CN111895187A - 一种新型自修复型波纹管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型自修复型波纹管，属于波纹管领域，一种新型自修复型波纹管，包括波纹管管体，所述波纹管管体的外表面设置有凸起环，所述波纹管管体的左端固定安装有第一连接端头，所述波纹管管体的右端固定安装有第二连接端头，所述波纹管管体包括外层，它可以实现通过从三个层次来对波纹管道的自动修复，分别是内层通过受热熔化并冷却热塑性树脂，从而粘接修复内层，中层通过释放水溶膜内部的胶水，达到自粘接的作用，外层通过溢出胶料涂层，达到外层的修复，并且通过膨胀材料的受热膨胀，从而实现波纹管的局部按压受损。

Description

一种新型自修复型波纹管
技术领域
本发明涉及波纹管领域，更具体地说，涉及一种新型自修复型波纹管。
背景技术
波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄，灵敏度较高，测量范围为数十帕至数十兆帕。它的开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器，有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化，因此它的响应速度低于波登管。波纹管适于测量低压；
而波纹管在使用的过程中由于管件材料的特殊性，及其容易发生破裂，而发生破裂的波纹管由于破裂程度的不同，对其修复的方式同样不同，而且在局部纵向受压会产生凹陷，而这些凹陷难以自动复位，需要用手来回的挤压，这样的外力挤压，及其容易发生折损；
但现有的波纹管不具有良好的修复功能，导致管件在破裂之后，通过外接缠绕胶带的作用，达到密封防水的作用，而这样处理的波纹管的使用寿命大大降低，而且极其容易发生二次破裂。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型自修复型波纹管，它可以实现通过从三个层次来对波纹管道的自动修复，分别是内层通过受热熔化并冷却热塑性树脂，从而粘接修复内层，中层通过释放水溶膜内部的胶水，达到自粘接的作用，外层通过溢出胶料涂层，达到外层的修复，并且通过膨胀材料的受热膨胀，从而实现波纹管的局部按压受损。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种新型自修复型波纹管，包括波纹管管体，所述波纹管管体的外表面设置有凸起环，所述波纹管管体的左端固定安装有第一连接端头，所述波纹管管体的右端固定安装有第二连接端头，所述波纹管管体包括外层，所述外层的下侧设置有复位层，所述复位层的下侧表面连接有中层，所述中层的下侧连接有内层，所述复位层包括柔性层，所述柔性层的下侧设置有记忆层，所述记忆层的下侧设置有膨胀材料，所述膨胀材料的内部设置有膨胀因子，所述外层包括外面防腐层，所述外面防腐层的下表面设置有防火层，所述防火层的内表面设置有胶料涂层，所述胶料涂层的下表面连接有防水层，所述内层包括第一热塑性树脂层，所述第一热塑性树脂层的下表面连接有第一隔热层，所述第一隔热层的底部固定安装有隔离挡块，所述隔离挡块的左右外侧连接有生石灰粉末层，所述生石灰粉末层的下表面连接有第二隔热层，所述第二隔热层的下表面连接有第二热塑性树脂层，所述第二热塑性树脂层的内表面连接有内面防腐层。
进一步的，所述中层包括定位层，所述定位层的下侧设置有涂抹层，所述涂抹层的上表面开设有定位槽，所述定位槽的内侧连接有水溶膜，所述定位槽的左右上端内表面设置有吸水球，所述水溶膜的内部设置有密封胶水，所述水溶膜的外表面连接有导送纤维，方便中层损坏的管道进行修复。
进一步的，所述水溶膜在定位槽的内部自由活动，且定位槽在涂抹层的外表面呈半圆形等角度设置，方便密封胶水的释放。
进一步的，所述吸水球关于定位槽的中心轴线对称设置，且吸水球的内部呈多孔状结构，并且水溶膜通过吸水球的膨胀固定在定位槽的内部，而且水溶膜的外表面均匀设置有导送纤维，方便固定定位水溶膜的位置。
进一步的，所述胶料涂层的内部含有50％以上的天然橡胶，且胶料涂层的厚度范围为3-5mm，方便外层的自动修复。
进一步的，所述记忆层的内部呈多孔状结构，且记忆层内部孔洞呈蜂窝状结构，方便记忆性回复管道的布局凹陷。
进一步的，所述膨胀材料和膨胀因子呈一一对应设置，且膨胀材料的纵截面呈正方形结构，并且膨胀材料通过膨胀因子的受热膨胀发生不规则运动，能够有效的起到凹陷的自动复位。
进一步的，所述定位层的内表面呈半圆弧状结构，且定位层内表面半圆弧状结构与水溶膜相匹配，能够有效的对水溶膜进行保护，能够有效的防止膨胀材料的受热膨胀复位损伤水溶膜。
