CN110776746A - 一种工程机械高压胶管配方及生产工艺 - Google Patents

一种工程机械高压胶管配方及生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，属于工程机械配件技术领域，以不锈钢波纹管为主体，包括外胶层、钢丝网、不锈钢波纹管、内胶织物和内胶层，外胶层和内胶层均为新配方制备的硅橡胶通过模具挤出成型；耐压性能较好，强力胶将外胶层和钢丝网胶合，提高耐磨性，内胶织物和内胶层保证了密封性，新配方制备的硅橡胶耐油性能较好，可在负40度到120度温度范围内正常工作，外胶层和内胶层免受输油管道内油液的侵蚀。

Description

一种工程机械高压胶管配方及生产工艺
技术领域
本发明涉及工程机械配件技术领域，具体为一种工程机械高压胶管配方及生产工艺。
背景技术
高压胶管是输送具有一定压力和温度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油）及水基液体（如乳化液、油水乳浊液、水）等和液体传动的管路。工程机械在传动、输油、气动等均需要使用到高压胶管，现有的高压胶管，工程机械在使用过程中，由于环境复杂、恶劣，经常会触碰到各类异物，除了气管内部的压力，还需要能够承受来自胶管外部的挤压力，便需要高压胶管需要具备较高的耐压性能，现有技术中的高压胶管尚存在以下不足：耐磨性差、使用一段时间后，胶管的外胶层表面易被磨破、砸伤、损坏等，使增强层裸露在外面锈蚀，造成管体漏液而报废，不耐冲击（不耐撞击），受到冲击、撞击后外胶表面损坏而使增强层的钢丝锈蚀，造成管体漏液而报废，现有的高压胶管不耐化学腐蚀，不能在酸性或碱性环境中使用，拉伸强度低，没有弹性，为此，本单位对普通高压胶管的结构配方及生产工艺进行改进，以提供更具实用性的工程机械高压胶管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：将不锈钢波纹管通过成型模具铸造，把不锈钢波纹管的两端固定于车床上，启动车床使其旋转，机加工成型，将不锈钢波纹管固定于周期性回转的电机上备用；
取80-100质量份的生胶，加入3-6质量份改性剂、2-4质量份三氧化二铁、2-3质量份橡胶硫化剂混合，加入搅拌机中搅拌均匀，升温至100摄氏度，反应2小时，然后升温至163摄氏度，反应25分钟，抽真空减小压强至10千帕，缓慢升温至200摄氏度，反应15-25分钟，恢复常压，制得生硅橡胶备用；
取50质量份的生硅橡胶，加入3-5质量份的二氧化硅、2-3质量份的环硅氮烷，混合后放入炼胶机中混炼，在干燥箱中干燥，并加热至120度，处理3-5小时，将制得的产物在硫化机上成型与硫化，温度保持175摄氏度，压力为6-8兆帕，保持3小时后制得硅橡胶；
将以上步骤制得的硅橡胶通过模具挤出成型为内胶层和外胶层，静置2-6小时使其自然冷却；
启动电机，设置转速为5-8转/分钟，通过毛刷在不锈钢波纹管的内壁均匀涂布强力胶，将内胶织物通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，通过毛刷在不锈钢波纹管的外壁均匀涂布强力胶，将环装筒形钢丝网通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，关闭电机；
将不锈钢波纹管倾斜并与水平方向之间形成10-30度夹角，启动电机，设置转速为2-6转/分钟，通过毛刷在内胶织物的内壁均匀涂布强力胶，将内胶层缓缓插入不锈钢波纹管的中部，通过毛刷在钢丝网的外壁均匀涂布强力胶，将外胶层缓缓套入不锈钢波纹管的外部，关闭电机，静置10-30分钟，使强力胶固化粘结，制得成品。
优选的是，所述电机采用电磁调速电动机，电机通过变频器调节转速。
优选的是，所述搅拌机搅拌时的转速设为1200转/分钟，搅拌时间不少于8分钟。
