新型钢带增强复合带材结构.pdf

本发明是一种新型钢带增强复合带材结构，带材本体包括基板和垂直于基板，并沿带材长度方向延伸的加强肋，加强肋分为主加强肋和副加强肋，主加强肋两侧设置有副加强肋，且主加强肋的高度高于副加强肋，主加强肋和副加强肋形成高低交错的结构。保护了主加强肋在加工应用过程中不会受到破坏，从而提高塑钢缠绕直肋管的环刚度。

1.  一种新型钢带增强复合带材结构，带材本体包括基板和垂直于基板，并沿带材长度方向延伸的加强肋，其特征是：加强肋分为主加强肋和副加强肋，主加强肋两侧设置有副加强肋，且主加强肋的高度高于副加强肋，且主加强肋和副加强肋之间具有基本相同的间隙，主加强肋和副加强肋形成高低交错的结构。

2.  如权利要求1所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于所述主加强肋，至少具有一个。

3.  如权利要求2所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于主加强肋设置有两个，并列设置于基板上，每个主加强肋的两侧都设置有副加强肋，且两个副加强肋与主加强肋的之间的间距是相同的，副加强肋保持与主加强肋相同的间距。

4.  如权利要求1所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于所述主加强肋，其至少设置两个，在设置两个主加强肋的情况下，两个主加强肋并列设置于基板上，两个主加强肋之间的间距小于主加强肋的高度，且两个主加强肋上部通过顶板进行连接，两个主加强肋形成一体结构，此时主加强肋的外侧均设置副加强肋，副加强肋与两个一体化的主加强肋之间形成高低交错的结构。

5.  如权利要求4所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于上述的主加强肋，其两个一体化的主加强肋和副加强肋可以构成一个结构单元，所述基板上可以设置一个以上的所述结构单元。

6.  如权利要求4所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于上述顶板可采用有利于埋地时泥土填埋的横截面呈倾斜方式或弧形的结构形式进行布置。

7.  如权利要求1所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于所述副加强肋与主加强肋之间，可以通过护板进行连接，所述护板从副加强肋的顶部或上部引出，向上连接到主加强肋的上部或顶部，使副加强肋和主加强肋之间形成一空心结构。

8.  如权利要求1所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于所述主加强肋与副加强肋，其高度比约为2.5∶1-1.2∶1，且主加强肋与副加强肋之间间距小于副加强肋的高度。

