CN103277599B - 一种弹性体复合排泥胶管及其生产工艺 - Google Patents
一种弹性体复合排泥胶管及其生产工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种弹性体复合排泥胶管及其生产工艺。本发明所述弹性体复合排泥胶管主要由帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套组成，在排泥胶管的帘布层内表面设置一中间层，中间层为帆布层，在中间层内表面设置复合层，复合层为聚氨酯材料或聚脲材料。管胚制作之后，分别采用浇注成型工艺、离心成型工艺或喷涂成型工艺制作弹性体复合排泥胶管。本发明由于去掉了现有排泥胶管的内层胶，缩短排泥胶管管胚的硫化时间，而且采用中间帆布层单面衬胶工艺，改善了弹性体与帘布层的粘接强度；在离心和喷涂工艺中设计并使用专用支架克服了制作过程中管体变形的问题，同时保证了复合层厚度的均匀性。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种排泥胶管及其生产工艺。
背景技术
现有挖泥船排泥胶管普遍采用天然橡胶作内层胶，由于疏浚土质由淤泥类、细粉砂向中粗砂过渡，工作压力会越来越大。传统的排泥胶管内层胶磨损严重，使用寿命明显缩短，很难适应当前施工要求。施工中经常因排泥胶管损坏而影响挖泥效率，造成生产效率降低，生产成本加大。
现有的排泥胶管生产工艺首先形成内层胶，然后再组装法兰钢短套和帘布层，最后进行硫化，硫化时间较长，在制造过程中，还存在管体易变形等问题。
为增加胶管的耐磨性能，可使用耐磨材料替代内层胶，但是常规的耐磨材料与涤纶或锦纶组成的帘布层粘结强度很差，而且对于软体胶管来说，目前还没有成熟的耐磨层成型工艺，因为普通的离心成型或喷涂成型过程中管体在离心机上旋转时易弯曲变形，导致耐磨层厚度不均匀。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种弹性体复合排泥胶管及其生产工艺。
本发明所述弹性体复合排泥胶管主要由帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套组成，解决其问题所采用的技术方案是在排泥胶管的帘布层内表面设置一中间层，中间层为帆布层，在中间层内表面设置复合层，复合层为聚氨酯材料或聚脲材料。
本发明所述弹性体复合排泥胶管生产工艺包括以下步骤：
（1）管胚制作：根据复合弹性体厚度，设计并确定制作排泥胶管用的成型模具外径；在排泥胶管成型模具上固定法兰钢短套并根据设计要求定位，在两个法兰钢短套之间缠绕单面擦胶的中间帆布层，擦胶的一面朝外；在中间帆布层和法兰钢短套上交叉缠绕衬胶尼龙或涤纶帘布层，两端使用钢丝扎紧，在帘布层外成型排泥胶管外层，管胚制作成型后在其表面环缠水布、绳子并硫化，硫化好的排泥胶管管胚脱模备用；
（2）分别采用浇注成型工艺、离心成型工艺或喷涂成型工艺制作弹性体复合排泥胶管。
本发明所述浇注成型工艺为：将胶管两端法兰钢短套内表面去锈处理干净，组装复合弹性体成型模具并预热，将弹性体预聚体边加热边抽真空，然后与交联剂混合均匀后浇注到旋转的排泥胶管管胚的内腔中；保温1-3h后脱模修边，即得弹性体复合排泥胶管。
本发明所述离心成型工艺为：将制作好的排泥胶管管胚固定在支架上，将支架置于离心机上，管胚两端固定好法兰钢短套靠模，加热到85~95℃，启动离心机，离心；将弹性体预聚体边加热边抽真空，然后与交联剂混合均匀后浇注到旋转的排泥胶管管胚的内腔中；保温1-3h后脱模修边，即得弹性体复合排泥胶管。
本发明所述喷涂成型工艺为：将胶管两端法兰钢短套内表面去锈处理干净，然后把处理好的排泥胶管管胚固定在支架上，将支架置于喷涂旋转架上，启动喷涂机，边旋转边对排泥胶管管胚内壁进行聚脲喷涂，达到复合层的设计厚度即得弹性体复合排泥胶管。
