止主管1在径向上过度膨胀而使输送管具有良好的防爆性能。

[0046] 可以理解的是，本发明所述的轴向纤维31、第一周向纤维32、第二周向纤维33及螺旋纤维仅用于区别其铺设或缠绕时设置方式和设置在主管1上后的形态的不同，并不将其限定为本质上不同的纤维复合材料，例如，这些纤维可以由同一组纤维纱线4形成。这尤其适用于使轴向纤维31与螺旋纤维由同一组纱线纤维4形成的情形，因为这可以使得在轴线纤维31铺设完成后无需切断纤维纱线4即可连续的缠绕螺旋纤维，从而无需更换缠丝头6等工具，以具有较高的制造效率。可选地，可以使用同一组缠丝头6缠绕第一周向纤维32和第二周向纤维33。

[0047] 正如以上所述，在纤维复合材料层3与主管1和管连接件2之间不能存在间隙，以避免影响输送管的强度，管连接件2的主体部分的外周尺寸通常大于主管1的外周尺寸，该尺寸的落差易于在设置纤维复合材料层3(尤其是缠绕螺旋纤维时)导致上述间隙产生。因此，管连接件2的周面在靠近主管1的端部应缓慢地过渡到主管1。为此，考虑上述螺旋角大小，并结合图2至图3g，在一种优选实施方式的输送管中，管连接件2的靠近主管1的端部外周面形成为沿朝向该主管1的方向渐缩的圆锥台面，且该圆锥台面的锥度为1:5.8～1:1.3，从而使得该管连接件2以约5°～20°的坡度缓慢变化，直至在朝向主管1的端口处具有与主管1相同的外部径向尺寸。从而，一方面，在第一周向纤维32锁定轴向纤维31并使之具有预应力的情况下，仍能够方便地设置第二周向纤维31，以便于在不使轴向纤维31过渡紧绷的情况下提供适当的预应力；另一方面，即使螺旋纤维以较大的螺旋角缠绕，也能够在缠绕后与管连接件2(实际为与该管连接件2上的轴向纤维31)良好贴合，以使输送管具有良好的防爆性能。

[0048] 在图示优选实施方式中，管连接件2形成为一种回转体结构，以具有良好的制造工艺(如便于车削加工)。为了形成用于缠绕第一周向纤维32的凹槽21，该管连接件2的外周面上形成有沿轴向布置的多个台阶部22，从而，在相邻台阶部22之间形成凹槽21。可以理解的是，只要是管连接件2的外周面上形成的尺寸发生变化、并能够形成所述凹槽21的台阶结构，均可以为本发明所述的台阶部22。在该优选实施方式中，至少两个台阶部22的远离主管1的一侧设置有第一周向纤维32，以提供足够的轴向连接强度。在本发明中，尽管设置轴向纤维31能够使其极大地在轴向发挥抗拉伸性能，但仅由第一周向纤维32锁定的固定方式可能难以可靠地连接管连接件2和主管1。例如，在较大的轴向力作用下，可能会导致第一周向纤维32对轴向纤维31的锁定失效，进而导致管连接件2脱落。通过设置多个凹槽21和多道第一周向纤维32，能够避免为了获得本发明的初始目的而可能带来的轴向连接上的不足。

[0049] 进一步地，所述各个台阶部32分别为圆锥台形并沿轴向依次排列于管连接件2的外周面上(即各圆锥台形的台阶部32首尾相接)，且该圆锥台形的大端朝向远离主管1的一侧。在缠绕第一周向纤维32过程中，由于操作精度等问题，初始缠绕的第一周向纤维32难以落在凹槽21的底端(即相邻圆锥台形的大、小端接合处)，不能可靠锁定轴向纤维31，该轴向纤维31上的预应力也会随第一周向纤维32沿轴向的滑动而减小或消失。而上述优选结构便于通过在缠绕第一周向纤维32时(如在下述第二纤维纱线42上)施加一定拉力，从而能够使第一周向纤维32落在凹槽21底端，并抵靠在圆锥台形的大端面上，以可靠锁定轴向纤维31并避免该轴向纤维31上的预应力减小。

[0050] 以上对利用本发明制造方法提供的一种输送管的结构进行了说明，上述输送管的各个结构特征在适当情况下可以用于随后的管状件的制造方法中。在此基础上，还可以提供一种输送系统，该输送系统包括多个上述输送管，且该多个输送管通过管连接件2依次对接，以形成输送线路。该输送系统可以用于如混凝土等物料的输送。

[0051] 结合上述内容，本发明提供一种管状件的制造方法，以下将对此详细说明。可以理解的是，上述各优选实施方式的输送管中的各种技术特征可以在需要时用于本发明提供的制造方法。

[0052] 图3a至图3g所示为制造管状件的多个工艺步骤。所要制造的管状件包括主管1、分别设置于该主管1的两端的管连接件2以及包覆于主管1和管连接件2的外周面上的纤维复合材料层3。其中，管连接件2的外周面上形成有凹槽21。

[0053] 本发明优选实施方式的制造方法主要包括如下步骤：S0.将管连接件2胶接或点焊连接至主管1的端部；S1.包覆纤维复合材料层3的步骤；S2.使得纤维复合材料层3固化成型的步骤。这些步骤并非是绝对需要的，在适当情况下，其中一个或多个步骤可以被省略或以其他方式代替。例如，在步骤S0中，也可以将主管1插装至管连接件2中。

