CN105922502A - 一种衬胶螺杆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种衬胶螺杆的制备方法，该方法不仅采用端部注胶、中间排气的衬胶方法，以使注胶难度降低，并且，在排气口上设置了过滤装置，该过滤装置允许气体通过并排出，但致密的过滤膜可防止胶体外流，不仅可以防止胶体外流而导致的胶体浪费，也可以提高并稳定螺杆模具内的压力，增强胶体对螺杆的黏附能力，提高衬胶质量；同时，本发明的螺杆在衬胶过程中螺杆不是静止的，而是保持低速转动的，这样，可以使螺杆压力正面和压力背面不断交替，确保螺杆各部分受到的压力不断平衡、均匀，从而使通道内部的流体对螺杆产生均匀的挤压力，使螺杆表面衬胶均匀，以增强衬胶螺杆的耐磨损性能。
Description
技术领域
本发明涉及螺杆泵技术领域，具体指一种衬胶螺杆的制备方法。
背景技术
三螺杆泵因其具有结构合理、节能环保、螺杆转子不会出现单边磨损、泄漏点少、泄漏量低、能有效降低油污对环境的影响、节电效果显著等优点而受到越老越多的关注，近几年显现出了良好的发展前景，在石油、化工、冶金、电力、船舶、环保等支柱产业中发挥重要作用。
螺杆泵是靠相互啮合的螺杆作旋转运动而进行工作的，在螺杆转动过程中，物料会与螺杆、泵体内壁产生一定的摩擦，使螺杆与泵体内壁、螺杆之间的工作表面逐渐磨损，螺杆直径逐渐缩小，泵体的内孔直径逐渐增大。这样，螺杆与螺杆之间、螺杆与泵体内壁之间的间隙会随着二者的逐渐磨损而一点点加大，这就增加了运输物料前进时的泄漏流量，同时，当螺杆泵输送杂质含量较高的液体时，一些较硬的杂质容易将螺杆卡死，从而降低了工作效率。因此，研发一种新的螺杆泵以提高螺杆的抗磨损能力、提高螺杆的密封性能和介质通过能力显得尤为重要。在螺杆上衬胶可在一定程度上提高螺杆泵的耐磨性能，然而，如何高质量地对螺杆泵完成衬胶则是关键问题。
现有技术中，一般在对螺杆进行衬胶时，首先是将待衬胶螺杆放入与螺杆表面成一定螺纹形状的长条模具中，胶体在注胶机的作用下，进入模具通道，完全依靠压力和自身的流动充满整个模具通道，然而，由于整个流道较长，胶体沿途受到模具内壁、螺杆外壁的较大摩擦力，难以做到快速、完全地使整个胶体充满流道，导致螺杆表面会出现衬胶不均匀或出现气泡的情况。为了解决这一问题，本发明人在申请公布号为CN104791242A的中国发明专利申请《一种双螺杆泵及其相应的衬胶螺杆的制备方法》(申请号：CN201510172659.X)中，通过局部注胶、局部排气的方式在很大程度上降低了注胶难度，提高了衬胶质量。但是，经过长期实践，本发明人发现，由于在衬胶过程中模具中部的排气口不断排气，导致模具通道内压力难以提升，且螺杆各个部分所承受的压力并不相同，螺杆上正对胶体流向的螺杆面受压较大，而背向胶体流量的螺杆面受压较小，压力差的存在导致胶体在螺杆表面的附着能力不同，仍旧存在衬胶不均匀的问题。
因此，对于目前衬胶螺杆的制备方法，有待于做进一步的改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种衬胶均匀性好、耐磨损的衬胶螺杆的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种衬胶螺杆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对螺杆的外表面进行去油、喷砂处理，然后清洗并干燥；
(2)在干燥后的螺杆外表面涂上粘接剂层；
(3)将螺杆放入螺杆模具中进行注胶：所述螺杆模具为一开合式的圆筒状结构，该螺杆模具上具有沿轴向开设的与螺杆轴相匹配的通道，该通道的一端开设有第一注胶口，该通道的另一端开设有第二注胶口，该通道中部开有多个沿模具周向间隔布置的排气口，且各排气口上设置有过滤装置；注胶过程中所述螺杆以10～20转/分的转速进行转动；
(4)注胶完成后将螺杆模具置于橡胶硫化罐中硫化成型；
(5)最后用冷水对螺杆模具进行循环冷却后，打开螺杆模具，即得到所需的衬胶螺杆。
在上述方案中，所述排气口上设置有压力表，该压力表为两个并在螺杆模具上呈轴对称布置；并且，两压力表之间的任一排气口上还设置有安全阀。设置该压力表，可以在衬胶过程中实时的对螺杆面所受到的压力进行监控，并通过安全阀调节模具通道内的注胶压力。
优选地，所述排气口个数为6～10个，所述排气口的直径为0.1～0.3cm。
