一种运用于大口径管材的热熔方法和热熔器与流程

[0001]
本发明涉及热熔器技术领域，尤其是一种运用于大口径管材的热熔方法和热熔器。


背景技术：

[0002]
热熔器是一种用于热塑性塑料管材、模具的加热熔化然后进行连接的专业熔接工具。热熔器在管道与配件等连接的过程中，起到了至关重要的作用。主要用于pvc管、pe管等管件熔接，现在市场的热熔器对于口径小于40mm的管材还是很好用的，但是对于口径大于90mm的管材熔接，其缺陷也是极为明显的。
[0003]
管材在实际使用中需要设计管道布局，这时候需要管件作为转接头配合使用，常见热熔器的工作原理是：操作人员一手执管材另一手执管件并同时将管件和管材分别套接在热熔器左右两端的熔接口上，热熔器分别对管材外表面和管件的内表面进行加热，然后将加热处理的管件与管材进行套接，实现熔接。
[0004]
实际操作过程中本领域技术人员发现上述熔接方式适用小口径管材，但是对于大口径管材的熔接存在以下缺陷：
[0005]
一：由于大口径管材的加热时间较长，而管材和管件的壁厚不一样，导致相同时间内管材加热程度达到需求，而管件加热的程度不够，熔接效果不好且易脱落；延长加热时间，那么管材易熔化变形，导致材料报废；
[0006]
二：大口径管材不容易拿捏，容易脱手，更何况需要操作人员一手执管材另一手执管件并同时将管件和管材分别套接在热熔器左右两端的熔接口上，施工起来较为困难，而且加热后的管材管件套接所需力气较大，对熔接效果的影响较大；
[0007]
三：大口径管材管件套接时容易将管件内壁上部分材料挤压造成凸起，凸起会影响管内流体流速，此时流体会对接口处产生作用力，久而久之，熔接处管道脱落。
[0008]
传统热熔器是通过加热热熔器模头到一定温度后对管材管件进行轴向加压迫使管材外壁和管件内壁同时渐进式熔化，到一定程度后将外壁表层已经熔融的管材头部插入内壁表层已经熔融的管件承口，利用内外模头既定的锥度将内外熔融层相互挤紧压实,而使得管材管件牢固熔接在一起达到良好的密封及承压效果的目的。
[0009]
其弊端在于管材管件同时对热熔模头轴向加压，两边的管材管件受压完全相等，但由于各种原因:1.两边熔烫余量常常会有所不同；2管件模头分量轻。
[0010]
相同温度下所带热量少,而管件截面积又比管材大得多,热量被传递损失更多；而管材这边正好相反,热熔模头分量相对较重,相同温度下模头所含热量多,而管材截面积相比通常较小,热量传递损失较少所以两边熔化速度通常存在快慢,会影响的施工的质量。同时模头压入时常因为操作工或装夹工具原因而产生较大的轴线偏差及晃动，从而产生结合表面熔化不均匀而没有达到足够的有效接触面而产生质量事故。
[0011]
此种渐进式的热熔方式会将一定量的熔融废渣推向管件内壁及管材插口根部,影响内壁光滑及管件外部美观,这样的方法另一个弊端在于到了较大口径的管道熔接是需要
非常大的轴向推力才能使得管材管件熔化，通常到了110mm规格就会很难操作,所以110mm以上规格通常只能选择熔接强度相对较低的对接焊法或者是成本更高同时强度欠佳的电熔管件连接，电熔接头承口内壁布有电阻丝，其通过与管材小间隙配合,管材预先插入管件然后向电阻丝通电加热一定时间使得管材管件结合部熔融粘接成一体达到密封承压效果，其主要弊端为管件制造成本较高,大规格的pe管道成本较高，加工出来尺寸公差较大，很难与管件配合成理想的小间隙状态，常常需要单批另配，浪费人力物力，以及管材管件结合面无压紧力而使得熔接处承压强度较差，更不要说再大口径的管道熔接。
[0012]
故而需要一种运用于大口径管材的热熔方法和热熔器用于克服上述不足。


技术实现要素：

[0013]
本发明是为了解决现有热熔器存在上述不足，提供一种能够满足大口径管材热熔需求的径向加热方式，进而均衡管材和管件的熔化程度，且便于管材与管件熔接，降低操作难度、提高工作效率，结构简单，使用方便的一种运用于大口径管材的热熔方法和热熔器。
