CN105984129A - 双液压热熔承插熔接机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料或用塑性状态的物质生产的管材制品领域，具体为一种双液压热熔承插熔接机及其使用方法。一种双液压热熔承插熔接机，其特征是：包括卡槽液压缸(1)、两个独立的卡箍液压缸(2)、两个前卡箍(3)、两个后卡箍(4)、支架(5)、热熔模头和铣刮刀盘卡槽(6)。一种双液压热熔承插熔接机的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a.固定卡箍；b.合上后卡箍(4)；c.驱动铣刮刀盘；d.刮削和铣平；e.合上前卡箍(3)；f.加热到设定温度；g.热熔模头分别完全插入管材内壁和管件外壁；h.拔出热熔模头；i.熔接段冷却；j.取出管材管件熔接体。本发明使用方便，机械性能高。
Description
技术领域
本发明涉及塑料或用塑性状态的物质生产的管材制品领域，具体为一种双液压热熔承插熔接机及其使用方法。
背景技术
连续纤维预浸带缠绕管CFRTP是一种新型增强管道，高强、薄壁是其最最要的特点与亮点，该管道在平均减少50%以上材料用量的基础上，极大提高管材的耐压强度、耐热温度和使用寿面，是未来取代金属与现有塑料管道最具发展前途的管道之一。
连续纤维预浸带缠绕管CFRTP产品由内层导流层、芯层承压层、面层保护层组成，其耐压、耐热、使用寿命等性能指标完全依靠缠绕在内层管外芯层的纤维层来承受介质的压力、温度等对管道的冲力，因此在管内介质输送过程中必须确保介质在管道导流层面内流动，承压的纤维层才能发挥作用，诺介质从面层与芯层结合处渗入时，承压层将失去作用致使面层无法承受压力而破裂，失去输送介质流动的目的，所以必须确保介质在管内层面上流动并防止渗入面层与芯层结合处是确保管道系统安全运行的重要举措。
为此，连续纤维预浸带缠绕管CFRTP与管件等接口应采用加长加强型管件外壁反承插管材内壁熔贴管材内壁来实现完全密闭接口而确保管材端面、断面永远不会接触到介质，以确保管道系统长期使用安全。在传统的热塑性塑料管道系统中，管材与管件之间的接口靠热熔模头与对接机或承插机来完成，一般情况下传统的做法，dn110mm以下管道采用管件内壁熔贴管材外壁承插连接，dn125mm以上采用端口对接机连接管材与管件的端面，然而当今市面上销售与使用的承插机都是管材外壁插入管件内壁熔贴连接，无法满足于管件外壁反插于管材内壁熔贴熔接的要求。
发明内容
为了克服并解决现有技术存在的问题，满足于管件外壁反插于管材内壁熔贴熔接的技术要求，实现一种既能承插连接、又能端面对接的热熔设备，本发明公开了一种双液压热熔承插熔接机及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种双液压热熔承插熔接机，其特征是：包括分设的两个独立的带动热熔模头与铣刮刀盘的卡槽液压缸、两个独立的卡箍液压缸、两个前卡箍、两个后卡箍、支架、热熔模头和铣刮刀盘卡槽；
卡槽液压缸通过推杆连接热熔模头和铣刮刀盘卡槽，当铣刮刀盘卡槽内放置铣刮刀盘时，启动卡槽液压缸独立带动铣刮刀盘卡槽前进或后退，以使铣刮刀中的刮刀刮削被熔接管材的内壁，使铣刮刀中的铣刀铣平被熔接管材的端口；
卡槽液压缸通过推杆连接热熔模头和铣刮刀盘卡槽，当铣刮刀盘卡槽内放置热熔模头时，启动卡槽液压缸快慢速自由调整前进与后退速度继而带动热熔模头前进与后退，以最佳的状态来实时调整热熔模头加热被熔接管材内壁或管件下台阶外壁的时间和热熔后热熔模头从管材内壁与管件下台阶外壁平面内快速拔出的时间；热熔模头快速从被加热的管材内壁或管件下台阶外壁拔出，缩短了被加热熔化管材内壁或管件下台阶外壁熔体冷却时间，为下一步承插熔接管件与管材端面接口的质量赢得了宝贵时间和奠定了基础；
