CN109667243A - 一种圆弧型橡胶护舷、其制备方法及制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶护舷技术领域，具体涉及一种圆弧型橡胶护舷、其制备方法及制造设备；其整体为圆弧形空心结构，包括橡胶层和通孔；其底面为平滑的曲线形，与曲线形码头或桥墩表面相贴合；制备方法为步骤一：将原料按照比例混合，投入密炼机混炼，得到初胶；步骤二：将初胶投入挤出机，得到半成型胶料；所述挤出机的出料口设置为封闭环型；步骤三：将半成型胶料固定在定型装置内；经硫化后得到圆弧型橡胶护舷；本发明提供一种护舷，实现了对圆弧状码头，桥墩等建筑物的保护；本发明提供的制备方法，具有成本低、易推广的特点。

Description

一种圆弧型橡胶护舷、其制备方法及制造设备

技术领域

本发明属于橡胶护舷技术领域，具体涉及一种圆弧型橡胶护舷、其制备方法及制造设备。

背景技术

常规的护舷，有长条型，有圆鼓型，有圆柱型，它们一般都有一个平面的安装面，安装在码头预制平面上，和码头面实现良好的接触，但许多的码头拐角处，桥墩拐角处，都是圆弧状，无法安装常规护舷。

如申请号为201510541392.7的中国发明专利申请公开了一种船用护舷条，包括缓冲体，所述缓冲体的两侧对称设置有固定边，所述缓冲体设置成一端为圆弧的矩形管状结构，所述固定边上设置有固定孔；该技术虽然将缓冲体设计为圆弧形，但该缓冲体的作用是在船舶或码头受到撞击时，发生形变，保护船舶或码头；且该技术的固定边和与船舶、码头的固定面仍然是平面型，固定边上设置固定孔用于将护舷条固定在平面型船舶或码头表面上，因此该技术提供的护舷条实现对圆弧状码头，桥墩等建筑物的保护。

如申请号为201520395898.7的中国发明专利申请公开了一种自浮式实心聚氨酯桥梁防撞专用护舷：包括弯曲段防撞单元和直线段防撞单元。在弯曲段防撞单元内埋设有弯曲段预埋杆。所述直线段防撞单元呈圆柱状。所述弯曲段防撞单元设置在桥墩的四角。在相邻的弯曲段防撞单元之间设有1个以上的直线段防撞单元。相邻的弯曲段防撞单元的端面与直线段防撞单元的端面连接在一起，相邻的直线段防撞单元的端面与直线段防撞单元的端面连接在一起，即由弯曲段防撞单元与直线段防撞单元共同围成口字形的环形体。该技术虽然用于桥梁防撞，也将护舷分为弯曲段防撞单元和直线段防撞单元，但其弯曲段防撞单元与桥梁接触的底面仍然呈L型，直线段防撞单元与桥梁接触的底面呈直线型，因此其只能用于矩形体桥梁的防护，其无法与圆弧形码头、桥墩贴合并固定，无法实现对圆弧状码头、桥墩等建筑物的保护。

综上所述，亟需开发一种圆弧状橡胶护舷，使其实现对圆弧状码头，桥墩等建筑物的保护。

按照现有技术中橡胶护舷的生产工艺推测底面为圆弧型的护舷的制备方法为：首先按照桥梁、码头的弧度、半径定制底面为圆弧形的合适规格的模具备用；然后配置物料、混合、挤出、将模具套入挤出的胶料内、硫化后，即得到橡胶护舷。该方法的缺陷在于：各个码头、桥墩的弧度、半径各不相同，这就需要每个码头、每个桥墩均配置一个模具，但本方法中模具需要经过硫化操作且一直保持固定不变形的效果，因此对模具的材质、规格、光洁度等有严格要求，使得模具的制造成本很高，定制的模具重复使用率低，这使得护舷生产厂家没有利润空间按照该方法生产，因此该方法无法得到推广。

因此，如何提供一种成本低、易推广的圆弧状橡胶护舷的制备方法，成为现有技术中亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种圆弧状橡胶护舷，使其实现对圆弧状码头，桥墩等建筑物的保护；本发明的另一目的在于提供一种圆弧状橡胶护舷的制备方法及制造设备，使其具有成本低、易推广的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种圆弧型橡胶护舷，其整体为圆弧形空心结构，包括橡胶层和通孔；其底面为平滑的曲线形，与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

