一种可充气浮体的制作方法

1.本实用新型涉及漂浮装置技术领域，尤其是一种可充气浮体。


背景技术：

2.现有较多的浮体采用滚塑、吹塑工艺实现,根据使用需求在其内部填充发泡物料用于提升制品受压下的变形率，当此类浮体遇到大面积水域连续应用项目，如海上光伏、浮体平台等需求大面积连续浮体应用时，往往需要较多数量的单一单元连接组合应用，各单元连接根据需求的不同有时采用金属连接件或特制塑料连接件，遇到水流波动时会出现连接位置断裂的可能。为解决浮体的连接问题，可将浮体设置成筒状结构，使得浮体的壁厚可控，能够根据需求进行尺寸的控制。
3.发明人发现，现有的两端封堵的筒状浮体，为保证其抗变形能力，会在浮体内部设置钢环内模(例如，一种超高分子量聚乙烯膜片浮体
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技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种可充气浮体，采用承插、热熔的方式将封头与壳体进行连接，不仅能够对壳体的端部进行支撑以保证圆度及抗变形能力，还能保证气密性，无需钢环内模等的使用，同时设置了充气机构以向壳体内部充气，以利用气体对浮体的内部进行支撑，不增加浮体的自重，解决了现有浮体自重大、浮力小的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.第一方面，本实用新型的实施例提供了一种可充气浮体，包括筒状的壳体以及设置在壳体两端的封头，所述封头与邻近的壳体端部承插连接，承插连接处设有电热丝以用于承插连接处的热熔连接；所述壳体的一端设有用于向壳体内部充气的充气机构，充气机构固定设置在壳体一端的封头上。
7.作为进一步的实现方式，所述壳体为中空结构，壳体由若干个同轴设置的壳体单元组成，相邻壳体单元之间热熔连接。
8.作为进一步的实现方式，所述相邻壳体单元之间沿其环向还设有聚乙烯板结构的加强单元，加强单元固定设置在相邻壳体单元对接处的外表面上。
9.作为进一步的实现方式，所述封头靠近壳体端部的一侧沿其环向固定设有支腿，支腿的外径与壳体的内径相同，支腿的上表面设有电热丝。
10.作为进一步的实现方式，所述封头、支腿的壁厚均大于壳体的壁厚。
11.作为进一步的实现方式，所述支腿的下表面通过加强肋与封头固定连接。
12.作为进一步的实现方式，所述封头的外径与壳体的外径相同。
13.作为进一步的实现方式，所述封头为平面结构、圆形面结构、锥形面结构中的任意
一种。
14.作为进一步的实现方式，所述封头与壳体之间的承插连接处的外表面沿其环向固定设有加强单元。
15.作为进一步的实现方式，所述充气机构由充气管和设置在充气管上的压力表组成，充气管的一端穿过封头并与壳体的内部连通，另一端与气阀连接。
16.上述本实用新型的有益效果如下：
17.1)本实用新型封头与壳体之间通过承插、热熔的方式进行连接，不仅能够对壳体的端部进行支撑以保证圆度及抗变形能力，还能保证气密性，无需钢环内模等的使用，同时设置了充气机构以向壳体内部充气，以利用气体对浮体的内部进行支撑，不增加浮体的自重，且可通过气体自身的浮力以提高浮体的浮力及抗变形能力。
18.2)本实用新型壳体由若干个壳体单元组成，若干个壳体单元同轴设置，且相邻两个壳体单元之间热熔对接并使用加强单元加强，不仅便于运输，还能根据需求增加壳体的长度，取消了连接件的使用，加强单元的设置能够增加连接处的强度，抵抗后期浮体受外力弯曲、挠动导致的连接处开裂风险。
19.3)本实用新型支腿插入壳体内部，以对壳体的端部进行支撑，有效保证了壳体端部的圆度，且封头以及支腿的壁厚均大于壳体的壁厚，以保证对壳体的支撑稳定性，进而保证浮体的抗变形能力。
20.4)本实用新型封头的外径应与壳体的外径相同，从而使得封头的外表面与壳体的外表面处于同一平面内，有效保证了浮体的美观。
21.5)本实用新型充气管连接有气阀和压力表，气压可调，可通过气体自身的浮力以提高浮体的浮力及抗变形能力，压力表的设置能够有效监测浮体内部气体压力的变化，可及时进行气体的补充或发现浮体的破损情况，应急能力强。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的浮体的剖面结构示意图；
