一种具有防爆抗刺穿功能的管道封堵气囊的制作方法

1.本实用新型属于市政管道、闭水管道实验，排污管道的封堵、疏通及清淤维修技术领域，涉及一种封堵气囊，具体涉及一种具有防爆抗刺穿功能的管道封堵气囊。


背景技术：

2.在市政给排水，污水管道的疏通及修复等领域，都需要对管道进行快速封堵，进行闭水试验、闭气试验、漏点查找、管道清淤维修等临时堵水工作。
3.现有的管道封堵技术中，除了利用阀门，堵头截断水流外，主要采用封堵气囊进行截流。封堵气囊经充气膨胀，在内部压强达到额定数值后，气囊壁与管道内壁严密结合，从而阻止水流通过，起到封堵的作用。
4.封堵气囊材质主要是pvc和橡胶等。
5.pvc材质的管道封堵气囊，大多用于小口径管道封堵，存在承压能力差，易扎破等缺点。现有的橡胶材质封堵气囊，有较强的承压能力，可用于大口径管道的封堵。但现有橡胶材质封堵气囊都不具备防爆设计，气囊在压强过大或者被尖锐物体刺破瞬间发生爆炸，容易造成人员伤亡和设备的损坏。现有橡胶材质封堵气囊还存在坑穿刺能力差，在应用于内表面粗糙的管道封堵时存在封堵不严易漏水等问题。
6.通过申请人的仔细检索，查到了如下几篇专利文献：
7.中国专利cn 209100873 u公开了一种耐高压内胆式水管道封堵气囊，首先是制作内胆，然后是多层浸胶加强帘子布线层，由至少两层浸胶加强帘子布线层直接叠合在一起或采用胶浆粘黏在一起，全身加压后，整体硫化而成。
8.cn110906098 a公布了一种pvc封堵气囊及其制作方法。所述气囊本体上设置有气嘴，所述气囊本体上设置有压力安全阀，所述气嘴、所述压力安全阀均与所述气囊本体内部连通，所述气囊本体材料为pvc。
9.上述各种封堵气囊，均存在上段描述过的问题，与本专利申请的技术创新特征有明显的不同之处，不会影响本专利申请的创造性。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，通过提供一种具有防爆设计，耐高压抗刺穿管道封堵气囊，不但可以实现对各种口径输水管道的快速封堵，而且具有更高的安全系数和使用寿命。
11.本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
12.一种具有防爆抗刺穿功能的管道封堵气囊，包括封堵气囊本体，该封堵气囊本体由囊体、囊头及囊尾构成，在所述囊体的两端分别同轴设置囊头及囊尾，其特征在于：所述的囊体自外而内由同轴且紧密结合的抗老化耐磨层、多层浸胶加强帘子布线层、高分子喷涂层、防爆层及复合气密层构成，抗老化耐磨层位于最外层，多层浸胶加强帘子布线层位于抗老化耐磨层与高分子喷涂层之间，高分子喷涂层位于多层浸胶加强帘子布线层与防爆层
之间，复合气密层位于最内层。
13.而且，所述囊体的抗老化耐磨层为添加二氧化硅或聚甲基丙烯酸甲酯颗粒的复合橡胶，该复合相较的表面为毛面结构，抗老化耐磨层的厚度不小于2毫米。
14.而且，所述多层浸胶加强帘子布线层由多层帘子布线层构成，所述的帘子布线层由帘子线分别经两次浸渍预处理后压延在橡胶上，每相邻两层的帘子线呈15
‑
25度夹角；所述的帘子线为锦纶线，其首先在水溶性环氧树脂和氯化亚锡以及邻苯二甲酸酐偶联剂混合液中浸渍，通过热处理后，再浸渍间苯二酚
‑
甲醛
‑
胶乳，处理后的帘子线与橡胶通过压延方式压合在一起，构成浸胶加强帘子布线层，其层数根据封堵气囊的使用压强来确定。
15.而且，所述的高分子喷涂层主要成分为聚脲或聚氨酯，涂层厚度为1
‑
5毫米。
16.而且，所述的防爆层包括由外至内设置的尼龙线缠绕层以及eva或者聚氨酯乳液喷涂层，在所述复合气密层的外部设置有eva或者聚氨酯乳液喷涂层，eva或者聚氨酯乳液喷涂层的外部缠绕有尼龙线，该缠绕的尼龙线形成尼龙线缠绕层。
