球墨铸铁管、球墨铸铁管的制造方法、砂轮磨头及钢丝刷

摘要

本发明公开了一种球墨铸铁管及其制造方法，球墨铸铁管包括管道基体，所述管道基体内壁经齿形砂轮磨头的磨齿处理，再经钢丝刷的锤击部件锤击，使内壁达到粗糙度40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，管道基体外壁经钢丝刷的锤击部件锤击，使外壁达到粗糙度40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，所述管道基体的内、外壁分别涂覆有内、外聚乙烯涂层，内、外聚乙烯涂层连成整体。本发明球墨铸铁管，其耐腐蚀能力强、成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属管，具体说涉及一种球墨铸铁管及球墨铸铁管的制造方法。

背景技术

众所周知，聚乙烯材料的防腐性能和卫生性能是极为优异的，在钢质管道上应用也较为 普遍，但在球墨铸铁管上的应用尚未出现，这主要是因为聚乙烯为非极性材料，与钢铁基 材的表面粘结力较低，基材的表面处理对涂层质量起着决定性的作用。由于钢管内表面较 为光滑，可通过酸洗、抛丸、除锈等处理获得良好的表面粗糙度和洁净度，使聚乙烯材料 层较好的和基材结合，但即便如此，聚乙烯与基材之间的附着力也只有30N/10mm，正常情 况下能够满足要求，但是当管道内遇到水锤等状况时，出现突然地负压，则聚乙烯涂层有 可能发生剥离现象，影响管道的使用寿命。球墨铸铁管采用离心浇注工艺制成，内表面相 对粗糙，这种粗糙的表面不适用酸洗、除锈等工艺，因酸液会将浮渣腐蚀形成渣坑，要想 获得良好的内外表面质量，按照传统的打磨抛丸处理工艺，既浪费资源而且处理成本又非 常高，所以目前还未发现将聚乙烯粉末涂料应用到球墨铸铁管上。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种球墨铸铁管，其耐腐蚀能力强、成本低。

本发明的另一目的是提供一种球墨铸铁管的制造方法，采用该方法可快速将球墨铸铁 管的内、外壁打磨成具有一定粗糙度的表面，打磨成本低，并且球墨铸铁管内、外壁和聚 乙烯层的结合力强。

本发明的又一目的是提供一种齿形砂轮磨头，其可以快速去除管体内壁的凸起，并将 管体内壁磨平，降低打磨成本。

本发明的再一目的是提供一种钢丝刷，其可以快速打磨管体的内、外壁，打磨成本低。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种球墨铸铁管，包括管道基体，所述 管道基体内壁经齿形砂轮磨头的磨齿处理，再经钢丝刷的锤击部件锤击，使内壁达到粗糙度 40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，管道基体外壁经钢丝刷的锤击部件锤击，使外壁达到粗糙 度40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，所述管道基体的内、外壁分别涂覆有内、外聚乙烯涂 层，内、外聚乙烯涂层连成整体。

本发明球墨铸铁管，其中，所述管道基体内壁涂覆有内聚乙烯胶粘剂层，所述内聚乙烯 涂层通过内聚乙烯胶粘剂层粘结于所述管道基体内壁上。

本发明球墨铸铁管，其中，所述管道基体外壁涂覆有外聚乙烯胶粘剂层，所述外聚乙烯 涂层通过外聚乙烯胶粘剂层粘结于所述管道基体外壁上。

本发明球墨铸铁管，其中，内、外聚乙烯胶粘剂层的厚度均为100-150μm，内、外聚 乙烯涂层的厚度均为250-1000μm。

本发明球墨铸铁管的制造方法，其特征在于：包括下述步骤：(1)将球墨铸铁管的管道 基体内壁的凸起经齿形砂轮磨头的磨齿的棱角部分去除，去除凸起后的内壁再经齿形砂轮磨 头的磨齿表面磨平，然后用钢丝刷的锤击部件锤击磨平的内壁，使管道基体内壁达到粗糙度 40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，管道基体外壁经钢丝刷的锤击部件锤击，使内壁达到粗糙 度40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，(2)将管道基体加热到180℃-280℃之间，使管道基 体的温度超过聚乙烯和聚乙烯粘结剂的熔点温度，然后将聚乙烯粘结剂喷涂到管道基体的内、 外壁表面，之后再将聚乙烯粉末喷涂到管道基体的内、外壁表面的聚乙烯粘结剂上。

本发明球墨铸铁管的制造方法，其中，在所述步骤(2)中喷涂在所述管道基体内、外壁 表面的聚乙烯胶粘剂的厚度均为100-150μm，喷涂在所述管道基体内、外壁表面的聚乙烯 粉末的厚度均为250-1000μm。