优化的，其底面为圆弧形，半径和弧度可调，底面上设置安装孔。

优化的，其底面的半径是1-2米，弧度是 60°-90°。

优化的，橡胶护舷和通孔的横截面均是D形；所述D形呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

上述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将原料按照比例混合，投入密炼机混炼，得到初胶；

步骤二：将初胶投入挤出机，得到半成型胶料；所述挤出机的出料口设置为封闭环型；

步骤三：将挤出半成型胶料放入定型装置内；所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；首先将钢板弯曲成曲线形并定型，然后将挤出的半成型胶料放在钢板上两个夹壁内，在重力的作用下，半成品胶料底面和钢板贴合后，将其放入硫化罐硫化；硫化结束后取出，拆除定型装置即得到圆弧形护舷；所述曲线形钢板的弯曲度与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

优化的，所述封闭环形采用D型，所述D型呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

优化的，所述半成型胶料的邵耳硬度为65-90，粘度在75M以上。

优化的，所述原料和重量比设置为：炭黑220 30%-50%；芳烃油5%-10%；填充剂 1%-3%；丁苯橡胶 余量；所述填充剂采用防老剂、硫化剂、陶土中的一种或多种。

优化的，所述混炼温度设置为125-135℃，时间为4-8分钟；所述挤出机温度设置为75-95℃。

上述的圆弧型橡胶护舷的制备方法中使用的制造设备，包括定型装置，所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；钢板可弯曲成曲线形并定型；所述钢板的规格为长度不超过3米、宽度不超过2米、厚度8-15mm，所述夹壁的规格为长度不超过3米、宽度200-500mm、厚度8-15mm。

本发明所提供护舷其底面的侧视图为曲线形，俯视图为长方形，其整体为长板形，但非直板型，而是平滑的曲线形，可以是具有一定半径和弧度的正规圆弧形，也可以是椭圆的部分弧形，也可以是抛物线形等任意平滑的曲线形，该曲线形能够与非直线型码头、码头非直线型拐角、圆柱状桥墩、圆弧形桥墩等表面相贴合。

本发明所述粘度为门尼粘度，用大写M标识。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的圆弧型橡胶护舷的底面为平滑的曲线形，能够对圆弧状码头、码头拐角、桥墩等曲线形建筑物进行贴合保护，防止码头、桥墩被船直接撞击而受损，保护了建筑物，延长了其使用寿命，同时，也扩大了橡胶护舷的使用范围。本发明不限于对码头、桥墩、桥梁、船舶的保护，也可适用于其他接触面为曲线形且需要护舷防护的场合。

2、圆弧型橡胶护舷的底面设置为圆弧形，半径和弧度可调，可以满足不同需求，实现对不同弧度、半径的桥墩、码头的贴合保护；护舷底面上设置安装孔，用于将护舷直接固定在桥墩、码头上，不用再设置其他连接部件，结构简单、安装方便。

3、橡胶护舷和通孔的横截面均设置为D形，使得桥墩、码头接受船舶停靠、撞击时，船舶最先接触到橡胶护舷拱起的曲线形外接触面，曲线形外接触面弹力大、变形空间大，可以吸收较大撞击力，最大限度降低对码头、桥墩的损伤，增强防护作用。

4、本发明提供的圆弧状橡胶护舷的制备方法，采用密炼机将原料混炼，得到混合均匀的初胶；将挤出机的出料口设置为封闭环型，使挤出的半成型胶料为具有通孔的空心结构，达到首先制得截面为孔型、规格尺寸合格的直型橡胶半成品的目的；然后首先将定型装置的钢板弯曲成曲线形并定型，然后将挤出的直型橡胶半成品放在钢板上两个夹壁内，在重力的作用下，直型半成品的形状发生变化，其底面逐渐和钢板靠近，最后底面与钢板贴合，也成为曲线形，这时再将其放入硫化罐硫化；硫化结束后取出，拆除定型装置即得到圆弧形护舷；该方法的关键点时保证钢板弯曲成曲线形的弯曲度与曲线形码头或桥墩表面相贴合，最后制得的圆弧形橡胶的底面就与曲线形码头或桥墩表面相贴合。采用该方案只要按照要求弯曲钢板固定，即可以满足不同弧度、半径、弯曲度的桥墩、码头的使用要求，避免了对模具的制造、使用，降低了成本，缩短了制作周期，具有易推广的特点。所需圆弧型橡胶护舷长度较小时，半成型胶料放在钢板上后，不能将钢板全部覆盖，这时将半成型胶料置于钢板中间位置，便于通过钢板弯曲、定型制得底面为对称形曲线的圆弧型护舷；将半成型胶料置于钢板靠近一侧的位置时，便于通过钢板弯曲、定型制得底面为非对称形曲线的圆弧型护舷；当所需圆弧型橡胶护舷长度或宽度较大，超过钢板长度或宽度时，可以通过将制得的圆弧型橡胶护舷拼接固定在桥墩、码头的方式对其进行防护。可见采用本发明所用的定型装置可以满足不同弧形、不同半径、不同长度、不同宽度、不同曲线形的圆弧型橡胶护舷的制作要求，而如果采用模具法，则每种规格要求的护舷均需制造一种对应的模具、成本高、周期长，不宜于推广。