24.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
25.其中，1、壳体；2、封头；3、加强单元；4、充气管；5、压力表；6、支腿；7、加强肋。
具体实施方式
26.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.正如背景技术所介绍的，现有的两端封堵的筒状浮体，为保证其抗变形能力，会在浮体内部设置钢环内模，或是在浮体内部注入发泡材料以支撑变形，不仅增加了浮体的制造成本，还增加了浮体自身的重力，降低了单一浮体产生的浮力的问题，为解决上述问题，本实用新型提供了一种可充气浮体。
28.实施例1
29.本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种可充气浮体，包括，壳体1、封头2以及充气机构。
30.其中，封头2设置在壳体1的两端，以用于对壳体1两端的封堵，保证浮体整体的气密性，封头2与壳体1的端部采用先承插、后焊接的连接方式。
31.壳体1为中空的筒状结构，采用薄壁高密度聚乙烯管材制成(可采用pe80及以上等级的管道级高密度聚乙烯制成，范围平均外径100-2600mm，聚乙烯树脂密度≥0.93g/cm3,最大径厚比可达90)，壳体1的长度及厚度可根据实际设计内外压需求进行调整，不产生大余量设计以避免成本及壳体1自重的增加。
32.管道级高密度聚乙烯材料制成的浮体具有良好的耐紫外线老化、耐氧化、耐化学腐蚀、长期耐压性能、耐环境应力开裂的能力。
33.壳体1由若干个壳体单元组成，若干个壳体单元同轴设置，且相邻两个壳体单元之间采用增强型热熔对接的方式固定连接，不仅便于运输，还能根据需求增加壳体1的长度，取消了连接件的使用。
34.具体的，相邻两个壳体单元之间通过热熔对接的方式实现端部的固定连接，然后利用加强单元3对连接处进行补强，以保证壳体单元之间连接位置处的连接强度以及密封性。
35.加强单元3为与壳体1同材质的聚乙烯板结构，通过电熔补强的方式对壳体单元之间的连接处进行补强，加强单元3固定设置在壳体1的外壁上且位于两相邻壳体单元之间的连接处(沿环向设置)，以增加连接处的强度，抵抗后期浮体受外力弯曲、挠动导致的连接处开裂风险。
36.可以理解的是，加强单元3可以设置，也可以不设置，具体的可根据实际使用需求进行确定，这里不做过多的限制。
37.封头2的材质与壳体1的材质相同，封头2采用承插、热熔连接的方式与壳体1的端部固定连接，具体的，封头2靠近壳体1端部的一侧沿其环向固定设有支腿6，支腿6的外径与壳体1的内径相同，支腿6的上表面设有电热丝，在进行封头2与壳体1的连接时，支腿6插入壳体1内部，以对壳体1的端部进行支撑，有效保证了壳体1端部的圆度。
38.其中，封头2以及支腿6的壁厚均大于壳体1的壁厚，以保证对壳体1的支撑稳定性，进而保证浮体的抗变形能力。
39.为了保证浮体的美观，封头2的外径应与壳体1的外径相同，从而使得封头2的外表面与壳体1的外表面处于同一平面内。
40.电热丝的设置可对支腿6的上表面以及壳体1的内表面进行热熔，有效保证了支腿6与壳体1之间的连接强度以及密封性。
41.支腿6的下表面通过加强肋7与封头2固定连接，以利用加强肋7对支腿6进行支撑，大大提高了支腿6的强度以及支撑稳定性，进而提高了壳体1端部的抗变形能力。
42.支腿6以及加强肋7的设置相对于钢环内模等结构自重小、成本低，有效避免了浮体自重的增加，进而提高了浮体的浮力，且与壳体1具有良好的连接强度和连接密封性。
43.本实施例中封头2为平面结构(即封头2远离壳体1的一侧为平面)，在其他实施例中也可以是圆形面结构、锥形面结构等，具体的可根据实际设计要求进行选择，这里不做过
多的限制。
44.封头2与壳体1之间的连接位置处也可以进行加强处理，即在封头2与壳体之间的连接处沿其环向设置加强单元3，利用电熔的方式将与壳体1同材质的聚乙烯板固定设置在壳体1与封头2连接处的外表面上，以提高连接强度的同时，保证气密性。