17.而且，所述尼龙线缠绕层的尼龙线为锦纶6或者锦纶66，其直径为0.1
‑
0.5毫米，其在复合气密层外部的缠绕圈数至少为三圈。
18.而且，所述的复合气密层为改性三元乙丙橡胶与卤化丁基橡胶以及树脂的混炼胶料，由2
‑
3层压延胶片在模具上贴合而成，厚度为1
‑
3毫米。
19.而且，所述封堵气囊囊体的内部为一囊腔，在囊腔两端留有充气和放气的喇叭形金属嘴，囊体的前端头与锥筒状的内法兰盘、外法兰盘同轴紧固连接构成囊头，在囊头外法兰盘上对称设有金属拉环；囊体的后端头与喇叭形金属嘴及金属堵头同轴紧固连接构成囊尾。
20.本实用新型的优点和有益效果为：
21.1、本具有防爆抗刺穿功能的管道封堵气囊，通过各功能层的设置，使囊体相较现有技术具有了一定的防爆抗刺穿能力，从而提高了封堵气囊在管道中使用时的安全系数，提高了在管道内截断水流的能力。
22.2、本具有防爆抗刺穿功能的管道封堵气囊，通过在囊头的外法兰盘上对称设设置金属拉环，用于封堵气囊的拖拽，结构设计合理，使用安全方便。
23.3、本实用新型设计科学合理，防爆安全性高，耐磨损，使用寿命长，可广泛应用于各种口径，各种压强管道水介质的封堵，具有较高的经济效益和社会效益，是一种具有较高创新性的管道封堵气囊。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为图1的左视图；
26.图3为图1的a部放大图；
27.图4为图1的右视图；
28.图5为图1的b部放大图；
29.图6为图1的c
‑
c向剖视图。
30.附图标记说明
[0031]1‑‑
囊头、2
‑‑
囊体、3
‑‑
囊尾、4
‑‑
固定螺栓、5
‑‑
金属拉环、6
‑‑
第一内螺纹金属管、
7
‑‑
外法兰、8
‑‑
喇叭形金属嘴、9
‑‑
第二内螺纹金属管、10
‑
紧固法兰、11
‑
金属堵头、12
‑
抗老化耐磨层、13
‑
多层浸胶加强帘子布线层、14
‑
高分子喷涂层、15
‑
防爆层、16
‑
复合气密层。
具体实施方式
[0032]
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0033]
一种具有防爆抗刺穿功能的管道封堵气囊，包括封堵气囊本体，该封堵气囊本体由囊体2、囊头1及囊尾3构成，在所述囊体的两端分别同轴设置囊头及囊尾，其创新之处在于：所述的囊体自外而内由同轴且紧密结合的抗老化耐磨层12、多层浸胶加强帘子布线层13、高分子喷涂层14、防爆层15及复合气密层16构成，抗老化耐磨层位于最外层，多层浸胶加强帘子布线层位于抗老化耐磨层与高分子喷涂层之间，高分子喷涂层位于多层浸胶加强帘子布线层与防爆层之间，复合气密层位于最内层。
[0034]
所述囊体的抗老化耐磨层为添加二氧化硅或聚甲基丙烯酸甲酯颗粒的复合橡胶，该复合相较的表面为毛面结构，抗老化耐磨层的厚度不小于2毫米。
[0035]
所述囊体的抗老化耐磨层在受到摩擦力时二氧化硅或者聚甲基丙烯酸甲酯颗粒首先脱落，从而保护橡胶层结构不受到破坏。另外该功能层的毛面效果，可以实现所述封堵气囊与现有封堵气囊相比具有两倍以上的摩擦系数；并且即使在内壁粗糙的管道内使用，也可以使囊体能够与封堵管道内壁紧密贴合，从而大幅提高截断水流的能力和使用安全系数。
[0036]
所述多层浸胶加强帘子布线层由多层帘子布线层构成，所述的帘子布线层由帘子线分别经两次浸渍预处理后压延在橡胶上，每相邻两层的帘子线呈15
‑
25度夹角；所述的帘子线为锦纶线，其首先在水溶性环氧树脂和氯化亚锡以及邻苯二甲酸酐偶联剂混合液中浸渍，通过热处理后，再浸渍间苯二酚
