CN105839688A - 一种疏浚工程用橡胶浮头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种疏浚工程用橡胶浮头，浮头从里到外依次设置筒体、防窜板、端部法兰、浮力层、承压层、耐老化层、法兰盘和吊耳；浮力层是由浮力EVA泡棉和抗压PE泡棉复合而成；承压层是由肩部加强板和整体缠绕包覆在浮力层外部的尼龙或聚酯帘子线和尼龙网布组成；耐老化层由添加金红石型二氧化钛晶须改性的EPDM橡胶制成；本发明提高了疏浚橡胶浮头的防腐性、抗撞击性、弹性及使用寿命，且使用便捷、可靠，同时产品生产工艺简单、成本低。本发明特别适用疏浚工程的快速接头和艏吹第一根管的连接，可保证疏浚工程的有效运行，并降低了工程成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种疏浚工程设备，特别是一种疏浚工程用橡胶浮头，适用于疏浚工程的快速接头和艏吹第一根管的连接。
背景技术
疏浚是为疏通、扩宽或挖深河湖等水域，用人力或机械进行水下土石方开挖工程。疏浚橡胶浮头是疏浚工程设备技术的重要组件，是疏浚工程中的快速接头和艏吹第一根管的连接装置。
随着疏浚工程新一轮黄金发展期的到来，越来越先进的施工技术及设备蓬勃涌出，大容量的耙吸挖泥船能满足远距离取泥砂的需要，使挖泥船在2-3不同地方进行往复的挖泥排放取砂。由于距离一般都是很远的，因此使用的管线都是留在原施工工地的，挖泥船回来时再迅速与管线连接。
一般挖泥船管线是这样连接的，挖泥船+快速接头+艏吹管线+自浮管线，当放下管线时，是将快速接头卸下，直接抛入水中；当连接管线时，将快速接头捞出来，直接与船上装置对接很方便。快速接头必须能够浮出水面，才能方便捞起。
为了使快速接头能够浮出水面，需要连接一个能提供一定浮力的浮体，这个浮体的外形类似球状，因此也有人称其浮球/浮头，即为与挖泥船、艏吹管配套使用的产品。
现有浮球/浮头在连接时禁锢螺丝连接。浮球/浮头的功能有3点：
① 在连接管线后能够输送疏浚介质；
②
利用浮力定律使浮球浮于海面；最小剩余浮力不小于10%；
③
利用一定的技术使浮球/浮头牢固的连接在钢管上，成为一个整体。
浮球/浮头需要反复多次的捞起来与抛入水中，落下高度在5-10m。工程需要在这种撞击下浮球/浮头应没有明显的损伤与形变；浮在水面时，7级以内的浪涌撞击，浮球/浮头应没有明显的损伤与形变；在外力撞击明显变形后应保持90%以上的弹性回复能力。
一个浮球/浮头在正常使用下可以使用3年至5年，而施工条件是风吹、日晒、雨淋、海水浸泡等，因此必须具备良好的耐海水腐蚀与抗天候老化性能。
上世纪90年代，广航局在荷兰制定万顷沙号耙吸船时，以配件引进了浮球。该浮球是马口铁皮外壳，内部是聚氨酯泡棉。
但这种浮球在使用中发现，其很难满足工程的需要。频繁遭到撞击，很短时间内就腐蚀及老化，经常损坏失去功能，使用寿命很短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种疏浚工程用橡胶浮头，用以解决疏浚工程中的快速接头和艏吹第一根管的现有连接装置浮球/浮头所存在的技术问题，如使用时因频繁遭到撞击造成腐蚀及老化严重、使用寿命短。本发明提高了疏浚橡胶浮头的强度、弹性、抗撞击性、防腐性及使用寿命，且使用便捷、可靠，同时产品生产工艺简单、成本低。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：包括筒体、浮力层、耐老化层和吊耳，其特征在于：浮头从里到外依次设置筒体、防窜板、端部法兰、浮力层、承压层、耐老化层、法兰盘和吊耳；浮力层、承压层和耐老化层构成浮头的浮体；筒体是浮头的管道及托体部分；筒体上焊接有防窜板，防窜板位于浮体内受力部位；筒体两侧端部焊接有端部法兰；浮力层是由浮力EVA泡棉和抗压PE泡棉经粘接复合而成；浮力层的肩部设有肩部加强板，承压层是由肩部加强板和整体缠绕包覆在浮力层外部的双数层尼龙或聚酯帘子线和尼龙网布组成，帘子线缠绕方式为双经双纬和45度交织方式；耐老化层是由添加金红石型二氧化钛晶须改性的EPDM橡胶制成，二氧化钛晶须用量为1-20重量份，EPDM用量为100重量份；筒体两端头焊接有法兰盘和吊耳。
上述筒体、防窜板和端部法兰，均由304不锈钢制造；端部法兰起连接加固及防撞击作用。
本发明的优点与效果是：
1）大幅度地提高了橡胶浮头的耐磨、耐老化、耐腐蚀、耐候能力，同时显著提高了产品强度、弹性及使用寿命。
2）产品容易制造，安装、运输方便及使用简单，并能适应于苛刻工况下的各类疏浚工程及管理。
3）生产成本低廉，易于工业化及质量稳定可靠等优点。
附图说明
图1为本发明橡胶浮头结构示意图；
图1中：1-筒体、2-防窜板、3-端部法兰、4-浮力层、5-肩部加强板、6-承压层、7-耐老化层、8-法兰盘、9-吊耳。
具体实施方式