本发明所述弹性体预聚体是指常规聚氨酯预聚体。
本发明所述交联剂选自3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷或多元醇。
本发明所述支架由多个圆形框架组成，每个圆形框架内均匀设置3个长度可调节的固定臂，固定臂与圆形框架通过螺栓连接，相邻两个圆形框架通过金属条相连接。
框架内的固定臂通过调节，可使管胚与圆形框架的圆心重合，从而保证了喷涂或离心过程中管体不会变形，而且复合层的厚度均匀。
本发明的积极效果为：
1、工艺中去掉内层胶的成型，改为单面衬胶帆布层的成型，由于去掉内层胶，缩短排泥胶管管胚的硫化时间，而且采用中间帆布层单面衬胶工艺，改善了弹性体与帘布层的粘接强度；
2、内部采用浇注成型或离心成型或喷涂成型的方式进行复合成型，通过二次加热提高了复合层的各项物理性能指标以及与帆布层的粘接强度；
3、弹性体复合层为聚氨酯弹性体或聚脲弹性体喷涂材料，耐磨损性能优良，替代内层胶后延长了排泥胶管的使用寿命，具有良好的经济效益；
4、在离心和喷涂工艺中设计并使用专用支架克服了制作过程中管体变形的问题，同时保证了复合层厚度的均匀性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明所述弹性体复合排泥胶管的结构示意图；
图中1复合层、2排泥胶管、3中间帆布层、4帘布层、5扎紧钢丝、6胶管外层、7法兰钢短套。
图2为本发明所述支架的结构示意图，其中a为支架的正视图，b为支架的侧视图；
图中1圆形框架、2金属条、3排泥胶管管胚、4固定臂。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，在排泥胶管2的骨架层内表面设置中间层3，中间层3为帆布层；在排泥胶管中间层3内表面设置复合层1，复合层1为聚氨酯材料，复合后的内径尺寸与现有排泥胶管相同。帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套与现有技术相同。
（1）管胚制作：根据复合弹性体厚度，设计并确定制作排泥胶管用的成型模具外径；在排泥胶管成型模具上固定法兰钢短套并根据设计要求定位，在两个法兰钢短套之间缠绕单面擦胶的中间帆布层，擦胶的一面朝外；在中间帆布层和钢短套上交叉缠绕衬胶尼龙或涤纶帘布层，两端使用钢丝扎紧，在帘布层外成型排泥胶管外层，管胚制作成型后在其表面环缠水布、绳子并硫化，硫化好的排泥胶管管胚脱模备用；
（2）浇注成型：将胶管两端法兰钢短套内表面去锈处理干净，组装复合弹性体成型模具并预热，将聚氨酯预聚体边加热边抽真空，然后与交联剂二乙二醇混合均匀后浇注到旋转的排泥胶管管胚的内腔中；保温1h后脱模修边，即得弹性体复合排泥胶管。
实施例2
如图1所示，在排泥胶管2的骨架层内表面设置中间层3，中间层3为帆布层；在排泥胶管中间层3内表面设置复合层1，复合层1为聚氨酯材料，复合后的内径尺寸与现有排泥胶管相同。帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套与现有技术相同。
（1）管胚制作：同实施例1；
（2）离心成型：将制作好的排泥胶管管胚固定在支架（见图2，支架由2个圆形框架组成，每个圆形框架内均匀设置3个长度可调节的固定臂，固定臂与圆形框架通过螺栓连接，相邻两个圆形框架通过铁条相连接）上，调节支架的固定臂，使管胚侧面的圆心与支架圆形框架的圆心重合，然后将支架置于离心机上，管胚两端固定好法兰钢短套靠模，加热到95℃，启动离心机，离心；将聚氨酯预聚体边加热边抽真空，然后与交联剂3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷混合均匀后浇注到旋转的排泥胶管管胚的内腔中；保温3h后脱模修边，即得弹性体复合排泥胶管。
