一种具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构及其加工工装的制作方法

1.本发明涉及异形聚乙烯缠绕管领域，更具体地说，涉及一种具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构及其加工工装。


背景技术：

2.异形聚乙烯缠绕管主要以hdpe树脂为原料，以聚丙烯（pp）波纹管为骨架管，采用缠绕成型工艺制成的异形结构壁管材，异形聚乙烯缠绕管系列管材是以塑代钢、以塑代水泥的换代产品，该产品适用于各种地理和地质条件不同的土壤环境、不同深度的地下埋设，以及特殊地面的敷设，适用于远距离低压输水、城市给排水、海水输送、农田灌溉等输送工程。
3.异形聚乙烯缠绕管的生产工艺过程是：将原料按一定的配比装入搅拌装置中进行搅拌，待混合均匀后经真空送料装置送至中间料仓贮存，然后由真空送料装置送至挤出机中加热、塑化、均化后，经流道、口模分别挤出成平料带和用以包覆pp骨架管的弧形料带，等距地缠绕在旋转的模具表面上，从而制得各种结构形式的制品。
4.异形聚乙烯缠绕管在使用过程中会受到内部运输的压力和外界土壤的压力，虽然异形聚乙烯缠绕管能够通过绕制的pp骨架管对所受压力进行缓冲和抵消，但是在压力较大的情况下pp骨架管由于承压面积小，易在受压初期出现瘪塌的情况，进而直接影响了异形聚乙烯缠绕管的抗压能力，降低了异形聚乙烯缠绕管的使用寿命。


技术实现要素：

5.1．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具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构及其加工工装，可以通过椭型承力条、抗力空心球和分力撑杆的配合，提高了pp骨架管的抗压能力，在pp骨架管受压产生形变时，能够通过分力撑杆和椭型承力条的形变牵引作用，增大pp骨架管的承力面积，进而有效避免pp骨架管在承压初期出现瘪塌的情况，有效提高了异形聚乙烯缠绕管的抗压能力，延长了异形聚乙烯缠绕管的使用寿命。
6.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
7.一种具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构，包括输送芯管和缠绕在输送芯管上的pp骨架管，所述pp骨架管内设置有与其同轴线的椭型承力条，所述椭型承力条外端固定连接有多个抗力空心球，所述抗力空心球靠近输送芯管一端固定连接有承力柱，所述承力柱靠近输送芯管一端与pp骨架管内壁固定连接，且承力柱远离输送芯管一端与椭型承力条固定连接，所述抗力空心球靠近pp骨架管一端固定连接有多个均匀分布的分力撑杆，所述分力撑杆靠近pp骨架管一端固定连接有点面转换弧片，且点面转换弧片与pp骨架管内壁固定连接，所述分力撑杆外端固定连接有多个支撑伞骨，且支撑伞骨另一端与点面转换弧片固定连接，通过椭型承力条、抗力空心球和分力撑杆的配合，提高了pp骨架管的抗压能力，在
pp骨架管受压产生形变时，能够通过分力撑杆和椭型承力条的形变牵引作用，增大pp骨架管的承力面积，进而有效避免pp骨架管在承压初期出现瘪塌的情况，有效提高了异形聚乙烯缠绕管的抗压能力，延长了异形聚乙烯缠绕管的使用寿命。
8.进一步的，所述抗力空心球左右两端均滑动连接有增力弹性管，所述增力弹性管靠近椭型承力条一端延伸至抗力空心球内，并固定连接有与其相配合的催化蘑菇头，所述椭型承力条内开设有与抗力空心球相对应位置的压力转化球腔，所述催化蘑菇头与椭型承力条固定连接，并与压力转化球腔相接通，在椭型承力条产生形变时，能够带动增力弹性管做出动作，使得增力弹性管产生延伸动作，在增加pp骨架管抗压性的同时，还有效通过增加受压面积的作用，降低压力对pp骨架管的损伤，有效提高pp骨架管的使用寿命，并且在受压结束后，能够有效辅助pp骨架管进行恢复形变，降低持续形变对异形聚乙烯缠绕管造成的损伤。
