一种空气艇及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种空气艇，特别是涉及一种水域用于救援的船体填充有浮力体的空气艇及其制备方法。


背景技术：

2.水域救援空气艇主要用于城市内涝、山洪爆发、开河流冰等水体复杂环境下的救援工作。在这种水下环境极其复杂的水域工作，难免会遇到船体磕碰，撞坏的情况，船体一旦撞坏，船体水泵不能及时排水时，整船将面临沉船危险。因此水域救援空气艇必须进行抗沉处理。抗沉性不仅是船艇的重要安全指标之一，也是水域救援空气艇的重要安全指标之一。
3.目前，船艇抗沉性能主要通过多个密封浮力舱的方法来实现抗沉，近些年小型船艇采用浮力体填充的方式来实现船艇抗沉。小型船艇浮力体填充主要采用泡沫块、浮筒或聚氨酯发泡进行填充。其中聚氨酯发泡填充主要采用浇筑型聚氨酯发泡进行填充，也有部分船艇采用喷涂发泡进行填充。
4.但是，由于水域救援空气艇结构原因，其浮力体填充空间有限等约束。使现有聚氨酯发泡喷涂、泡沫块、浮筒浮力体填充的方法，存在船体与填充物之间贴合不牢固、空间利用率低等不足。现有浇筑型聚氨酯发泡填充的方法，存在发泡密度较低、反应时间长、船体易变形等不足。因此现有浮力体填充方法无法满足水域救援空气艇船体浮力体的设计要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够充分填充浮力体的空气艇；具体技术方案为：一种空气艇，船体分为前舱和后舱，所述后舱的左右两侧均设置有侧甲板，所述前舱后部的前舱封板将前舱和后舱分隔，后舱内底部和侧壁设置有整体的浮力体，所述浮力体覆盖有若干条由前至后排布的封板条，所述封板条组成封板，所述封板与前舱封板、后舱尾板及所述侧甲板封闭组成浮力体的容置腔。
6.本发明还提供了一种上述空气艇的制备方法，包括以下步骤：1）在后舱加装第一条所述封板条，封板条与所述前舱封板、侧甲板构成向后开口的浮力体容置腔；2）启动聚氨酯发泡机，向所述浮力体容置腔前壁均匀喷涂一层厚度为0.3至0.5毫米的发泡剂；关闭聚氨酯发泡机；待所述发泡剂发泡定型后，再覆盖下一层发泡剂；直至发泡剂形成的浮力体与容置腔口距离小于2厘米；3）加装下一条封板条，重复步骤2），直至剩余侧甲板末端的收缩部；4）加装辅助封板条，所述辅助封板条将侧甲板的收缩部补平，重复步骤2）；5）向剩余部分的底板逐层喷涂发泡剂，直至发泡剂发泡定型后高度略小于封板条
底部高度；6）待发泡剂发泡定型后，将侧甲板补平的部分切除，在浮力体表面涂刷发泡剂，加装最后的封板条，将浮力体全部封闭；7）利用支撑和重物将封板条挤压至浮力体表面，避免封板条变形；8）撤除支撑和重物，完成浮力体安装。
7.进一步，所述发泡剂由a料和b料混合后制成。
8.进一步，所述聚氨酯发泡机的a料输出管和b料输出管均设置有流量调节阀，控制a料与b料的比例及喷涂流量。
9.进一步，所述a料与所述b料比例约为1:1.05~1:1.1之间。
10.进一步，所述喷涂流量为3
‑
5kg/min。
11.进一步，所述聚氨酯发泡机的气源压力0.5
‑
0.8mpa，气量≥0.9m3/min。
12.进一步，所述发泡剂的发泡密度≥45kg/m3；发泡吸水率≤4%。
13.本发明空气艇通过开口箱式喷涂方法使船体底板与u型内舱板之间充分填充浮力体，提升了船舱承载能力。
附图说明
14.图1为喷涂方案解析图；图2为喷枪雾化示意图；图3 为船体喷涂示意图；图4为改装后液体流向图。
15.图中：1、前舱，101、前舱封板；2、后舱；201、后舱尾板；3、侧甲板；4、封板条；5、浮力体。
具体实施方式
16.下面利用实施例对本发明进行更全面的说明。本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
17.为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