45.可以理解的是，在其他实施例中封头2与壳体1之间也可以不设置加强单元3，具体的可根据实际设计要求进行确定，这里不做过多的限制。
46.壳体1两端的封头2一个带有检测口端，另一个不带有检测口端，以用于与充气机构的连接，也可以理解为，壳体1一端的封头2上设有充气机构。
47.充气机构由充气管4和压力表5组成，其中，充气管4一端穿过封头2与壳体1的内部连通，另一端通过螺纹连接或法兰连接的方式与气阀连接，压力表5设置在充气管4上，从而可通过充气管4向壳体1内充气，以利用气体对浮体的内部进行支撑，不增加浮体的自重，且气压可调，可通过气体自身的浮力以提高浮体的浮力及抗变形能力，压力表5的设置能够有效监测浮体内部气体压力的变化，可及时进行气体的补充或发现浮体的破损情况，应急能力强。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可充气浮体，其特征在于，包括筒状的壳体以及设置在壳体两端的封头，所述封头与邻近的壳体端部承插连接，承插连接处设有电热丝以用于承插连接处的热熔连接；所述壳体的一端设有用于向壳体内部充气的充气机构，充气机构固定设置在壳体一端的封头上。2.根据权利要求1所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述壳体为中空结构，壳体由若干个同轴设置的壳体单元组成，相邻壳体单元之间热熔连接。3.根据权利要求2所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述相邻壳体单元之间沿其环向还设有聚乙烯板结构的加强单元，加强单元固定设置在相邻壳体单元对接处的外表面上。4.根据权利要求1所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述封头靠近壳体端部的一侧沿其环向固定设有支腿，支腿的外径与壳体的内径相同，支腿的上表面设有电热丝。5.根据权利要求4所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述封头、支腿的壁厚均大于壳体的壁厚。6.根据权利要求4所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述支腿的下表面通过加强肋与封头固定连接。7.根据权利要求1所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述封头的外径与壳体的外径相同。8.根据权利要求1所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述封头为平面结构、圆形面结构、锥形面结构中的任意一种。9.根据权利要求1所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述封头与壳体之间的承插连接处的外表面沿其环向固定设有加强单元。10.根据权利要求1所述的一种可充气浮体，其特征在于，所述充气机构由充气管和设置在充气管上的压力表组成，充气管的一端穿过封头并与壳体的内部连通，另一端与气阀连接。

技术总结
本实用新型公开了一种可充气浮体，涉及漂浮装置技术领域，解决了现有浮体自重大、浮力小的问题，降低了浮体自重，提高了浮力及抗变形能力，具体方案如下：包括筒状的壳体以及设置在壳体两端的封头，所述封头与邻近的壳体端部承插连接，承插连接处设有电热丝以用于承插连接处的热熔连接；所述壳体的一端设有用于向壳体内部充气的充气机构，充气机构固定设置在壳体一端的封头上。壳体一端的封头上。壳体一端的封头上。


技术研发人员：倪奉尧 孔德彬 胡召元 王国利 王晓峰 孔德亮 魏建方 孔祥奇 孔令国 孔凡涛
受保护的技术使用者：山东东宏管业股份有限公司
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2023/4/19