专利名称：高强度船用气囊的制作方法
技术领域：
本发明属于船舶上下水、打捞救助以及重物搬运等领域，尤其是一种高强度船用气囊。
背景技术：
气囊下水船舶技术出现在上世纪八十年代，当时的气囊承载能力差，安全性低，难以应用到较大吨位的船舶上下水。目前船用气囊无论是采用搭接式还是缠绕式制造工艺，都存在气密性不好、耐磨损性能差、承重能力低等缺点。气密性不好的气囊在实际应用中，由于实际承载能力低于理论数值，很容易造成事故。此外，现有气囊的抗撕裂抗磨损性能差，在实际使用中经常出现撕裂、破损等现象。由于气囊一般是重复使用，而且现有气囊的磨损程度完全靠用户或厂家凭经验来判定，容易出现失误，造成安全隐患。
通过申请人的仔细检索，查到了如下几篇专利文献 1、一种船用气囊(CN2623598)，它有圆柱形的气囊，气囊由至少两层片状软质材料
搭接而成，气囊的两端分别与喇叭口相连接，喇叭口上安装气嘴。因气囊同层软质材料对
接，异层搭接，最外层软质材料的对接接缝处加装密封条，故负重能力强，不易破损。 2、一种高强度气囊(CN1666924)，由气囊身、气囊头、气囊气门嘴组成，气囊身由内
套层、外面由里往外环绕交叉贴敷数层挂胶帘子布组成，气囊头与气囊身连在一起成圆锥
形状，气囊头上固定安装气囊气门嘴。生产工艺是将气囊身的挂胶帘布层纵向排列，两边
粘合巻成桶状作为内套，然后贴敷数层挂胶帘子布。气囊的爆破内压力高于1. llMPa，囊壁
无接缝、气密性好、强度均衡、抗爆裂强度和耐冲击疲劳次数高，使用寿命长，具有承载自重
7000吨到17000吨的大型船舶下水能力，也可以用在打捞沉船、起重与搬运重物、建筑工程
用充气芯模、贮运气体或液体用气囊容器、船舶试验用压载囊袋、架设浮桥或水上管路用气
囊等领域。 3、一种带加强筋的搭接式高强度船用气囊(CN2238784)，由囊头、囊身及囊嘴组成，其囊身由多层带合成纤维帘线的生胶板粘合后巻绕搭接制成，其帘线走向互相垂直，最里层带帘线胶板上粘合一层由带帘线胶板条组成的网状加强筋，最外层包裹粘合一层纯胶板，纯胶板层中部再包裹搭接一层带帘线胶板加固层。以这种设计制成的高压气体气囊组，由于抗压强度的提高，可用于1000吨以下各类平底船及V形尖底海船的修造工程的上、下水工序。 4、一种超强度船用气囊(CN2161563)，是由多层结构的胶板巻制而成，包括有五种不同的结构层，气囊的内表层是帘子线呈鱼骨形排列的结构层。外表层是帘子线呈网状排列的加强筋，两者之间还有二个帘子线呈纵、横交错排列的帘子线胶板层和纯胶板层。用这种多层结构的胶板制成的圆筒形气囊或鱼泡形气囊，其抗压力比通常的气囊增大五分之二，可以在修造船工业中广泛应用。 上述各种船用气囊，虽然结构均有不同之处，但主要还是在帘子线的结构上的各种改进，与本专利申请有明显的不同之处。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有安全警示功能及良好气密
性且耐磨损、承重强度高的高强度船用气囊。 本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的 —种船用高强度气囊，由气囊体及气门嘴构成，气囊体内构成封闭的气囊腔，其中气囊体自外而内由同轴且紧密结合的耐磨层、磨损警告层、外骨架增强层、气密层及内骨架增强层构成，磨损警告层位于耐磨层与外骨架增强层之间，气密层位于外骨架增强层与内骨架增强层之间。 而且，所述耐磨层为内含网状结构的抗撕裂纤维，包括高分子量聚乙烯纤维或PU涂层的涤纶或聚酰胺。 而且，所述磨损警告层的颜色由外到内呈由黄到红的变化。 而且，所述气密层为卤化丁基橡胶或卤化丁基橡胶与天然橡胶以及丁基橡胶的混炼胶料，由2-3层压延胶片构成并在与外骨架增强层之间贴合至少一层粘合层，厚度2-3毫米。 而且，所述外骨架增强层与内骨架增强层均由多层帘子线组合而成，其中每相邻两层的帘子线成40-45度夹角，外骨架增强层与内骨架增强层的帘子线的编织方向相反。
本发明的优点和有益效果为 1、本气囊爆破内压达到1.3-2.8MPa，爆破安全系数是现有技术生产的气囊的三倍，其耐磨层能够有效防止剌穿、撕裂和磨损，模拟实验中与现有普通气囊相对比，能够减少气囊破损率80%。 2、本气囊具有良好的气密性和抗压能力，实现本气囊用于100米水深24小时助浮，可保证气囊承载力与理论值的一致性，对于气囊工程的计算的准确性具有决定性作用。