[0014]
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：
[0015]
一种运用于大口径管材的热熔方法，所述方法包括：预热；
[0016]
管件套接在内熔组件的内熔模头上，管材套接在外熔组件的外熔模头上；
[0017]
内熔组件与外熔组件同时加热，同时内熔模头对管件的内壁向外进行径向加压处理，外熔模头对管材的外壁向内进行径向挤压处理；
[0018]
待管件的内表面与管材的外表面均达到预定熔化程度后，从热熔器上拔出管件和管材，并将管材的熔化端快速套接在管件的熔化端上。
[0019]
作为本发明进一步的方案：套接在内熔模头上的管件长度与套接在外熔模头上的管材长度相同。
[0020]
作为本发明进一步的方案：所述内熔模头和外熔模头的热熔面均呈一定倾角的斜状布置。
[0021]
一种热熔器，包括固定件、驱动组件、内熔组件和外熔组件；所述内熔组件包括内熔滑槽板、内撑芯和若干带有加热管的内熔模头，若干内熔模头通过若干弹簧滑动嵌接在内熔滑槽板上且呈环状均匀分布，所述内撑芯套接在内熔模头上且固定安装在内熔滑槽板上；所述外熔组件包括外熔滑槽板、收紧套和若干带有加热管的外熔模头，若干外熔模头通过若干弹簧滑动嵌接在外熔滑槽板上且呈环状均匀分布，收紧套套接在外熔模头上且固定安装在外熔滑槽板上；所述内熔滑槽板和外熔滑槽板通过若干内外熔头串联螺栓固定连接，所述驱动组件安装在内熔滑槽板和外熔滑槽板之间；所述固定件固定安装在内熔滑槽板上；所述内熔模头包括内熔滑动部和内熔模具部，所述内熔模具部固定安装在内熔滑动部下端，所述内熔滑动部与内熔滑槽呈嵌入式配接，所述内熔模具部的外表面呈左低右高的曲面布置；所述外熔模头包括外熔滑动部和外熔模具部，所述外熔模具部固定安装在外熔滑动部下端，所述外熔滑动部与外熔滑槽呈嵌入式配接，所述外熔模具部的内表面呈左高右低的曲面布置。
[0022]
作为本发明进一步的方案：所述驱动组件包括驱动手柄和驱动螺杆副；所述驱动手柄转动套接在驱动螺杆副上。所述驱动螺杆副包括互为配接式连接的驱动螺杆和驱动螺母。
[0023]
作为本发明进一步的方案：所述内外熔头串联螺栓包括固定螺母、加强螺杆、螺纹杆和活动螺母；所述固定螺母固定连接在加强螺杆的左端，所述螺纹杆固定连接在加强螺杆右端，所述活动螺母与螺纹杆通过螺纹连接；所述内熔滑槽板固定安装在固定螺母与加强螺杆之间，所述外熔滑槽板固定安装在加强螺杆与活动螺母之间。
[0024]
作为本发明进一步的方案：所述内熔滑槽板上设有若干用于内外熔头串联螺栓连接的内熔连接孔；所述外熔滑槽板上设有若干用于内外熔头串联螺栓连接的外熔连接孔；若干内熔连接孔和若干外熔连接孔成一一对应布置。
[0025]
作为本发明进一步的方案：所述内熔滑槽板左端设有若干呈环形分布的内熔滑槽，所述内熔滑槽与内熔模头呈一一对应布置，所述内熔滑槽上设有用于限位弹簧的内熔弹簧限位孔，所述弹簧通过螺钉限位。
[0026]
作为本发明进一步的方案：所述外熔滑槽板右端设有若干呈环形分布的外熔滑槽，所述外熔滑槽与外熔模头呈一一对应布置，所述外熔滑槽上设有用于安装弹簧的。
[0027]
作为本发明进一步的方案：所述固定件为固定手柄。
[0028]
本发明能够达到如下效果：
[0029]
本发明提供了一种运用于大口径管材的热熔方法和热熔器，能够满足大口径管材热熔需求的径向加热方式，进而均衡管材和管件的熔化程度，且便于管材与管件熔接，降低操作难度、提高工作效率，结构简单，使用方便。
附图说明
[0030]
图1是本发明中热熔器的一种整体结构示意图；
[0031]
图2是图1的爆炸结构示意图；
[0032]
图3是本发明中驱动螺杆副的结构示意图；
[0033]
图4是本发明中内外熔头串联螺栓的结构示意图；
[0034]
图5是本发明中内熔滑槽板的结构示意图；
