本技术涉及输水钢管及生产，尤其是涉及一种外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管及制造设备。
背景技术：
1、本申请人在先申请有申请号为2022111502754，名称为一种大口径薄壁螺旋焊管及其制造方法的专利申请，主要方案为：钢管的管壁由双层钢管焊接为复合钢带后，螺旋卷圆焊接螺旋接缝而成，其中，双层管壁的内壁是平直钢带，外壁为波形钢带，两钢带等宽，将两层钢带贴合后焊接两层钢带的侧部端边，焊接波纹钢带的波峰与平钢带的接触线(采用熔透焊或者穿透焊)，形成复合钢带后送进专用螺旋卷圆焊接设备卷圆并焊接螺旋缝。
2、上述结构和制造方法在实际试验过程中，会存在以下问题：
3、首先，对于产品的结构，螺旋焊缝的焊接是将等宽对齐的复合钢带的两个侧边焊接，这两个侧边都是经过一次内外钢带焊接的初焊缝，而螺旋焊缝是这两个初焊缝的二次焊接，由于初焊缝在焊后有焊接变形及焊缝形状有差异，使二次焊接时焊缝质量不稳定，表面质量差，并有气孔及漏水现象。另外，从结构上讲，三条焊缝集中并重叠在一起，形成了应力集中，对钢管的结构质量产生影响。
4、另外，在制造方面，内外钢带的接触缝焊接为一体后，其横截面形成多个独立的空腔，在卷圆时，空腔的外壁拉伸，内壁收缩，内壁容易产生屈曲变形，起褶皱，特别是波高较高及内壁较薄时，这种情况更加突出，如果空腔内设置辅助卷圆的防屈曲及防变形内衬，衬芯棒产生的摩擦力大太，钢带递送困难，另外这些非标准空腔的形状不象圆钢管弯头弯曲时，管内有衬芯是圆形，可防止钢管弯曲时变形，钢管弯曲及管内衬芯棒如图8所述。非标准空腔有两处狭窄空隙，很难设置辅助卷圆的防变形衬芯；卷圆过程中，内外壁钢带间的波峰处的焊缝收缩最严重，使内壁易形成波浪状变形，不平整，不平直。另外，符合钢带的螺旋接缝必须位于波峰处，该处在卷圆时易变形，成为荷叶边，严重影响对接焊质量。
技术实现思路
1、发明目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型：
2、第一目的是公开一种外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管；
3、第二目的是公开上述外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管的制造设备。
4、技术方案：本实用新型所公开的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，由双层复合钢带经过螺旋状卷圆并焊形成；所述双层复合钢带包括等宽、错开并贴合设置的第一钢带层和第二钢带层，所述第一钢带层为波形钢带，所述第二钢带层为平直钢带，所述第二钢带层的侧边向管体成型的轴向伸长方向与第一钢带层的侧边错开，所述第一钢带层与第二钢带层的贴合线为两层钢带之间的焊缝，所述第一钢带层为钢管的外管壁。
5、进一步的，所述第二钢带层相互之间的螺旋焊接缝位于第一钢带层的波峰处，并与波峰焊接为一体。
6、进一步的，所述第一钢带层之间的螺旋接缝位于波形的腰部。
7、进一步的，所述第一钢带层之间的螺旋接缝是咬口后的焊接缝。
8、进一步的，所述第一钢带层和第二钢带层之间的空腔中填充有混凝土或砂浆。
9、进一步的，所述空腔内设置剪力钉。
10、上述外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管的制造设备，包括递送辊、引导辊、压圆辊、卷圆辊及压贴辊；
11、所述第一钢带层依次经过递送辊、引导辊、压圆辊、卷圆辊卷圆成型，在压圆辊后方设有用于焊接波形钢带与已成型为管体的波纹钢带之间接缝的第一焊接机构，所述第一焊接机构位于管体轮廓内部；
12、所述压贴辊位于压圆辊后方，所述第二钢带层经放卷机放出后经压贴辊压贴于刚通过压圆辊的第一钢带层上，并设置用于焊接第一钢带层和第二钢带层贴合线的第二焊接机构，所述第二焊接机构为穿透式焊机，如激光自熔焊等，在管体顶部外侧设置用于焊接第一钢带层之间的外螺旋缝的第三焊接机构。
13、进一步的，所述第一钢带层为钢管外管壁，所述压贴辊位于正在卷圆的螺旋波纹钢管管体轮廓内部。
14、进一步的，所述第二焊接机构对应相邻波形处周向间隔设置，且在每个焊接位置处均设置压贴辊。
15、进一步的，在管体顶部设置用于焊接第一钢带层之间的外部螺旋接缝的第三焊接机构。
16、进一步的，所述引导辊、压圆辊及卷圆辊均由多个可调节角度的滚轮组成，其滚轮的外形尺寸与第一钢带层的波形尺寸匹配。
17、上述外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管的制造方法，包括以下步骤：
18、s1、制备波纹钢带，即第一钢带层，将第一钢带层递送至卷圆设备；
19、s2、在波纹钢带经过压圆辊后，立即采用第一焊接机构焊接波形钢带与已成型为管体的波纹钢带之间的管内接缝；
