带材增强复合管生产线、带式缠绕机及其加热系统的制作方法

本技术涉及管道制造设备，具体地涉及一种用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统。在此基础上，本技术还涉及一种包括该加热系统的带式缠绕机和包括该带式缠绕机的带材增强复合管生产线。

背景技术：

1、为了提高输送管道的力学性能，通常需要利用缠绕机将钢帘带、钢纤带、纤维带等增强材料缠绕至塑料芯管上形成复合管道。缠绕机主要包括机架和枢转连接在其上的旋转框架，随着塑料芯管沿旋转框架的回转轴线向前输送，旋转框架带动其上的带盘回转并释放带盘上的增强带材，从而将该增强带材螺旋缠绕在塑料芯管上。

2、在带式增强塑料复合管道生产中，热复合是影响增强带材在管材上的粘接复合质量和生产效率的关键因素。因而，如何合理布置和调整加热器，使其能够适宜地实施加热，对于保证各层/不同增强带材的粘接复合质量和复合管道的生产效率具有重要意义。为此，例如为cn206277650u的现有技术提供了缠绕机的电吹风加热系统，其通过高压鼓风机、塑料风管、热吹风和风嘴向非金属增强带缠绕于管材上的缠入位置吹送热风，以使得非金属增强带的即将进入缠入位置的部分和缠入位置附近的管材表面被加热为适于粘接的状态(表面塑料被熔融)，以保证粘接强度。其中，通过相关调节安装机构，还可以调节风嘴的位置和出风角度，以适应不同直径管道的复合需求并保证适宜的粘接表面温度。

3、另外，为了进一步保证粘接质量，通常还可以在带材增强复合管生产线中设置位于带式缠绕机下游的烘箱，用于在增强带材被螺旋缠绕到管材上之后进行整体加热，以使得增强带材与芯管、相邻增强带材之间可靠粘接。

4、然而，上述现有技术存在缺陷：一方面，利用热吹风加热缠入位置附近的增强带材难以保证其熔接质量，尤其是最内层增强带材难以与温度较低的芯管表面有效熔接，即使在缠绕机下游布置烘箱再次加热熔接，对工艺精度也具有极高的要求；另一方面，上述加热方式需要在临近缠入位置和缠绕完成后实施加热，这将制约管材在其轴向的运行速度，由此带式增强塑料复合管道生产效率较低，例如现有直径为4英寸的玻纤带增强rtp管的生产速度通常不超过0.8m/min。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的带式增强塑料复合管道的熔接质量和生产效率较低的问题，提供一种用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，该加热系统能够有效保证增强带材的熔接质量，并显著提高带式增强塑料复合管道的生产效率。

2、为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，包括：

3、热风加热器，该热风加热器的出风口设置为临近增强带材螺旋缠绕于管材上的缠入位置，以能够通过吹送热风而加热所述缠入位置以及/或者所述增强带材和/或所述管材的与该缠入位置相邻的部分；

4、管材表面加热器，该管材表面加热器设置为至少部分地环绕并能够加热所述管材的位于所述缠入位置上游的部分。

5、优选地，该加热系统包括用于调节所述热风加热器的出风角度的角度调节机构，该角度调节机构包括角度调节座和在所述出风口的远离所述管材的一侧与该角度调节座配合的弧形引导单元，所述热风加热器安装于所述角度调节座上，所述弧形引导单元能够引导所述角度调节座沿与所述管材的中心轴线相垂直的弧形轨迹运动以调节所述热风加热器的出风角度。

