CN102628527A - 一种涡轮增压波纹管及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的一种涡轮增压波纹管，包括管体，其中，管体由内到外依次由氟硅橡胶材料制作的内管橡胶层、芳纶线诺梅克斯制作的纤维线增强层及氟硅橡胶材料制作的外管橡胶层粘结构成；管体两端扣压配合有金属环扣，外管橡胶层绕设有固定钢丝。本发明具有耐高温、耐汽油和柴油，耐热老化性能好、耐渗透性好，承压能力强，动态下在高温和低温状态下脉冲性能好，大口径能承受一定的负压、两端扣压密封性好，两端壁厚均匀、制作过程成本低、质量稳定的优点。

Description

一种涡轮增压波纹管及其生产工艺

技术领域

本发明涉及汽车配件领域，尤其涉及一种涡轮增压波纹管及其生产工艺。

背景技术

随着国内重型机械车的不断开发及发动机工业的发展，中国政府不断完善相关的法律法规，不断推出相关的优惠政策，鼓励各大主机厂推出油耗小，节能环保型，可再生资源，减少噪音等相关的优惠鼓励政策，鼓励购买者购买环保型汽车，大大刺激了市场销售量。为了响应国家号召，造福人类，保护大气环境，各大工程机械车厂不断壮大自己的研究开发团队，同时为了降低成本，分零部件采购逐渐国产化。各大重型机械车厂纷纷寻找国内有开发设计能力，技术，工艺，设备先进，生产制造能力强，具备一定试验能力，产品质量稳定可靠的供应商。无论国内民族品牌还是合资品牌主机厂，改变以往产品及各零部件停留在仿造或经验状态下，意识到整车设计不能单一模块先进，要整车先进及系统化和整体化的开发，对子系统或零部件的优化匹配要有足够的科学依据。对供应商来说也不能过于依赖主机厂年轻的研发团队，当主机厂推出并邀请参与到新车型中来时，要识别出隐含的技术标准和潜在的质量隐患，不能过分依赖“拿来主义”，要不断投入科研力量，提前投入到新能源，节能减排中来，以安全舒适、节能环保、低成本、样式新颖、质量稳定、服务好占领市场。对有远见和市场定位准的汽车零部件供应商来说，机遇与挑战并存，零部件供应商如何转型升级和做大做强，压力与动力共存。汽车结构设计中最主要的是发动机，涡轮增压波纹管是其中重要的分零部件， 涡轮增压系统与发动机息息相关，涡轮增压，是一种利用内燃机运做所产生的废气驱动空气压缩机的技术，涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。 不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此对其它分零部件的技术和质量要求特别高。由于机械性能、润滑性因高温高压，在一定程度上影响并限制了涡轮增压技术在发动机上的应用，一般在重型工程车中使用气波增压系统，其工作原理是利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种耐高温、耐汽油和柴油，耐热老化性能好、耐渗透性好，承压能力强，动态下在高温和低温状态下脉冲性能好，大口径能承受一定的负压、两端扣压密封性好，两端壁厚均匀、制作过程成本低、质量稳定的涡轮增压波纹管及其生产工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种涡轮增压波纹管，包括管体，其中，管体由内到外依次由氟硅橡胶材料制作的内管橡胶层、芳纶线诺梅克斯制作的纤维线增强层及氟硅橡胶材料制作的外管橡胶层粘结构成；管体两端扣压配合有金属环扣，外管橡胶层绕设有固定钢丝。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的管体上模压有用于保护管体的缓冲波纹。

上述的缓冲波纹上绕设有加强钢环。

一种涡轮增压波纹管的生产工艺，其中，包括以下步骤：

步骤一、将胶料送入密炼机以逆向混合法混炼，胶料包括：氟硅橡胶、骆驼粉、抗双剂、硫化剂及耐热剂，密炼机转子转速为15RPM～20RPM，冷却水的进水温度低于20℃，出胶温度为150℃～160℃，混炼后制得混合胶料。