本发明球墨铸铁管的制造方法，其中，喷涂在所述管道基体内、外壁表面的聚乙烯粉末 形成整体。

本发明球墨铸铁管的制造方法，其中，还包括步骤(3)喷涂聚乙烯粉末后，将所述管道 基体转移至固化炉中进行加热，使涂层流平、外观光洁。

本发明齿形砂轮磨头，包括传动轴、磨头本体，磨头本体为柱状，磨头本体上设有轴向 延伸的中心孔，磨头本体通过中心孔套在传动轴外，并且磨头本体和传动轴相互固定，磨头 本体外径面上设有若干个磨齿，所述若干个磨齿沿所述磨头本体的周向均布，并且各磨齿均 径向凸出于磨头本体的外径面上，并且各磨齿沿磨头本体的轴向延伸。

本发明钢丝刷，包括传动轴、连接套、若干根刷丝、若干个锤击部，锤击部件为柱状体， 所述连接套套在所述传动轴上并与传动轴相固定，所述若干根刷丝的一端均固定于所述连接 套外壁上，所述每根刷丝的另一端各固定有一个所述锤击部件。

采用上述方案后，由于本发明球墨铸铁管的管道基体内、外壁分别涂覆有内、外聚乙烯 涂层，球墨铸铁管的管道基体本身具有良好的耐腐蚀性能，再将具有良好耐腐蚀性能的内、 外聚乙烯涂层覆盖在内、外壁后，更加增强了球墨铸铁管整体的耐腐蚀性能，使用寿命大大 延长，并且聚乙烯涂层对水质无影响，因此本发明球墨铸铁管适用于输送饮用水、具有侵蚀 性的中水或污水等，并能够埋设在具有强腐蚀性的土壤中，管道基体的内壁先经齿形砂轮磨 头的磨齿去除凸起并磨平，再经钢丝刷锤击，管道基体外壁经钢丝刷锤击，使内、外壁粗糙 度、洁净度达到要求，增强内、外聚乙烯涂层与管道基体内、外壁的粘结力，与传统的打磨、 抛丸处理工艺相比，采用齿形砂轮磨头和钢丝刷的处理工艺避免了大量的抛丸料的消耗，降 低环境污染，成本大大降低，并且效率提高，内、外聚乙烯涂层连成整体，保证管道内输送 的压力介质不会将涂层剥离。

另外，内聚乙烯涂层通过内聚乙烯胶粘剂层粘结于所述管道基体内壁上，可使内聚乙烯 涂层附着力更强，能够达到50N/10mm，能够抵抗管道内出现突然的负压对聚乙烯涂层的剥离 作用，保证涂层的安全。外聚乙烯涂层通过外聚乙烯胶粘剂层粘结于管道基体内壁上，可使 外聚乙烯涂层附着力更强。

本发明球墨铸铁管的制造方法，管道基体的内壁先经齿形砂轮磨头的磨齿去除凸起并磨 平，再经钢丝刷锤击，管道基体外壁经钢丝刷锤击，使内、外壁粗糙度、洁净度达到要求， 增强内、外聚乙烯涂层与管道基体内、外壁的粘结力，与传统的打磨、抛丸处理工艺相比， 采用齿形砂轮磨头和钢丝刷的处理工艺避免了大量的抛丸料的消耗，降低环境污染，成本大 大降低，并且本发明方法中，先将管道基体加热到一定温度，再喷涂聚乙烯粘结剂、聚乙烯 粉末，再加热，可使涂层流平、外观更光洁。

本发明齿形砂轮磨头，由于磨头本体外径面上设有磨齿，因此磨齿上的棱角可以将管子 内壁的凸起部分去除，同时磨齿表面可将管子内壁打磨平整，打磨效率大大提高，并且特别 适用于有凸起的表面，与传统的喷砂或抛丸的表面处理方式相比，避免了大量的抛丸料的消 耗，降低环境污染，降低成本。

本发明钢丝刷，由于刷丝一端固定于连接套外壁上、另一端各固定有一个锤击部件，连 接套固定在传动轴上，因此当钢丝刷高速旋转时，锤击部件可快速与管子内壁或外壁相撞击， 形成表面粗糙度，与传统的喷砂或抛丸的表面处理方式相比，避免了大量的抛丸料的消耗， 降低环境污染，并且效率提高、成本降低。

附图说明

图1是本发明球墨铸铁管实施例一的剖视图；

图2是本发明球墨铸铁管实施例二的剖视图；

图3是本发明球墨铸铁管实施例三的剖视图；

图4是本发明球墨铸铁管实施例四的剖视图；

图5是本发明齿形砂轮磨头的横截面图；

图6是本发明齿形砂轮磨头的使用状态图；

图7是本发明钢丝刷的横截面图；

图8、9是本发明钢丝刷的使用状态图。

具体实施方式

如图1所示实施例一，本发明球墨铸铁管，包括管道基体11，管道基体11内壁的凸起 经如图5所示的齿形砂轮磨头的磨齿43的棱角部分去除，去除凸起后的内壁经齿形砂轮磨头 的磨齿43表面磨平，再经如图7所示的钢丝刷的锤击部件54锤击内壁，同时将在去除凸起 的过程中产生的坚韧毛刺及棱角清除干净，使管道基体11内壁光滑平整，粗糙度达到40-100 μm，洁净度达到Sa2.5级，管道基体11外壁经钢丝刷的锤击部件54锤击，使管道基体11 外壁达到粗糙度40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，如图1所示，管道基体11的内、外壁分 别涂覆有内、外聚乙烯涂层21、22，内、外聚乙烯涂层21、22之间没有接口连成整体，这 种球墨铸铁管适合于输送压力波动较小、不会产生水锤和负压的水介质以及使用于土壤剪切 力非常小的土壤内。