[0035]
图6是本发明中外熔滑槽板的结构示意图；
[0036]
图7是本发明中内熔模头的结构示意图；
[0037]
图8是本发明中外熔模头的结构示意图；
[0038]
图9是本发明中热熔器的一种使用效果剖视图。
[0039]
图中各附图标记为：内熔组件1，外熔组件2，驱动组件3，固定件4，内熔滑槽板11，内撑芯13，加热管7，内熔模头12，外熔滑槽板21，收紧套24，外熔模头22，绝热垫23，弹簧6，内外熔头串联螺栓5，内熔滑动部122，内熔模具部121，外熔滑动部222，外熔模具部221，驱动手柄31，驱动螺杆副32，驱动螺杆321，驱动螺母322，固定螺母51，加强螺杆52，螺纹杆53，活动螺母54，内熔连接孔113，外熔连接孔213，内熔滑槽111，内熔弹簧限位孔112，外熔滑槽211，外熔弹簧安装槽212。
具体实施方式
[0040]
下面结合各附图，通过具体实施例，对本发明进行详细、完整的描述。
[0041]
实施例，一种运用于大口径管材的热熔方法，所述方法包括：预热；管件套接在内熔组件1的内熔模头12上，管材套接在外熔组件2的外熔模头22上；内熔组件1与外熔组件2
同时加热，同时内熔模头12对管件的内壁向外进行径向加压处理，外熔模头22对管材的外壁向内进行径向挤压处理；待管件的内表面与管材的外表面均达到预定熔化程度后，从热熔器上拔出管件和管材，并将管材的熔化端快速套接在管件的熔化端上。
[0042]
套接在内熔模头上的管件长度与套接在外熔模头上的管材长度相同。所述内熔模头和外熔模头的热熔面均呈一定倾角的斜状布置。
[0043]
一种运用于上述方法的热熔器，参见图1-8所示，包括固定件4、驱动组件3、内熔组件1和外熔组件2；所述内熔组件1包括内熔滑槽板11、内撑芯13和若干带有加热管7的内熔模头12，若干内熔模头12通过若干弹簧6滑动嵌接在内熔滑槽板11上且呈环状均匀分布，所述内撑芯13套接在内熔模头12上且固定安装在内熔滑槽板11上；所述外熔组件2包括外熔滑槽板21、收紧套24和若干带有加热管7的外熔模头22，若干外熔模头22通过若干弹簧6滑动嵌接在外熔滑槽板21上且呈环状均匀分布，收紧套24套接在外熔模头22上且固定安装在外熔滑槽板21上；所述内熔滑槽板11和外熔滑槽板21通过若干内外熔头串联螺栓5固定连接，所述驱动组件3安装在内熔滑槽板11和外熔滑槽板21之间；所述固定件4固定安装在内熔滑槽板11上；所述内熔模头12包括内熔滑动部122和内熔模具部121，所述内熔模具部121固定安装在内熔滑动部122下端，所述内熔滑动部122与内熔滑槽111呈嵌入式配接，所述内熔模具部121的外表面呈左低右高的曲面布置；所述外熔模头22包括外熔滑动部222和外熔模具部221，所述外熔模具部221固定安装在外熔滑动部222下端，所述外熔滑动部222与外熔滑槽211呈嵌入式配接，所述外熔模具部221的内表面呈左高右低的曲面布置。
[0044]
参见图2-3所示，所述驱动组件3包括驱动手柄31和驱动螺杆副32；所述驱动手柄31转动套接在驱动螺杆副32上。所述驱动螺杆副32包括互为配接式连接的驱动螺杆321和驱动螺母322。
[0045]
参见图4所示，所述内外熔头串联螺栓5包括固定螺母51、加强螺杆52、螺纹杆53和活动螺母54；所述固定螺母51固定连接在加强螺杆52的左端，所述螺纹杆53固定连接在加强螺杆52右端，所述活动螺母54与螺纹杆53通过螺纹连接；所述内熔滑槽板11固定安装在固定螺母51与加强螺杆52之间，所述外熔滑槽板21固定安装在加强螺杆52与活动螺母54之间。
[0046]
参见图2所示，所述内熔滑槽板11上设有若干用于内外熔头串联螺栓5连接的内熔连接孔113；所述外熔滑槽板21上设有若干用于内外熔头串联螺栓5连接的外熔连接孔213；若干内熔连接孔113和若干外熔连接孔213呈一一对应布置。
