专利名称：一种排泥管浮体及生产方法
技术领域：
本发明涉及疏浚工程中使用的排泥管线的设计与制造技术领域，尤其涉及一种排
泥管浮体及生产方法。
背景技术：
河道、航道、港池浚深、码头基槽等机械疏浚工程都需要排泥管道连接而成的排泥管线来运输。作为排泥管线中的排泥管，至今一直使用的有各种不同的自浮式金属、非金属排泥管，还有靠钢质浮筒、浮船托浮的金属排泥管等不同形式。在随着科学技术的不断进步和机械疏浚工程量的增多，捆绑式的托浮金属排泥管的产品越来越多，捆绑式的排泥管浮体也各有不同，目前在广泛进行使用的浮体为中密度聚乙烯浮体，这种浮体的外壳由中密度聚乙烯制成，由两个半管状浮体本体通过螺栓紧固连接为一体的，它的优点是耐腐蚀，价格比钢浮体低，重量比钢浮体轻，其缺点是在太阳光的直射下使用极容易老化，使用寿命比钢浮体短，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，造成使用过程中不少损失。为达到克服中密度聚乙烯浮体存在的不足，中国国家知识产权局2001年12月10日受理的发明创造名称为"橡胶浮体"的实用新型专利，2002年11月20日授权公告的专利号为ZL01272147.6号实用新型专利说明书中公开了对浮体的内外结构仍采用中密度聚乙烯浮体的内外结构形式，所不同的是将浮体外壳材料改为橡胶材料的技术方案。虽然其改进较小，但其积极效果和特点也有长足的进步，首先在保持背景技术优点的前提下进一步降低产品成本，提高了使用寿命，提高了抗碰撞的能力，使浮体有耐老化和较好的耐温性能。但是也存在如下不足其一是在搬运、装配过程中面对各种不同的作业条件，纯橡胶材料制成的浮体外壳也是经受不起卡碰事件的发生，因而其耐磨损、耐撕裂的能力还是较差的；其二是两个半管状的浮体本体仅靠橡胶材料制成的螺栓孔通过螺栓与排泥管固定联接，其结合强度不牢固，因而其抗拉伸、抗断裂、抗冲击、抗弯曲性能指标是难以达到使用要求的。因此作为本技术领域的技术人员如何设计并加工制造出既能保持背景技术的优点，又能弥补背景技术中的不足，以满足机械疏浚工程排泥管线的需要这是一个亟待解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于改进背景技术的不足，而提供一种抗碰撞、耐磨损、耐撕裂、耐老化、结合牢固、耐温性能好的排泥管浮体。 本发明的另一发明目的在于提供一种能够生产上述排泥管浮体的方法，以满足机械疏浚工程的需要。 为实现上述发明目的，本发明是采用如下技术方案的一种排泥管浮体，它是由两个半管状的浮体本体通过螺栓联接而成，半管状的浮体本体是由内壁层与外壁层组成的密闭的空腔且空腔内设有泡沫填充层而构成的，其特殊之处是所述的排泥管浮体包括两个半管状的浮体本体相接处与内壁层均设有一金属加强骨架。
为进一步实现上述发明目的，本发明采取如下生产方法加工排泥管浮体的一种生产排泥管浮体的方法，它依此包括有生胶塑炼、材料配比、胶料混炼、返炼、帘线擦胶、成型、硫化、检验工艺过程，其特殊之处是在硫化与检验工艺之间设有气密试验、填充泡沫工艺过程；所述的气密试验工艺是将硫化后的排泥管浮体空腔注入压力为0. 1 0. 5Mpa的气体进行密闭测试，所述的填充泡沫工艺过程是将经气密试验后的排泥管浮体的空腔注入高分子可发性泡沫材料。 本发明与背景技术相比具有如下显著的进步和突出的特点其一是由于本发明采取了保留用橡胶材料作为浮体本体的材料外，还在两个半管状的浮体本体相接处和内壁层均设有一金属加强骨架的技术方案，从而达到了不仅保持背景技术中所具有的较好的产品特点，而且使浮体的抗碰撞能力、耐老化、耐温性能更为优异，特别是排泥管与浮体之间通过金属加强骨架的设立，真正使其成为一个结合牢固的整体，大大提高了本发明所述的排泥管浮体的抗拉伸、抗冲击、抗弯曲的强度性能。其二是本发明由于在浮体本体的外壁层、内壁层中增设至少为一层的环状纤维骨架的技术方案，达到了使本发明所述的浮体本体中的橡胶、金属加强骨架、纤维骨架牢固地缠绕交融为一体，结合牢固，以其良好的刚度和硬度大大提高了浮体的耐磨损、耐撕裂强度的性能，延长了产品使用寿命，降低了排泥管浮体的使用成本。发明人在设计过程中并进行样品加工及小批量试制，通过自行测试和破坏性试验已证明各项性能指标已远远超出背景技术的数值，并准备送交质量监测中心进一步监测并出具报告。该产品经山东省情报检索中心检索确认为填补国内空白项目。其三是本发明在常规橡胶制品生产工艺规程的基础上增加了气密试验和填充泡沫两道工艺的技术方案，使本发明所述的排泥管浮体产品性能指标具有可靠的技术保障，将有力地为机械疏浚工程提供可靠的产品和服务。