18.如图1和图3所示，将待喷涂船体安放在喷漆房内，根据设计要求与发泡喷涂位置，进行整船封板铺设，铺设过程中封板不可固定，待整船封板铺设完毕，进行封板编号，提高配速度；然后将封板逐块取出待用。
19.封板加装时要注意封板定型，由于喷涂发泡所处空间为开放空间，所以喷涂发泡过程中不会对周围封板产生太大压力，封板形状基本不会有变化，所以封板安装时要注意封板安装位置及尺寸；以保证多块封板安装平整。
20.u型封板首节固定，将u型封板与前舱封板、左右甲板进行连接固定。封板宽度
300mm，使待喷涂位置呈开口箱体。
21.根据计算浮力体填充体积约为2m3，预估用料，a料50kg，b料55kg。
22.设备准备：改造后的聚氨酯发泡机，空压机：要求气源压力0.5
‑
0.8mpa，气量≥0.9m3/min。
23.喷枪枪嘴可根据不同喷涂位置选用圆形喷嘴或条形喷嘴，由于空气艇船体采用封板，喷涂空间较小；所以选用圆形喷嘴。枪嘴与船体封板垂直喷涂，枪嘴与喷涂平面距离根据喷雾扩散 情况决定，如图2喷枪雾化示意图所示，船底板与u型封板间距约为200mm，喷枪喷雾大约500mm的距离时宽度约为200mm，因此喷枪距离与喷涂平面距离约为500mm。
24.开启聚氨酯发泡机，开启气泵，检查机器参数运转正常后。气泵与机器连接。发泡剂采用现有技术中的发泡剂。例如：a料选用组合聚醚；b料选用异氰酸脂。根据现实温度开启温控系统，b料温度35℃，a料温度25℃，管路温度30℃。设备整体气压表读数≥0.6mpa，喷枪管路液压表读数≥2.0mpa。设备喷涂流量调整在3至5kg/min；优选为4kg/min。设备参数满足喷涂条件可以进行喷涂（适用于气温25℃左右时）。
25.在温度较低的北方要将b料温度调至35℃，a料35℃，管路温控40℃。同时还需要对料桶里的原料进行加热处理。可选用加热带加热，或隔水加热使原料温度保持在30℃左右。若环境温度过底不建议喷涂。
26.在发泡机的两路输出管均接有流量调节阀，调节两种料的混合比。如图4，流量调节阀可以采用可调分流阀，通过分流，将一部分料返回料桶来实现流量调节；可调分流阀返回的料可以促进料桶中料的流动，使料更均匀。调整a料与b料混合喷涂比例，物料流向图所示，调整a料分流阀，使a料回流与喷涂比例为1: 9；调整b料分流阀，关闭b料回流阀使b料无回流。使喷枪处a料与b料比例近似为1:1.1。b料比例略高可以使喷涂的聚氨酯发泡硬度更高。调整完分流阀比例后，进行试验喷涂，观察喷涂后发泡硬度，待发泡反应热散尽后，用手按压发泡，发泡无明显形变，按压时有硬质塑料感觉基本可以满足设计要求。当发泡硬度低，调整a料分流阀增加a料回流，减少a料喷射量，b料喷射量不变，使发泡硬度增加。当发泡出现粉化现象，调整b料分流阀增加b料回流，以减少b料喷射量，a料喷射量不变，以降低发泡硬度。
27.进行船底板浮力体喷涂，首先将料管内前端为受热不发泡聚氨酯料喷出，待发泡枪喷雾稳定后进行样板喷涂，待发泡稳定冷却后检查喷涂发泡硬度，调整分流阀使发泡硬度符合喷涂要求。进行船体喷涂，一次性喷涂厚度在0.3至0.5mm；发泡后厚度为10mm~15mm，一次性喷涂厚度太厚会使发泡硬度变低，发泡厚度过小会使发泡不充分、重量增加。喷涂时枪嘴移动速度约为0.5~0.8m/s。
28.浮力体发泡时，发泡起发稳定后，逐层进行喷涂。喷涂时要将船体填充密实，喷满，不可留有空隙。
29.如图2所示，船底浮力体喷涂时，将喷枪对准u型封板与船体所围成的向后开口的容置腔，使喷枪与船前舱封板垂直进行喷涂，喷涂时由于喷涂位置为船体底部人体位置相对较高，喷涂时容易造成u型封板底面喷涂不到位，所以喷涂时喷枪枪嘴方向略微向上，以保证喷涂空间不留空隙。由于发泡喷涂在狭小细长封闭空间，发泡反应后会大量放热，每层喷涂要进行发泡反应热释放，以保证喷涂发泡强度。喷涂时使枪嘴平行移动喷涂，使泡沫喷涂平整。喷涂后不要将喷枪对着未启发的发泡，喷枪气流会将正在启发的发泡吹散。
30.按照喷涂要求进行第一节发泡喷涂。