步骤二、将混合胶料进行快检试验，指定指标参数控制混合胶料的门尼粘度、焦烧时间；

步骤三、将混合胶料放入压延机上压出薄片内胶；

步骤四、将混合胶料放入压延机上压出薄片外胶；

步骤五、将薄片内胶采用热空气硫化，硫化温度为170℃至190℃；制得半硫化内管橡胶层；

步骤六、将薄片外胶采用热空气硫化，硫化温度为150℃至170℃；制得半硫化外管橡胶层；

步骤七、在半硫化内管橡胶层上粘附纤维线增强层，然后在纤维线增强层外粘附半硫化外管橡胶层；得到半成品波纹管；

步骤八、将半成品波纹管包裹在钢制模具外成型；再进行套模热空气硫化，制得硫化波纹管；

步骤九、将硫化波纹管洗涤、割头，管体两端扣压金属环扣，在外管橡胶层上绕设固定钢丝；并喷码标示，获得涡轮增压波纹管。

上述的步骤一中混合胶料的组成成分以重量份计量为：88重量份的氟硅橡胶、2重量份的硫化剂，8重量份的骆驼粉，1重量份的抗双剂，1重量份的耐热剂。

上述的步骤五中内管橡胶层的硫化时间为2分钟。

上述的步骤六中外管橡胶层的硫化时间为2分钟。

上述的步骤七中纤维线增强层的材料为芳纶线诺梅克斯。

上述的步骤八中硫化时间为20分钟。

与现有技术相比，本发明的一种涡轮增压波纹管，包括管体，其中，管体由内到外依次由氟硅橡胶材料制作的内管橡胶层、芳纶线诺梅克斯制作的纤维线增强层及氟硅橡胶材料制作的外管橡胶层粘结构成；管体两端扣压配合有金属环扣，外管橡胶层绕设有固定钢丝。本发明有以下优点：1、配方设计上考虑到产品耐油性能好，而且耐热的氟硅橡胶，配方中的其它小料选择无毒无害的硫化体剂，这样可减少污染，避免破坏大气层，现有的配方耐热油性能油，而且耐热等级高，可耐高温200度以上，体积变化率小，扯断强力高。2、识别产品的特殊特性，将现有技术中的内胶挤出、针织、外胶挤出工艺改为：内胶与外胶压延挤出后先进行半硫化工艺，调整了配方的硫化速度，控制了配方中硫化体系的重量份数，同时配方中添加了粘合剂，产品满足标准要求的同时，保证了内胶、骨架层与外胶之间的粘合力，有利于保证产品的工艺制造过程的稳定性。配方采用化氧化物硫化，层与层之间相互粘连，附着力好，撕裂强度高，半硫化时间2分钟，不仅满足产品的功能性能，而且还保证外观质量和两端壁厚尺寸。3、产品工艺加工过程的改进，传统工艺是在内胶挤出后针织，针织后再挤出外胶。由于管体还需要缠绕数道钢丝，由于橡胶特性所决定，橡胶在未硫化前分子呈直线状，胶料软容易变形，在缠绕钢丝过程中，钢丝硬度高而且要有一定的力才能缠的紧密均匀，采用这种加工工艺容易使内、外胶壁厚偏心，壁厚偏心的产品密封性能不好，容易渗漏，有烧车的危险。采用半硫化工艺后，可增加内、外胶的挺性和硬度，避免胶料软容易变形，壁厚偏心的不足，有效的控制了内、外胶的壁厚，保证了产品质量，提高了产品合格率。4、改进两端扣压工艺，采用扣压防错工装扣压，使扣压受力均匀，防止受力大小不均匀，导致轻者有轻微渗漏，重者扣伤了内、外胶。5、由于产品要承受一定的负压，在骨架层的选择上考虑到强力高、耐热性好的芳纶线诺梅克斯，以及外部缠绕钢丝的选择上选用硬度适中，强力高的钢材，防止受负压后管子变形塌瘪，影响整车质量。综合所述：该产品配方设计合理并满足标准要求，产品结构设计合理，其他辅助领部件选型选材合理，产品功能性能高，质量稳定，效率高，在同行业中具有很强的竞争力。

本发明具有耐高温、耐汽油和柴油，耐热老化性能好、耐渗透性好，承压能力强，动态下在高温和低温状态下脉冲性能好，大口径能承受一定的负压、两端扣压密封性好，两端壁厚均匀、制作过程成本低、质量稳定的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的管体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图2所示为管体1、内管橡胶层2、纤维线增强层3、外管橡胶层4、金属环扣5、固定钢丝6、缓冲波纹7。

