[發明專利]一種采用磁流體修復破裂水管的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110496333.8
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113374976B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 劉杰;汪巖松;張興棚;李庚;沈汝康;陳子悅;郭建祥;宋瑞;楊浩宇;杜卓興;謝曉康
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: F16L55/168
• 分類號: F16L55/168;F16L55/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

1.采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，所述采用磁流體修復破裂水管的裝置包括電磁鐵預制裝置（1），所述電磁鐵預制裝置（1）的內部填充有磁流體（2）和硬化劑（6）；所述電磁鐵預制裝置（1）的鐵芯外部纏繞有導線（4），所述導線（4）通過滑動變阻器（9）與隨身電源（3）相連；

其特征在于，所述水管修復的方法包括以下步驟：

針對破裂水管的壓強很小時：

Step1.1：準備的材料：準備電磁鐵預制裝置（1）的各零件，磁流體（2），滑動變阻器（9），硬化劑（6），導線（4）和隨身電源（3）；

Step1.2：組裝裝置：在水管未漏水的地方根據破裂水管的大小，將兩個零件用插銷連接在一起，以此類推，組裝完全的電磁鐵預制裝置（1），并將連接好隨身電源（3）正負極的導線（4）纏繞在裝置的外側；

Step1.3：磁流體密封：將裝置移動到水管破裂的地方，再接通電源開關，將滑動變阻器（9）的P調到阻值最小的地方，然后從注入孔中注入磁流體（2），并根據需要來調節滑動變阻器（9）的阻值來改變磁流體（2）的密封效果；

Step1.4：凝固磁流體：在磁流體（2）將破裂的水管完全覆蓋密封后，再從注入孔注入硬化劑（6），一段時間后磁流體凝固；

Step1.5：拆卸裝置：當磁流體完全凝固后，斷開電源，解開纏繞的導線，將磁流體預制裝置從水管拆卸下來回收；

Step1.6：纏繞碳纖維布：將裝置拆卸回收利用后，在凝固的磁流體上纏繞上碳纖維布。

2.根據權利要求1所述采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，其特征在于：所述電磁鐵預制裝置（1）由若干個相同的零件組裝而成，所述零件分為上、下兩部分，并通過中間部分用焊接方法連接，上部分為鐵芯，下部分由極靴制成，每部分零件是半徑為R的圓的1/8扇形；在極靴的底部與頂部分別有一個半徑為r的小孔，零件邊緣有插銷孔（10），組裝時，將螺紋插銷（8）插入插銷孔（10）并用螺絲（5）擰緊，根據需要組裝和轉動裝置的大小，在組裝好的裝置外側用膠布纏繞，防止水從插銷孔（10）的縫隙中流出。

3.根據權利要求2所述采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，其特征在于：在零件的頂部與底部的中間有半徑為r的孔，小孔連接裝置的內側，能夠在修復水管時將裝置中的水排出，在修復時能夠注入磁流體（2）和硬化劑（6）。

4.根據權利要求1所述采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，其特征在于：在修復時將導線（4）纏繞在鐵芯的外圍，使裝置內部產生磁場并在極靴的作用下使磁場均勻分布，再調節滑動變阻器（9）通過改變電流的大小來改變磁場的大小來改變磁流體（2）的粘稠度，達到使磁流體（2）包裹破裂水管的目的，防止水管漏水。

5.根據權利要求1所述采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，其特征在于：在裝置覆蓋破裂的水管時，當水壓過大導致磁流體（2）無法注入裝置中時，需要利用壓力泵將磁流體注入裝置中，并且利用磁流體（2）不與水混溶的特性將水從裝置中排出。

6.根據權利要求1所述采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，其特征在于：安裝時，先將裝置接通隨身電源（3）的正負極，從一段的小孔注入磁流體（2）的同時排出裝置中的水，直到水沒有排出并且磁流體將破裂水管全部覆蓋，在注入硬化劑（6）使磁流體（2）硬化，然后拆下裝置并纏繞上碳纖維布。

7.采用權利要求1-6任意一項所述采用磁流體修復破裂水管的裝置進行水管修復的方法，其特征在于包括以下步驟：

針對破裂水管的壓強很大時：

Step2.1：準備的材料：準備電磁鐵預制裝置（1）的各零件，磁流體（2），滑動變阻器（9），硬化劑（6），導線（4）和隨身電源（3）；

Step2.2：組裝裝置：在水管未漏水的地方根據破裂水管的大小，將兩個零件用插銷連接在一起，以此類推，組裝完全的電磁鐵預制裝置，并將連接好隨身電源正負極的導線纏繞在裝置的外側；

Step2.3：形成磁流體密封圈：接通電源，將滑動變阻器的阻值調到最大，再從注入孔注入磁流體，直到磁流體密封圈形成；

Step2.4：修復水管：將已形成磁流體密封圈的電磁鐵預制裝置移動到水管破裂的地方，若水壓過大擊穿磁流體密封圈則調節滑動變阻器P的位置改變電流的大小，來改變磁場的大小，使磁流體密封圈覆蓋破裂的水管；

Step2.5：凝固磁流體：在磁流體將破裂的水管完全覆蓋密封后，再從注入孔注入硬化劑，一段時間后磁流體凝固；

Step2.6：拆卸裝置：當磁流體完全凝固后，斷開電源，解開纏繞的導線，將磁流體預制裝置從水管拆卸下來回收；

Step2.7：纏繞碳纖維布：將裝置拆卸回收利用后，在凝固的磁流體上纏繞上碳纖維布。