6、优选地，所述弧形引导单元设置为使得：所述角度调节座沿弧形轨迹运动时，所述出风口的位置基本不发生变化。

7、优选地，所述弧形引导单元设置为能够引导所述角度调节座沿圆弧轨迹运动，其中，所述圆弧轨迹的圆心位于所述出风口处和/或所述出风口与所述缠入位置之间的空间中。

8、优选地，所述弧形引导单元为弧形板，所述角度调节机构还包括固定至所述角度调节座并与该弧形板的弧形边缘配合的压板。

9、优选地，该加热系统还包括用于调节所述热风加热器相对所述管材的位置的轴向调节机构、垂向调节机构和径向调节机构，所述轴向调节机构设置为能够沿平行于所述管材的中心轴线的第一方向调节所述热风加热器的位置；所述垂向调节机构设置为能够沿与所述第一方向和所述管材的中心轴线相垂直的第二方向调节所述热风加热器的位置；所述径向调节机构设置为能够沿朝向或远离所述管材的中心轴线的第三方向调节所述热风加热器的位置，所述弧形引导单元位于所述轴向调节机构、垂向调节机构和径向调节机构中的一者上。

10、优选地，所述管材表面加热器具有沿环绕所述管材的周向布置的多个加热元件，该加热元件为红外陶瓷加热板、红外灯管、电加热棒或金属加热板。

11、优选地，该加热系统还包括用于加热所述增强带材的位于所述出风口上游的部分的预热加热器。

12、本实用新型的第二方面提供一种带式缠绕机，包括机架、回转安装至该机架上并能够绕管材的中心轴线转动的旋转框架以及环绕该旋转框架的回转轴线布置并分别安装至该旋转框架的多个带盘和上述加热系统，所述热风加热器的出风口设置为临近由相应所述带盘释放的增强带材的缠入位置。

13、优选地，所述旋转框架上安装有带盘移动支架，该带盘移动支架能够被调节为沿平行于所述管材的中心轴线的方向将所述带盘移动至不同轴向相对位置，所述热风加热器通过热风加热安装架连接至所述带盘移动支架，所述管材表面加热器通过管材表面加热安装架安装至该热风加热安装架或所述旋转框架上。

14、优选地，所述管材表面加热安装架包括沿平行于所述管材的中心轴线的方向延伸的第一连接杆和通过十字节连接至该第一连接杆并沿所述管材的径向延伸的第二连接杆，所述管材表面加热器连接至该第二连接杆的朝向所述管材的一端。

15、本实用新型的第三方面提供一种带材增强复合管生产线，包括上述带式缠绕机。

16、通过上述技术方案，本实用新型的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统利用热风加热器对增强带材的即将进入缠入位置的部分和/或缠入位置附近的管材表面进行加热，并利用管材表面加热器对管材的位于缠入位置上游的部分进行加热，由此使得管材表面在进入缠入位置之前即可达到适于与增强带材熔接的温度，从而在增强带材被螺旋缠绕至该管材表面上之后具有较高的熔接质量，且工艺要求相对宽泛。并且，由于在管材的不同轴向位置同时实施加热，因而可以在生产中大大提高管材的轴向运行速度，由此大幅提高带式增强塑料复合管道的生产效率，如直径为4英寸的玻纤带增强rtp管的生产速度可达到2m/min。基于上述加热系统，带式缠绕机及具有其的带材增强复合管生产线可适应各种表面具有塑料层的增强带材的复合要求，如可高效地将玻纤带、钢帘线带、芳纶带、涤纶带等高质量地螺旋缠绕并复合粘接至管材的表面。

技术特征：

1.一种用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，该加热系统包括用于调节所述热风加热器(61)的出风角度的角度调节机构(62)，该角度调节机构(62)包括角度调节座(621)和在所述出风口的远离所述管材(7)的一侧与该角度调节座(621)配合的弧形引导单元，所述热风加热器(61)安装于所述角度调节座(621)上，所述弧形引导单元能够引导所述角度调节座(621)沿与所述管材(7)的中心轴线相垂直的弧形轨迹运动以调节所述热风加热器(61)的出风角度。

3.根据权利要求2所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，所述弧形引导单元设置为使得：所述角度调节座(621)沿弧形轨迹运动时，所述出风口的位置基本不发生变化。

