一种用于给、排水管道防冻堵塞的橡胶加热密封垫的制作方法

本发明属于管道密封垫技术领域，具体涉及一种用于给、排水管道防冻堵塞的橡胶加热密封垫。

背景技术：

在有给、排水需求的装备、机器中（如大型民用客机、军用飞机、火车、高铁、动车、消防车，洒水车等），由于不是持续工作，在0℃以下环境中工作时（如高空、冬季室外或野外），管路往往容易发生冰冻堵塞，造成设备相应功能丧失，影响乘务人员工作、生活的方便与舒适性。在有些机器、装备中，由于空间有限、动力不足、对重量要求较高或是维修成本的过高，使得通常的电加热装置不适于安装，而需求一种简单、节能、重量轻的管路加热装置。

橡胶密封垫是常用的管路接头密封制品，结构简单，安装简便，如材料选用得当，其使用寿命长，密封效果好。如何将橡胶密封垫的性能做出拓展，满足特殊场合下防冻的使用要求，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决现有存在的技术问题，本发明的目的是提供一种用于给、排水管道防冻堵塞的橡胶加热密封垫，解决目前橡胶密封垫无法防冻化冻的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于给、排水管道防冻堵塞的橡胶加热密封垫，设置在给、排水管道的两个接头法兰之间，所述的橡胶加热密封垫包括导热骨架体，导热骨架体根据接头法兰的大小设置有管道通孔和螺钉通孔，所述的导热骨架体包括绝缘板和贴设在绝缘板下表面的导热铜板，绝缘板上设置有围绕绝缘板一周的电热丝安装槽，电热丝安装槽内设置电热丝；在所述绝缘板的上表面包覆有与绝缘板等大的上橡胶垫，所述导热铜板下表面包覆有与绝缘板等大的下橡胶垫；上橡胶垫包括玻璃纤维布和第一绝缘橡胶密封层，玻璃纤维布设置于绝缘板和第一绝缘橡胶密封层之间；所述的下橡胶垫包括第二绝缘橡胶密封层，第二绝缘橡胶密封层贴附在导热铜板下表面；所述电热丝的输入、输出端连接引出导线，引出导线从下橡胶垫穿出并连接电源。

所述的导热骨架体一端设置有耳状结构，所述的电热丝连接有温控器，温控器设置在耳状结构上部的第一绝缘橡胶密封层内。

所述电热丝安装槽弯曲回折的环状开设在绝缘板的上表面。

所述的电热丝为螺旋状电热丝，电热丝直径为0.08～0.12mm，阻值为130～160Ω/m，用材质为Cr20Ni80的镍铬合金钢丝绕制而成。

所述的玻璃纤维布为厚度为0.2～0.7mm的高硅氧玻璃纤维布。

所述的温控器为双金属突跳式温度传感器、半导体温度传感器或小型金属外壳温度传感器的一种，温控器的接通温度为27±2℃，断开温度为50±2℃。

所述的引出导线为截面积为0.5～0.75mm²的外包聚四氟乙烯耐高温镀银导线。

所述的绝缘板为环氧玻璃布层压板或防火绝缘板的一种，绝缘板的厚度为2.0～2.5mm。

所述的第一绝缘橡胶密封层、第二绝缘橡胶密封层厚1.5～2.5mm。

所述电热丝的输入、输出端与引出导线的连接头通过镀银紫铜管夹紧，镀银紫铜管外包绝缘管；所述电热丝与温控器的连接接头通过镀银紫铜管夹紧，镀银紫铜管外包绝缘管。

本发明的有益效果是：

1.在给、排水管路中，接头部位通常需要橡胶垫片进行密封，本发明用橡胶垫，将加热系统安置于其中，使得橡胶垫既具有密封性能，又有加热性能，可用于管路防冻，且结构简单，易于更换。

2.本发明将橡胶高分子密封材料与可控电加热器合二为一，使得产品既具有橡胶材料的阻燃、绝缘、耐高低温的高弹密封性能，又具有可控温度的加热功能，产品具有体积小，重量轻、寿命长、能效高的特点。

附图说明

图1是本发明的整体结构剖视图；

图2是本发明的电热丝布置及温控器、引出导线连接示意图；

图3是本发明几种不同的导热骨架体的结构示意图，其中：

图3（a）为正圆型结构导热骨架体，图3（b）为内圆外方型结构导热骨架体，图3（c）为异型结构导热骨架体,图3（d）为圆环型结构导热骨架体；

图4是本发明电热丝的结构示意图；

图中，1-导热骨架体，2-管道通孔，3-螺钉通孔，4-绝缘板，5-导热铜板，6-电热丝安装槽，7-电热丝，8-玻璃纤维布，9-第一绝缘橡胶密封层，10-第二绝缘橡胶密封层，11-引出导线，12-温控器，13-镀银紫铜管。