优选的是，所述内胶层的直径比外胶层的直径小6毫米。
优选的是，所述毛刷的一端连接到气缸，通过气缸控制毛刷的伸缩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、将不锈钢波纹管通过成型模具铸造，起到定型作用，在工程机械运行过程中，减少了高压胶管的振动，对高压胶管内的油液影响较小。
2、通过设置不锈钢波纹管作为主体构架，提高胶管耐压性能，增强了整体结构的强度和使用寿命，使用过程中不易被工程机械缠绕造成对高压胶管的破坏。
3、通过强力胶将外胶层和钢丝网胶合在一起，钢丝网的耐磨性远高于普通高压胶管，新配方制备外胶层能有效提高柔度，避免了低温硬化、脆化等常见故障。
4、通过设置内胶织物和内胶层，保证其密封性，可在负40度到120度温度范围内正常工作，避免由于环境低温或者油液高温造成高压胶管的泄漏。
5、通过强力胶粘合工艺，制造简单、成本低廉，胶合能力好，强度高，不易产生分层脱落现象。
6、倾斜10-30度夹角的生产方式，方便了强力胶在毛刷和重力的共同作用下均匀涂布，胶合能力强，避免了出现凸块或者少胶的现象。
7、新配方制备的硅橡胶耐油性能较好，外胶层和内胶层免受输油管道内油液的侵蚀，适用于各种机械设备的液压、气压、输油、润滑等部分，适合大力推广使用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中的方法，如无特别说明，均为常规方法。
下述的实施例中的百分含量如无特别说明，均为质量百分含量。
实施例1
将不锈钢波纹管通过成型模具铸造，把不锈钢波纹管的两端固定于车床上，启动车床使其旋转，机加工成型，将不锈钢波纹管固定于周期性回转的电机上备用，电机采用电磁调速电动机，电机通过变频器调节转速；
取80质量份的生胶，加入3质量份改性剂、2质量份三氧化二铁、2质量份橡胶硫化剂混合，加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌机搅拌时的转速设为1200转/分钟，搅拌时间为8分钟，升温至100摄氏度，反应2小时，然后升温至163摄氏度，反应25分钟，抽真空减小压强至10千帕，缓慢升温至200摄氏度，反应15分钟，恢复常压，制得生硅橡胶备用；
取50质量份的生硅橡胶，加入3质量份的二氧化硅、2质量份的环硅氮烷，混合后放入炼胶机中混炼，在干燥箱中干燥，并加热至120度，处理3小时，将制得的产物在硫化机上成型与硫化，温度保持175摄氏度，压力为6兆帕，保持3小时后制得硅橡胶；
将以上步骤制得的硅橡胶通过模具挤出成型为内胶层和外胶层，内胶层的直径比外胶层的直径小6毫米，静置2小时使其自然冷却；
启动电机，设置转速为5转/分钟，毛刷的一端连接到气缸，通过气缸控制毛刷的伸缩，通过毛刷在不锈钢波纹管的内壁均匀涂布强力胶，将内胶织物通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，通过毛刷在不锈钢波纹管的外壁均匀涂布强力胶，将环装筒形钢丝网通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，关闭电机；
将不锈钢波纹管倾斜并与水平方向之间形成10度夹角，启动电机，设置转速为2转/分钟，通过毛刷在内胶织物的内壁均匀涂布强力胶，将内胶层缓缓插入不锈钢波纹管的中部，通过毛刷在钢丝网的外壁均匀涂布强力胶，将外胶层缓缓套入不锈钢波纹管的外部，关闭电机，静置10分钟，使强力胶固化粘结，制得成品。
实施例2
取90质量份的生胶，加入4质量份改性剂、3质量份三氧化二铁、2质量份橡胶硫化剂混合，加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌机搅拌时的转速设为1200转/分钟，搅拌时间为8分钟，升温至100摄氏度，反应2小时，然后升温至163摄氏度，反应25分钟，抽真空减小压强至10千帕，缓慢升温至200摄氏度，反应15分钟，恢复常压，制得生硅橡胶备用；
