橡胶浮鼓的制作工艺及其成品制造技术

本发明专利技术涉及一种橡胶浮鼓的制作工艺及其成品，其特点是制作步骤如下：进模准备；进模填料，将发泡材料放入硫化钢模；胶体成型，将橡胶柔压且放入硫化钢模中成型；硫化处理；脱模修整；产品测试；浮鼓特点是：鼓体由外壳、填充层与充气层所组成；外壳呈筒体，中心贯通，内外径形成容置空间；充气层是一气囊结构，内贮存压缩空气且置在鼓体外壳的容置空间中；填充层中填充有高分子发泡材料与空气，它能吸收碰撞动能，具有抗碰撞性能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水上助航所用的浮鼓的制作工艺及其成品，尤其涉及一种抗碰撞的橡胶浮鼓的制作工艺及其成品。中国江河湖泊众多，为了维护水上航行的安全，需要在水上设置相应的助航标志，尤其在江面较宽，风浪较大的河段，如长江中下游航道，它属于潮汐河段，因此在长江中下游主航道上的水上助航标志设置均采用直径为φ2400的大型钢质浮鼓。该钢质浮鼓坚固耐用，使用寿命长，具有良好的稳性好，它摇摆幅度小，白天为行轮提供清晰的助航目标，夜间保证灯光射程稳定，数十年来成为应用于水上航标主要器材。但是随着经济的发展，航道上船舶航行密度大幅度提高，以及航道的自然条件下降诸因素，使得该钢质浮鼓在实际使用中存在以下几个问题1．对小型的木质船或水泥船造成危害大。由于随着经济的发展，水上运输越来越繁忙，使得长江中、下游河段的航行密度大幅度增长，使之船舶与航标钢质浮鼓的碰撞率提高，而对于小型木质船或水泥船来讲，由于其本身强度低于钢质浮鼓，一旦与钢质浮鼓发生碰撞，损坏的均为碰撞船舶本身，因此，给小型的木质船或水泥船造成不小的损害。2．其本身抗碰撞能力差。随着改革开放和经济技术的发展，大型船舶(包括万吨级油轮、货船、外轮)航行在长江中下游河段上的密度大幅度增长，不仅这些船舶的吨位不断增大，并且船的质量均系钢质船，其本身的强度已与钢质浮鼓相当，部分区域强度已超过钢质浮鼓，因此一旦发生激烈的碰撞，钢质浮鼓的构件因经不起外力的碰撞而变形且破裂使之破损进水，造成整座浮鼓沉没。3．打捞费用大。由于钢质浮鼓破损进水后均沉没在航槽中，若不及时打捞会形成水下碍航物，对安全航行形成威胁。而为了打捞沉没的钢质浮鼓，需化费大量的人力、物力，因此其间接的损失更大。4．劳动强度大。由于钢质浮鼓自重大，所以在钢质浮鼓的布放、回收、起吊、运输过程中，均需动用大型航标船等设备；而且为了确保航标标志的显明效果，钢质浮鼓每年需进行二次油漆，以保持其显明的颜色，因此，必须将该浮鼓吊起，先铲锈涂漆，重新油漆后再放入航道中，所以，工人的劳动强度很大。为了能使浮鼓不沉没，以减少打捞的费用损失，长江航道部门曾试制过用玻璃钢作为外壳，内充填发泡体的浮鼓，以解决碰撞破损后，浮鼓不沉的问题。但在实际使用中，该玻璃钢浮鼓存在以下几个问题1．抗冲击能力差。由于玻璃钢外壳的浮鼓因其质地较脆，使之它无法吸收冲击能量，从而造成裂损，如果遇到强烈冲击，损伤面积则更大，并且它受玻璃钢材料特性的制约，使得浮鼓损伤后无法修复，虽然该浮鼓不会沉没，但因损伤面大而使整座浮鼓报废。2．稳定性差。由于具有玻璃钢外壳的浮鼓其质量太轻，因此该浮鼓的摇摆周期与稳定性方面不理想，由于上述原因，使玻璃钢外壳的浮鼓并不能推广应用。由上所述，现有技术的钢质浮鼓与玻璃钢浮鼓均无法适应日益发展的水上航行与运输的需要。本专利技术的目的在于提供一种橡胶浮鼓的制作工艺及其用上述制作工艺制作的成品，该成品即橡胶浮鼓具有抗碰撞的能力，能吸收碰撞时所产生的巨大动能。本专利技术的目的是这样实现的一种橡胶浮鼓的制作工艺，其特点是制作步骤如下(1)进模准备，a)．预先制作用于硫化处理的钢质硫化钢模，b)．预先制作高分子发泡材料；c)．预先制作尼龙胶布气囊，将该气囊充气成型，并将充气后的气囊置于硫化钢模的内胎托架上；(2)进模填料，转动硫化钢模中的内胎托架，将预制好的高分子发泡材料放入硫化钢模内即气囊的外侧；(3)胶体成型，将橡胶在一定温度下柔压，继续转动硫化钢模中的内胎托架，然后依序将柔压后的橡胶层一层一层地放入硫化钢模中成型；(4)硫化处理，a)先进行预热，b)接着用蒸汽进行诸小时硫化；c)然后进行自由冷却定型；(5)脱模修整，将冷却定型后的橡胶浮鼓从钢质硫化钢模中拿出来进行表面修整；(6)产品测试，对制作的橡胶浮鼓进行浮力、压力、动能吸收能力的测试。在上述的橡胶浮鼓的制作工艺中，其中，在所述的步骤(3)中，其中，有间隔地依序在橡胶层中布设多道的帘子布组成的加强层。