20、s3、在压圆辊后方放出平直钢带，即第二钢带层，由压贴辊压贴至刚通过压圆辊的第一钢带层上，压贴时，第二钢带层向管体成型长度伸长方向平移，使第二钢带层的侧边与第一钢带层的侧边错开，并覆盖刚刚完成卷圆及焊接的第一钢带层之间的管内螺旋接缝；
21、s4、采用第二焊接机构对第一钢带层与第二钢带层的贴合线进行焊接；
22、s5、在管体的顶部外侧用第三焊接机构焊接第一钢带层相互之间的外螺旋缝。
23、有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：
24、1、组合结构管体的环向刚度好，且轴向强度提高，波纹的波高提高了管体管壁的纵向切面的惯性矩；
25、2、管体内部是平滑管壁，流阻小；
26、3、组合结构管体承受内部水压力的能力提高；
27、4、避免了管体螺旋焊缝的重叠，避免了焊缝的应力集中；
28、5、管体轻，施工方便；
29、6、波纹钢带首先单独卷圆，可使波纹钢带在卷圆过程中形状稳定，不卷屈曲及变形；
30、7、在成型过程中，内壁(平直钢带)不会周向压缩，内壁平直平整。不易产生波浪状变形；
31、8、内壁焊缝与外壁焊缝错开，不易造成焊缝应力集中；内外壁焊缝错开，不形成重叠，焊缝质量可控；
32、9、内壁间的接缝在波峰处形成三位一体焊，强度高，同时波峰起到焊接衬垫的作用，有利于内壁钢带接缝的对齐及提高焊缝质量；
33、10、波纹钢带间焊接设置在波腰，不设置在波顶，避免了该焊缝与内壁钢带间穿透焊缝的重叠；
34、11、设置在波纹腰部的波纹接缝首先咬口连接，可避免波纹侧边在成型及卷圆时形成荷叶边影响对接及焊接，咬口后焊接增加了该处接缝强度；
35、12、可卷制波高较高、厚度较薄的波形钢带，可生产内壁较薄的管体，且较薄的内壁也不会变形；
36、13、内壁钢带向管体伸长方向错开后，给波纹钢带侧边的卷圆及同时的波纹钢带之间的螺旋接缝的焊接工序的工装和设备，让出了关键的设置空间；
37、14、内外管壁之间的螺旋空腔内填充混凝土后，管体形成了组合结构，混凝土和管壁之间，相互加强，管体环刚度增加，材料用量降低；并且，混凝土可以使内外管壁之间的相互传力，管体可承受很大的内压和很大的外压，特别是可以使内壁厚度减小。
1.一种外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于：由双层复合钢带经过螺旋状卷圆并焊形成；所述双层复合钢带包括等宽、错开并贴合设置的第一钢带层（1）和第二钢带层（2），所述第一钢带层（1）为波形钢带，所述第二钢带层（2）为平直钢带，所述第二钢带层（2）的侧边向管体成型的轴向伸长方向与第一钢带层（1）的侧边错开，所述第一钢带层（1）与第二钢带层（2）的贴合线为两层钢带之间的焊缝，所述第一钢带层（1）为钢管的外管壁。
2.根据权利要求1所述的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于：所述第二钢带层（2）相互之间的螺旋焊接缝位于第一钢带层（1）的波峰处，并与波峰焊接为一体。
3.根据权利要求1所述的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于：所述第一钢带层（1）之间的螺旋接缝位于波形的腰部。
4.根据权利要求3所述的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于：所述第一钢带层（1）之间的螺旋接缝是咬口后的焊接缝。
5.根据权利要求1所述的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于：所述第一钢带层（1）和第二钢带层（2）之间的空腔中填充有混凝土或砂浆。
6.根据权利要求5所述的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于：所述空腔内设置剪力钉。
7.一种制造设备，包括权利要求1所述的外壁带有螺旋波纹的组合结构钢管，其特征在于，包括递送辊（3）、引导辊（4）、压圆辊（5）、卷圆辊（6）及压贴辊（7）；
8.根据权利要求7所述的制造设备，其特征在于：所述第一钢带层（1）为钢管外管壁，所述压贴辊（7）位于正在卷圆的螺旋波纹钢管管体轮廓内部。
9.根据权利要求7所述的制造设备，其特征在于：所述第二焊接机构（9）对应相邻波形处周向间隔设置，且在每个焊接位置处均设置压贴辊（7）。
10.根据权利要求7所述的制造设备，其特征在于：在管体顶部设置用于焊接第一钢带层（1）之间的外部螺旋接缝的第三焊接机构（10）。
11.根据权利要求7所述的制造设备，其特征在于：所述引导辊（4）、压圆辊（5）及卷圆辊（6）均由多个可调节角度的滚轮组成，其滚轮的外形尺寸与第一钢带层（1）的波形尺寸匹配。
