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针对近几年煤矿业对采矿安全生产因素—瓦斯抽放系统的重视,本课题通过对PVC空心结构缠绕管的配方改性,研制出了用于煤矿通风的新型PVC空心结构缠绕瓦斯管,专用于煤矿瓦斯抽放。其特点是口径大、力学性能好、粘接密封性能良好、阻燃抗静电性能优越,综合经济性好。而且其加工工艺独特,属于二次成型,与其它成型法相比,优点可归纳如下:①与直接挤出大口径管相比节省了高昂的模具费用;②小功率缠绕机成型大口径管材,总体能耗低;③管道毛坯和成型可异地成型,即可在厂房挤出成型板材,而大口径管材由施工地点现场缠绕成型,使得应用中的运输装配成本大大降低。
本文先从型材的配方与结构入手,通过分析实际工业中塑料材料产品的双抗性能配方,进行了改性试验,使之适用于煤矿瓦斯排放管的生产;后进一步详细阐述了管材缠绕设备的工作原理和各组件的结构改进设计。论文具体从事了以下几方面工作:
●考察了瓦斯对煤矿行业的危险性,结合PVC大口径缠绕管的现状和发展,得出了研究PVC大口径缠绕瓦斯管的重要性。
●根据煤矿行业抽放瓦斯管必须的抗静电性能和阻燃性能,提出双抗性能配方,并依据国家煤炭行业标准加以试验验证,得到大口径PVC缠绕瓦斯管的原料配方。
●讨论了管道缠绕加工工艺,并对缠绕工艺提出改良优化,包括:得到了双层成型板材加工方法和毛坯的插入头和沟槽连接的“倒刺”结构。
●对缠绕设备的结构加以改进。通过设备工作原理的科学分析,设计改进了缠绕设备的传动方案、缠绕辊、缠绕支撑结构、转轴结构、转轴定位、面板、设备附件等。
●绘制了缠绕设备的零件图和装配图,并总结了缠绕管的应用和发展。