作为改进，所述排气口的总排气面积与螺杆模具最大内径处的通道截面面积之比为0.012～0.013。所述注胶流量为0.2～0.5cm3/s，所述注胶压力为38～42MPa。在衬胶过程中，注胶压力过高会导致衬胶过度挤压而产生变形，压力过低则会使衬胶对螺杆的黏附能力降低，合理地选择注胶压力显得尤为重要；螺杆模具通道内的压力主要由注胶机压力决定，但并不等于通道内部压力，因此在注胶过程中，难以准确判断模具通道内的压力，为对其有一个定量的判断，本发明在两个对称布置的排气口出口处设置了压力表，通过改变注胶机的压力，使模具通道内压力达到可控，随着胶体的注入和排气口空气的排出，最终在某一临界点可将模具内压力维持在某一较高值不变，在此稳定压力值下注胶。采用上述排气面积、通道面积、注胶流量及注胶压力的设计，可以实现临界值的控制，使注入的胶体不断挤压衬胶内的气泡，使气泡排空，并减小胶体在螺杆表面的黏附差异能力，获得均匀性好的衬胶螺杆。
优选地，所述螺杆模具的两端分别开有供螺杆轴的端部伸出的通孔，一电机与螺杆模具任意一端的螺杆轴驱动连接。
进一步改进，步骤(5)完成后得到了包覆有第一衬胶层的螺杆，接着在第一衬胶层上涂上粘结剂，进行二次衬胶得到第二衬胶层，且该第二衬胶层的厚度小于第一衬胶层的厚度。优选地，所述第一衬胶层的厚度为4～7mm，所述第二衬胶层的厚度为2～3mm。采用上述结构，对螺杆进行双层衬胶，其中外层胶体较薄，内层较厚，当衬胶损坏时，一般是外层先受到损坏，此时只需要更换外层衬胶即可，更换方便，成本也较低，更不需要较大的工作量，只需用粘合剂AFQ5直接粘合即可，不会对生产进度造成较大的影响。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明不仅采用端部注胶、中间排气的衬胶方法，以使注胶难度降低，并且，在排气口上设置了过滤装置，该过滤装置允许气体通过并排出，但致密的过滤膜可防止胶体外流，不仅可以防止胶体外流而导致的胶体浪费，也可以提高并稳定螺杆模具内的压力，增强胶体对螺杆的黏附能力，提高衬胶质量；同时，本发明的螺杆在衬胶过程中螺杆不是静止的，而是保持低速转动的，这样，可以使螺杆压力正面和压力背面不断交替，确保螺杆各部分受到的压力不断平衡、均匀，从而使通道内部的流体对螺杆产生均匀的挤压力，使螺杆表面衬胶均匀，以增强衬胶螺杆的耐磨损性能。
附图说明
图1为本发明实施例的制备流程图；
图2为本发明实施例的螺杆模具结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例的衬胶螺杆的制备方法包括以下步骤：
(1)对螺杆的外表面进行去油、喷砂处理，然后清洗并干燥；具体的，采用烘箱对螺杆高温去油，温度控制在200℃～250℃，此后对需要衬胶的部分进行喷砂，再用挥发性溶剂清洗螺杆并干燥，挥发性溶剂可以采用丙酮或二甲苯；
(2)在干燥后的螺杆外表面涂上粘接剂层；粘结剂可以根据衬胶时使用的橡胶材料进行选择；
(3)将螺杆放入螺杆模具a中进行注胶：如图2所示，螺杆模具a为一开合式的圆筒状结构，通过筒体1的边缘层11达到开合的目的；该螺杆模具a上具有沿轴向开设的与螺杆轴相匹配的通道12，该通道12的尺寸比螺杆轴10的尺寸稍大，以形成衬胶的厚度，当螺杆模具a合上时，待衬胶螺杆固定在螺杆模具a的通道12中并处于通道12的中心位置，即螺杆表面各处到螺杆模具a内壁的距离相同；通道12的一端开设有第一注胶口121，该通道12的另一端开设有第二注胶口122，该通道12中部开有多个沿模具周向间隔布置的排气口13，且各排气口13上设置有过滤装置，该过滤装置可以为过滤膜等，该过滤装置允许气体通过并排出，但致密的过滤膜可防止胶体外流，不仅可以防止胶体外流而导致的胶体浪费，也可以提高并稳定螺杆模具内的压力，增强胶体对螺杆的黏附能力，提高衬胶质量；螺杆模具a的两端分别开有供螺杆轴10的端部伸出的通孔，一电机与螺杆模具a任意一端的螺杆轴10驱动连接，注胶过程中电机带动螺杆以10～20转/分的转速低速转动，从而使螺杆压力正面和压力背面不断交替，确保螺杆各部分受到的压力不断平衡、均匀，从而使通道12内部的流体对螺杆产生均匀的挤压力，使螺杆表面衬胶均匀；
(4)注胶完成后将螺杆模具a置于橡胶硫化罐中硫化成型；
(5)最后用冷水对螺杆模具进行循环冷却后，打开螺杆模具，即得到具有第一衬胶层的衬胶螺杆，第一衬胶层的厚度为4～7mm。
在本实施例中，排气口13上设置有压力表14，该压力表14为两个并在螺杆模具a上呈轴对称布置；并且，两压力表14之间的任一排气口13上还设置有安全阀15。压力表14可以在衬胶过程中实时的对螺杆面所受到的压力进行监控，并通过安全阀15调节模具通道a内的注胶压力。