进一步的，所述第一热塑性树脂层和第二热塑性树脂层受热发生熔化，且第一热塑性树脂层和第二热塑性树脂层的厚度范围为3-6mm，方便第一热塑性树脂层和第二热塑性树脂层受热熔化。
进一步的，所述生石灰粉末层遇水放热，且生石灰粉末层与隔离挡块呈相间设置，并且生石灰粉末层通过粘接的方式粘接在第一隔热层和第二隔热层的内侧，方便内层的自动修复。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于
(1)本方案实现通过从三个层次来对波纹管道的自动修复，分别是内层通过受热熔化并冷却热塑性树脂，从而粘接修复内层，中层通过释放水溶膜内部的胶水，达到自粘接的作用，外层通过溢出胶料涂层，达到外层的修复，并且通过膨胀材料的受热膨胀，从而实现波纹管的局部按压受损。
(2)中层包括定位层，所述定位层的下侧设置有涂抹层，所述涂抹层的上表面开设有定位槽，所述定位槽的内侧连接有水溶膜，所述定位槽的左右上端内表面设置有吸水球，所述水溶膜的内部设置有密封胶水，所述水溶膜的外表面连接有导送纤维，方便中层损坏的管道进行修复。
(3)水溶膜在定位槽的内部自由活动，且定位槽在涂抹层的外表面呈半圆形等角度设置，方便密封胶水的释放。
(4)吸水球关于定位槽的中心轴线对称设置，且吸水球的内部呈多孔状结构，并且水溶膜通过吸水球的膨胀固定在定位槽的内部，而且水溶膜的外表面均匀设置有导送纤维，方便固定定位水溶膜的位置。
(5)胶料涂层的内部含有50％以上的天然橡胶，且胶料涂层的厚度范围为3-5mm，方便外层的自动修复。
(6)记忆层的内部呈多孔状结构，且记忆层内部孔洞呈蜂窝状结构，方便记忆性回复管道的布局凹陷。
(7)膨胀材料和膨胀因子呈一一对应设置，且膨胀材料的纵截面呈正方形结构，并且膨胀材料通过膨胀因子的受热膨胀发生不规则运动，能够有效的起到凹陷的自动复位。
(8)定位层的内表面呈半圆弧状结构，且定位层内表面半圆弧状结构与水溶膜相匹配，能够有效的对水溶膜进行保护，能够有效的防止膨胀材料的受热膨胀复位损伤水溶膜。
(9)第一热塑性树脂层和第二热塑性树脂层受热发生熔化，且第一热塑性树脂层和第二热塑性树脂层的厚度范围为3-6mm，方便第一热塑性树脂层和第二热塑性树脂层受热熔化。
(10)生石灰粉末层遇水放热，且生石灰粉末层与隔离挡块呈相间设置，并且生石灰粉末层通过粘接的方式粘接在第一隔热层和第二隔热层的内侧，方便内层的自动修复。
附图说明
图1为本发明的波纹管管体中部塌陷状态结构示意图；
图2为本发明的波纹管管体正视剖面结构示意图；
图3为本发明的侧视剖面结构示意图；
图4为本发明的波纹管管体局部侧视剖切结构示意图；
图5为本发明的外层开裂结构示意图；
图6为本发明的复位层复位结构示意图；
图7为本发明的中层开裂结构示意图；
图8为本发明的内层开裂结构示意图；
图9为本发明的膨胀材料受热复位结构示意图。
图中标号说明：
1、波纹管管体；2、凸起环；3、第一连接端头；4、第二连接端头；5、外层；501、外面防腐层；502、防火层；503、胶料涂层；504、防水层；6、复位层；601、柔性层；602、记忆层；603、膨胀材料；604、膨胀因子；7、中层；701、定位层；702、涂抹层；703、定位槽；704、水溶膜；705、密封胶水；706、导送纤维；707、吸水球；8、内层；801、第一热塑性树脂层；802、第一隔热层；803、隔离挡块；804、生石灰粉末层；805、第二隔热层；806、第二热塑性树脂层；807、内面防腐层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
实施例1：
请参阅图1-9，一种新型自修复型波纹管，包括波纹管管体1，波纹管管体1的外表面设置有凸起环2，波纹管管体1的左端固定安装有第一连接端头3，波纹管管体1的右端固定安装有第二连接端头4，波纹管管体1包括外层5，外层5的下侧设置有复位层6，复位层6的下侧表面连接有中层7，中层7的下侧连接有内层8，复位层6包括柔性层601，柔性层601的下侧设置有记忆层602，记忆层602的下侧设置有膨胀材料603，膨胀材料603的内部设置有膨胀因子604，外层5包括外面防腐层501，外面防腐层501的下表面设置有防火层502，防火层502的内表面设置有胶料涂层503，胶料涂层503的下表面连接有防水层504，内层8包括第一热塑性树脂层801，第一热塑性树脂层801的下表面连接有第一隔热层802，第一隔热层802的底部固定安装有隔离挡块803，隔离挡块803的左右外侧连接有生石灰粉末层804，生石灰粉末层804的下表面连接有第二隔热层805，第二隔热层805的下表面连接有第二热塑性树脂层806，第二热塑性树脂层806的内表面连接有内面防腐层807。