具体实施方式

参见附图1、2所示的一种用于给、排水管道防冻堵塞的橡胶加热密封垫，安装在给、排水管道的两个接头法兰之间，根据管路接头的类型或需加热部位的空间形状，整体设计为有或无螺钉通孔的园环、内圆外方、异型等形状；所述的橡胶加热密封垫包括导热骨架体1，导热骨架体1根据接头法兰的大小设置有管道通孔2和螺钉通孔3，所述的导热骨架体1包括绝缘板4和贴附在绝缘板下表面的导热铜板5，所述的绝缘板4为环氧玻璃布层压板或防火绝缘板的一种，绝缘板4的厚度为2.0～2.5mm；绝缘板4上设置有围绕绝缘板4一周的电热丝安装槽6，电热丝安装槽6弯曲回折的环状开设在绝缘板4的上表面，电热丝安装槽6内安置电热丝7；电热丝安置槽6离绝缘板4边缘及孔、洞边缘1～2mm，以防电热丝7外露；在绝缘板4的上表面包覆有与绝缘板4等大的上橡胶垫，所述导热铜板5下表面包覆有与绝缘板4等大的下橡胶垫；上橡胶垫、下橡胶垫将导热骨架体1包裹在内；附图3为几种典型骨架结构，其外形也可根据实际要求改变。上橡胶垫包括玻璃纤维布8和第一绝缘橡胶密封层9，所述的玻璃纤维布8为厚度为0.2～0.7mm的普通或高硅氧玻璃纤维布。玻璃纤维布9设置于绝缘板4和第一绝缘橡胶密封层9之间；所述的下橡胶垫包括第二绝缘橡胶密封层10，第二绝缘橡胶密封层10贴附在导热铜板5下表面；第一绝缘橡胶密封层9和第二绝缘橡胶密封层10的硬度（邵A）等级为60～70度；厚度均为1.5～2.5mm；电热丝7的输入、输出端连接引出导线11，引出导线11从下橡胶垫穿出并连接电源，引出导线11为截面积为0.5～0.75mm²的外包聚四氟乙烯耐高温镀银导线。

导热骨架体1一端设置有耳状结构，所述的电热丝连接有温控器12，温控器12设置在导热骨架体1耳状结构上部的第一绝缘橡胶密封层9内。温控器12为双金属突跳式温度传感器、半导体温度传感器或小型金属外壳温度传感器的一种，温控器12的接通温度为27±2℃，断开温度为50±2℃；如要求持续加热，则可除去温控器12。

电热丝7为螺旋状电热丝，由直径为0.08～0.12mm，阻值为130～160Ω/m，材质为Cr20Ni80的镍铬合金钢丝绕制而成，如图4所示，其长度可按阻值（功率）要求裁剪。

下面简单介绍本发明的生产工艺：

（A）第一绝缘橡胶密封层9和第二绝缘橡胶密封层10橡胶基体材料的配炼：经测试硬度达到（邵A）60～70度（GB/T 531.1），体积电阻≥1.0×1014Ω.cm（GB/T 1692），阻燃性能达到FV-0级（GB/T 10707）后，出成厚1.5～2.5mm，长300mm，宽300mm的胶片备用；

（B）电热丝的制备：通过机械缠绕法，将直径为0.08～0.12mm的镍铬合金钢丝绕制为直径1.4～1.7mm的螺旋状电热丝7，根据加热垫功率要求，裁剪为适当长度；

（C）绝缘导热骨架体的制备：根据配合法兰大小，将导热骨架体1加工成带耳状；表面均匀铣刻深0.9～1.5mm，宽1.5～1.8mm的花瓣状电热丝安装槽6，用于安放电热丝7；导热骨架体1表面喷砂处理后涂刷胶粘剂，晾干；

（D）将玻璃纤维布8裁剪为与导热骨架体1相同形状；

（E）将电热丝7均匀安置于导热骨架体1的凹槽中，连接引出导线11，接头用镀银紫铜管13夹紧，外包绝缘管，预留出电热丝与温控器的连接头；

（F）在导热骨架体1出线柱处包裹绝缘橡胶，尺寸同接线柱；

（G）先裁剪与导热骨架体1形状相同的橡胶片放于模具下模，再放入绝缘导热骨架（有导热铜板的一侧向下），引出导线11从模具孔中穿出，导热骨架体1与模具配合的四周缝隙用橡胶填平；

（H）在导热骨架体1上面放置裁好的将玻璃纤维布8、橡胶片，温控器12部位预留出位置后塞满胶；

（I）合模硫化成型；

（J）飞边修整，检查外观是否合格；

（K）剖开温控器12处橡胶，安装温控器12，接头用镀银紫铜管13夹紧，外包绝缘套，然后用冷粘胶粘牢切缝；

（L）用万用表测试电路是否导通，阻值是否符合要求；

（M）测试合格者为合格品 。

本发明橡胶加热密封垫的关键工艺是：

电热丝7的连接安置及加热垫硫化成型是关键工艺。连接不好，后期高温、高压成型时易造成断路或阻值发生变化；硫化成型压力过高或胶量过大，也易使阻值发生变化或断路，造成废品。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。