[0047]
参见图5所示，所述内熔滑槽板11左端设有若干呈环形分布的内熔滑槽111，所述内熔滑槽111与内熔模头12呈一一对应布置，所述内熔滑槽111上设有用于限位弹簧6的内熔弹簧限位孔112，所述弹簧6通过螺钉限位。
[0048]
参见图6所示，所述外熔滑槽板21右端设有若干呈环形分布的外熔滑槽211，所述外熔滑槽211与外熔模头22呈一一对应布置，所述外熔滑槽211上设有用于安装弹簧6的外熔弹簧安装槽212。
[0049]
本实施例中所述固定件4为固定手柄。内熔模头12和外熔模头22的数量均为六个。内外熔头串联螺栓5的数量为三个。位于外熔模头22之间的外熔滑槽板21上设有用于隔热的绝热垫23。
[0050]
本发明实施例中通过设置内熔模具部121的外表面呈左低右高的曲面布置和外熔
模具部221的内表面呈左高右低的曲面布置的方式，在熔化过程中便于管材与管件熔加热，增大接触面积；通过六组滑动的内熔模头12和六组滑动的外熔模头22结构实现均衡管材和管件的熔化程度；同时内熔模头12对管件提供向外撑开的力，外熔模头22对管材提供向内挤压的力，熔化的时候不仅便于均衡管材和管件的熔化程度，同时又降低熔接时操作难度，从而实现提高工作效率。
[0051]
本发明方法是利用特制可径向缩胀的热熔模头,分别对管材外壁及管件内壁加温,由于管材套接的外熔组件2通过六等分的外熔组件2的胀开直接将管材套入所需的热熔长度，内熔模头12则通过缩小外径直接插入管件内壁所需的深度,管材管件插入到位后,通过传动驱动管件模头胀开对管件内壁加热,同时又通过从动机构来收缩管材模头对管材外壁进行加热。
[0052]
现有技术采用渐进式边套接在热熔器上边加热的方式，这种轴向加热方式其弊端在于管材管件同时对热熔模头轴向加压,两边的管材管件受压完全相等,但由于各种原因：1.两边熔烫余量常常会有所不同，2管件模头分量轻,相同温度下所带热量少,而管件截面积又比管材大得多,热量被传递损失更多,而管材这边正好相反,热熔模头分量相对较重,相同温度下模头所含热量多,而管材截面积相比通常较小，热量传递损失较少所以两边熔化速度通常存在快慢,会影响的施工的质量。本发明采用先预热，再套接，最后进行缩涨的方式加热，本发明采用径向加热方式满足大口径管材的热熔需求。
[0053]
由于热熔操作时驱动装置无需拖动分量沉重的管材管件而直接对需要熔化部分的表面进行施压加热,可以利用手动杠杆或者伺服电驱动进行加压,又由于两边模头加温加压都相对独立可控,非常有利于管材管件的熔融状态及配合尺寸的把控,即当熔融到机械限位时，可通过转动模头感知阻力大小或者加装的扭力指示器来判断熔融状态是否到位，同时最大限度地改观传统熔接时容易产生的熔化速度不均以及模头推入时的轴线偏差而形成虚焊的现象。
[0054]
同时又因为两边模头熔烫结束时会产生1mm左右的缝隙,熔融废料将被挤入进去,由于内外模头拼合缝隙与轴线有一定角度,在为验证熔融状态而转动模头及熔融结束拔出模头时废料将会被留在模头缝隙内带出,因为保留了传统模头的配合锥度,对管材管件尺寸公差适应范围广，因而比较容易达到理想的熔接效果,同时又可以节约施工成本，结合牢固承压高,事故隐患少，时内外光滑,特别适合于内壁顺滑有较高要求的pe排水管道热熔连接,同时对大口径的给排水管道，甚至于以前只能电熔焊接的pe钢丝网骨架管也一样可以施工。
[0055]
本发明提供了一种运用于大口径管材的热熔方法和热熔器，能够满足大口径管材热熔需求的径向加热方式，进而均衡管材和管件的熔化程度，且便于管材与管件熔接，降低操作难度、提高工作效率，结构简单，使用方便，可靠性高。
[0056]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

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