请参阅图1-4，中层7包括定位层701，定位层701的下侧设置有涂抹层702，涂抹层702的上表面开设有定位槽703，定位槽703的内侧连接有水溶膜704，定位槽703的左右上端内表面设置有吸水球707，水溶膜704的内部设置有密封胶水705，水溶膜704的外表面连接有导送纤维706，方便中层7损坏的管道进行修复。水溶膜704在定位槽703的内部自由活动，且定位槽703在涂抹层702的外表面呈半圆形等角度设置，方便密封胶水705的释放。吸水球707关于定位槽703的中心轴线对称设置，且吸水球707的内部呈多孔状结构，并且水溶膜704通过吸水球707的膨胀固定在定位槽703的内部，而且水溶膜704的外表面均匀设置有导送纤维706，方便固定定位水溶膜704的位置。
请参阅图5，胶料涂层503的内部含有50％以上的天然橡胶，且胶料涂层503的厚度范围为3-5mm，方便外层5的自动修复。
请参阅图6-9，记忆层602的内部呈多孔状结构，且记忆层602内部孔洞呈蜂窝状结构，方便记忆性回复管道的布局凹陷。膨胀材料603和膨胀因子604呈一一对应设置，且膨胀材料603的纵截面呈正方形结构，并且膨胀材料603通过膨胀因子604的受热膨胀发生不规则运动，能够有效的起到凹陷的自动复位。
请参阅图7，定位层701的内表面呈半圆弧状结构，且定位层701内表面半圆弧状结构与水溶膜704相匹配，能够有效的对水溶膜704进行保护，能够有效的防止膨胀材料603的受热膨胀复位损伤水溶膜704。
请参阅图8，第一热塑性树脂层801和第二热塑性树脂层806受热发生熔化，且第一热塑性树脂层801和第二热塑性树脂层806的厚度范围为3-6mm，方便第一热塑性树脂层801和第二热塑性树脂层806受热熔化。生石灰粉末层804遇水放热，且生石灰粉末层804与隔离挡块803呈相间设置，并且生石灰粉末层804通过粘接的方式粘接在第一隔热层802和第二隔热层805的内侧，方便内层8的自动修复。
请参阅图1-2，使用时，波纹管管体1通过第一连接端头3和第二连接端头4安装固定在合适的位置，当波纹管管体1发生如图1中的局部挤压后，只需要采用在管道的内部或者外部浇灌热水的方式，使得膨胀因子604受热发生剧烈运动，从而促使着膨胀材料603发生如图9中的扩张，并促使着波纹管管体1按压凹陷处发生复位，并在内部呈多孔状蜂窝形结构的记忆层602的作用下，实现自修复的作用；
波纹管管体1发生破裂的原因有很多，破裂的程度也不相同，破裂的原因，由于内部压力的作用，发生内层8发生破裂，外接尖刺刺穿以及挤压都有可能导致外层5破裂；
当管道发生内层8破裂，如图8中，水管的水分通过破裂的缝隙进入到隔离挡块803的内部，隔离挡块803的内部通过粘接的方式设置有生石灰粉末层804，生石灰粉末层804遇水放热，从而加速第一热塑性树脂层801和第二热塑性树脂层806的熔化变形，并流落在破裂处，并通过冷却的方式形成内层8的自修复功能，第一隔热层802和第二隔热层805的设置，一方面保证生石灰粉末层804的密封反应，另一方面，能够有效的防止生石灰粉末层804反应后的有害物质进入到管道的内部，造成污染；
当管道发生中层7破裂，如图7中，水管的水分通过破裂的缝隙进入到定位槽703的内部，定位槽703内部的吸水球707在吸收水分后，发生膨胀，并将水溶膜704固定在定位槽703的内部，水溶膜704的集中固定，方便密封胶水705的定向导送，水溶膜704在接触到水后，水溶膜704发生破裂，从而释放水溶膜704内部的密封胶水705，并在导送纤维706的作用下，一方面将胶水导送至裂缝的位置，另一方面能够有效的增大裂缝之间的接触，使得定位层701内表面设置的半圆形凹槽定位在缝隙的上侧，从而达到中层7的自修复的作用，水溶膜704一开始是自由活动的，其目的是为了适应膨胀材料603的膨胀；
当管道发生外层5破裂以及刺穿时，如图5中，当外界尖刺状道具划伤以及轻微老化破裂到胶料涂层503时，胶料涂层503直接溢出至裂纹以及裂缝处，这种胶料富含50％以上的天然橡胶，涂抹之后会在管道的内壁形成一层3-5mm的管道保护涂层，用手触摸可以感觉到很柔软，有点类似于口香糖的感觉，粘附在管道的外部也不易被剥开，防水层504的内部材质为合成高分子防水卷材，能够有效的起到防水的功能，以上便完成该新型自修复型波纹管的一系列操作，它可以实现通过从三个层次来对波纹管道的自动修复，分别是内层8通过受热熔化并冷却热塑性树脂，从而粘接修复内层8，中层7通过释放水溶膜704内部的胶水，达到自粘接的作用，外层通过溢出胶料涂层503，达到外层的修复，并且通过膨胀材料603的受热膨胀，从而实现波纹管的局部按压受损。