9.  如权利要求1所述的新型钢带增强复合带材结构，其特征在于所述副加强肋，其内设置有钢带，钢带是一字形、工字、T形、塔形结构的任意一种。

新型钢带增强复合带材结构
技术领域
本发明涉及一种管材，尤其涉及一种用于制作塑钢缠绕管的带材结构。
背景技术
目前，螺旋缠绕管道可利用塑料或塑钢复合的板、带、管及异型材通过专用或通用的缠绕设备进行生产。用作重力自流液体输送的缠绕管，主要注重其承受外压或冲击的性能。因此在采用各种结构壁管可在保持同样的性能指标下，利用带材进行螺旋缠绕管的生产，能够节省材料从而降低生产成本。
现有技术中，塑钢复合即以弹性模量远超塑料的钢带作为管材的加强肋，集钢、塑两种材料的优点于一身，可有效减少塑料用量，进一步降低成本。塑钢复合结构壁缠绕管按其结构特点有两大类型，一种是管体外带有从管体垂直向外凸起的实心加强肋，加强肋中夹有同样从管体向外凸起的钢带增强，这种管常称为塑钢缠绕直肋管(简称塑钢缠绕管)。另一种是管体外带有从管体向外凸起的空心加强肋，加强肋中夹有同样从管体向外凸起呈开口的钢带增强，这种管常称为塑钢螺旋波纹管。塑钢缠绕直肋管的钢带形状简单，常与管体及外覆塑料同时挤出为平直带材，再通过螺旋缠绕，使相邻带材交叉接合形成管材。塑钢螺旋波纹管的钢带形状复杂，缠绕成管时，因钢带的卷绕力很大，需要分离卷绕。所以生产及应用中以塑钢缠绕直肋管应用居多。
然塑钢缠绕直肋管由于其管壁仅仅存在单一的一条加强肋，没有有效地防护措施，在实际的应用过程中，经常会因为施工或者其它的原因对加强肋造成破坏，这样就影响了塑钢缠绕直肋管的质量，造成其环刚度下降。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种用于制作塑钢缠绕管的新型钢带增强复合带材结构，该带材结构改良加强肋的结构，保护了加强肋在加工应用过程中不会受到破坏，从而提高塑钢缠绕直肋管的环刚度。
本发明的另一个目地是提供一种新型钢带增强复合带材结构，该结构通过增加加强肋的设置提高了塑钢缠绕管的环刚度，使塑钢缠绕管在施工或应用过程中不会由于外力作用而破坏其结构，保证了塑钢缠绕管的质量。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型钢带增强复合带材结构，带材本体包括基板和垂直于基板，并沿带材长度方向延伸的加强肋，其特征是：加强肋分为主加强肋和副加强肋，主加强肋两侧设置有副加强肋，且主加强肋的高度高于副加强肋，且主加强肋和副加强肋之间具有基本相同的间隙，主加强肋和副加强肋形成高低交错的结构。主加强肋两侧设置辅助的副加强肋，有利于强化主加强肋的结构，同时从两个侧面对主加强肋进行保护，可有效地避免主加强肋任何一侧外力带来的破坏。
所述主加强肋，至少具有一个，更进一步，主加强肋设置有两个，并列设置于基板上，每个主加强肋的两侧都设置有副加强肋，且两个副加强肋与主加强肋的之间的间距是相同的，副加强肋保持与主加强肋相同的间距，使主加强肋两侧保护作用一致，形成有效地保护，两个主加强肋，更有利于形成环刚度高的管材结构。
所述主加强肋，其至少设置两个，在设置两个主加强肋的情况下，两个主加强肋并列设置于基板上，两个主加强肋之间的间距小于主加强肋的高度，且两个主加强肋上部通过顶板进行连接，进一步加强主加强肋的稳定性，防止其在弯曲卷绕或使用、运输过程中倒伏。两个主加强肋形成一体结构，此时主加强肋的外侧均设置副加强肋，副加强肋与两个一体化的主加强肋之间形成高低交错的结构。
上述的主加强肋，其两个一体化的主加强肋和副加强肋可以构成一个结构单元，所述基板上可以设置一个以上的所述结构单元。
上述顶板可采用有利于埋地时泥土填埋的横截面呈倾斜方式或弧形的结构形式进行布置。
上述顶板与基板、主加强肋之间形成空心结构，有利于消除带材加工时所产生的应力变形，保持带材加工时结构的稳定性。
所述副加强肋与主加强肋之间，可以通过护板进行连接，所述护板从副加强肋的顶部或上部引出，向上连接到主加强肋的上部或顶部，使副加强肋和主加强肋之间形成一空心结构，该结构更有利于保护主加强肋，增加带材结构的环刚度。
所述主加强肋与副加强肋，其高度比约为2.5∶1-1.2∶1，且主加强肋与副加强肋之间保持适当间距，该间距通常小于副加强肋的高度，这样副加强肋与主加强肋之间相距较近，其主要作用是保证主加强肋在弯曲卷绕和使用过程中的稳定性，防止其倒伏。这样主加强肋的钢带高度与厚度比可尽量选用工艺允许的最大值，以提高材料的利用率，降低生产成本，同时又可保证结构的稳定性。多个主加强肋存在的情况下，主加强肋之间的间距则可加大，以利于埋地时的泥土填埋，并增加了管子的纵向柔性。
所述副加强肋，其内设置有钢带，钢带是一字形、工字、T形、塔形结构的任意一种。
所述顶板和护板可采用加强层加强，即在顶板或护板任意一个内设置加强层，加强层的材料为弹性模量和强度超过带材塑料本身的纤维编织层(如玻璃纤维、碳纤维及其他各向异性的高分子材料和复合材料)、塑料或金属丝、带、网以及其他适用的材料。加强层可与带材一次挤出也可外贴缠绕。其作用是加强顶板和基板的强度及防破损性能，并节省用于顶板和基板的塑料材料。
本发明利用塑钢缠绕管本身的特点，改进了加强肋的设置方式，由单一的一个加强肋增加了副加强肋，这样加强肋的钢带高度与厚度比可尽量选用工艺允许的最大值，以提高材料的利用率，降低生产成本，同时又可保证结构的稳定性。