5、本发明定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；本发明钢板采用合适的规格和构型，能够将直型橡胶半成品固定成圆弧型，同时具有结构简单，造价低、使用范围广、使用方便、抗高温、寿命长的特点。

6、挤出机的出料口封闭环型采用D型，则制备的橡胶护舷和通孔的横截面均是D形。

7、本发明提供的制备方法中半成型胶料的邵耳硬度应为65-90，硬度为75时效果最佳，通常半成型胶料的硬度为60，硬度太小，停放过程中胶料容易塌陷，易变形，无法使得到的橡胶护舷保持挤出时的封闭环形形状不变；硬度太大时，难以制备且胶料会出现开裂现象。在调整硬度的同时也应控制粘度，粘度应在75M以上，粘度太小则会塌陷、易变形，甚至黏连。本发明采用的硬度范围和粘度范围使得挤出的产品在硫化前不变形，得到的橡胶护舷保持挤出时的通孔结构，外观光亮无缺陷。

8、本发明提供的制备方法不采用炭黑550或330，而是采用炭黑220，又称炭黑N220是一种市售产品，本发明选用炭黑220在增加胶料强度和硬度的同时，能够使胶料具有耐磨性和抗裂性，结合配合科学比例的芳烃油、填充剂（包括种类和用量）、丁苯橡胶，能够使胶料具有足够硬度且具有良好的流动性，使得挤出的产品在硫化前不变形，得到的橡胶护舷外观光亮无缺陷。

9、本发明通过设置科学的混炼温度、时间、挤出温度，能够达到合适的硬度和粘度，尤其是挤出温度的设置，还使得半成型胶料在保持挤出温度的情况下，逐渐实现与钢板的贴合，温度太高，容易塌陷，温度太低，不易贴合，因此本发明的参数设置符合本发明对橡胶的使用要求，取得了意向不到的技术效果。

10、采用本发明提供的制造设备、制备方法包括各个参数如长度、宽度、厚度、温度、时间、重量份，可以制得本发明提供的圆弧形橡胶护舷，各个参数均经过科学实验。

附图说明

图1为本发明提供的圆弧型橡胶护舷的结构示意图；

图2为本发明提供的圆弧型橡胶护舷的剖视图；

图3为本发明提供的定型装置的使用剖视图；

图4为本发明提供的定型装置的俯视图。

1、橡胶层；2、通孔；3、底面；4、钢板；5、夹壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式具体说明本发明。

实施例1-5

本实施例提供的技术方案为：一种圆弧型橡胶护舷，其整体为圆弧形空心结构，包括橡胶层和通孔；其底面为平滑的曲线形，与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

其中，其底面为圆弧形，半径和弧度可调，底面上设置安装孔。

其中，其底面的半径是1-2米，弧度是 60°-90°。

其中，橡胶护舷和通孔的横截面均是D形；所述D形呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

上述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将原料按照比例混合，投入密炼机混炼，得到初胶；

步骤二：将初胶投入挤出机，得到半成型胶料；所述挤出机的出料口设置为封闭环型；

步骤三：将挤出半成型胶料放入定型装置内；所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；首先将钢板弯曲成曲线形并定型，然后将挤出的半成型胶料放在钢板上两个夹壁内，在重力的作用下，半成品胶料底面和钢板贴合后，将其放入硫化罐硫化；硫化结束后取出，拆除定型装置即得到圆弧形护舷；所述曲线形钢板的弯曲度与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

其中，所述封闭环形采用D型，所述D型呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

其中，所述半成型胶料的邵耳硬度为65-90，粘度在75M以上。

其中，所述原料和重量比设置为：炭黑220 30%-50%；芳烃油5%-10%；填充剂 1%-3%；丁苯橡胶 余量；所述填充剂采用防老剂、硫化剂、陶土中的一种或多种。

其中，所述混炼温度设置为125-135℃，时间为4-8分钟；所述挤出机温度设置为75-95℃。

上述的圆弧型橡胶护舷的制备方法中使用的制造设备，包括定型装置，所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；钢板可弯曲成曲线形并定型；所述钢板的规格为长度不超过3米、宽度不超过2米、厚度10mm，所述夹壁的规格为长度不超过3米、宽度200-500mm、厚度10mm。