一种涡轮增压波纹管，包括管体1，其中，管体1由内到外依次由氟硅橡胶材料制作的内管橡胶层2、芳纶线诺梅克斯制作的纤维线增强层3及氟硅橡胶材料制作的外管橡胶层粘结构成4粘结构成；管体1两端扣压配合有金属环扣5，外管橡胶层4绕设有固定钢丝6。

实施例中，管体1上模压有用于保护管体1的缓冲波纹7。

实施例中，缓冲波纹7上绕设有加强钢环8。

一种涡轮增压波纹管的生产工艺，其中，包括以下步骤：

步骤一、将胶料送入密炼机以逆向混合法混炼，胶料包括：氟硅橡胶、骆驼粉、抗双剂、硫化剂及耐热剂，密炼机转子转速为15RPM～20RPM，冷却水的进水温度低于20℃，出胶温度为150℃～160℃，混炼后制得混合胶料。采用逆向混合的方法混合，是防止胶料过热焦烧，可以填加小料和其他辅助材料在转子的机械作用下先行混合，这样不会造成温度的上升；过氧化物硫化剂最后加入，并在开炼机上补炼，薄挤打三角包然后下片冷却，这样可以使胶料充分混炼均匀，保证半成品胶料的质量，有利于挤出和产品功能性能的保证。