如图2所示实施例二，与实施例一不同之处在于，管道基体11内壁涂覆有内聚乙烯胶粘 剂层31，内聚乙烯涂层21通过内聚乙烯胶粘剂层31粘结于管道基体11内壁上，这种球墨 铸铁管适用于输送压力波动较大和容易产生突然的负压的水介质或使用于土壤剪切力非常小 的土壤内。

如图3所示实施例三，与实施例一不同之处在于，管道基体11外壁涂覆有外聚乙烯胶粘 剂层32，外聚乙烯涂层22通过外聚乙烯胶粘剂层32粘结于管道基体11外壁上，这种球墨 铸铁管适用于输送压力波动较小不会产生水锤和负压的水介质或使用于土壤剪切力较大的土 壤内。

如图4所示实施例四，与实施例一不同之处在于，管道基体11内壁涂覆有内聚乙烯胶粘 剂层31，内聚乙烯涂层21通过内聚乙烯胶粘剂层31粘结于管道基体11内壁上，管道基体 11外壁涂覆有外聚乙烯胶粘剂层32，外聚乙烯涂层22通过外聚乙烯胶粘剂层32粘结于管道 基体11外壁上，这种球墨铸铁管适用于输送压力波动较大和容易产生突然的负压的水介质或 使用于土壤剪切力较大的土壤内。

上述各实施例中，聚乙烯胶粘剂选用马来酸酐接枝改性的聚乙烯基胶粘剂，内、外聚乙 烯胶粘剂层31、32的厚度均为100-150μm，内、外聚乙烯涂层21、22的厚度均为250-1000 μm。

本发明球墨铸铁管的制造方法，包括下述步骤：(1)将球墨铸铁管的管道基体11内壁 的凸起经齿形砂轮磨头的磨齿的棱角部分去除，去除凸起后的内壁再经齿形砂轮磨头的磨齿 表面磨平，然后用钢丝刷的锤击部件锤击磨平的内壁，使管道基体11内壁达到粗糙度40-100 μm，洁净度达到Sa2.5级，管道基体11外壁经钢丝刷的锤击部件锤击，使外壁达到粗糙度 40-100μm，洁净度达到Sa2.5级，(2)将管道基体11加热到180℃-280℃之间，使管道基 体11的温度超过聚乙烯和聚乙烯粘结剂的熔点温度，然后使用液体喷涂泵将聚乙烯粘结剂喷 涂到管道基体11的内、外壁表面，聚乙烯胶粘剂选用马来酸酐接枝改性的聚乙烯基胶粘剂， 喷涂在管道基体11内、外壁表面的聚乙烯胶粘剂的厚度均为100-150μm，之后马上采用粉 末喷枪将聚乙烯粉末喷涂到管道基体11的内、外壁表面，喷涂在管道基体11内、外壁表面 的聚乙烯粉末的厚度均为250-1000μm，并且喷涂在管道基体11内、外壁表面的聚乙烯粉末 之间没有接口、形成一个整体。(3)喷涂聚乙烯粉末后，将所述管道基体11转移至固化炉 中进行加热，加热至180～220℃，使涂层流平、外观光洁。

上述粉末喷枪可由流化床代替。

如图5所示，本发明齿形砂轮磨头，包括传动轴41、磨头本体42，磨头本体42为柱状， 磨头本体42上设有轴向延伸的中心孔，磨头本体42通过中心孔套在传动轴41外，并且磨头 本体42和传动轴41之间键连接，磨头本体42外径面上设有多个磨齿43，多个磨齿43沿磨 头本体42的周向均布，并且各磨齿43均径向凸出于磨头本体42的外径面上，各磨齿43沿 磨头本体42的轴向延伸。

如图6所示，使用时，将本发明齿形砂轮磨头放置于待打磨的管子61内壁，将本发明 齿形砂轮磨头和管子61沿着相反方向旋转，磨齿43上的棱角可以将管子61内壁的凸起部 分去除，磨齿43表面可将管子61内壁打磨平整，尤其适用于表面具有较多凸起的球墨铸 铁管。

如图7所示，本发明钢丝刷，包括传动轴51、连接套52、多根刷丝53、多个锤击部件 54，锤击部件54为小柱状体，连接套52套在传动轴51上，连接套52和传动轴51之间键连 接，多根刷丝53的一端均通过压接套压接于连接套52外壁上，每根刷丝53的另一端各固定 有一个锤击部件54，刷丝53采用钢丝，刷丝53和锤击部件54通过铸造连接在一起。

如图8、9所示，使用时，将本发明钢丝刷放置于待打磨的管子71内或靠近待打磨的管 子71外壁放置，当钢丝刷高速旋转时，锤击部件54与管子内壁或外壁相撞击，形成表面粗 糙度。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限 定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出 的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。