專利名稱：一種排泥管浮體及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及疏浚工程中使用的排泥管線的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種排
泥管浮體及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
河道、航道、港池浚深、碼頭基槽等機(jī)械疏浚工程都需要排泥管道連接而成的排泥管線來(lái)運(yùn)輸。作為排泥管線中的排泥管，至今一直使用的有各種不同的自浮式金屬、非金屬排泥管，還有靠鋼質(zhì)浮筒、浮船托浮的金屬排泥管等不同形式。在隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和機(jī)械疏浚工程量的增多，捆綁式的托浮金屬排泥管的產(chǎn)品越來(lái)越多，捆綁式的排泥管浮體也各有不同，目前在廣泛進(jìn)行使用的浮體為中密度聚乙烯浮體，這種浮體的外殼由中密度聚乙烯制成，由兩個(gè)半管狀浮體本體通過(guò)螺栓緊固連接為一體的，它的優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕，價(jià)格比鋼浮體低，重量比鋼浮體輕，其缺點(diǎn)是在太陽(yáng)光的直射下使用極容易老化，使用壽命比鋼浮體短，不耐碰撞且易碎裂，而易造成浮力下降，使排泥管下沉到水下，造成使用過(guò)程中不少損失。為達(dá)到克服中密度聚乙烯浮體存在的不足，中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2001年12月10日受理的發(fā)明創(chuàng)造名稱為"橡膠浮體"的實(shí)用新型專利，2002年11月20日授權(quán)公告的專利號(hào)為ZL01272147.6號(hào)實(shí)用新型專利說(shuō)明書中公開(kāi)了對(duì)浮體的內(nèi)外結(jié)構(gòu)仍采用中密度聚乙烯浮體的內(nèi)外結(jié)構(gòu)形式，所不同的是將浮體外殼材料改為橡膠材料的技術(shù)方案。雖然其改進(jìn)較小，但其積極效果和特點(diǎn)也有長(zhǎng)足的進(jìn)步，首先在保持背景技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的前提下進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，提高了使用壽命，提高了抗碰撞的能力，使浮體有耐老化和較好的耐溫性能。但是也存在如下不足其一是在搬運(yùn)、裝配過(guò)程中面對(duì)各種不同的作業(yè)條件，純橡膠材料制成的浮體外殼也是經(jīng)受不起卡碰事件的發(fā)生，因而其耐磨損、耐撕裂的能力還是較差的；其二是兩個(gè)半管狀的浮體本體僅靠橡膠材料制成的螺栓孔通過(guò)螺栓與排泥管固定聯(lián)接，其結(jié)合強(qiáng)度不牢固，因而其抗拉伸、抗斷裂、抗沖擊、抗彎曲性能指標(biāo)是難以達(dá)到使用要求的。因此作為本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員如何設(shè)計(jì)并加工制造出既能保持背景技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又能彌補(bǔ)背景技術(shù)中的不足，以滿足機(jī)械疏浚工程排泥管線的需要這是一個(gè)亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)背景技術(shù)的不足，而提供一種抗碰撞、耐磨損、耐撕裂、耐老化、結(jié)合牢固、耐溫性能好的排泥管浮體。 本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種能夠生產(chǎn)上述排泥管浮體的方法，以滿足機(jī)械疏浚工程的需要。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案的一種排泥管浮體，它是由兩個(gè)半管狀的浮體本體通過(guò)螺栓聯(lián)接而成，半管狀的浮體本體是由內(nèi)壁層與外壁層組成的密閉的空腔且空腔內(nèi)設(shè)有泡沫填充層而構(gòu)成的，其特殊之處是所述的排泥管浮體包括兩個(gè)半管狀的浮體本體相接處與內(nèi)壁層均設(shè)有一金屬加強(qiáng)骨架。