实施例3
如图1所示，在排泥胶管2的骨架层内表面设置中间层3，中间层3为帆布层；在排泥胶管中间层3内表面设置复合层1，复合层1为聚氨酯材料，复合后的内径尺寸与现有排泥胶管相同。帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套与现有技术相同。
（1）管胚制作：同实施例1；
（2）离心成型：将制作好的排泥胶管管胚固定在支架（见图2，支架由3个圆形框架组成，每个圆形框架内均匀设置3个长度可调节的固定臂，固定臂与圆形框架通过螺栓连接，相邻两个圆形框架通过钢筋条相连接）上，调节支架的固定臂，使管胚侧面的圆心与支架圆形框架的圆心重合，然后将支架置于离心机上，管胚两端固定好法兰钢短套靠模，加热到85℃，启动离心机，离心；将聚氨酯预聚体边加热边抽真空，然后与交联剂丁二醇混合均匀后浇注到旋转的排泥胶管管胚的内腔中；保温3h后脱模修边，即得弹性体复合排泥胶管。
实施例4
如图1所示，在排泥胶管2的骨架层内表面设置中间层3，中间层3为帆布层；在排泥胶管中间层3内表面设置复合层1，复合层1为聚脲材料，复合后的内径尺寸与现有排泥胶管相同。帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套与现有技术相同。
（1）管胚制作：同实施例1；
（2）喷涂成型：将胶管两端法兰钢短套内表面去锈处理干净，然后把处理好的排泥胶管管胚固定在支架（见图2，支架由4个圆形框架组成，每个圆形框架内均匀设置3个长度可调节的固定臂，固定臂与圆形框架通过螺栓连接，相邻两个圆形框架通过不锈钢条相连接）上，调节支架的固定臂，使管胚侧面的圆心与支架圆形框架的圆心重合，然后将支架置于喷涂旋转架上，启动喷涂机，边旋转边对排泥胶管管胚内壁进行聚脲喷涂，达到复合层的设计厚度即得弹性体复合排泥胶管。
Claims (3)
1.一种弹性体复合排泥胶管的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：
（1）管胚制作：根据复合弹性体厚度，设计并确定制作排泥胶管用的成型模具外径；在排泥胶管成型模具上固定法兰钢短套并根据设计要求定位，在两个法兰钢短套之间缠绕单面擦胶的中间帆布层，擦胶的一面朝外；在中间帆布层和法兰钢短套上交叉缠绕衬胶尼龙或涤纶帘布层，两端使用钢丝扎紧，在帘布层外成型排泥胶管外层，管胚制作成型后在其表面环缠水布、绳子并硫化，硫化好的排泥胶管管胚脱模备用；
（2）采用离心成型工艺制作弹性体复合排泥胶管，所述离心成型工艺为：将制作好的排泥胶管管胚固定在支架上，将支架置于离心机上，管胚两端固定好法兰钢短套靠模，加热到85~95℃，启动离心机，离心；将弹性体预聚体边加热边抽真空，然后与交联剂混合均匀后浇注到旋转的排泥胶管管胚的内腔中；保温1-3h后脱模修边，即得弹性体复合排泥胶管；
其中，所述弹性体复合排泥胶管，主要由帘布层、扎紧钢丝、胶管外层、法兰钢短套组成，在排泥胶管的帘布层内表面设置一中间层，中间层为帆布层，在中间层内表面设置复合层，复合层为聚氨酯材料或聚脲材料。
2.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于，所述交联剂选自3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷或多元醇。
3.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于，所述支架由多个圆形框架组成，每个圆形框架内均匀设置3个长度可调节的固定臂，固定臂与圆形框架通过螺栓连接，相邻两个圆形框架通过金属条相连接。
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