CN110388527A - 一种耐弯曲的加热管道 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐弯曲的加热管道，用于输送流体，包括内管、加热层、保温层和外层；所述加热层的加热材料为碳纤维，所述碳纤维螺旋缠绕在内管外表面；所述保温层设置在所述加热层外表面；所述外层设置在所述保温层外表面。本发明提供的耐弯曲的加热管道通过碳纤维螺旋缠绕能具有良好的加热功能的同时还保证高度的耐弯性能，可适用于自动化、机器人等技术在应用过程中不断弯曲的高强度运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐弯曲的加热管道。
背景技术
随着科技的高速发展，自动化、机器人等技术应用得越来越广泛，可应用于输送液体或带固体颗粒的流体。有些流体在输送过程中为了保证其可输送性需要保持一定的温度，同时自动化、机器人等技术应用过程中，很多部件不断在运动，从而带动输送管道不断弯曲，因此对管道的耐弯曲能力要求很高。现有技术中的加热管道大部分都没有耐弯性或耐弯性能较差，无法适用于自动化、机器人等技术在应用过程中产生的高强度运动，因此，有必要提供一种耐弯性能更好，可以适用于自动化、机器人等技术应用的耐弯曲的加热管道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐弯曲的加热管道，旨在解决现有技术中加热管道的耐弯性能较差的技术问题。
本发明提供一种耐弯曲的加热管道，用于输送流体，包括内管、加热层、保温层和外层；所述加热层的加热材料为碳纤维，所述碳纤维螺旋缠绕在内管外表面；所述保温层设置在所述加热层外表面；所述外层设置在所述保温层外表面。
进一步地，所述加热层与所述保温层之间还设置有绝缘层。
进一步地，所述绝缘层与所述保温层之间还设置有第一减摩衬层。
进一步地，所述保温层与所述外层之间还设置有第二减摩衬层。
进一步地，所述碳纤维螺旋缠绕的间距随流体流动的方向递增。
进一步地，所述内管为橡胶或塑料制成。
进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述保温层内。
进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器靠近所述保温层设置。
本发明提供的耐弯曲的加热管道的有益效果在于：本发明使用碳纤维作为加热材料，螺旋缠绕在内管上，其中碳纤维有较高的机械强度，螺旋结构有助于在加热均匀的同时具有非常高的耐弯曲能力，保证高度的耐弯性能，还可以调整螺旋缠绕的间距来控制加热温度；同时内管采用橡胶或塑料等非金属材料制成，进一步保证了耐弯性能；减摩衬层减少各层之间的摩擦，有效延长耐弯曲的加热管道的使用寿命。本发明提供的耐弯曲的加热管道每天的弯曲频率可达数万次，使用寿命长达数千万次弯曲。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实施例中耐弯曲的加热管道的一种结构示意图。
图中标记的含义为：
1-内管，2-碳纤维，3-保温层，4-外层，5-绝缘层，6-第一减摩衬层，7-第二减摩衬层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
请参阅图1，本发明实施例提供一种耐弯曲的加热管道，用于输送流体，包括内管1、加热层、保温层3和外层4；加热层的加热材料为碳纤维2，碳纤维2螺旋缠绕在内管1外表面；保温层3设置在加热层外表面；外层4设置在保温层3外表面。
本实施例提供的耐弯曲的加热管道用于输送流体，碳纤维2螺旋缠绕在内管1的外表面形成加热层，通过给碳纤维2两端施加电压进行加热。在现有技术中管道加热多使用加热板或加热丝，本实施例采用碳纤维2等距或非等距螺旋缠绕的方式加热，碳纤维2本身具有较高的机械强度，耐弯性能强，同时螺旋缠绕结构进一步提高了管道的耐弯曲能力，使管道能在自动化、机器人等技术应用中很好的适应高强度高频率的弯曲，使用寿命大大延长，本实施例提供的耐弯曲的加热管道每天的弯曲频率可达数万次，使用寿命长达数千万次弯曲。加热层外表面设置保温层3，保温层3可选用具有弹性的隔热材料，如发泡的硅橡胶、丁腈橡胶、聚氯乙烯(NBR/PVC)及其他橡胶材料，或缠绕具有上述保温功能的带状材料作保温层3。外层4选用防水、防油、防腐蚀、耐弯曲结构的材料，如尼龙波纹管，可以保护管道不被损害，且进一步起到保温作用。