卡箍液压缸通过推杆分别连接两个后卡箍连接，当被熔接的管材卡在后卡箍内后，启动卡箍液压缸快慢速自由调整前进与后退速度继而带动两个后卡箍前进与后退，以最佳的状态来实时调整卡在后卡箍内被熔接管材内壁与管件下台阶外壁的时间和热熔后管材与熔融模头同步速度快速地从热熔模头内拔出，缩短了被加热熔化管材内壁或管件下台阶外壁熔体冷却时间，为下一步承插熔接管件与管材端面接口的质量赢得了宝贵时间和奠定了基础；
卡箍液压缸通过推杆分别连接两个后卡箍连接，当卡在后卡箍内被熔接的管材的内外表面被熔化后，启动卡箍液压缸快慢速自由调整前进速度继而带动卡在后卡箍内被熔接的管材前进，使管材的熔接面端口插进卡在前卡箍内被熔接的管件或管材熔接面端口。
所述的双液压热熔承插熔接机，其特征是：所述的铣刮刀盘上设有外刮刀和铣刀，所述刮刀的刮削直径大于被刮削管材的内径1mm～2mm，所述刮刀的刮削刃长度为60mm～65mm，所述铣刀固定在圆盘上；
所述的热熔模头由管材内壁模头、管件外壁模头和电加热板三部件构成，管材内壁模头、管件外壁模头和电加热板用对拉螺栓从管材内壁模头及管件外壁模头中部预留的孔洞穿过后紧固形成整体的热熔模头，管材内壁模头根部的端部设有和管材总壁厚一致的3mm深的环形凹槽，管件外壁模头的最前端设有和管件总壁厚一致的3mm长的外凸圆。
所述的双液压热熔承插熔接机的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 挑选和被熔接管材外径一致的前卡箍和后卡箍，分别打开前卡箍和后卡箍，分别将前卡箍和后卡箍的一个半圆卡环用对拉螺栓固定在支架上；
b. 将被熔接的管材放入并固定在后卡箍内，使管材比后卡箍长出100mm±50mm，合上后卡箍并拧紧固定后卡箍的对拉螺栓；
c. 选择与被熔接管材口径一致的铣刮刀盘并放入铣刮刀盘卡槽内，启动驱动电机驱动铣刮刀盘；
d. 启动带动两个卡箍液压缸前行，带动卡在后卡箍内的管材推到铣刮刀盘卡槽，使铣刮刀盘先刮削管材内壁圆，后铣平管材端面，随后停止驱动电机，取出铣刮刀盘；
e. 选择与管材口径匹配的管件放入两个前卡箍内，合上前卡箍并拧紧固定前卡箍的对拉螺栓；
f. 选择与被熔接管材、管件口径匹配的承插熔接模头放入热熔模头内，通电加热到设定温度；
g. 同时启动卡槽液压缸和卡箍液压缸前行，直到热熔模头分别完全插入管材内壁和管件外壁要求深度位置；
h. 同时启动卡槽液压缸和卡箍液压缸后退，卡箍液压缸后速度退比卡槽液压缸后退速度快80%～120%，直到热熔模头分别从管材与管件上拔出后，停止卡槽液压缸和卡箍液压缸后退；
i. 快速将热熔模头取出，启动卡箍液压缸前进，快速将熔融的管材内壁熔接段插入到管件的外壁上，并保持压力直到熔接段完全冷却；
j. 打开卡住管材与管件的前卡箍和后卡箍，将已熔接好的管材管件熔接体取出。
采用本发明，可获得机械性能更高的塑料管材管件熔接体，如下表是普通管材和本发明所能承受的爆破压力的对照表，单位MPa：
| 常温 | 70℃水浴 | 90℃水浴 | |
| 普通管材 | 3 | 0.5 | 0.3 |
| 本发明 | 12 | 16 |
同时，普通管材的环刚度为5kN/m2，本发明可提高至60.92kN/m2。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种双液压热熔承插熔接机，包括分设的两个独立的带动热熔模头与铣刮刀盘的卡槽液压缸1、两个独立的卡箍液压缸2、两个前卡箍3、两个后卡箍4、支架5、热熔模头和铣刮刀盘卡槽6，如图1所示，具体结构是：
卡槽液压缸1通过推杆连接热熔模头和铣刮刀盘卡槽6，当铣刮刀盘卡槽6内放置铣刮刀盘时，启动卡槽液压缸1独立带动铣刮刀盘卡槽6前进或后退，以使铣刮刀中的刮刀刮削被熔接管材的内壁，使铣刮刀中的铣刀铣平被熔接管材的端口；