本实施例采用不同的原料、重量比、混炼温度、时间、挤出温度等得到不同的样品，但其半成型胶料的邵耳硬度为65-90，粘度 75M以上。具有足够硬度且具有良好的流动性，使得挤出的产品在硫化前不变形，得到的橡胶护舷外观光亮无缺陷。

对比例1-5

本对比例提供的技术方案为：一种圆弧型橡胶护舷，包括橡胶层和通孔；其底面为曲线形，与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

橡胶护舷和通孔的横截面均是D形；所述D形呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

上述圆弧型橡胶护舷的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将原料按照比例混合，投入密炼机混炼，得到初胶；

步骤二：将初胶投入挤出机，得到半成型胶料；所述挤出机的出料口设置为封闭环型；

步骤三：将挤出半成型胶料放入定型装置内；所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；首先将钢板弯曲成曲线形并定型，然后将挤出的半成型胶料放在钢板上两个夹壁内，在重力的作用下，半成品胶料底面和钢板贴合后，将其放入硫化罐硫化；硫化结束后取出，拆除定型装置即得到圆弧形护舷；所述曲线形钢板的弯曲度与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

其中，所述封闭环型采用D型，所述D型呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

本对比例1-5与实施例1-5的区别在于采用的采用不同的原料、重量比、混炼温度、时间、挤出温度等得到不同的样品，具体区别见表1-2。

将上述10种样品在同样条件下测试其半成型胶料的邵耳硬度和粘度，观察其制得的产品外形，将结果记录在表1-2中。

表1

表2

通过以上对比可知，本发明提供的实施例通过采用炭黑220、比例、温度、时间等参数，能够使胶料具有足够硬度且具有良好的流动性，使得挤出的产品在硫化前不变形，得到的橡胶护舷具有圆弧形空心结构、外观光亮无缺陷。本发明通过设置科学的混炼温度、时间、挤出温度，能够达到合适的硬度和粘度，符合本发明对橡胶的使用要求，取得了意向不到的技术效果，优于对比例。

Claims (10)

1.一种圆弧型橡胶护舷，其特征在于：其整体为圆弧形空心结构，包括橡胶层和通孔；其底面为平滑的曲线形，与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

2.根据权利要求1所述的圆弧型橡胶护舷，其特征在于：其底面为圆弧形，半径和弧度可调，底面上设置安装孔。

3.根据权利要求2所述的圆弧型橡胶护舷，其特征在于：其底面的半径是1-2米，弧度是60°-90°。

4.根据权利要求3所述的圆弧型橡胶护舷，其特征在于：橡胶护舷和通孔的横截面均是D形；所述D形呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将原料按照比例混合，投入密炼机混炼，得到初胶；

步骤二：将初胶投入挤出机，得到半成型胶料；所述挤出机的出料口设置为封闭环型；

步骤三：将挤出半成型胶料放入定型装置内；所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；首先将钢板弯曲成曲线形并定型，然后将挤出的半成型胶料放在钢板上两个夹壁内，在重力的作用下，半成品胶料底面和钢板贴合后，将其放入硫化罐硫化；硫化结束后取出，拆除定型装置即得到圆弧形护舷；所述曲线形钢板的弯曲度与曲线形码头或桥墩表面相贴合。

6.根据权利要求5所述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，其特征在于：所述封闭环形采用D型，所述D型呈上部曲线形、中部垂线形、底部水平形。

7.根据权利要求6所述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，其特征在于：所述半成型胶料的邵耳硬度为65-90，粘度在75M以上。

8.根据权利要求7所述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，其特征在于：所述原料和重量比设置为：炭黑220 30%-50%；芳烃油 5%-10%；填充剂 1%-3%；丁苯橡胶 余量；所述填充剂采用防老剂、硫化剂、陶土中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的圆弧型橡胶护舷的制备方法，其特征在于：所述混炼温度设置为125-135℃，时间为4-8分钟；所述挤出机温度设置为75-95℃。

10.根据权利要6-9任意一项所述的圆弧型橡胶护舷的制备方法中使用的制造设备,其特征在于：包括定型装置，所述定型装置包括钢板和两个夹壁，夹壁与钢板长度相同，位于钢板两侧；钢板可弯曲成曲线形并定型；所述钢板的规格为长度不超过3米、宽度不超过2米、厚度8-15mm，所述夹壁的规格为长度不超过3米、宽度200-500mm、厚度8-15mm。