一种防沉降橡胶软管结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防沉降橡胶软管结构及其制备方法，涉及城市地下管线设计技术，包括软管主体和隐形软连接接头，隐形软连接接头包含隐形钢环和旋转法兰，且隐形软连接接头套装与软管主体的两端；其中，软管主体包含由内而外依次分布的内胶层、帘线承压层、高强度支撑环以及外胶层，隐形软连接接头被包裹于帘线承压层内，并翻至隐形软连接接头的根部；其技术要点为，本发明专利技术中的防沉降功能橡胶软管是应用于城市地下管线中的，耐低温能达到

【技术实现步骤摘要】
一种防沉降橡胶软管结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及城市地下管线设计
，特别涉及一种防沉降橡胶软管结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”；城市地下管线包括热力管道、消防给水管道、污水管道、通气管道等，这些管道构建了庞大的地下管线系统，在城市地下管道建设中尤其要注意管道破裂和下沉问题。
[0003]目前城市地下管线主要由铸铁管、钢管、塑料管等材质构成，在环境温度过低时这些材质会发生冷脆现象导致管道破裂，而在温度过高时钢管会发生晶项蠕变导致管道破裂，塑料管道则会变形渗漏；在具体情景中，例如：车辆在经过路面时会对路面及以下管线产生振动冲击载荷，特别是重型车辆和超载车辆的振动冲击载荷会严重影响地下管道的安全，车辆通过与路面接触，将其重量传递给路面，振动冲击再由路面传递给地下管道导致钢制管道环焊缝失效而破裂，据专家分析，车辆超载重量的增加对路面的损害是成几何倍数增长的，超限10%的货车对道路的损坏会增加40%；另外，地震波对地下管道的振动冲击也是非常严重的，若是地震发生时，地震波会从震源向四周传播振动，横波是剪切波，它的摇晃波动会使管道应力集中无法消除，从而致使管道严重变形弯曲导致管道断裂。
[0004]基于此，目前最为迫切的问题为：由于钢管及塑料管在环境温度过低时会发生冷脆现象，在温度过高时钢管又会发生晶项蠕变也会导致管道破裂，塑料管道则会变形渗漏；钢管在受超重载荷下会发生焊缝失效；在地震波来临时钢管和塑料管的应力集中无法消除也会导致管道变形严重并发生断裂的情况发生，基于上述情况研究一种耐高、低温并能实现力值转移的软管尤为重要。