4.根据权利要求2所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，所述弧形引导单元设置为能够引导所述角度调节座(621)沿圆弧轨迹运动，其中，所述圆弧轨迹的圆心位于所述出风口处和/或所述出风口与所述缠入位置之间的空间中。

5.根据权利要求2所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，所述弧形引导单元为弧形板(622)，所述角度调节机构(62)还包括固定至所述角度调节座(621)并与该弧形板(622)的弧形边缘配合的压板(623)。

6.根据权利要求2所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，该加热系统还包括用于调节所述热风加热器(61)相对所述管材(7)的位置的轴向调节机构(65)、垂向调节机构(64)和径向调节机构(63)，所述轴向调节机构(65)设置为能够沿平行于所述管材(7)的中心轴线的第一方向调节所述热风加热器(61)的位置；所述垂向调节机构(64)设置为能够沿与所述第一方向和所述管材(7)的中心轴线相垂直的第二方向调节所述热风加热器(61)的位置；所述径向调节机构(63)设置为能够沿朝向或远离所述管材(7)的中心轴线的第三方向调节所述热风加热器(61)的位置，所述弧形引导单元位于所述轴向调节机构(65)、垂向调节机构(64)和径向调节机构(63)中的一者上。

7.根据权利要求1所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，所述管材表面加热器(67)具有沿环绕所述管材(7)的周向布置的多个加热元件(671)，该加热元件(671)为红外陶瓷加热板、红外灯管、电加热棒或金属加热板。

8.根据权利要求1所述的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统，其特征在于，该加热系统还包括用于加热所述增强带材(5)的位于所述出风口上游的部分的预热加热器(69)。

9.一种带式缠绕机，其特征在于，包括机架(1)、回转安装至该机架(1)上并能够绕管材(7)的中心轴线转动的旋转框架(2)以及环绕该旋转框架(2)的回转轴线布置并分别安装至该旋转框架(2)的多个带盘(4)和根据权利要求1至8中任意一项所述的加热系统，所述热风加热器(61)的出风口设置为临近由相应所述带盘(4)释放的增强带材(5)的缠入位置。

10.根据权利要求9所述的带式缠绕机，其特征在于，所述旋转框架(2)上安装有带盘移动支架(3)，该带盘移动支架(3)能够被调节为沿平行于所述管材(7)的中心轴线的方向将所述带盘(4)移动至不同轴向相对位置，所述热风加热器(61)通过热风加热安装架(66)连接至所述带盘移动支架(3)，所述管材表面加热器(67)通过管材表面加热安装架(68)安装至该热风加热安装架(66)或所述旋转框架(2)上。

11.根据权利要求10所述的带式缠绕机，其特征在于，所述管材表面加热安装架(68)包括沿平行于所述管材(7)的中心轴线的方向延伸的第一连接杆(681)和通过十字节(683)连接至该第一连接杆(681)并沿所述管材(7)的径向延伸的第二连接杆(682)，所述管材表面加热器(67)连接至该第二连接杆(682)的朝向所述管材(7)的一端。

12.一种带材增强复合管生产线，其特征在于，包括根据权利要求9至11中任意一项所述的带式缠绕机。

技术总结本技术涉及管道制造设备领域，公开了一种带材增强复合管生产线、带式缠绕机及其加热系统，该加热系统包括热风加热器(61)和管材表面加热器(67)，所述热风加热器(61)设置为能够通过吹送热风而加热增强带材(5)螺旋缠绕于管材(7)上的缠入位置以及/或者所述增强带材(5)和/或所述管材(7)的与该缠入位置相邻的部分；所述管材表面加热器(67)设置为至少部分地环绕并能够加热所述管材(7)的位于所述缠入位置上游的部分。本技术提供的用于带式缠绕增强塑料管材的加热系统能够有效保证增强带材的熔接质量，并显著提高带式增强塑料复合管道的生产效率。技术研发人员：蒯一希受保护的技术使用者：四川金石东方新材料科技有限公司技术研发日：20240116技术公布日：2024/9/17