[0054] 如图示地，本发明在主管1的两端均设有管连接件2，并在设置纤维纱线4时通过改变与主管1和管连接件2的相对运动方向而连续地铺设或缠绕。

[0055] 在上述制造方法中，步骤S1用于包覆纤维复合材料层3，具体地，使得第一纤维纱线41的释放端与所述主管1至少具有沿轴向的相对运动，以使所述第一纤维纱线41在设置于所述主管1的两端的所述管连接件2之间连续往复地铺设在所述主管1和所述管连接件2上形成轴向纤维31，其中，在所述释放端沿从所述主管1向所述管连接件2方向越过该管连接件2的所述凹槽21时使得第二纤维纱线42沿周向缠绕于所述轴向纤维31，并形成为用于将所述轴向纤维31锁定至所述管连接件2的所述凹槽21内的第一周向纤维32。

[0056] 从而，在上述包覆纤维复合材料层3的步骤S1中，利用单独的第一周向纤维32将轴向纤维31锁定在管连接件2的凹槽21内，从而能够连续往复的铺设轴向纤维31，有效提高了管状件2的制造效率，同时在不影响内管的淬硬性能的前提下保证了管连接件2的连接强度。

[0057] 可以理解的是，正如以上所述，尽管在图示优选实施方式中，第一纤维纱线41的释放端与主管1仅具有沿轴向的相对运动，使得形成为轴向纤维31的第一纤维纱线41沿轴向往复地铺设在主管1和管连接件2上，但本发明并不限于此。例如，形成轴向纤维31的第一纤维纱线41也可以以一定螺旋角(0°～90°)缠绕在主管1和管连接件2上，同样能够连续往复地铺设轴向纤维31并利用第一周向纤维32锁定。然而，螺旋缠绕会对铺设效率产生一定影响，相比而言，轴向纤维31沿主管1的轴向延伸，便于(例如，利用多个缠丝头)同时地铺设第一纤维纱线41，有效提高了纤维铺设效率和管状件制造效率。该轴向纤维便于均匀地铺设，并在轴向极大地发挥其抗拉伸性能。

[0058] 进一步地，上述步骤S1可以包括如下子步骤：

[0059] S1-1.使得第一纤维纱线41的释放端(即从缠丝头6释放出的纤维纱线4的靠近该缠丝头6的一端，下同)与主管1和设置于该主管1的端部的管连接件2具有沿轴向的相对运动，以使第一纤维纱线41沿轴向铺设在主管1和管连接件2上形成轴向纤维31。在该子步骤中，可以以多种方式实现上述相对运动，例如，可以将主管1和管连接件2固定于缠绕轴5上(如图3a所示)，并使第一纤维纱线41的释放端在缠丝头6的带动下沿轴向运动，以形成所述轴向纤维31。在此之前，可以首先通过如喷涂快速固化树脂胶的方式将第一纤维纱线41的端头固定于主管1外壁的起始铺设位置A处，如图3b所示。并且，如图4所示，可以在环形结构上均匀地设置多个缠丝头6，以能够同时地铺设多条第一纤维纱线41，有效提高效率。

[0060] S1-2.在第一纤维纱线41的释放端越过管连接件2的凹槽21时，使得第二纤维纱线42沿周向缠绕于轴向纤维31，并形成为用于将该轴向纤维4锁定至管连接件2的凹槽21内第一周向纤维32。在该子步骤中，可以以多种方式缠绕形成第一周向纤维32。例如，可以锁定第一纤维纱线41的释放端，并使主管1和管连接件2在缠绕轴5带动下旋转，以形成所述第一周向纤维32，如图3b所示。

[0061] 之后，如图3c所示，固定主管1和管连接件2，使第一纤维纱线41的释放端沿轴向向另一端运动；如图3d所示，在第一纤维纱线41的释放端越过管连接件2的凹槽21时，锁定第一纤维纱线41的释放端，并使主管1和管连接件2在缠绕轴5带动下旋转，以形成所述第一周向纤维32；如图3e和图3f所示，重复上述过程，其中，每次缠绕第一周向纤维32的凹槽21可以不同。从而，完成轴向纤维31的铺设。

[0062] 结合图3g和图5所示，在铺设轴向纤维31后，可以利用第三纤维纱线43沿周向缠绕于轴线纤维31，并形成为位于管连接件2的朝向主管1的端口周围的第二周向纤维33，以使所述轴向纤维31具有预应力。在该子步骤中，所使用的缠丝头及其释放的第三纤维纱线43可以由缠绕所述第一周向纤维32的缠丝头和第二纤维纱线42径向位移而得到。

[0063] 进一步地，包覆纤维复合材料层3的步骤S1还可以包括：子步骤S1-3.使得第一纤维纱线41缠绕于轴向纤维31、第一周向纤维32及第二周向纤维33上以形成螺旋纤维。类似地，在该子步骤中，所使用的缠丝头6及其释放的纤维纱线4可以为铺设所述轴向纤维31的同一组缠丝头6和第一纤维纱线41。并在缠绕过程中，例如，可以使主管1和管连接件2在缠绕轴5带动下旋转，同时缠丝头6沿轴向移动并释放,纱线纤维4，以螺旋缠绕形成所述螺旋纤维。

[0064] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0065] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0066] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。