為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下生產(chǎn)方法加工排泥管浮體的一種生產(chǎn)排泥管浮體的方法，它依此包括有生膠塑煉、材料配比、膠料混煉、返煉、簾線擦膠、成型、硫化、檢驗(yàn)工藝過(guò)程，其特殊之處是在硫化與檢驗(yàn)工藝之間設(shè)有氣密試驗(yàn)、填充泡沫工藝過(guò)程；所述的氣密試驗(yàn)工藝是將硫化后的排泥管浮體空腔注入壓力為0. 1 0. 5Mpa的氣體進(jìn)行密閉測(cè)試，所述的填充泡沫工藝過(guò)程是將經(jīng)氣密試驗(yàn)后的排泥管浮體的空腔注入高分子可發(fā)性泡沫材料。 本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有如下顯著的進(jìn)步和突出的特點(diǎn)其一是由于本發(fā)明采取了保留用橡膠材料作為浮體本體的材料外，還在兩個(gè)半管狀的浮體本體相接處和內(nèi)壁層均設(shè)有一金屬加強(qiáng)骨架的技術(shù)方案，從而達(dá)到了不僅保持背景技術(shù)中所具有的較好的產(chǎn)品特點(diǎn)，而且使浮體的抗碰撞能力、耐老化、耐溫性能更為優(yōu)異，特別是排泥管與浮體之間通過(guò)金屬加強(qiáng)骨架的設(shè)立，真正使其成為一個(gè)結(jié)合牢固的整體，大大提高了本發(fā)明所述的排泥管浮體的抗拉伸、抗沖擊、抗彎曲的強(qiáng)度性能。其二是本發(fā)明由于在浮體本體的外壁層、內(nèi)壁層中增設(shè)至少為一層的環(huán)狀纖維骨架的技術(shù)方案，達(dá)到了使本發(fā)明所述的浮體本體中的橡膠、金屬加強(qiáng)骨架、纖維骨架牢固地纏繞交融為一體，結(jié)合牢固，以其良好的剛度和硬度大大提高了浮體的耐磨損、耐撕裂強(qiáng)度的性能，延長(zhǎng)了產(chǎn)品使用壽命，降低了排泥管浮體的使用成本。發(fā)明人在設(shè)計(jì)過(guò)程中并進(jìn)行樣品加工及小批量試制，通過(guò)自行測(cè)試和破壞性試驗(yàn)已證明各項(xiàng)性能指標(biāo)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出背景技術(shù)的數(shù)值，并準(zhǔn)備送交質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心進(jìn)一步監(jiān)測(cè)并出具報(bào)告。該產(chǎn)品經(jīng)山東省情報(bào)檢索中心檢索確認(rèn)為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白項(xiàng)目。其三是本發(fā)明在常規(guī)橡膠制品生產(chǎn)工藝規(guī)程的基礎(chǔ)上增加了氣密試驗(yàn)和填充泡沫兩道工藝的技術(shù)方案，使本發(fā)明所述的排泥管浮體產(chǎn)品性能指標(biāo)具有可靠的技術(shù)保障，將有力地為機(jī)械疏浚工程提供可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。


圖1為本發(fā)明一種排泥管浮體的一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。 圖3為本發(fā)明一種排泥管浮體的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的A-A剖視圖。 圖5為本發(fā)明一種排泥管浮體的生產(chǎn)方法的工藝流程圖。 圖號(hào)標(biāo)記說(shuō)明1-浮體本體外壁層、2-浮體本體端部、3-浮體本體內(nèi)壁層、4-螺栓窩孔、5_泡沫填充層、6_金屬加強(qiáng)骨架、7_浮體本體相接處、8_環(huán)狀纖維骨架、9_浮體本體