下面结合附图1，对本发明橡胶浮头的具体结构和安装使用过程作详细说明。所作说明用于理解本发明的方法和核心思想，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，也不应将其理解成是对本发明的限制。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，进行若干简单的推演或替换，均应当视为属于本发明的保护范围。
本发明橡胶浮头从里到外依次包括：筒体1、防窜板2、端部法兰3、浮力层4、承压层6、耐老化层7、法兰盘8和吊耳9。浮力层4、承压层6和耐老化层构成浮头的浮体部分。防窜板2、端部法兰3、法兰盘8和吊耳9焊接在简体1上。
筒体1作为浮头的管道及托体部分，由304不锈钢制造。
筒体1上焊接有防窜板2，防窜板2位于浮体内受力部位，起着支撑防窜作用，由304不锈钢制造。
筒体1两侧端部焊接有端部法兰3，起连接加固和防撞击作用，由304不锈钢制成。
浮力层4是由浮力EVA泡棉和抗压PE泡棉经粘接复合而成，浮力泡棉是按设计形状，用粘合剂，通过层层粘接而制成的。
浮力层4的肩部设有肩部加强板5，肩部加强板5由玻璃纤维增强环氧树脂制成，主要作用是提高橡胶浮筒的肩部的强度及抗冲击性。
承压层6是由肩部加强板5和整体缠绕包覆在浮力层4外部的双数层尼龙或聚酯帘子线和尼龙网布组成，帘子线缠绕方式为双经双纬和45度交织方式。
耐老化层7是由添加金红石型二氧化钛晶须改性的EPDM橡胶制成，其中，二氧化钛晶须用量为1-20重量份，EPDM用量为100重量份。
筒体1两端头焊接有法兰盘8和吊耳9，法兰盘8和吊耳9均由316L不锈钢制造。
承压层6的肩部与筒体的轴线方向呈30°夹角。在挖泥船工作时由于海上的涌浪高度最高能达到7m,所以浮头会经常受到撞击，30度角的设计使浮头受到撞击的损坏为最小。
本发明橡胶浮头制作过程是：
（1）首先在已事先加工好设计尺寸的筒体1的设计部位上焊接防窜板2，在设计部位焊接端部法兰3、法兰盘8和吊耳9。
（2）在筒体1上铺粘浮力EVA泡棉，在EVA泡棉上再铺粘抗压PE泡棉，制成浮力层4。泡棉是按设计形状，用粘合剂，通过粘接而制成的。
（3）在浮力层4的肩部位设置有肩部加强板5，肩部加强板5由玻璃纤维增强环氧树脂制成。主要作用是提高橡胶浮筒的肩部的强度及抗冲击性。
（4）在浮力层4和肩部加强板5上面缠绕包覆双数层尼龙或聚酯帘子线胶布，帘子线缠绕包覆方式为双经双纬和45度交织方式。
（5）在帘子线胶布上层罩一层尼龙网胶布。
肩部加强板5和帘子线胶布和尼龙网胶布共同构成承压层6。
（6）最后在承压层6上面铺设改性的EPDM橡胶片，即耐老化层7。耐老化层是橡胶浮筒的最外层，是由添加金红石型二氧化钛晶须改性的EPDM橡胶制成，制作工艺为现有技术；二氧化钛晶须是在EPDM混炼工序加入的。添加金红石型二氧化钛晶须的目的是提高耐老化层的耐磨、耐老化及耐候性能。
（7）在整体橡胶浮筒预成型后，在耐老化层7上面全覆盖地缠绕数层水胶布。
（8）送进硫化罐，硫化制造本发明的产品。
以上实施例用于理解本发明的方法和核心思想，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，也不应将其理解成是对本发明的限制。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，进行若干简单的推演或替换，均应当视为属于本发明的保护范围。
本发明产品结构简单，并具有耐磨、耐老化、耐候能力、耐腐蚀、高强度、高弹性及使用寿命长等特性。该产品特别适用于各种苛刻条件及使用环境下的疏浚工程及气、液流体的输送工程，有利疏浚工程等安全生产。同时制造成本低、质量稳定、可靠性高，使用便捷。
Claims (6)
1.一种疏浚工程用橡胶浮头，包括筒体、浮力层、耐老化层和吊耳，其特征在于：浮头从里到外依次设置筒体、防窜板、端部法兰、浮力层、承压层、耐老化层、法兰盘和吊耳；浮力层、承压层和耐老化层构成浮头的浮体；筒体是浮头的管道及托体部分；筒体上焊接有防窜板，防窜板位于浮体内受力部位；筒体两侧端部焊接有端部法兰；浮力层是由浮力EVA泡棉和抗压PE泡棉经粘接复合而成；浮力层的肩部设有肩部加强板，承压层是由肩部加强板和整体缠绕包覆在浮力层外部的双数层尼龙或聚酯帘子线和尼龙网布组成，帘子线缠绕方式为双经双纬和45度交织方式；耐老化层是由添加金红石型二氧化钛晶须改性的EPDM橡胶制成，二氧化钛晶须用量为1-20重量份，EPDM用量为100重量份；筒体两端头焊接有法兰盘和吊耳。
2.按照权利要求1所述的一种疏浚工程用橡胶浮头，其特征在于，承压层的肩部与筒体的轴线方向呈30°夹角。
3.按照权利要求1所述的一种疏浚工程用橡胶浮头，其特征在于，所述筒体，由304不锈钢制成。
4.按照权利要求1所述的一种疏浚工程用橡胶浮头，其特征在于，所述防窜板，由304不锈钢制成。
5.按照权利要求1所述的一种疏浚工程用橡胶浮头，其特征在于，所述端部法兰起连接、加固及防撞击作用，由304不锈钢制成。
6.按照权利要求1所述的一种疏浚工程用橡胶浮头，其特征在于，所述法兰盘和吊耳，均为316L不锈钢制成。
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