9.进一步的，所述分力撑杆远离pp骨架管一端延伸至抗力空心球内，并固定连接有联动顶块，所述联动顶块远离pp骨架管一端固定连接有联动条，所述联动条远离pp骨架管一端延伸至压力转化球腔内，并连接有压力分解囊。
10.进一步的，所述压力分解囊外端固定连接有多个分解弧块，且分解弧块与联动条，所述压力分解囊内填充有分解液，在pp骨架管受压较大产生较大形变时，能够通过分力撑杆和联动条的联动，对压力分解囊进行撕破，便于压力分解囊释放分解液，为后续抗压程度提供保障。
11.进一步的，所述催化蘑菇头内开设有与压力转化球腔相接通的催化孔，所述催化孔靠近增力弹性管一端固定连接有多个弧形封片，且多个弧形封片组成一个完整的封堵片，所述弧形封片远离增力弹性管一端通过丝线固定连接有多个分解催化颗粒，所述分解催化颗粒与分解液相配合，分解催化颗粒能够促进分解液进行分解反应，在pp骨架管受到较大的变形压力时，能够推动增力弹性管产生较大位移，增大压力分解的效果，有避免压力过大对异形聚乙烯缠绕管造成的损伤，降低异形聚乙烯缠绕管出现局部受力的情况。
12.进一步的，所述分解液为过氧化氢溶液，所述分解催化颗粒为铜氨络合物，铜氨络合物能够促进过氧化氢分解，有效提高过氧化氢的分解效率，提高压力分解反应效率，减少pp骨架管的承压损伤。
13.进一步的，所述增力弹性管远离椭型承力条一端延伸至pp骨架管内，并固定连接有隔温封片，所述增力弹性管内固定连接有弹性透气填料，所述pp骨架管上开设有与增力弹性管相配合的滑孔，且隔温封片与滑孔卡接，增力弹性管初始状态收缩在pp骨架管内，在椭型承力条形变后会做出一次延伸，辅助pp骨架管分解压力，在分解液和分解催化颗粒反应后，能够做出二次延伸，有效增加pp骨架管的抗压效果，促进瞬时压力的分解，有效保护异形聚乙烯缠绕管。
14.另外，本发明还公开了一种具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构的加工工装，包括与pp骨架管相配合的引导工装，所述引导工装上端开设有引导槽，所述引导槽内壁固定连接有感应式调整弧块，所述感应式调整弧块上端固定连接有与pp骨架管相配合的承力引导弧块，所述承力引导弧块上端开设有多个承力引导槽，所述承力引导槽内转动连接有引导滚珠，所述承力引导槽内壁固定连接有与引导滚珠相配合的承力反馈弧片，在异形聚乙烯缠绕管加工过程中，通过承力引导弧块和引导滚珠对pp骨架管进行引导，有效提高pp骨
架管移动过程的顺滑度，提高pp骨架管的绕接精度，进而提高了异形聚乙烯缠绕管的加工质量。
15.进一步的，所述感应式调整弧块内开设有调节腔，所述调节腔靠近承力引导弧块一侧内壁固定连接有多个感应弧片，所述感应弧片远离承力引导弧块一端固定连接有感应弧片，且感应弧片另一端与调节腔内壁固定连接，所述感应弧片和调节腔之间固定连接有套设在感应形变柱外端的弹性套，感应形变柱采用电活性聚合物制成。
16.进一步的，所述承力反馈弧片内设置有压力感应器，所述压力感应器通过导线与感应弧片电性连接，所述感应弧片通过导线与感应形变柱电性连接，通过压力感应器传输的承压状态，使得感应形变柱能够带动感应式调整弧块做出相适用的形变，进而提高引导工装的适用性，能够对不同规格的pp骨架管进行支撑，在提高异形聚乙烯缠绕管加工效率和自动化程度的同时，还有效降低了异形聚乙烯缠绕管加工的投入成本，提高异形聚乙烯缠绕管的经济效益。
17.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案通过椭型承力条、抗力空心球和分力撑杆的配合，提高了pp骨架管的抗压能力，在pp骨架管受压产生形变时，能够通过分力撑杆和椭型承力条的形变牵引作用，增大pp骨架管的承力面积，进而有效避免pp骨架管在承压初期出现瘪塌的情况，有效提高了异形聚乙烯缠绕管的抗压能力，延长了异形聚乙烯缠绕管的使用寿命。
18.（2）在椭型承力条产生形变时，能够带动增力弹性管做出动作，使得增力弹性管产生延伸动作，在增加pp骨架管抗压性的同时，还有效通过增加受压面积的作用，降低压力对pp骨架管的损伤，有效提高pp骨架管的使用寿命，并且在受压结束后，能够有效辅助pp骨架管进行恢复形变，降低持续形变对异形聚乙烯缠绕管造成的损伤。