本实施例提供的耐弯曲的加热管道在保证良好的加热保温性能的同时还能大大增强管道的耐弯曲能力。
作为本实施例的进一步优选，加热层与保温层3之间还设置有绝缘层5。绝缘层的设置方式有两种，一是直接在碳纤维2上包裹绝缘材料，再将包裹有绝缘材料的碳纤维2螺旋缠绕至内管1外表面；二是先将碳纤维2螺旋缠绕在内管1外表面形成加热层，再在加热层与保温层3之间设置绝缘层5，绝缘层5可选用耐热硅胶、氟橡胶、铁氟龙等耐热绝缘材料。
作为本实施例的进一步优选，绝缘层5与保温层3之间还设置有第一减摩衬层6。第一减摩衬层6有效减轻绝缘层5与保温层3之间的摩擦，防止管道内部结构被磨穿，影响管道保温和耐弯曲的性能。
作为本实施例的进一步优选，保温层3与外层4之间还设置有第二减摩衬层7。第二减摩衬层7有效减轻保温层3与外层4之间的摩擦，防止管道内部结构被磨穿，影响管道保温和耐弯曲的性能。
第一减摩衬层6和第二减摩衬层7可以采用套入编织尼龙网管加滑石粉，也可选择其他如无纺布等有减少滑阻且具有一定结构强度的材料。
作为本实施例的进一步优选，碳纤维2螺旋缠绕的间距随流体流动的方向递增。流体刚进入管道的温度是最低的，随着在管道内流动温度不断升高，碳纤维2螺旋缠绕在内管1上时，流体流入的一端缠绕间距小，加热能力强，随着流体流动的方向碳纤维2的螺旋缠绕的间距不断增大，加热能力递减，可以保持流体温度的相对恒定。
作为本实施例的进一步优选，内管1为橡胶或塑料制成。现有技术中内管1多采用金属管道，如铜管，其耐弯性能较差或不具备弯曲性能，本实施例中内管1含各种硅胶、氟胶、橡胶、复合橡胶、PVC、BPT复合橡胶、尼龙、PTFE、三元乙丙、UPE、PE或PU等材质的管道，柔韧性好，大大增强了耐弯曲能力。
作为本实施例的进一步优选，耐弯曲的加热管道还包括温度传感器，温度传感器设置在保温层3内。
作为本实施例的进一步优选，耐弯曲的加热管道还包括温度传感器，温度传感器靠近保温层3设置。
温度传感器(图中未示出)可设置在保温层3内，也可以设置在保温层3的附近位置，主要用于监测管道内温度。温度传感器可直接在制备本实施例提供的耐弯曲的加热管道时将温度传感器植入保温层3，也可以在耐弯曲的加热管道制备完成后通过物理手段将其加入保温层3，例如将管道削一小块皮后放入温度传感器。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种耐弯曲的加热管道，用于输送流体，其特征在于，包括内管、加热层、保温层和外层；所述加热层的加热材料为碳纤维，所述碳纤维螺旋缠绕在内管外表面；所述保温层设置在所述加热层外表面；所述外层设置在所述保温层外表面。
2.如权利要求1所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，所述加热层与所述保温层之间还设置有绝缘层。
3.如权利要求2所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，所述绝缘层与所述保温层之间还设置有第一减摩衬层。
4.如权利要求1所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，所述保温层与所述外层之间还设置有第二减摩衬层。
5.如权利要求1所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，所述碳纤维螺旋缠绕的间距随流体流动的方向递增。
6.如权利要求1所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，所述内管为橡胶或塑料制成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述保温层内。
8.如权利要求1至6中任一项所述的耐弯曲的加热管道，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器靠近所述保温层设置。
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