卡槽液压缸1通过推杆连接热熔模头和铣刮刀盘卡槽6，当铣刮刀盘卡槽6内放置热熔模头时，启动卡槽液压缸1快慢速自由调整前进与后退速度继而带动热熔模头前进与后退，以最佳的状态来实时调整热熔模头加热被熔接管材内壁或管件下台阶外壁的时间和热熔后热熔模头从管材内壁与管件下台阶外壁平面内快速拔出的时间；热熔模头快速从被加热的管材内壁或管件下台阶外壁拔出，缩短了被加热熔化管材内壁或管件下台阶外壁熔体冷却时间，为下一步承插熔接管件与管材端面接口的质量赢得了宝贵时间和奠定了基础；
卡箍液压缸2通过推杆分别连接两个后卡箍4连接，当被熔接的管材卡在后卡箍4内后，启动卡箍液压缸2快慢速自由调整前进与后退速度继而带动两个后卡箍4前进与后退，以最佳的状态来实时调整卡在后卡箍4内被熔接管材内壁与管件下台阶外壁的时间和热熔后管材与熔融模头同步速度快速地从热熔模头内拔出，缩短了被加热熔化管材内壁或管件下台阶外壁熔体冷却时间，为下一步承插熔接管件与管材端面接口的质量赢得了宝贵时间和奠定了基础；
卡箍液压缸2通过推杆分别连接两个后卡箍4连接，当卡在后卡箍4内被熔接的管材的内外表面被熔化后，启动卡箍液压缸2快慢速自由调整前进速度继而带动卡在后卡箍4内被熔接的管材前进，使管材的熔接面端口插进卡在前卡箍3内被熔接的管件或管材熔接面端口。
本实施例中，所述的铣刮刀盘上设有外刮刀和铣刀，所述刮刀的刮削直径大于被刮削管材的内径1mm～2mm，所述刮刀的刮削刃长度为60mm～65mm，所述铣刀固定在圆盘上；
所述的热熔模头由管材内壁模头、管件外壁模头和电加热板三部件构成，管材内壁模头、管件外壁模头和电加热板用对拉螺栓从管材内壁模头及管件外壁模头中部预留的孔洞穿过后紧固形成整体的热熔模头，管材内壁模头根部的端部设有和管材总壁厚一致的3mm深的环形凹槽，管件外壁模头的最前端设有和管件总壁厚一致的3mm长的外凸圆。
双液压热熔机承插热熔DN80mm刚芯CFRTPPP100管材与PP100直通管件。
本实施例使用时，按如下步骤实施：
首先选择采用DN80mm～200mm双液压热熔承插熔接机，管材内壁模头凹槽厚度8mm、管件外壁模头凸缘的厚度为8mm，与电加热板通过对拉螺栓组成热熔模头待用；
a. 挑选DN80mm的前卡箍3和后卡箍4，分别打开前卡箍3和后卡箍4，分别将前卡箍3和后卡箍4的一个半圆卡环用对拉螺栓固定在支架5上；
b. 将被熔接的DN80mm的刚芯CFRTPPP100管材放入并固定在后卡箍4内，使管材比后卡箍4长出100mm，合上后卡箍4并拧紧固定后卡箍4的对拉螺栓；
c. 选择外径81mm的刮刀组装在铣刮刀盘内并放入铣刮刀盘卡槽6内，启动驱动电机驱动铣刮刀盘；
d. 启动带动两个卡箍液压缸2前行，带动卡在后卡箍4内DN80mm的管材推到铣刮刀盘卡槽6，使铣刮刀盘先刮削管材深度62mm直径81mm的内壁圆，后铣平管材端面，随后停止驱动电机，取出铣刮刀盘；
e. 选择DN80mm的PP100直通管件放入两个前卡箍3内，对准管件凸缘入槽卡箍凹槽后合上前卡箍3并拧紧固定前卡箍3的对拉螺栓；
f. 选择与被熔接DN80mm管材、管件口径匹配的承插熔接模头放入热熔模头内，通电加热到设定温度260℃；
g. 同时启动卡槽液压缸1和卡箍液压缸2前行，直到热熔模头分别完全插入管材内壁和管件外壁要求的60mm深度位置；
h. 同时启动卡槽液压缸1和卡箍液压缸2后退，卡箍液压缸2后速度退比卡槽液压缸1后退速度快100%，直到热熔模头分别从管材与管件上拔出后，停止卡槽液压缸1和卡箍液压缸2后退；
i. 快速将热熔模头取出，启动卡箍液压缸2前进，快速将熔融的管材内壁熔接段插入到管件的外壁上，并保持压力直到熔接段完全冷却；
j. 打开卡住管材与管件的前卡箍3和后卡箍4，将已熔接好的管材管件熔接体取出。
实施例2
双液压热熔承插熔接机结构和实施例1同。
双液压热熔机承插热熔DN150mm刚芯CFRTPPP100管材与PP100弯头管件。