31.待第一节即将喷满后，适当留有一定距离先不进行喷涂。进行u型封板接口处清理，清理后进行第二节封板加装，第二节封板加装时与第一节封板紧密贴合、平整、缝隙紧密。待第二节封板加装固定后继续喷涂。这样喷涂可使两节分封板通过发泡更好的粘结在一起，使封板更加牢固整体性好。以此类推直至倒数第二节。
32.最后一节喷涂时，只需要在底部形成浮力体，所以应当先向下朝向后舱底部进行发泡喷涂，待发泡喷满后进行发泡修型，使浮力体与最后一节封板条之间留有1毫米左右的空隙；修型后用发泡剂对暴露的浮力体表面进行涂刷，涂刷后快速将最后一节封板安装固定，使用平整重物压紧，以防浇筑型发泡起发引起最后一节封板变形。待浇筑型发泡完全起发后移走重物，清理缝隙排除的发泡。
33.整船浮力体喷涂完毕。
34.为了给驾驶员提供较大的操作空间，侧甲板3可能会不延伸至后舱尾板201，并在侧甲板3的后部设置逐渐收缩的收缩部。
35.这种情况下，需要设置辅助封板条，辅助封板条设置有水平的顶面，与收缩部的顶面配合，形成和前面形状一致的容置腔；这时，按第一节的喷涂方式逐层喷涂形成浮力体。带发泡剂成形后，将多余的部分切除，将收缩部对应的封板条安装好。
36.可以根据需要决定是否将浮力体延伸至侧甲板3尾端与后舱尾板201之间的底部。如果延伸，则可以按前述的最后一节喷涂的方法进行处理。
37.用上述方法制作的船体，后舱底部和侧甲板下方形成整体的浮力体；而且浮力体与船体之间可以实现无缝连接，且连接牢固。当船体破损时，可以避免水进入浮力体和船体之间，或者进入浮力体中；从而充分发挥浮力体的作用。相比之下，浇筑的浮力体与船体很难实现无缝连接，一旦水进入浮力体中，或者浮力体与船体之间的缝隙，很难及时排出，影响了浮力体发挥作用。
38.船体的前舱1和后舱2之间通过前舱封板101分隔。浮力体5设置在后舱2内。为了能是浮力体5与后舱2内的浮力体容置腔无缝固定连接，构成后舱2中浮力体容置腔的封板设置为有若干条封板条4拼接组成；便于分段施工，形成完整的浮力体5。形成浮力体5的发泡剂具有粘性，可以将浮力体5与浮力体容置腔内壁牢固粘接，防止浮力体与船体脱离的同时，还可以防止水进入浮力体容置腔，即使船体表面破损，也能够为空气艇提供足够的浮力，为救援提供足够的安全保障。
39.本发明提供的技术方案具有的有效效益如下：1、本发明填补了国内水域救援空气艇无浮力体的空白，增加了水域救援空气艇的抗沉性与安全性。
40.2、本发明提供的空气艇船体发泡填充方法，克服了船体发泡空间利用率低、填充不密实、承载能力差等缺陷。该方法不仅可以用在空气艇船体浮力体填充，还可以拓展的其他船艇浮力体的填充。
41.3、本发明通过分流阀加装实现a、b料不同比例混合喷涂，使发泡硬度硬度，发泡空隙大小调节更加快捷方便。
42.4、本发明通过对空气艇船体的发泡填充，提高了船体的整体强度，即便船体不慎撞破出现大量漏水现象空气艇依然可以缓慢靠岸。
43.5、本发明通过开口箱式喷涂方法，使发泡不对船体产生压应力，使整船喷涂后内外平整，不产生形变。
44.6、本发明通过开口箱式喷涂方法，使空气艇船体浮力体填充空间得以更充分的利用。
45.7、本发明在开口箱体内喷涂，发泡喷雾全部在开口箱内起发，没有外部喷射浪费，喷涂后形状不规则修整浪费，节约原料增加经济效益。
46.8、本发明通过开口箱式喷涂方法，使船体底板与u型内舱板之间填充充分，同时选用高密度发泡剂进行喷涂，使船舱内的承载能力得到了大大提升。为空气艇舱内装载货物，安装设备提供安全可靠的平台。
47.9、本发明通过开口箱式喷涂方法，减少了以往发泡不充实，后续补充填充，切削修型所带来的人力物力的浪费，使浮力体填充的工作效率得以提高。
48.上述示例只是用于说明本发明，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本发明思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。