端部凸臺(tái)、io-浮體加強(qiáng)箍
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明一種排泥管浮體具體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、生產(chǎn)加工方法和安裝使用過(guò)程。 實(shí)施例1 :一種排泥管浮體及生產(chǎn)方法(參加附圖1、附圖2、附圖5)，它是由兩個(gè)半管狀的浮體本體通過(guò)穿插在螺栓窩孔4中的螺栓緊固聯(lián)接而成的。浮體本體包括有兩個(gè)半管狀浮體本體外壁層1、兩個(gè)半圓臺(tái)狀的浮體本體端部2(也可以與浮體本體外壁層1相同為直管狀，本實(shí)例的設(shè)計(jì)是為了減少排泥管浮體端部受力，采用半圓臺(tái)狀，最好為流線形)，兩個(gè)半管狀浮體本體內(nèi)壁層3，共同通過(guò)橡膠硫化工藝用硫化橡膠材料制成一個(gè)密閉 的空腔，該空腔內(nèi)填充有一高分子發(fā)泡材料制成的呈弧形層狀結(jié)構(gòu)的泡沫填充層5.兩個(gè) 半管狀浮體本體的相接處7和兩個(gè)半管狀浮體本體內(nèi)壁層3設(shè)有一金屬加強(qiáng)骨架6，金屬 加強(qiáng)骨架6的周邊全部由硫化橡膠材料包覆并緊密地粘結(jié)在一起。金屬加強(qiáng)骨架6設(shè)計(jì)為 金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其位于兩個(gè)半管狀浮體本體相接處7的部位為整體鋼板結(jié)構(gòu)，其位于兩個(gè) 半管狀浮體本體內(nèi)壁層3的部位用鋼筋呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它們的接點(diǎn)全部都是焊接而成的 (也可根據(jù)承擔(dān)浮力的要求設(shè)計(jì)呈井字狀或直接焊接成為框架式結(jié)構(gòu)，這種金屬加強(qiáng)骨架 6的結(jié)構(gòu)形態(tài)有利于硫化橡膠材料或者熱塑性彈性體材料與之進(jìn)行牢固地結(jié)合，使其形成 一體結(jié)構(gòu)，增加耐磨、耐碰撞性能)。 本實(shí)例所述的排泥管浮體的生產(chǎn)方法是選用常規(guī)的硫化橡膠材料通過(guò)現(xiàn)有的橡
膠硫化工藝加工而成的，它依此包括有生膠塑煉、材料配比、膠料混煉、返煉、簾線擦膠、成
型、硫化、檢驗(yàn)與常規(guī)工藝過(guò)程，鑒于本發(fā)明所述的排泥管浮體設(shè)有密閉的空腔，并在密閉
的空腔內(nèi)填充有高分了發(fā)泡材料層的結(jié)構(gòu)要求，為此在硫化與檢驗(yàn)工藝過(guò)程之間增設(shè)有氣
密試驗(yàn)和填充泡沫過(guò)程，所述的氣密試驗(yàn)工藝過(guò)程是將硫化后的排泥管浮體空腔內(nèi)注入壓
力為0. 1 0. 5Mpa的氣體進(jìn)行密閉測(cè)試，測(cè)試中發(fā)現(xiàn)有漏氣的進(jìn)行返修，所屬的填充泡沫
工藝過(guò)程是將經(jīng)密閉測(cè)試合格的浮體從其空腔注入口注入高分子可發(fā)性泡沫材料，由其進(jìn)
行自發(fā)泡并填充整個(gè)空腔形成泡沫填充層5。對(duì)于本實(shí)施例中所述的排泥管浮體所用的橡
膠材料及配方所用的填加材料均需根據(jù)其技術(shù)要求進(jìn)行材料選擇和生產(chǎn)加工。 本實(shí)施例所述的一種排泥管浮體的技術(shù)方案較適用于在江河、湖泊、碼頭等地進(jìn)
行機(jī)械疏浚工程而使用的排泥管，作業(yè)環(huán)境稍好一些，抗風(fēng)浪、抗撞擊能力要求稍低一些的
作業(yè)條件，以上構(gòu)成本發(fā)明一種排泥管浮體的一靜態(tài)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)加工方法。 實(shí)施例2 :—種排泥管浮體及生產(chǎn)方法(參加附圖3、附圖4、附圖5)，它是以作業(yè)