取50质量份的生硅橡胶，加入4质量份的二氧化硅、2质量份的环硅氮烷，混合后放入炼胶机中混炼，在干燥箱中干燥，并加热至120度，处理4小时，将制得的产物在硫化机上成型与硫化，温度保持175摄氏度，压力为6兆帕，保持3小时后制得硅橡胶；
将以上步骤制得的硅橡胶通过模具挤出成型为内胶层和外胶层，内胶层的直径比外胶层的直径小6毫米，静置2小时使其自然冷却；
启动电机，设置转速为6转/分钟，毛刷的一端连接到气缸，通过气缸控制毛刷的伸缩，通过毛刷在不锈钢波纹管的内壁均匀涂布强力胶，将内胶织物通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，通过毛刷在不锈钢波纹管的外壁均匀涂布强力胶，将环装筒形钢丝网通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，关闭电机；
将不锈钢波纹管倾斜并与水平方向之间形成20度夹角，启动电机，设置转速为4转/分钟，通过毛刷在内胶织物的内壁均匀涂布强力胶，将内胶层缓缓插入不锈钢波纹管的中部，通过毛刷在钢丝网的外壁均匀涂布强力胶，将外胶层缓缓套入不锈钢波纹管的外部，关闭电机，静置10分钟，使强力胶固化粘结，制得成品。
实施例3
取100质量份的生胶，加入6质量份改性剂、4质量份三氧化二铁、3质量份橡胶硫化剂混合，加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌机搅拌时的转速设为1200转/分钟，搅拌时间为8分钟，升温至100摄氏度，反应2小时，然后升温至163摄氏度，反应25分钟，抽真空减小压强至10千帕，缓慢升温至200摄氏度，反应15分钟，恢复常压，制得生硅橡胶备用；
取50质量份的生硅橡胶，加入5质量份的二氧化硅、3质量份的环硅氮烷，混合后放入炼胶机中混炼，在干燥箱中干燥，并加热至120度，处理5小时，将制得的产物在硫化机上成型与硫化，温度保持175摄氏度，压力为6兆帕，保持3小时后制得硅橡胶；
将以上步骤制得的硅橡胶通过模具挤出成型为内胶层和外胶层，内胶层的直径比外胶层的直径小6毫米，静置2小时使其自然冷却；
启动电机，设置转速为8转/分钟，毛刷的一端连接到气缸，通过气缸控制毛刷的伸缩，通过毛刷在不锈钢波纹管的内壁均匀涂布强力胶，将内胶织物通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，通过毛刷在不锈钢波纹管的外壁均匀涂布强力胶，将环装筒形钢丝网通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，关闭电机；
将不锈钢波纹管倾斜并与水平方向之间形成30度夹角，启动电机，设置转速为6转/分钟，通过毛刷在内胶织物的内壁均匀涂布强力胶，将内胶层缓缓插入不锈钢波纹管的中部，通过毛刷在钢丝网的外壁均匀涂布强力胶，将外胶层缓缓套入不锈钢波纹管的外部，关闭电机，静置10分钟，使强力胶固化粘结，制得成品。
实验例
实验对象：选取40组等长的工程机械输油管道，随机按选用胶管分为2组：对照组和实验组，每组20个输油管道。
试验方法：对照组安装普通胶管，实验组安装工程机械高压胶管，超负荷1.3倍运行，每隔半个小时，同时采用钝器对工程机械输油管道施加75兆帕的冲击，观察并记录一天内工程机械输油管道的运行情况。
判断标准：
无泄漏：工程机械输油管道周围看不到油渍；
轻微泄漏：工程机械输油管道周围出现油渍，但油渍不会聚合为油滴；
严重泄漏：工程机械输油管道周围形成连续油滴。
2组工程机械输油管道运行一天的效果比较，结果见下表：
组别 无泄漏 轻微泄漏 严重泄漏
对照组 1 3 16