3、本气囊设置了警示层，可以直观明了地查验气囊的磨损程度。当气囊磨损处呈现黄色时，气囊在未修补前最多可以使用一次，当磨损处呈现红色时气囊必须马上修补。磨损警示层有效得保护了气囊的骨架增强层以及气密层，用户及时修补耐磨层后，气囊的性能几乎不产生变化。这样既可以保证气囊的安全性又能够延长气囊的使用寿命。
4、本气囊的气密性在室温24小时存放后，气压不低于充气气压95% ;气囊磨损率小于1X10-7mm3/Nm ;爆破内压高于1. 3MPa，可以广泛应用于大型船舶的上下水工程，以及沉船打捞助浮、重物搬运、沉箱下水等工程，且具有节省投资、工期短、安全灵活等优点。
图1为本发明的外形结构主视 图2为图1的立体结构局部剖视图。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。 —种高强度船用气囊，由气囊体2及气门嘴1构成，气囊体内构成封闭的气囊腔8。气囊体的结构是这样的气囊体自外而内由同轴且紧密结合的耐磨层3、磨损警告层4、外骨架增强层5、气密层6及内骨架增强层7构成。各层的功能及材料构成分别为
耐磨层具有防穿剌、抗老化和防撕裂耐磨损作用，内含网状结构的抗撕裂纤维例如高分子量聚乙烯纤维或PU涂层的涤纶或聚酰胺。橡胶成分可以是顺丁橡胶或者氟醚橡胶，其中添加抗粘着磨损的石墨或沉淀法二氧化硅。 磨损警告层位于耐磨层与外骨架增强层之间，显示气囊的磨损状况，可以起到保护气囊和警示作用，其颜色由外到内呈由黄到红的变化，是由颜料与天然橡胶或顺丁橡胶混炼而成。 气密层起防止气体泄漏的作用，由2-3层压延胶片构成并在与外骨架增强层之间贴合至少一层粘合层(具体层数根据实际需要设定)用来保证气密层与增强层的紧密结合。气密层的位置位于两层骨架增强层(对本实施例来讲为外骨架增强层与内骨架增强层)之间，厚度2-3毫米，气密层胶片经过预硫化。气密层主要成分为卤化丁基橡胶或卤化丁基橡胶与天然橡胶以及丁基橡胶的混炼胶料。 骨架增强层(外骨架增强层与内骨架增强层，且帘子线的编织方向相反)主要是提高气囊的载重能力和抗爆性，由挂胶帘子线构成，其中帘子线可以是锦纶线或涤纶线，挂胶的成分主要为天然橡胶或天然橡胶与其他橡胶的混炼胶与功能性填料的混合物(现有技术)。骨架增强层由多层帘子线组合而成，其中每相邻两层的帘子线成40-45度夹角，各层之间采用具有自消泡功能的粘合剂粘合在一起，保证各层之间紧密结合没有气泡。
权利要求
一种高强度船用气囊，由气囊体及气门嘴构成，气囊体内构成封闭的气囊腔，其特征在于气囊体自外而内由同轴且紧密结合的耐磨层、磨损警告层、外骨架增强层、气密层及内骨架增强层构成，磨损警告层位于耐磨层与外骨架增强层之间，气密层位于外骨架增强层与内骨架增强层之间。
2. 根据权利要求1所述的高强度船用气囊，其特征在于所述耐磨层为内含网状结构的抗撕裂纤维，包括高分子量聚乙烯纤维或PU涂层的涤纶或聚酰胺。
3. 根据权利要求1所述的高强度船用气囊，其特征在于所述磨损警告层的颜色由外到内呈由黄到红的变化。
4. 根据权利要求1所述的高强度船用气囊，其特征在于所述气密层为卤化丁基橡胶或卤化丁基橡胶与天然橡胶以及丁基橡胶的混炼胶料，由2-3层压延胶片构成并在与外骨架增强层之间贴合至少一层粘合层，厚度2-3毫米。
5. 根据权利要求1所述的高强度船用气囊，其特征在于所述外骨架增强层与内骨架增强层均由多层帘子线组合而成，其中每相邻两层的帘子线成40-45度夹角，外骨架增强层与内骨架增强层的帘子线的编织方向相反。
全文摘要
本发明涉及一种高强度船用气囊，由气囊体及气门嘴构成，气囊体内构成封闭的气囊腔。其中气囊体自外而内由同轴且紧密结合的耐磨层、磨损警告层、外骨架增强层、气密层及内骨架增强层构成，磨损警告层位于耐磨层与外骨架增强层之间，气密层位于外骨架增强层与内骨架增强层之间。本气囊的气密性在室温24小时存放后，气压不低于充气气压95％；气囊磨损率小于1×10-7mm3/Nm；爆破内压高于1.3MPa，可以广泛应用于大型船舶的上下水工程，以及沉船打捞助浮、重物搬运、沉箱下水等工程，且具有节省投资、工期短、安全灵活等优点。
文档编号B63B59/00GK101708769SQ20091022882
公开日2010年5月19日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者于新波, 宋海霞 申请人:青岛永泰船舶用品有限公司