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型自修复型波纹管，包括波纹管管体(1)，所述波纹管管体(1)的外表面设置有凸起环(2)，所述波纹管管体(1)的左端固定安装有第一连接端头(3)，所述波纹管管体(1)的右端固定安装有第二连接端头(4)，其特征在于：所述波纹管管体(1)包括外层(5)，所述外层(5)的下侧设置有复位层(6)，所述复位层(6)的下侧表面连接有中层(7)，所述中层(7)的下侧连接有内层(8)，所述复位层(6)包括柔性层(601)，所述柔性层(601)的下侧设置有记忆层(602)，所述记忆层(602)的下侧设置有膨胀材料(603)，所述膨胀材料(603)的内部设置有膨胀因子(604)，所述外层(5)包括外面防腐层(501)，所述外面防腐层(501)的下表面设置有防火层(502)，所述防火层(502)的内表面设置有胶料涂层(503)，所述胶料涂层(503)的下表面连接有防水层(504)，所述内层(8)包括第一热塑性树脂层(801)，所述第一热塑性树脂层(801)的下表面连接有第一隔热层(802)，所述第一隔热层(802)的底部固定安装有隔离挡块(803)，所述隔离挡块(803)的左右外侧连接有生石灰粉末层(804)，所述生石灰粉末层(804)的下表面连接有第二隔热层(805)，所述第二隔热层(805)的下表面连接有第二热塑性树脂层(806)，所述第二热塑性树脂层(806)的内表面连接有内面防腐层(807)。
2.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述中层(7)包括定位层(701)，所述定位层(701)的下侧设置有涂抹层(702)，所述涂抹层(702)的上表面开设有定位槽(703)，所述定位槽(703)的内侧连接有水溶膜(704)，所述定位槽(703)的左右上端内表面设置有吸水球(707)，所述水溶膜(704)的内部设置有密封胶水(705)，所述水溶膜(704)的外表面连接有导送纤维(706)。
3.根据权利要求2所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述水溶膜(704)在定位槽(703)的内部自由活动，且定位槽(703)在涂抹层(702)的外表面呈半圆形等角度设置。
4.根据权利要求2所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述吸水球(707)关于定位槽(703)的中心轴线对称设置，且吸水球(707)的内部呈多孔状结构，并且水溶膜(704)通过吸水球(707)的膨胀固定在定位槽(703)的内部，而且水溶膜(704)的外表面均匀设置有导送纤维(706)。
5.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述胶料涂层(503)的内部含有50％以上的天然橡胶，且胶料涂层(503)的厚度范围为3-5mm。
6.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述记忆层(602)的内部呈多孔状结构，且记忆层(602)内部孔洞呈蜂窝状结构。
7.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述膨胀材料(603)和膨胀因子(604)呈一一对应设置，且膨胀材料(603)的纵截面呈正方形结构，并且膨胀材料(603)通过膨胀因子(604)的受热膨胀发生不规则运动。
8.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述定位层(701)的内表面呈半圆弧状结构，且定位层(701)内表面半圆弧状结构与水溶膜(704)相匹配。
9.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述第一热塑性树脂层(801)和第二热塑性树脂层(806)受热发生熔化，且第一热塑性树脂层(801)和第二热塑性树脂层(806)的厚度范围为3-6mm。
10.根据权利要求1所述的一种新型自修复型波纹管，其特征在于：所述生石灰粉末层(804)遇水放热，且生石灰粉末层(804)与隔离挡块(803)呈相间设置，并且生石灰粉末层(804)通过粘接的方式粘接在第一隔热层(802)和第二隔热层(805)的内侧。
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