在上述的橡胶浮鼓的制作工艺中，其中，在所述的步骤(3)中，对所述的橡胶进行柔压时，其温度至少在70℃以上。在上述的橡胶浮鼓的制作工艺中，其中，在所述的步骤(4)中，所述的预热时间至少40分钟以上，所述的蒸气压力至少为4公斤/厘米2，所述的硫化的时间至少3小时以上，所述的自由冷却时间至少18小时。一种用上述制作工艺制作的用于助航标志设置中的浮鼓，包括鼓体；贯穿于鼓体的内蕊；架设在内芯上下的浮架与调节压铁；其特点是所述的鼓体由第一层鼓体外壳、设置在鼓体外壳内的第二层填充层与第三层充气层所组成；其中，所述的第一层鼓体外壳由柔性材料制成，它呈一圆柱形筒体，其中心形成一贯通的中心孔，且由内径与外径形成一空心的圆柱形容置空间；所述的第三层充气层是一气囊结构，它小于鼓体外壳且与鼓体外壳同形，在该气囊内贮存压缩空气且围绕鼓体外壳内径而设置在鼓体外壳的容置空间中；所述的第二层填充层设置在第一层鼓体外壳与第三层充气层气囊之间的鼓体外壳空置空间中，在该填充层中填充有高分子发泡材料与空气。在上述的浮鼓中，其中，所述的内芯分为上下两节，中间用法兰连接并密封，在内芯上节的上端即鼓体外壳上鼓面处设有一用于压住鼓体外壳的上鼓盖，在该上鼓盖上设置有浮架；在该内芯下节即鼓体外壳下鼓面处设置一用于托住鼓体外壳的下托盘，在内芯下节下部连接一能控制整座浮鼓稳性和摇摆周期的调节压铁。在上述的浮鼓中，其中，所述的鼓体外壳由橡胶制成，在该橡胶中设置由多层由帘子布组成的强力层。在上述的浮鼓中，其中，所述的由橡胶制成的鼓体外壳其内径一侧的厚度小于外径一侧与上下鼓面的厚度。在上述的浮鼓中，其中，所述的填充层其剖面形状呈两相向的半框形状。在上述的浮鼓中，其中，所述的用于压住鼓体外壳的上鼓盖为一能增强刚性的拱形中空双层结构。本专利技术由于采用了上述技术方案，使之与现有技术钢质浮鼓相比，具有以下的优点和积极效果1．抗碰撞能力强。本专利技术由于采用弹性极佳的橡胶替代钢材制作鼓体外壳，鼓体外壳内设置由高分子发泡材料与空气组成的填充层与气囊结构的充气层，即用气体作为吸收动能的介质，通过橡胶与气体的结合，使得浮鼓鼓体在外力碰撞下所产生的巨大动能被充分吸收，消除了碰撞动能，从而保护鼓体不受损坏，而当外力消失时，橡胶材料的鼓体外壳在鼓体内气体压力下迅速恢复原状，因此，本专利技术具有较强的抗碰撞性能。2．保证浮鼓不下沉。本专利技术由于在鼓体内设置内置式气囊，其内贮存压缩空气，不仅使得气体能安全且长期贮存于浮鼓鼓体内，也使得该气囊内的气体处于多重保护之下，因此当在外力冲击下或锐器作用下，只有先损坏浮鼓鼓体外壳20mm厚的橡胶层，再损坏240mm厚的填充层，才会损坏气囊，使之漏气，这种几率往往是非常之小，因此保存了气体，即保存了吸能介质，即使破损了表层或填充层，也为整座浮鼓“不沉”提供了浮力保证。3．解决了橡胶鼓体与钢质内芯相对固定的问题。本专利技术由于将鼓体外壳内径的橡胶厚度设置为略小于鼓体外壳的外壳与上下鼓面的厚度，由此可充分利用橡胶高弹性的特点，当浮鼓进入工作状态充气时，由于内径处胶面较薄，其强度比外径处胶面弱，因此，内径处胶面在气压作用下，带动上、下鼓胶面均匀地紧紧贴合且固紧在钢质内芯上，并使之不产生径向转动或上、下跳动，从而使整个浮鼓浑然一体，因此避免了复杂的机械固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶浮鼓的制作工艺，其特征在于制作步骤如下：（１）进模准备，ａ）．预先制作用于硫化处理的钢质硫化钢模，ｂ）．预先制作高分子发泡材料；ｃ）．预先制作尼龙胶布气囊，将该气囊充气成型，并将充气后的气囊置于硫化钢模的内胎托架上； （２）进模填料，转动硫化钢模中的内胎托架，将预制好的高分子发泡材料放入硫化钢模内即气囊的外侧；（３）胶体成型，将橡胶在一定温度下柔压，继续转动硫化钢模中的内胎托架，然后依序将柔压后的橡胶层一层一层地放入硫化钢模中成型；（ ４）硫化处理，ａ）先进行预热，ｂ）接着用蒸汽进行诸小时硫化；ｃ）然后进行自由冷却定型；（５）脱模修整，将冷却定型后的橡胶浮鼓从钢质硫化钢模中拿出来进行表面修整；（６）产品测试，对制作的橡胶浮鼓进行浮力、压力、动能 吸收能力的测试。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜克明，陆鹏程，李崇仁，
申请(专利权)人：长江南京航道局上海航道处，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]