步骤二、将混合胶料进行快检试验，指定指标参数控制混合胶料的门尼粘度、焦烧时间；

步骤三、将混合胶料放入压延机上压出薄片内胶；

步骤四、将混合胶料放入压延机上压出薄片外胶；

步骤五、将薄片内胶采用热空气硫化，硫化温度为170℃至190℃；制得半硫化内管橡胶层；

步骤六、将薄片外胶采用热空气硫化，硫化温度为150℃至170℃；制得半硫化外管橡胶层；

步骤五和步骤六采用这个工艺可有效的保证产品的外观质量，外观光滑，无凹凸不平现象，产品质量合格率高，成本低，有利于卡箍安装及外道钢丝的缠绕。

步骤七、在半硫化内管橡胶层上粘附纤维线增强层，然后在纤维线增强层外粘附半硫化外管橡胶层；得到半成品波纹管；

步骤八、将半成品波纹管包裹在钢制模具外成型；再进行套模热空气硫化，制得硫化波纹管；

步骤九、将硫化波纹管洗涤、割头，管体两端扣压金属环扣，在外管橡胶层上绕设固定钢丝；并喷码标示，获得涡轮增压波纹管。

实施例中，步骤一中混合胶料的组成成分以重量份计量为：88重量份的氟硅橡胶、2重量份的硫化剂，8重量份的骆驼粉，1重量份的抗双剂，1重量份的耐热剂。

实施例中，步骤五中内管橡胶层的硫化时间为2分钟。

实施例中，步骤六中外管橡胶层的硫化时间为2分钟。

实施例中，步骤七中纤维线增强层的材料为芳纶线诺梅克斯。

实施例中，步骤八中硫化时间为20分钟。

本发明有以下优点：1、配方设计上考虑到产品耐油性能好，而且耐热的氟硅橡胶，配方中的其它小料选择无毒无害的硫化体剂，这样可减少污染，避免破坏大气层，现有的配方耐热油性能油，而且耐热等级高，可耐高温200度以上，体积变化率小，扯断强力高。2、识别产品的特殊特性，将现有技术中的内胶挤出、针织、外胶挤出工艺改为：内胶与外胶压延挤出后先进行半硫化工艺，调整了配方的硫化速度，控制了配方中硫化体系的重量份数，同时配方中添加了粘合剂，产品满足标准要求的同时，保证了内胶、骨架层与外胶之间的粘合力，有利于保证产品的工艺制造过程的稳定性。配方采用化氧化物硫化，层与层之间相互粘连，附着力好，撕裂强度高，半硫化时间2分钟，不仅满足产品的功能性能，而且还保证外观质量和两端壁厚尺寸。3、产品工艺加工过程的改进，传统工艺是在内胶挤出后针织，针织后再挤出外胶。由于管体还需要缠绕数道钢丝，由于橡胶特性所决定，橡胶在未硫化前分子呈直线状，胶料软容易变形，在缠绕钢丝过程中，钢丝硬度高而且要有一定的力才能缠的紧密均匀，采用这种加工工艺容易使内、外胶壁厚偏心，壁厚偏心的产品密封性能不好，容易渗漏，有烧车的危险。采用半硫化工艺后，可增加内、外胶的挺性和硬度，避免胶料软容易变形，壁厚偏心的不足，有效的控制了内、外胶的壁厚，保证了产品质量，提高了产品合格率。4、改进两端扣压工艺，采用扣压防错工装扣压，使扣压受力均匀，防止受力大小不均匀，导致轻者有轻微渗漏，重者扣伤了内、外胶。5、由于产品要承受一定的负压，在骨架层的选择上考虑到强力高、耐热性好的芳纶线诺梅克斯，以及外部缠绕钢丝的选择上选用硬度适中，强力高的钢材，防止受负压后管子变形塌瘪，影响整车质量。综合所述：该产品配方设计合理并满足标准要求，产品结构设计合理，其他辅助领部件选型选材合理，产品功能性能高，质量稳定，效率高，在同行业中具有很强的竞争力。

Claims (9)

1.一种涡轮增压波纹管，包括管体(1)，其特征是：所述的管体(1)由内到外依次由氟硅橡胶材料制作的内管橡胶层(2)、芳纶线诺梅克斯制作的纤维线增强层(3)及氟硅橡胶材料制作的外管橡胶层粘结构成(4)粘结构成；所述的管体(1)两端扣压配合有金属环扣(5)，所述的外管橡胶层(4)绕设有固定钢丝(6)。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压波纹管，其特征是：所述的管体(1)上模压有用于保护管体(1)的缓冲波纹(7)。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮增压波纹管，其特征是：所述的缓冲波纹(7)上绕设有加强钢环(8)。

4.一种如权利要求1所述的一种涡轮增压波纹管的生产工艺，其特征是：包括以下步骤：

步骤一、将胶料送入密炼机以逆向混合法混炼，胶料包括：氟硅橡胶、骆驼粉、抗双剂、硫化剂及耐热剂，密炼机转子转速为15RPM～20RPM，冷却水的进水温度低于20℃，出胶温度为150℃～160℃，混炼后制得混合胶料；

步骤二、将混合胶料进行快检试验，指定指标参数控制混合胶料的门尼粘度、焦烧时间；

步骤三、将混合胶料放入压延机上压出薄片内胶；

步骤四、将混合胶料放入压延机上压出薄片外胶；

步骤五、将薄片内胶采用热空气硫化，硫化温度为170℃至190℃；制得半硫化内管橡胶层；

步骤六、将薄片外胶采用热空气硫化，硫化温度为150℃至170℃；制得半硫化外管橡胶层；

步骤七、在半硫化内管橡胶层上粘附纤维线增强层，然后在纤维线增强层外粘附半硫化外管橡胶层；得到半成品波纹管；

步骤八、将半成品波纹管包裹在钢制模具外成型；再进行套模热空气硫化，制得硫化波纹管；

步骤九、将硫化波纹管洗涤、割头，管体两端扣压金属环扣，在外管橡胶层上绕设固定钢丝；并喷码标示，获得涡轮增压波纹管。

5.根据权利要求4所述的一种涡轮增压波纹管生产工艺，其特征是：所述的步骤一中混合胶料的组成成分以重量份计量为：88重量份的氟硅橡胶、2重量份的硫化剂，8重量份的骆驼粉，1重量份的抗双剂，1重量份的耐热剂。

6.根据权利要求4所述的一种涡轮增压波纹管生产工艺，其特征是：所述的步骤五中内管橡胶层的硫化时间为2分钟。

7.根据权利要求4所述的一种涡轮增压波纹管生产工艺，其特征是：所述的步骤六中外管橡胶层的硫化时间为2分钟。

8.根据权利要求4所述的一种涡轮增压波纹管生产工艺，其特征是：所述的步骤七中纤维线增强层的材料为芳纶线诺梅克斯。

9.根据权利要求4所述的一种涡轮增压波纹管生产工艺，其特征是：所述的步骤八中硫化时间为20分钟。