使用时，按如下步骤实施：
首先选择采用DN80mm～200mm双液压热熔承插熔接机，管材内壁模头凹槽厚度9mm、管件外壁模头凸缘的厚度为9mm，与电加热板通过对拉螺栓组成热熔模头待用；
a. 挑选DN150mm的前卡箍3和后卡箍4，分别打开前卡箍3和后卡箍4，分别将前卡箍3和后卡箍4的一个半圆卡环用对拉螺栓固定在支架5上；
b. 将被熔接的DN150mm的刚芯CFRTPPP100管材放入并固定在后卡箍4内，使管材比后卡箍4长出100mm，合上后卡箍4并拧紧固定后卡箍4的对拉螺栓；
c. 选择外径151mm的刮刀组装在铣刮刀盘内并放入铣刮刀盘卡槽6内，启动驱动电机驱动铣刮刀盘；
d. 启动带动两个卡箍液压缸2前行，带动卡在后卡箍4内DN150mm的管材推到铣刮刀盘卡槽6，使铣刮刀盘先刮削管材深度62mm直径151mm的内壁圆，后铣平管材端面，随后停止驱动电机，取出铣刮刀盘；
e. 选择DN150mm的PP100直通管件放入两个前卡箍3内，对准管件凸缘入槽卡箍凹槽后合上前卡箍3并拧紧固定前卡箍3的对拉螺栓；
f. 选择与被熔接DN150mm管材、管件口径匹配的承插熔接模头放入热熔模头内，通电加热到设定温度260℃；
g. 同时启动卡槽液压缸1和卡箍液压缸2前行，直到热熔模头分别完全插入管材内壁和管件外壁要求的60mm深度位置；
h. 同时启动卡槽液压缸1和卡箍液压缸2后退，卡箍液压缸2后速度退比卡槽液压缸1后退速度快100%，直到热熔模头分别从管材与管件上拔出后，停止卡槽液压缸1和卡箍液压缸2后退；
i. 快速将热熔模头取出，启动卡箍液压缸2前进，快速将熔融的管材内壁熔接段插入到管件的外壁上，并保持压力直到熔接段完全冷却；
j. 打开卡住管材与管件的前卡箍3和后卡箍4，将已熔接好的管材管件熔接体取出。
实施例3
双液压热熔承插熔接机结构和实施例1同。
双液压热熔机承插热熔DN250mm刚芯CFRTPPP100管材与PP100三通管件。
首先选择采用DN250mm～300mm双液压热熔承插熔接机，管材内壁模头凹槽厚度9mm、管件外壁模头凸缘的厚度为9mm，与电加热板通过对拉螺栓组成热熔模头待用；
a. 挑选DN250mm的前卡箍3和后卡箍4，分别打开前卡箍3和后卡箍4，分别将前卡箍3和后卡箍4的一个半圆卡环用对拉螺栓固定在支架5上；
b. 将被熔接的DN250mm的刚芯CFRTPPP100管材放入并固定在后卡箍4内，使管材比后卡箍4长出100mm，合上后卡箍4并拧紧固定后卡箍4的对拉螺栓；
c. 选择外径251mm的刮刀组装在铣刮刀盘内并放入铣刮刀盘卡槽6内，启动驱动电机驱动铣刮刀盘；
d. 启动带动两个卡箍液压缸2前行，带动卡在后卡箍4内DN250mm的管材推到铣刮刀盘卡槽6，使铣刮刀盘先刮削管材深度62mm直径251mm的内壁圆，后铣平管材端面，随后停止驱动电机，取出铣刮刀盘；
e. 选择DN250mm的PP100直通管件放入两个前卡箍3内，对准管件凸缘入槽卡箍凹槽后合上前卡箍3并拧紧固定前卡箍3的对拉螺栓；
f. 选择与被熔接DN250mm管材、管件口径匹配的承插熔接模头放入热熔模头内，通电加热到设定温度260℃；
g. 同时启动卡槽液压缸1和卡箍液压缸2前行，直到热熔模头分别完全插入管材内壁和管件外壁要求的60mm深度位置；
h. 同时启动卡槽液压缸1和卡箍液压缸2后退，卡箍液压缸2后速度退比卡槽液压缸1后退速度快100%，直到热熔模头分别从管材与管件上拔出后，停止卡槽液压缸1和卡箍液压缸2后退；
i. 快速将热熔模头取出，启动卡箍液压缸2前进，快速将熔融的管材内壁熔接段插入到管件的外壁上，并保持压力直到熔接段完全冷却；
j. 打开卡住管材与管件的前卡箍3和后卡箍4，将已熔接好的管材管件熔接体取出。
Claims (3)