技术实现思路

[0005]解决的技术问题：针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种防沉降橡胶软管结构及其制备方法，本专利技术中的防沉降功能橡胶软管是应用于城市地下管线中的，耐低温能达到
‑
40℃，耐高温至150℃，耐温范围大且兼具力值转移的功能性橡胶软管，同时使用寿命高，解决了
技术介绍
中提及的关于管道易受温度、载荷原因导致变形严重而发生断裂的情况。
[0006]技术方案：为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种防沉降橡胶软管结构，该软管结构包含：软管主体（7）和隐形软连接接头（6）；隐形软连接接头（6）包含隐形钢环和旋转法兰，且隐形软连接接头（6）套装与软管主体（7）的两端；其中，软管主体（7）包含由内而外依次分布的内胶层（1）、帘线承压层、高强度支撑环（3）以及外胶层（5），所述隐形软连接接头
（6）被包裹于帘线承压层内，并翻至所述隐形软连接接头（6）的根部。
[0007]具体的，本方案研究的防沉降橡胶软管具有较大的弹性变形特性，径向可剪切变形，由高分子材料与高强度的合金钢补强环（即高强度支撑环）来抵抗外部压力及管道内部负压。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述软管主体（7）在制备过程中使用到杆芯，所述杆芯的空心的杆状结构，所述杆芯的内径为100mm
±
5mm，且杆芯的外表面均匀涂覆隔离剂。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述软管主体中组成成分按照质量份数依次为：三元乙丙，70
±
10份；丁基橡胶，30
±
10份；补强炭黑330，30
±
5份；白滑粉，10
±
1份；增塑剂，30
±
5份；聚乙二醇，3
±
1份；活性剂，5
±
2份；防老剂，0.8份；促进剂，1.5份；硫化剂，0.6份。
[0010]其中，所述增塑剂采用石蜡油，所述活性剂包含氧化锌和硬脂酸，且氧化锌的质量份数为5份，所述硬脂酸的质量份数为1.2份，所述防老剂采用石蜡，所述促进剂采用促进剂DM，所述硫化剂采用硫磺。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述内胶层和外胶层均为条状的胶片；其中，所述内胶层和外胶层均缠绕式分布于杆芯的外表面，所述外胶层的材质为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃第三单体的共聚物。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述帘线承压层包含呈内外层分设的第一帘线承压层和第二帘线承压层；其中，所述第一帘线承压层缠绕于内胶层的外侧，所述第二帘线承压层缠绕于第一帘线承压层的外侧。
[0013]其中，所述第一帘线承压层和第二帘线承压层之间均匀埋设有若干高强度支撑环，且高强度支撑环周边产生的缝隙内填充有胶料。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述帘线承压层的帘线按照帘线角度自然铺设，所述隐形软连接接头位于第一帘线承压层内，且隐形软连接接头的根部通过设置环缠线固定。
[0015]具体的，成型后该软管主体的特性为：耐低温至
‑
40℃，耐高温至150℃，为了使整条软管在承受径向剪切力时法兰端部安全，不受损伤，法兰接头设计采用无接管的隐形软连接接头；其内胶层主要由耐低温至
‑
40℃，耐高温至150℃，并具有耐候性、耐臭氧、电绝缘性、高强度和高伸长率性能的橡胶材料构成，帘线承压层材质为具有高强度与高起始模量，耐热、耐疲劳、稳定性好与橡胶粘合性好的酰胺纤维构成，用于保证软管在工作状态下管壁由内向外所能承载的工作压力；合金钢补强环（即高强度支撑环）选取具备良好的耐低温至
‑
60℃，抗震性能良好
的低碳高锰钢；外胶层材质为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃第三单体的共聚物，具有抗老化、耐臭氧、抗紫外光，使用寿命长的特点。
[0016]一种防沉降橡胶软管结构，该软管主体的制备工艺具体步骤为：S1、选取内径为102mm的杆芯，对其进行打磨除锈处理后，并均匀涂刷隔离剂；S2、在杆芯上缠绕内胶层，其缠绕的厚度为3mm，且内胶层的缠绕长度为1.5m；S3、在内胶层外侧缠绕第一帘线承压层，相邻的第一帘线承压层呈交叉缠绕分布，且缠绕层数为偶数，缠绕角度为54度44分；S4、将隐形软连接接头套装放置在软管主体两端的帘线承压层上方，固定后的软管主体总长为1.5m，将第一帘线承压层包裹住隐形软连接接头，并翻至隐形软连接接头的根部，包裹隐形软连接接头的第一帘线承压层将按照帘线角度自然铺设，并在隐形软连接接头的根部用环缠线固定；S5、在第一帘线承压层的上方均匀放置直径为8mm的高强度支撑环，且高强度支撑环的螺距为100mm，并在高强度支撑环的根部用胶料填充平缓的坡度；S6、由一端至另一端缠绕第二帘线承压层，相邻的第二帘线承压层呈交叉缠绕分布，缠绕层数为偶数，缠绕角度为54度44分；S7、由一端至另一端缠绕2mm厚的外胶层。
[0017]在所述S5和S6中，所述第一帘线承压层和第二帘线承压层采用涤纶或锦纶擦胶布中的任意一种，单根强度为220N的1000D；S8、缠好布后送入硫化罐硫化，硫化压力0.4Mpa。
[0018]有益效果：本专利技术中研究的防沉降橡胶软管具有较大的弹性变形特性，径向可剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防沉降橡胶软管结构，其特征在于，该软管结构包含：软管主体（7）；和隐形软连接接头（6），其包含隐形钢环和旋转法兰，且隐形软连接接头（6）套装与软管主体（7）的两端；其中，软管主体（7）包含由内而外依次分布的内胶层（1）、帘线承压层、高强度支撑环（3）以及外胶层（5），所述隐形软连接接头（6）被包裹于帘线承压层内，并翻至所述隐形软连接接头（6）的根部。2.如权利要求1所述的一种防沉降橡胶软管结构，其特征在于：所述软管主体（7）在制备过程中使用到杆芯，所述杆芯的空心的杆状结构，所述杆芯的内径为100mm
±
5mm，且杆芯的外表面均匀涂覆隔离剂。3.如权利要求1所述的一种防沉降橡胶软管结构，其特征在于：所述软管主体（7）中组成成分按照质量份数依次为：三元乙丙，70
±
10份；丁基橡胶，30
±
10份；补强炭黑330，30
±
5份；白滑粉，10
±
1份；增塑剂，30
±
5份；聚乙二醇，3
±
1份；活性剂，5
±
2份；防老剂，0.8份；促进剂，1.5份；硫化剂，0.6份。4.如权利要求3所述的一种防沉降橡胶软管结构，其特征在于：所述增塑剂采用石蜡油，所述活性剂包含氧化锌和硬脂酸，且氧化锌的质量份数为5份，所述硬脂酸的质量份数为1.2份，所述防老剂采用石蜡，所述促进剂采用促进剂DM，所述硫化剂采用硫磺。5.如权利要求1所述的一种防沉降橡胶软管结构，其特征在于：所述内胶层（1）和外胶层（5）均为条状的胶片；其中，所述内胶层（1）和外胶层（5）均缠绕式分布于杆芯的外表面，所述外胶层（5）的材质为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃第三单体的共聚物。6.如权利要求1所述的一种防沉降橡胶软管结构，其特征在于：所述帘线承压层包含呈内外层分设的第一帘线承压层（2）和第二帘线承压层（4）；其中，所述第一帘线承压层（2）缠绕于内胶层（1）的外侧，所述第二帘线承压层（4）缠绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：李有安，冯丽君，焦洪亮，许荣娟，彭鑫鑫，李荣华，
申请(专利权)人：河北泽邦塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：