且主加强肋和副加强肋可通过多种方式设置，能够最大可能地强化加强肋的结构，有利于增加塑钢缠绕管的环刚度。
附图说明
图1为本发明实施例1塑钢缠绕管带材截面图，
图2为本发明实施例1塑钢缠绕管带材搭接示意图，
图3为本发明实施例2塑钢缠绕管带材截面图，
图4为本发明实施例3塑钢缠绕管带材截面图，
图5为本发明实施例3塑钢缠绕管带材搭接示意图，
图6为本发明实施例4塑钢缠绕管带材截面图，
图7为本发明实施例4塑钢缠绕管搭接示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施做详细说明。
图1和图2是本发明塑钢缠绕管带材的实施例1的结构示意图。在该实施方式中，带材是由基板1和加强肋构成，基板1的一侧具有接合部2，接合部2的接合面与基板1的平整面交错，在接合时，接合部2于另一个基板1搭结；
加强肋分为主加强肋3和副加强肋4，在每个基板1上，主加强肋3二个构成一组，每个主加强肋的两侧都设置有副加强肋3，主加强肋3与副加强肋4的高度比约为2∶1，且主加强肋3与副加强肋4中分别埋设有主钢带5和副钢带6，以增加主加强肋3与副加强肋4的强度。
副加强肋4与主加强肋3之间的间距约为两个主加强肋之间的间距的1/4，每个副加强肋4与主加强肋3之间的间距是相等的，而且所述副加强肋和主加强肋之间的间距小于副加强肋的高度，其主要作用是保证主加强肋在弯曲卷绕和使用过程中的稳定性，防止其倒伏。这样主加强肋的钢带高度与厚度比可尽量选用工艺允许的最大值，以提高材料的利用率，降低生产成本，同时又可保证结构的稳定性。在实际是生产中，设置有副加强肋的带材，其主加强肋之间的间距则可加大为未采用副加强肋带材的加强肋间距的2倍，以利于埋地时的泥土填埋，并增加了管子的纵向柔性。
基板1通常采用塑料，主加强肋3和副加强肋4内都设置有肋片，以强化它们的结构强度，所述的肋片为钢带，钢带外均匀包覆塑料构成主加强肋3和副加强肋4。塑料可以是聚乙烯、聚氯乙烯，以及其他适用的塑料材料。加强肋肋片材料也可以是其它金属材料以及弹性模量和强度远大于塑料的其他复合挠性材料。
图3是本发明塑钢缠绕管带材的实施例2的结构示意图。该实施方式中，基板10、接合部20、主加强肋30、副加强肋40及埋设于主加强肋30和副加强肋40中的钢带均与图1所述的方式相同，区别之处在于其副加强肋40与主加强肋30之间除底端通过基板10相连外，副加强肋40顶端与主加强肋30之间还可通过护板50相连，进一步加强主加强肋的稳定性，防止其在弯曲卷绕或使用、运输过程中倒伏。护板50采用了有利于埋地时泥土填埋的斜坡方式布置，这样护板50与基板10、主加强肋30、副加强肋40之间构成一空心结构，该空心结构强化了主加强肋30、副加强肋40的结构，增加了管材的环刚度，同时也有一定的缓冲作用，可以消除在带材加工过程中所产生的应力变形。
护板50外形可采用有利于埋地时泥土填埋的倾斜方式布置，即副加强肋40顶部延伸出护板50，护板50连接到主加强肋30的上部。
附图4到附图5是本发明塑钢缠绕管带材的实施例3的结构示意图。该实施方式中，基板11、接合部21、主加强肋31、副加强肋41及埋设于主加强肋31和副加强肋41中的钢带均与图1所述的方式相同，区别之处在于基板11上的主加强肋31采用每2条1组，且主加强肋31的顶端采用顶板61相连以加强其稳定性，主加强肋31和副加强肋41之间采用护板51相连，以强化主加强肋31和副加强肋41的结构。
主加强肋31采用每2条1组，设置于一个基板11上，主加强肋31的顶端可采用顶板61相连以加强其稳定性，顶板61外形可采用有利于埋地时泥土填埋的弧形方式布置；顶板61与基板11、两个主加强肋之间形成一空心结构。护板51采用倾斜方式布置，即副加强肋41顶部延伸出护板51，护板51连接到主加强肋41的上部，护板51、主加强肋31、副加强肋41和基板11形成一空心结构，这两个空心结构能够大大提供带材的强度和结构稳定性，避免各种外力破坏，还可以避免带材加工过程中应力变形带来的不良影响。
附图6到附图7是本发明塑钢缠绕管带材的实施例4的结构示意图。该实施方式中，基板12、接合部22、主加强肋32、副加强肋42及埋设于主加强肋32和副加强肋42中的钢带、顶板62、护板42均与图4所述的方式相同，区别之处在于顶板62采用了加强层621进行加强，基板12也采用加强层121进行加强，加强层621和121可以与带材一次挤出。
且该结构中，一副加强肋42设置于靠近接合部22的位置，能够强化接合部22的强度。
加强层621的材料为弹性模量和强度超过带材塑料本身的纤维编织层(如玻璃纤维、碳纤维及其他各向异性的高分子材料和复合材料)、塑料或金属丝、带、网以及其他适用的材料。加强层621可与带材一次挤出也可外贴缠绕，其作用是加强顶板和基板的强度及防破损性能，并节省用于顶板和基板的塑料材料。
总之，上述结构所构成管材的环刚度及材料利用率与螺旋波纹管相当，但且结构简单，不需要分离卷绕；加强肋分开布置，其结构稳定性由顶板、副加强肋与护板保证。其顶板和基板的加强层不仅可加强顶板和基板的强度及防破损性能，还可节省用于顶板和基板的塑料材料。带材搭接缝位于副加强肋之下，可增强接合部位的强度和承压能力，排除焊缝处的应力集中。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。