‑
甲醛
‑
胶乳，处理后的帘子线与橡胶通过压延方式压合在一起，构成浸胶加强帘子布线层，其层数根据封堵气囊的使用压强来确定。
[0037]
所述的高分子喷涂层主要成分为聚脲或聚氨酯，涂层厚度为1
‑
5毫米。
[0038]
所述囊体的高分子喷涂层主要起到保护气密腔体，避免被尖锐物体刺穿的作用，使得封堵气囊具有良好的抗刺穿能力，抗刺穿力不低于1000n。
[0039]
所述的防爆层包括由外至内设置的尼龙线缠绕层以及eva或者聚氨酯乳液喷涂层，在所述复合气密层的外部设置有eva或者聚氨酯乳液喷涂层，eva或者聚氨酯乳液喷涂层的外部缠绕有尼龙线，该缠绕的尼龙线形成尼龙线缠绕层。
[0040]
尼龙线缠绕层能够在一定范围内，限制囊体体积随着内部压强的增大而增大，并且尼龙缠绕层与囊体两头的法兰盘以及喇叭形金属嘴固定在一起，即使发生爆炸也能够保证封堵气囊的金属件不会飞出去。eva或者聚氨酯乳液喷涂层具有良好的柔韧性，既能够增强气密腔的耐压安全性又能够吸收一定的爆破能量。因此所述防爆层可以大幅提高封堵气囊的抗爆性，即使发生爆炸也能够将爆炸产生的损坏降到最低。
[0041]
所述尼龙线缠绕层的尼龙线为锦纶6或者锦纶66，其直径为0.1
‑
0.5毫米，其在复合气密层外部的缠绕圈数至少为三圈。
[0042]
所述的复合气密层为改性三元乙丙橡胶与卤化丁基橡胶以及树脂的混炼胶料，由2
‑
3层压延胶片在模具上贴合而成，厚度为1
‑
3毫米。本实用新型所述封堵气囊，具有良好的
气密性。囊体充气达到使用压强后，24小时存放，压强下降率低于2％。
[0043]
所述封堵气囊囊体的内部为一囊腔，在囊腔两端留有充气和放气的第一内螺纹金属管6及第二内螺纹金属管9，囊体的前端头与锥筒状的内法兰盘、外法兰盘7分别通过紧固螺栓4同轴紧固连接构成囊头，在囊头外法兰盘上对称设有金属拉环5；囊体的后端头与喇叭形金属嘴8及金属堵头11同轴紧固连接构成囊尾。
[0044]
所述囊体的制作方法是：首先在模具上贴敷复合气密层，形成气密腔体后，对腔体充气；然后在腔体上制作防爆层，然后在防爆层上喷涂一定厚度的高分子材料，高分子材料成膜固化后，在其外面缠绕多层浸胶加强帘子布线层和抗老化耐磨层，各功能层之间采用喷涂、刷涂或者浸涂方式涂上交联剂，由此使得各功能层交联成为一体；囊体成型后进入模具或者硫化罐进行硫化定型，完成制作。
[0045]
所述囊头的结构是：封堵气囊的尼龙线缠绕层、多层浸胶加强帘子布线层和抗老化耐磨层在完成本体的缠绕后，按照自里向外的顺序每层与囊头的内法兰盘先采用捆扎材料捆扎，捆扎材料为挂胶尼龙线或者挂胶钢丝帘布，捆扎后的各功能层折返边再按照顺序再次与内法兰盘缠绕，在缠绕时，各功能层之间均需要刷涂粘结剂，内法兰盘上有预留开孔以及螺栓，通过螺栓采用螺母连接外法兰盘。
[0046]
所述囊尾的结构是，封堵气囊的尼龙帘线缠绕层、多层浸胶加强帘子布线层和抗老化耐磨层在完成本体的缠绕后，按照自里向外的顺序每层与囊尾的喇叭形金属嘴先采用捆扎材料捆扎，捆扎材料是挂胶尼龙线或者挂胶钢丝帘布，捆扎后的各功能层折返边反向折返缠绕；在缠绕时，各功能层之间均需要刷涂粘结剂，在喇叭形金属嘴内制有第二内螺纹金属管，在第二内螺纹金属管内螺纹连接金属堵头，在该金属堵头的外侧设有拉环。
[0047]
本实用新型的封堵气囊防爆安全性高，耐磨损，使用寿命长，可广泛应用于各种口径，各种压强管道水介质的封堵，具有较高的经济效益和社会效益。
[0048]
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。