19.（3）在pp骨架管受压较大产生较大形变时，能够通过分力撑杆和联动条的联动，对压力分解囊进行撕破，便于压力分解囊释放分解液，为后续抗压程度提供保障。
20.（4）在pp骨架管受到较大的变形压力时，能够推动增力弹性管产生较大位移，增大压力分解的效果，有避免压力过大对异形聚乙烯缠绕管造成的损伤，降低异形聚乙烯缠绕管出现局部受力的情况。
21.（5）在椭型承力条形变后会做出一次延伸，辅助pp骨架管分解压力，在分解液和分解催化颗粒反应后，能够做出二次延伸，有效增加pp骨架管的抗压效果，促进瞬时压力的分解，有效保护异形聚乙烯缠绕管。
22.（6）通过承力引导弧块和引导滚珠对pp骨架管进行引导，有效提高pp骨架管移动过程的顺滑度，提高pp骨架管的绕接精度，进而提高了异形聚乙烯缠绕管的加工质量。
23.（7）通过压力感应器传输的承压状态，使得感应形变柱能够带动感应式调整弧块做出相适用的形变，进而提高引导工装的适用性，能够对不同规格的pp骨架管进行支撑，在提高异形聚乙烯缠绕管加工效率和自动化程度的同时，还有效降低了异形聚乙烯缠绕管加工的投入成本，提高异形聚乙烯缠绕管的经济效益。
附图说明
24.图1为本发明的异形聚乙烯缠绕管轴测结构示意图；
图2为本发明的异形聚乙烯缠绕管爆炸结构示意图；图3为本发明的异形聚乙烯缠绕管主视剖面结构示意图；图4为本发明的pp骨架管局部轴测结构示意图；图5为本发明的未受压时pp骨架管主视剖面结构示意图；图6为本发明的增力弹性管和催化蘑菇头配合剖视结构示意图；图7为本发明的受压时pp骨架管主视剖面结构示意图；图8为本发明的异形聚乙烯缠绕管加工时主视结构示意图；图9为本发明的图8中a处结构示意图。
25.图中标号说明：1输送芯管、101pp骨架管、2椭型承力条、201压力转化球腔、3抗力空心球、301承力柱、4分力撑杆、401点面转换弧片、402支撑伞骨、403联动顶块、404联动条、5增力弹性管、501隔温封片、502弹性透气填料、6压力分解囊、601分解弧块、602分解液、7催化蘑菇头、701催化孔、702弧形封片、703分解催化颗粒、10引导工装、1001引导槽、11感应式调整弧块、1101调节腔、1102感应弧片、1103感应形变柱、1104弹性套、12承力引导弧块、1201承力引导槽、1202承力反馈弧片、13引导滚珠。
具体实施方式
26.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。
27.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。
28.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。
29.实施例1：请参阅图1-7，一种具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构及其加工工装，包括输送芯管1和缠绕在输送芯管1上的pp骨架管101，pp骨架管101内设置有与其同轴线的椭型承力条2，椭型承力条2外端固定连接有多个抗力空心球3，抗力空心球3靠近输送芯管1一端固定连接有承力柱301，承力柱301靠近输送芯管1一端与pp骨架管101内壁固定连接，且承力柱301远离输送芯管1一端与椭型承力条2固定连接，抗力空心球3靠近pp骨架管101一端固定连接有多个均匀分布的分力撑杆4，分力撑杆4靠近pp骨架管101一端固定连接有点面转换弧片401，且点面转换弧片401与pp骨架管101内壁固定连接，分力撑杆4外端固定连接有多
个支撑伞骨402，且支撑伞骨402另一端与点面转换弧片401固定连接，通过椭型承力条2、抗力空心球3和分力撑杆4的配合，提高了pp骨架管101的抗压能力，在pp骨架管101受压产生形变时，能够通过分力撑杆4和椭型承力条2的形变牵引作用，增大pp骨架管101的承力面积，进而有效避免pp骨架管101在承压初期出现瘪塌的情况，有效提高了异形聚乙烯缠绕管的抗压能力，延长了异形聚乙烯缠绕管的使用寿命。