图1为本发明一种排泥管浮体的一结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。 图3为本发明一种排泥管浮体的另一结构示意图。
图4为图3的A-A剖视图。 图5为本发明一种排泥管浮体的生产方法的工艺流程图。 图号标记说明1-浮体本体外壁层、2-浮体本体端部、3-浮体本体内壁层、4-螺栓窝孔、5_泡沫填充层、6_金属加强骨架、7_浮体本体相接处、8_环状纤维骨架、9_浮体本体
端部凸台、io-浮体加强箍
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明一种排泥管浮体具体的结构细节、生产加工方法和安装使用过程。 实施例1 :一种排泥管浮体及生产方法(参加附图1、附图2、附图5)，它是由两个半管状的浮体本体通过穿插在螺栓窝孔4中的螺栓紧固联接而成的。浮体本体包括有两个半管状浮体本体外壁层1、两个半圆台状的浮体本体端部2(也可以与浮体本体外壁层1相同为直管状，本实例的设计是为了减少排泥管浮体端部受力，采用半圆台状，最好为流线形)，两个半管状浮体本体内壁层3，共同通过橡胶硫化工艺用硫化橡胶材料制成一个密闭 的空腔，该空腔内填充有一高分子发泡材料制成的呈弧形层状结构的泡沫填充层5.两个 半管状浮体本体的相接处7和两个半管状浮体本体内壁层3设有一金属加强骨架6，金属 加强骨架6的周边全部由硫化橡胶材料包覆并紧密地粘结在一起。金属加强骨架6设计为 金属网状结构，其位于两个半管状浮体本体相接处7的部位为整体钢板结构，其位于两个 半管状浮体本体内壁层3的部位用钢筋呈网状结构设计，它们的接点全部都是焊接而成的 (也可根据承担浮力的要求设计呈井字状或直接焊接成为框架式结构，这种金属加强骨架 6的结构形态有利于硫化橡胶材料或者热塑性弹性体材料与之进行牢固地结合，使其形成 一体结构，增加耐磨、耐碰撞性能)。 本实例所述的排泥管浮体的生产方法是选用常规的硫化橡胶材料通过现有的橡
胶硫化工艺加工而成的，它依此包括有生胶塑炼、材料配比、胶料混炼、返炼、帘线擦胶、成
型、硫化、检验与常规工艺过程，鉴于本发明所述的排泥管浮体设有密闭的空腔，并在密闭
的空腔内填充有高分了发泡材料层的结构要求，为此在硫化与检验工艺过程之间增设有气
密试验和填充泡沫过程，所述的气密试验工艺过程是将硫化后的排泥管浮体空腔内注入压
力为0. 1 0. 5Mpa的气体进行密闭测试，测试中发现有漏气的进行返修，所属的填充泡沫
工艺过程是将经密闭测试合格的浮体从其空腔注入口注入高分子可发性泡沫材料，由其进
行自发泡并填充整个空腔形成泡沫填充层5。对于本实施例中所述的排泥管浮体所用的橡
胶材料及配方所用的填加材料均需根据其技术要求进行材料选择和生产加工。 本实施例所述的一种排泥管浮体的技术方案较适用于在江河、湖泊、码头等地进
行机械疏浚工程而使用的排泥管，作业环境稍好一些，抗风浪、抗撞击能力要求稍低一些的
作业条件，以上构成本发明一种排泥管浮体的一静态结构及生产加工方法。 实施例2 :—种排泥管浮体及生产方法(参加附图3、附图4、附图5)，它是以作业
环境差，条件恶劣为前提条件，具有抗风浪、抗撞击能力强，作业时间长等多种特定性能要
求而设计的一种排泥管浮体。本实施例中所述的技术方案除如下部分与实施例1不相同
外，其它技术内容均与实施例1相同，其不同之处有其一是两个半管状浮体本体的外壁层
1、浮体本体相接处7与浮体本体内壁层3的金属加强骨架6的外侧面整个缠绕有至少一层
(可根据要求增加3至5层)呈环状的纤维骨架8，并用胶液粘结交融为一体，再用聚烯烃热
塑性弹性体进行包覆。其二是金属加强骨架6为金属板整体结构，以增加其刚性。金属加
强骨架6的加工可以整板压制成型，也可分别加工再进行焊接。其三是浮体本体端部2沿
轴向延长，增设一凸台9并设有螺栓联接用的螺栓窝孔4，以增加浮体本体与排泥管体的捆