環(huán)境差，條件惡劣為前提條件，具有抗風(fēng)浪、抗撞擊能力強(qiáng)，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)等多種特定性能要
求而設(shè)計(jì)的一種排泥管浮體。本實(shí)施例中所述的技術(shù)方案除如下部分與實(shí)施例1不相同
外，其它技術(shù)內(nèi)容均與實(shí)施例1相同，其不同之處有其一是兩個(gè)半管狀浮體本體的外壁層
1、浮體本體相接處7與浮體本體內(nèi)壁層3的金屬加強(qiáng)骨架6的外側(cè)面整個(gè)纏繞有至少一層
(可根據(jù)要求增加3至5層)呈環(huán)狀的纖維骨架8，并用膠液粘結(jié)交融為一體，再用聚烯烴熱
塑性彈性體進(jìn)行包覆。其二是金屬加強(qiáng)骨架6為金屬板整體結(jié)構(gòu)，以增加其剛性。金屬加
強(qiáng)骨架6的加工可以整板壓制成型，也可分別加工再進(jìn)行焊接。其三是浮體本體端部2沿
軸向延長(zhǎng)，增設(shè)一凸臺(tái)9并設(shè)有螺栓聯(lián)接用的螺栓窩孔4，以增加浮體本體與排泥管體的捆
綁力。其四是為防止浮體本體緊固螺栓松動(dòng)而造成浮體本體沿排泥管進(jìn)行軸向串動(dòng)，同時(shí) 配備與浮體本體非一體并獨(dú)立存在的法蘭盤。其五是為進(jìn)一步增強(qiáng)其浮體本體的抗撞擊能
力，在浮體本體外壁層1的凹槽內(nèi)設(shè)有浮體加強(qiáng)箍10并用螺栓固定連接。為增強(qiáng)浮體加強(qiáng) 箍IO抗腐蝕能力，用不銹鋼材料制成。以上構(gòu)成本發(fā)明一種排泥管浮體的另一靜態(tài)結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例所述的排泥管浮體的生產(chǎn)方法與實(shí)施例1所述的生產(chǎn)方法相同。所不同 的是一是排泥管浮體的主要材料采用熱塑性彈性體，特別是以聚烯烴熱塑性彈性體為典 型代表，這種以乙丙橡膠與聚丙烯為主要原料通過(guò)機(jī)械共混使橡膠產(chǎn)生動(dòng)態(tài)全硫化的熱塑 性彈性體具有耐老化、耐臭氧，使用溫度范圍在-4(TC 15(TC，壓縮永久變形小，耐疲勞、 耐磨、耐撕裂性能的特點(diǎn)，更適應(yīng)于本發(fā)明所述的排泥管浮體所使用的環(huán)境和條件；二是填充泡沫工藝過(guò)程中所用的材料為聚氨酯發(fā)泡材料，因其注入后自行常溫下發(fā)泡工藝過(guò)程簡(jiǎn) 單。以上構(gòu)成本發(fā)明一種排泥管浮體的另一靜態(tài)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)加工方法。 當(dāng)本發(fā)明所述的排泥管浮體在投入使用時(shí)，根據(jù)使用環(huán)境和其特殊要求選用合適 的類別、型號(hào)規(guī)格、單獨(dú)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，也可進(jìn)行組裝后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。只需將兩個(gè)半管狀排 泥管浮體通過(guò)螺栓緊固在排泥管指定位置即可，包括需要同時(shí)安裝的其它輔件，如法蘭盤、 加強(qiáng)箍IO等設(shè)施。由于本發(fā)明所述的排泥管浮體的設(shè)計(jì)采用了更加可靠合理的技術(shù)方案， 因而它能滿足各種工作條件的要求。
權(quán)利要求