1. 一种双液压热熔承插熔接机，其特征是：包括分设的两个独立的卡槽液压缸(1)、两个独立的卡箍液压缸(2)、两个前卡箍(3)、两个后卡箍(4)、支架(5)、热熔模头和铣刮刀盘卡槽(6)；
卡槽液压缸(1)通过推杆连接热熔模头和铣刮刀盘卡槽(6)，当铣刮刀盘卡槽(6)内放置铣刮刀盘时，启动卡槽液压缸(1)独立带动铣刮刀盘卡槽(6)前进或后退，以使铣刮刀中的刮刀刮削被熔接管材的内壁，使铣刮刀中的铣刀铣平被熔接管材的端口；
卡槽液压缸(1)通过推杆连接热熔模头和铣刮刀盘卡槽(6)，当铣刮刀盘卡槽(6)内放置热熔模头时，启动卡槽液压缸(1)调整前进与后退速度继而带动热熔模头前进与后退，实时调整热熔模头加热被熔接管材内壁或管件下台阶外壁的时间和热熔后热熔模头从管材内壁与管件下台阶外壁平面内快速拔出的时间；
卡箍液压缸(2)通过推杆分别连接两个后卡箍(4)连接，当被熔接的管材卡在后卡箍(4)内后，启动卡箍液压缸(2)调整前进与后退速度继而带动两个后卡箍(4)前进与后退，实时调整卡在后卡箍(4)内被熔接管材内壁与管件下台阶外壁的时间和热熔后管材与熔融模头同步速度快速地从热熔模头内拔出；
卡箍液压缸(2)通过推杆分别连接两个后卡箍(4)连接，当卡在后卡箍(4)内被熔接的管材的内外表面被熔化后，启动卡箍液压缸(2)调整前进速度继而带动卡在后卡箍(4)内被熔接的管材前进，使管材的熔接面端口插进卡在前卡箍(3)内被熔接的管件或管材熔接面端口。
2. 如权利要求书1所述的双液压热熔承插熔接机，其特征是：所述的铣刮刀盘上设有外刮刀和铣刀，所述刮刀的刮削直径大于被刮削管材的内径1mm～2mm，所述刮刀的刮削刃长度为60mm～65mm，所述铣刀固定在圆盘上；
所述的热熔模头由管材内壁模头、管件外壁模头和电加热板三部件构成，管材内壁模头、管件外壁模头和电加热板用对拉螺栓从管材内壁模头及管件外壁模头中部预留的孔洞穿过后紧固形成整体的热熔模头，管材内壁模头根部的端部设有和管材总壁厚一致的3mm深的环形凹槽，管件外壁模头的最前端设有和管件总壁厚一致的3mm长的外凸圆。
3. 如权利要求书1或2所述的双液压热熔承插熔接机的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 挑选和被熔接管材外径一致的前卡箍(3)和后卡箍(4)，分别打开前卡箍(3)和后卡箍(4)，分别将前卡箍(3)和后卡箍(4)的一个半圆卡环用对拉螺栓固定在支架(5)上；
b. 将被熔接的管材放入并固定在后卡箍(4)内，使管材比后卡箍(4)长出100mm±50mm，合上后卡箍(4)并拧紧固定后卡箍(4)的对拉螺栓；
c. 选择与被熔接管材口径一致的铣刮刀盘并放入铣刮刀盘卡槽(6)内，启动驱动电机驱动铣刮刀盘；
d. 启动带动两个卡箍液压缸(2)前行，带动卡在后卡箍(4)内的管材推到铣刮刀盘卡槽(6)，使铣刮刀盘先刮削管材内壁圆，后铣平管材端面，随后停止驱动电机，取出铣刮刀盘；
e. 选择与管材口径匹配的管件放入两个前卡箍(3)内，合上前卡箍(3)并拧紧固定前卡箍(3)的对拉螺栓；
f. 选择与被熔接管材、管件口径匹配的承插熔接模头放入热熔模头内，通电加热到设定温度；
g. 同时启动卡槽液压缸(1)和卡箍液压缸(2)前行，直到热熔模头分别完全插入管材内壁和管件外壁要求深度位置；
h. 同时启动卡槽液压缸(1)和卡箍液压缸(2)后退，卡箍液压缸(2)后速度退比卡槽液压缸(1)后退速度快80%～120%，直到热熔模头分别从管材与管件上拔出后，停止卡槽液压缸(1)和卡箍液压缸(2)后退；
i. 快速将热熔模头取出，启动卡箍液压缸(2)前进，快速将熔融的管材内壁熔接段插入到管件的外壁上，并保持压力直到熔接段完全冷却；
j. 打开卡住管材与管件的前卡箍(3)和后卡箍(4)，将已熔接好的管材管件熔接体取出。
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