30.请参阅图1-4，抗力空心球3左右两端均滑动连接有增力弹性管5，增力弹性管5靠近椭型承力条2一端延伸至抗力空心球3内，并固定连接有与其相配合的催化蘑菇头7，椭型承力条2内开设有与抗力空心球3相对应位置的压力转化球腔201，催化蘑菇头7与椭型承力条2固定连接，并与压力转化球腔201相接通，在椭型承力条2产生形变时，能够带动增力弹性管5做出动作，使得增力弹性管5产生延伸动作，在增加pp骨架管101抗压性的同时，还有效通过增加受压面积的作用，降低压力对pp骨架管101的损伤，有效提高pp骨架管101的使用寿命，并且在受压结束后，能够有效辅助pp骨架管101进行恢复形变，降低持续形变对异形聚乙烯缠绕管造成的损伤。
31.请参阅图5-7，分力撑杆4远离pp骨架管101一端延伸至抗力空心球3内，并固定连接有联动顶块403，联动顶块403远离pp骨架管101一端固定连接有联动条404，联动条404远离pp骨架管101一端延伸至压力转化球腔201内，并连接有压力分解囊6，椭型承力条2和抗力空心球3采用隔温材料制成，以避免在加工过程中分解液602受热分解，有效保证分解液602的有效性。
32.请参阅图5和图7，压力分解囊6外端固定连接有多个分解弧块601，且分解弧块601与联动条404，压力分解囊6内填充有分解液602，在pp骨架管101受压较大产生较大形变时，能够通过分力撑杆4和联动条404的联动，对压力分解囊6进行撕破，便于压力分解囊6释放分解液602，为后续抗压程度提供保障。
33.请参阅图6，催化蘑菇头7内开设有与压力转化球腔201相接通的催化孔701，催化孔701靠近增力弹性管5一端固定连接有多个弧形封片702，且多个弧形封片702组成一个完整的封堵片，弧形封片702远离增力弹性管5一端通过丝线固定连接有多个分解催化颗粒703，分解催化颗粒703与分解液602相配合，分解催化颗粒703能够促进分解液602进行分解反应，在pp骨架管101受到较大的变形压力时，能够推动增力弹性管5产生较大位移，增大压力分解的效果，有避免压力过大对异形聚乙烯缠绕管造成的损伤，降低异形聚乙烯缠绕管出现局部受力的情况。
34.请参阅图1-7，分解液602为过氧化氢溶液，分解催化颗粒703为铜氨络合物，铜氨络合物能够促进过氧化氢分解（2h2o2==[cu(nh3)4]
2
==2h2o o2↑
），有效提高过氧化氢的分解效率，提高压力分解反应效率，减少pp骨架管101的承压损伤。
[0035]
请参阅图5-7，增力弹性管5远离椭型承力条2一端延伸至pp骨架管101内，并固定连接有隔温封片501，增力弹性管5内固定连接有弹性透气填料502，pp骨架管101上开设有与增力弹性管5相配合的滑孔，且隔温封片501与滑孔卡接，增力弹性管5初始状态收缩在pp骨架管101内，在椭型承力条2形变后会做出一次延伸，辅助pp骨架管101分解压力，在分解液602和分解催化颗粒703反应后，能够做出二次延伸，有效增加pp骨架管101的抗压效果，促进瞬时压力的分解，有效保护异形聚乙烯缠绕管。
[0036]
请参阅图1-7，在异形聚乙烯缠绕管使用过程中，由于输送压力和外界土壤的压
力，会使得pp骨架管101产生一定的形变，在压力较小时，分力撑杆4会传递压力，使得椭型承力条2和抗力空心球3产生形变，进而通过抗力空心球3的形变带动增力弹性管5产生位移，使得增力弹性管5产生一次延伸，增加pp骨架管101的承压面积，还能够通过分力撑杆4、抗力空心球3和椭型承力条2提高pp骨架管101的承压强度，进而有效提高pp骨架管101的抗压性，有效避免pp骨架管101在承压初期出现瘪塌的情况；在压力较大时，pp骨架管101、椭型承力条2和抗力空心球3会产生较大的形变，使得分力撑杆4通过联动顶块403作用于联动条404动作，使得联动条404通过分解弧块601撕破压力分解囊6，释放出分解液602，并且由于椭型承力条2的形变挤压，会使得分解液602进入催化蘑菇头7内，与分解催化颗粒703接触，使得分解液602产生分解，生成大量的水和氧气，水和氧气不断作用于增力弹性管5内的弹性透气填料502，使得增力弹性管5冲破隔温封片501和滑孔的卡接力，产生二次延伸，有效增加pp骨架管101的抗压效果，促进瞬时压力的分解，有效保护异形聚乙烯缠绕管；通过椭型承力条2、抗力空心球3和分力撑杆4的配合，提高了pp骨架管101的抗压能力，在pp骨架管101受压产生形变时，能够通过分力撑杆4和椭型承力条2的形变牵引作用，增大pp骨架管101的承力面积，进而有效避免pp骨架管101在承压初期出现瘪塌的情况，有效提高了异形聚乙烯缠绕管的抗压能力，延长了异形聚乙烯缠绕管的使用寿命。