实验组 19 1 0
通过对2组实验进行检查，实验组未出现严重泄漏的情况，耐压效果好，对照组有19根输油管道出现不同程度的泄漏。
本发明的有益效果是：将不锈钢波纹管通过成型模具铸造，起到定型作用，在工程机械运行过程中，减少了高压胶管的振动，对高压胶管内的油液影响较小，通过设置不锈钢波纹管作为主体构架，提高胶管耐压性能，增强了整体结构的强度和使用寿命，使用过程中不易被工程机械缠绕造成对高压胶管的破坏，通过强力胶将外胶层和钢丝网胶合在一起，钢丝网的耐磨性远高于普通高压胶管，新配方制备外胶层能有效提高柔度，避免了低温硬化、脆化等常见故障，通过设置内胶织物和内胶层，保证其密封性，可在负40度到120度温度范围内正常工作，避免由于环境低温或者油液高温造成高压胶管的泄漏，通过强力胶粘合工艺，制造简单、成本低廉，胶合能力好，强度高，不易产生分层脱落现象，倾斜10-30度夹角的生产方式，方便了强力胶在毛刷和重力的共同作用下均匀涂布，胶合能力强，避免了出现凸块或者少胶的现象，新配方制备的硅橡胶耐油性能较好，外胶层和内胶层免受输油管道内油液的侵蚀，适用于各种机械设备的液压、气压、输油、润滑等部分，适合大力推广使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，其特征在于：该工艺步骤为，将不锈钢波纹管通过成型模具铸造，把不锈钢波纹管的两端固定于车床上，启动车床使其旋转，机加工成型，将不锈钢波纹管固定于周期性回转的电机上备用；
取80-100质量份的生胶，加入3-6质量份改性剂、2-4质量份三氧化二铁、2-3质量份橡胶硫化剂混合，加入搅拌机中搅拌均匀，升温至100摄氏度，反应2小时，然后升温至163摄氏度，反应25分钟，抽真空减小压强至10千帕，缓慢升温至200摄氏度，反应15-25分钟，恢复常压，制得生硅橡胶备用；
取50质量份的生硅橡胶，加入3-5质量份的二氧化硅、2-3质量份的环硅氮烷，混合后放入炼胶机中混炼，在干燥箱中干燥，并加热至120度，处理3-5小时，将制得的产物在硫化机上成型与硫化，温度保持175摄氏度，压力为6-8兆帕，保持3小时后制得硅橡胶；
将以上步骤制得的硅橡胶通过模具挤出成型为内胶层和外胶层，静置2-6小时使其自然冷却；
启动电机，设置转速为5-8转/分钟，通过毛刷在不锈钢波纹管的内壁均匀涂布强力胶，将内胶织物通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，通过毛刷在不锈钢波纹管的外壁均匀涂布强力胶，将环装筒形钢丝网通过强力胶与不锈钢波纹管的内壁粘接，关闭电机；
将不锈钢波纹管倾斜并与水平方向之间形成10-30度夹角，启动电机，设置转速为2-6转/分钟，通过毛刷在内胶织物的内壁均匀涂布强力胶，将内胶层缓缓插入不锈钢波纹管的中部，通过毛刷在钢丝网的外壁均匀涂布强力胶，将外胶层缓缓套入不锈钢波纹管的外部，关闭电机，静置10-30分钟，使强力胶固化粘结，制得成品。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，其特征在于：所述电机采用电磁调速电动机，电机通过变频器调节转速。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，其特征在于：所述搅拌机搅拌时的转速设为1200转/分钟，搅拌时间不少于8分钟。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，其特征在于：所述内胶层的直径比外胶层的直径小6毫米。
5.根据权利要求1所述的一种工程机械高压胶管配方及生产工艺，其特征在于：所述毛刷的一端连接到气缸，通过气缸控制毛刷的伸缩。
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