[发明专利]一种输水管组件及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种输水管组件及其加工工艺，包括输水直管和弯头，所述输水直管和弯头均为内外双层结构，且两者之间可拆卸连接。所述输水直管和所述弯头的外层均为纤维增强复合材料，两者的内层均为金属薄壁管或所述输水直管和所述弯头的外层均为纤维增强复合材料，两者的内层均为网格筋或所述输水直管和所述弯头的内层均为纤维增强复合材料，两者的外层均为网格筋或所述输水直管和所述弯头的内外层均为纤维增强复合材料，两者之间设有网格筋或所述输水直管和所述弯头的内外层均为纤维增强复合材料，两者之间设有拉挤型材。较传统铁质直管和弯头部件，可大幅度减轻重量。耐腐蚀性能好，维护成本低，综合效益优于传统铁质材料。

技术领域

本发明涉及复合材料结构领域，具体是一种输水管组件及其加工工艺。

背景技术

复合材料因其轻质高强的特性被广泛应用于基础设施领域。目前防汛抢险工作中铸铁机泵架设存在重量大、易锈蚀、拼装慢等问题，采用复合材料取代传统铸铁材料能够有效解决这一难题，符合装备轻量化的发展方向。

纤维增强复合材料的密度约为1800kg/m3，玻纤缠绕复合材料管道的强度高达350MPa，因其具有较高的比刚度、比强度、耐腐蚀、抗疲劳、良好的隔热等性能，在许多工业领域都有广泛的应用，如船舶已大量应用纤维增强复合材料缠绕管道和弯头，可有效减轻船舶载重，较传统金属管道系统，可减少一半以上的重量。同时复合材料具有良好的耐腐蚀性能，很好的抗微生物作用和耐酸、碱、有机溶剂及海水腐蚀作用的能力，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力，用于输水部件时，可实现少维护，甚至免维护。复合材料还具有性能可设计的优点，用于轻质管道时，可通过改变缠绕角度可以适应不同的载荷条件。例如圆柱形薄壁压力管道受内压时，筒壁内轴向正应力为环向正应力的一半，缠绕角为±55°时可使复合材料受力较为合理。因此，可根据输水直管、弯头等构件的实际受荷工况进行数值模拟与受力理论分析，进行纤维缠绕角度的优化设计。

现有的输水管组件存在架设存在重量大、易锈蚀、拼装慢等问题。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种输水管组件及其加工工艺。

技术方案：一种输水管组件，包括输水直管和弯头，所述输水直管和弯头均为内外双层结构，所述输水直管和所述弯头的外层均为纤维增强复合材料，两者的内层均为金属薄壁管；所述输水直管和弯头的之间拆卸连接，所述输水直管和弯头的两端均设有法兰盘，所述法兰盘盘体外围圆周阵列分布多个螺纹孔，每个所述螺纹孔之间、所述盘体上还设有凹槽，所述凹槽内胶接磁铁块，所述磁铁块突出于所述法兰盘盘体，两两相接的法兰盘磁性连接。

优选的，所述输水直管和所述弯头的外层均为纤维增强复合材料，两者的内层均为网格筋或

所述输水直管和所述弯头的内层均为纤维增强复合材料，两者的外层均为网格筋或所述输水直管和所述弯头的内外层均为纤维增强复合材料，两者之间设有网格筋或所述输水直管和所述弯头的内外层均为纤维增强复合材料，两者之间设有拉挤型材。

优选的，所述纤维增强复合材料为树脂基纤维增强复合材料，其中纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶纤维，树脂为不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂或者环氧树脂，所述金属薄壁管的材质为钢质、铁质或者铝合金。

优选的，两个所述法兰盘之间还设有衬垫，所述衬垫上和所述磁铁块一一对应设有通孔，所述磁铁块穿过所述通孔相连接。

优选的，所述输水直管和所述弯头的两端对应设有子母扣，所述输水直管和所述弯头之间子母扣扣接。

一种输水管组件的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据输水直管及弯头的尺寸制造芯模；

(2)采用湿法纤维缠绕成型工艺，纤维增强复合材料经集束、浸胶后，在张力控制下直接缠绕在芯模上，最后再固化成型。