绑力。其四是为防止浮体本体紧固螺栓松动而造成浮体本体沿排泥管进行轴向串动，同时 配备与浮体本体非一体并独立存在的法兰盘。其五是为进一步增强其浮体本体的抗撞击能
力，在浮体本体外壁层1的凹槽内设有浮体加强箍10并用螺栓固定连接。为增强浮体加强 箍IO抗腐蚀能力，用不锈钢材料制成。以上构成本发明一种排泥管浮体的另一静态结构。
本实施例所述的排泥管浮体的生产方法与实施例1所述的生产方法相同。所不同 的是一是排泥管浮体的主要材料采用热塑性弹性体，特别是以聚烯烃热塑性弹性体为典 型代表，这种以乙丙橡胶与聚丙烯为主要原料通过机械共混使橡胶产生动态全硫化的热塑 性弹性体具有耐老化、耐臭氧，使用温度范围在-4(TC 15(TC，压縮永久变形小，耐疲劳、 耐磨、耐撕裂性能的特点，更适应于本发明所述的排泥管浮体所使用的环境和条件；二是填充泡沫工艺过程中所用的材料为聚氨酯发泡材料，因其注入后自行常温下发泡工艺过程简 单。以上构成本发明一种排泥管浮体的另一静态结构及生产加工方法。 当本发明所述的排泥管浮体在投入使用时，根据使用环境和其特殊要求选用合适 的类别、型号规格、单独运输至施工现场，也可进行组装后运至现场。只需将两个半管状排 泥管浮体通过螺栓紧固在排泥管指定位置即可，包括需要同时安装的其它辅件，如法兰盘、 加强箍IO等设施。由于本发明所述的排泥管浮体的设计采用了更加可靠合理的技术方案， 因而它能满足各种工作条件的要求。
权利要求
一种排泥管浮体，它是由两个半管状的浮体本体通过螺栓联接而成，半管状的浮体本体是由内壁层与外壁层组成的密闭的空腔且空腔内设有泡沫填充层而构成的，其特征是所述的排泥管浮体包括两个半管状的浮体本体相接处与内壁层设有一金属加强骨架。
2. 根据权利要求1所述的排泥管浮体，其特征是所述的浮体本体还设有至少为一层的环状纤维骨架。
3. 根据权利要求1或2所述的排泥管浮体，其特征是所述的浮体本体的两端还设有一凸台。
4. 根据权利要求1或2所述的排泥管浮体，其特征是所述的浮体本体的两端还可设有一独立的法兰盘。
5. 根据权利要求1所述的排泥管浮体，其特征是所述的金属加强骨架为金属板整体结构、金属网状结构、金属框架结构中的任一种。
6. 根据权利要求1所述的排泥管浮体，其特征是所述的泡沫填充层为高分子发泡材料所制成的呈弧形层状结构。
7. 根据权利要求1或2所述的排泥管浮体，其特征是所述的浮体本体内壁层、外壁层是由硫化橡胶材料或热塑性弹性体材料与金属加强骨架、环状纤维骨架缠绕交融为一体的密闭结构。
8. 根据权利要求3所述的排泥管浮体，其特征是所述的凸台还设有用于进行螺栓联接的窝孔。
9. 根据权利要求1或2所述的排泥管浮体，其特征是所述的两个半管状的浮体本体的外壁上还设有至少一个不锈钢板制成的加强箍并用螺栓固定联接。
10. —种生产排泥管浮体的方法，它依此包括有生胶塑炼、材料配比、胶料混炼、返炼、帘线擦胶、成型、硫化、检验工艺过程，其特征是该生产方法包括在硫化与检验之间设有气密性试验、填充泡沫工艺过程；所述的气密试验工艺过程是将硫化后的排泥管浮体空腔注入压力为O. 1 0. 5Mpa的气体进行密闭测试；所述的填充泡沫工艺过程是将经气密试验后的排泥管浮体的空腔内注入高分子可发性泡沫材料。
全文摘要
本发明公开了一种排泥管浮体及生产方法，属疏浚工程中排泥管线设计与制造技术领域。本发明的技术方案是一种排泥管浮体，它是由两个半管状的浮体本体通过螺栓联接而成，半管状的浮体本体是由内壁层与外壁层组成的密闭的空腔且空腔内设有泡沫填充层而构成的，其特殊之处是所述的排泥管浮体包括两个半管状的浮体本体相接处与内壁层均设有一金属加强骨架。其生产所述的排泥管浮体的方法是它依此包括有生胶塑炼、材料配比、胶料混炼、返炼、帘线擦胶、成型、硫化、检验工艺过程，其特殊之处是在硫化与检验工艺之间设有气密试验、填充泡沫工艺过程。本发明与背景技术相比其所述的浮体具有抗碰撞能力强，耐老化、耐温性能好、抗拉伸、抗冲击、抗弯曲、抗断裂、抗撕裂，产品使用寿命长等显著的特点和进步。
文档编号E02F7/10GK101713204SQ200810157548
公开日2010年5月26日 申请日期2008年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者姜考成 申请人:姜考成