一種排泥管浮體，它是由兩個(gè)半管狀的浮體本體通過(guò)螺栓聯(lián)接而成，半管狀的浮體本體是由內(nèi)壁層與外壁層組成的密閉的空腔且空腔內(nèi)設(shè)有泡沫填充層而構(gòu)成的，其特征是所述的排泥管浮體包括兩個(gè)半管狀的浮體本體相接處與內(nèi)壁層設(shè)有一金屬加強(qiáng)骨架。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排泥管浮體，其特征是所述的浮體本體還設(shè)有至少為一層的環(huán)狀纖維骨架。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排泥管浮體，其特征是所述的浮體本體的兩端還設(shè)有一凸臺(tái)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排泥管浮體，其特征是所述的浮體本體的兩端還可設(shè)有一獨(dú)立的法蘭盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排泥管浮體，其特征是所述的金屬加強(qiáng)骨架為金屬板整體結(jié)構(gòu)、金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、金屬框架結(jié)構(gòu)中的任一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排泥管浮體，其特征是所述的泡沫填充層為高分子發(fā)泡材料所制成的呈弧形層狀結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排泥管浮體，其特征是所述的浮體本體內(nèi)壁層、外壁層是由硫化橡膠材料或熱塑性彈性體材料與金屬加強(qiáng)骨架、環(huán)狀纖維骨架纏繞交融為一體的密閉結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的排泥管浮體，其特征是所述的凸臺(tái)還設(shè)有用于進(jìn)行螺栓聯(lián)接的窩孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排泥管浮體，其特征是所述的兩個(gè)半管狀的浮體本體的外壁上還設(shè)有至少一個(gè)不銹鋼板制成的加強(qiáng)箍并用螺栓固定聯(lián)接。
10. —種生產(chǎn)排泥管浮體的方法，它依此包括有生膠塑煉、材料配比、膠料混煉、返煉、簾線擦膠、成型、硫化、檢驗(yàn)工藝過(guò)程，其特征是該生產(chǎn)方法包括在硫化與檢驗(yàn)之間設(shè)有氣密性試驗(yàn)、填充泡沫工藝過(guò)程；所述的氣密試驗(yàn)工藝過(guò)程是將硫化后的排泥管浮體空腔注入壓力為O. 1 0. 5Mpa的氣體進(jìn)行密閉測(cè)試；所述的填充泡沫工藝過(guò)程是將經(jīng)氣密試驗(yàn)后的排泥管浮體的空腔內(nèi)注入高分子可發(fā)性泡沫材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種排泥管浮體及生產(chǎn)方法，屬疏浚工程中排泥管線設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種排泥管浮體，它是由兩個(gè)半管狀的浮體本體通過(guò)螺栓聯(lián)接而成，半管狀的浮體本體是由內(nèi)壁層與外壁層組成的密閉的空腔且空腔內(nèi)設(shè)有泡沫填充層而構(gòu)成的，其特殊之處是所述的排泥管浮體包括兩個(gè)半管狀的浮體本體相接處與內(nèi)壁層均設(shè)有一金屬加強(qiáng)骨架。其生產(chǎn)所述的排泥管浮體的方法是它依此包括有生膠塑煉、材料配比、膠料混煉、返煉、簾線擦膠、成型、硫化、檢驗(yàn)工藝過(guò)程，其特殊之處是在硫化與檢驗(yàn)工藝之間設(shè)有氣密試驗(yàn)、填充泡沫工藝過(guò)程。本發(fā)明與背景技術(shù)相比其所述的浮體具有抗碰撞能力強(qiáng)，耐老化、耐溫性能好、抗拉伸、抗沖擊、抗彎曲、抗斷裂、抗撕裂，產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)等顯著的特點(diǎn)和進(jìn)步。
文檔編號(hào)E02F7/10GK101713204SQ200810157548
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者姜考成 申請(qǐng)人:姜考成