[0037]
实施例2：请参阅图8和图9，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于：一种具有高抗压的异形聚乙烯缠绕管结构的加工工装，包括与pp骨架管101相配合的引导工装10，引导工装10上端开设有引导槽1001，引导槽1001内壁固定连接有感应式调整弧块11，感应式调整弧块11上端固定连接有与pp骨架管101相配合的承力引导弧块12，承力引导弧块12上端开设有多个承力引导槽1201，承力引导槽1201内转动连接有引导滚珠13，承力引导槽1201内壁固定连接有与引导滚珠13相配合的承力反馈弧片1202，在异形聚乙烯缠绕管加工过程中，通过承力引导弧块12和引导滚珠13对pp骨架管101进行引导，有效提高pp骨架管101移动过程的顺滑度，提高pp骨架管101的绕接精度，进而提高了异形聚乙烯缠绕管的加工质量。
[0038]
请参阅图8和图9，感应式调整弧块11内开设有调节腔1101，调节腔1101靠近承力引导弧块12一侧内壁固定连接有多个感应弧片1102，感应弧片1102远离承力引导弧块12一端固定连接有感应弧片1102，且感应弧片1102另一端与调节腔1101内壁固定连接，感应弧片1102和调节腔1101之间固定连接有套设在感应形变柱1103外端的弹性套1104，感应形变柱1103采用电活性聚合物制成。
[0039]
请参阅图8和图9，承力反馈弧片1202内设置有压力感应器，压力感应器通过导线与感应弧片1102电性连接，感应弧片1102通过导线与感应形变柱1103电性连接，通过压力感应器传输的承压状态，使得感应形变柱1103能够带动感应式调整弧块11作出相适用的形变，进而提高引导工装10的适用性，能够对不同规格的pp骨架管101进行支撑，在提高异形聚乙烯缠绕管加工效率和自动化程度的同时，还有效降低了异形聚乙烯缠绕管加工的投入成本，提高异形聚乙烯缠绕管的经济效益。
[0040]
请参阅图8和图9，在异形聚乙烯缠绕管加工过程中，引导工装10对pp骨架管101进行引导，根据pp骨架管101的规格不同，会使得承力反馈弧片1202内的压力感应器感应到不
同的压力，压力数据传递至感应弧片1102上，使得感应弧片1102作用于感应形变柱1103产生形变，若pp骨架管101规格较小，使得压力数据较小，此时感应弧片1102向感应形变柱1103内输送较大的电流，使得感应形变柱1103产生体积增大的形变，支撑感应式调整弧块11产生胀大形变，缩小承力引导弧块12的引导口径，提高承力引导弧块12对pp骨架管101的包裹效果，有效保证支撑引导的稳定性，反之，若pp骨架管101规格较大，压力数据较大，此时感应弧片1102向感应形变柱1103内输送较小的电流，或者输送电流，使得感应式调整弧块11产生较小的形变，或者感应式调整弧块11不形变，有效保持引导工装10引导的稳定性，通过压力感应器传输的承压状态，使得感应形变柱1103能够带动感应式调整弧块11作出相适用的形变，进而提高引导工装10的适用性，能够对不同规格的pp骨架管101进行支撑，在提高异形聚乙烯缠绕管加工效率和自动化程度的同时，还有效降低了异形聚乙烯缠绕管加工的投入成本，提高异形聚乙烯缠绕管的经济效益；此外，压力感应器的压力数据和感应弧片1102的电流状况有一个中间浮动的标准数据，根据这个数据判断压力数据的大小，便于感应弧片1102作出不同的判断和反应，这个标准数据本领域技术人员可根据实际加工需求自行设定，此处不做赘述。
[0041]
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。