本实施例螺杆模具a的最大内径r为5cm，排气口13的个数为8个，排气口13的直径为0.2cm，排气口13的总排气面积与螺杆模具a最大内径处的通道截面面积之比为0.0128，注胶流量为0.2～0.5cm3/s，注胶压力为40MPa。在衬胶过程中，注胶压力过高会导致衬胶过度挤压而产生变形，注胶压力过低则会使衬胶对螺杆的黏附能力降低，合理地选择注胶压力显得尤为重要；螺杆模具通道内的压力主要由注胶机压力决定，但并不等于通道内部压力，因此在注胶过程中，难以准确判断模具通道内的压力，为对其有一个定量的判断，本实施例在两个对称布置的排气口13出口处设置了压力表14，通过改变注胶机的压力，使模具通道a内压力达到可控，随着胶体的注入和排气口13空气的排出，最终在某一临界点可将模具内压力维持在某一较高值不变，在此稳定压力值下注胶。采用上述排气面积、通道面积、注胶流量及注胶压力的设计，可以实现临界值的控制，使注入的胶体不断挤压衬胶内的气泡，使气泡排空，并减小胶体在螺杆表面的黏附差异能力，获得均匀性好的衬胶螺杆。
本实施例的衬胶螺杆还可以具有第二衬胶层，即在步骤(5)完成后，接着在第一衬胶层上涂上粘结剂，进行二次衬胶得到第二衬胶层，且该第二衬胶层的厚度为2～3mm。对螺杆进行双层衬胶后，当衬胶损坏时，一般是外层先受到损坏，此时只需要更换外层衬胶即可，更换方便，成本也较低，更不需要较大的工作量，只需用粘合剂直接粘合即可，不会对生产进度造成较大的影响。
螺杆泵转子属于大型橡胶件，本实施例的单根螺杆可以由两根较短的螺杆机械连接而成，这样就可以先对短螺杆进行衬胶，再将短螺杆连接而成，从而降低对细长螺杆的衬胶难度。
Claims (8)
1.一种衬胶螺杆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对螺杆的外表面进行去油、喷砂处理，然后清洗并干燥；
(2)在干燥后的螺杆外表面涂上粘接剂层；
(3)将螺杆放入螺杆模具中进行注胶：所述螺杆模具为一开合式的圆筒状结构，该螺杆模具上具有沿轴向开设的与螺杆轴相匹配的通道，该通道的一端开设有第一注胶口，该通道的另一端开设有第二注胶口，该通道中部开有多个沿模具周向间隔布置的排气口，且各排气口上设置有过滤装置；注胶过程中所述螺杆以10～20转/分的转速进行转动；
(4)注胶完成后将螺杆模具置于橡胶硫化罐中硫化成型；
(5)最后用冷水对螺杆模具进行循环冷却后，打开螺杆模具，即得到所需的衬胶螺杆。
2.根据权利要求1所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：所述排气口上设置有压力表，该压力表为两个并在螺杆模具上呈轴对称布置；并且，两压力表之间的任一排气口上还设置有安全阀。
3.根据权利要求2所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：所述排气口个数为6～10个，所述排气口的直径为0.1～0.3cm。
4.根据权利要求3所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：所述排气口的总排气面积与螺杆模具最大内径处的通道截面面积之比为0.012～0.013。
5.根据权利要求4所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：所述注胶流量为0.2～0.5cm3/s，所述注胶压力为38～42MPa。
6.根据权利要求1所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：所述螺杆模具的两端分别开有供螺杆轴的端部伸出的通孔，一电机与螺杆模具任意一端的螺杆轴驱动连接。
7.根据权利要求1所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：步骤(5)完成后得到了包覆有第一衬胶层的螺杆，接着在第一衬胶层上涂上粘结剂，进行二次衬胶得到第二衬胶层，且该第二衬胶层的厚度小于第一衬胶层的厚度。
8.根据权利要求7所述的衬胶螺杆的制备方法，其特征在于：所述第一衬胶层的厚度为4～7mm，所述第二衬胶层的厚度为2～3mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |