CN111421749B - 齿轮箱弹性支撑的制作方法及其产品和高压模具 - Google Patents

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Abstract

齿轮箱弹性支撑的制作方法，齿轮箱弹性支撑由中心开有大开孔的隔板与橡胶层组成，采用注胶式的高压模具模压硫化，至少在最上层的隔板和最下层的隔板上开设小工艺孔，高压模具包括注胶筒、中模、底模、上镶块和下镶块，注胶筒上具有用于胶料压入的注胶塞，隔板置于中模中且设置在上镶块和下镶块之间，在上镶块和下镶块上均开设溢胶道，加压注胶过程中通过小工艺孔引流胶料使最上层隔板顶面和最下层隔板顶面均充满胶料、通过溢胶道排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气。本发明解决齿轮箱弹性支撑产品表面缺胶、气泡的问题，提高齿轮箱弹性支撑的外观质量，增加其使用可靠性，延长其使用寿命。本发明还提供一种齿轮箱弹性支撑和高压模具。

Description

齿轮箱弹性支撑的制作方法及其产品和高压模具
技术领域
本发明涉及齿轮箱弹性支撑的制作方法及其产品和高压模具，用于齿轮箱弹性支撑的制作。
背景技术
随着风力发电技术趋于成熟，单机功率不断增大，机组结构亦日趋大型化，对保障风电机组长时间稳定可靠运行的支撑系统的承载能力和稳定性要求亦不断提高。风力发电机组中的齿轮箱是一个重要机械部件。作为传递动力的部件，在运行期间同时承受动态和静态载荷。利用齿轮箱弹性支撑可以减少从齿轮箱传递到机舱结构和塔架的振动，从而将齿轮箱的机械振动和噪音控制在规定范围内。
目前齿轮箱弹性支撑由隔板和橡胶层硫化而成，常采用高压模具进行生产，但在产品表面时常会出现气泡、缺胶等问题，严重影响产品外观及使用性能。由于产品为橡胶全覆盖结构，因此在产品表面或内部会出现气泡现象。此外，产品为多层隔板结构，由于注胶的冲击力较大，隔板易发生变形，且最上层、最下层隔板无注胶孔，易造成这两层的缺胶。因此本发明主要解决齿轮箱弹性支撑产品在制造过程中出现的气泡、隔板变形、缺胶等质量问题。
检测到的要关现有专利文献有：
1.CN201910773608.0，公开了一种弹性车轮弹性体的制造方法及高压模具，采用预埋胶料+高压模成型方法，在上隔板上面、下隔板下面各增加一层预埋胶料并置于高压模具中；高压模具包括中模、底模、注胶塞、注胶筒；注胶筒、中模和底模之间形成一个用于制作弹性车轮弹性体的型腔；在高压模具的注胶筒内放入回炼胶料；加压合模，使回炼胶料在压力作用下充满型腔，待型腔全部充满胶料后进行硫化，分离模具，取出弹性车轮弹性体。
2.CN201720525759.0，公开了一种模具排气结构，包括分别设置于上芯盒、下芯盒内的上镶块、下镶块，所述上镶块与所述下镶块可上下紧密贴合在一起，所述上镶块的底面上设有与所述下镶块形状相适应并与其四周间隙配合的容纳槽，所述下镶块顶面上的射砂孔边缘设有向外延伸至所述下镶块的侧面并可与所述容纳槽连通的排气槽，所述排气槽的深度小于砂粒直径。
发明内容
本发明提供的齿轮箱弹性支撑的制作方法，解决齿轮箱弹性支撑产品表面缺胶的问题，提高齿轮箱弹性支撑的质量，保证余胶和残留空气的顺利排出，解决齿轮箱弹性支撑产品表面时常会出现气泡的问题，提高齿轮箱弹性支撑的外观质量，硫化成型后最上层隔板和最下层隔板的平面度更高，可有效提高齿轮箱弹性支撑的刚度均匀性，增加齿轮箱弹性支撑的使用可靠性，延长其使用寿命。 本发明还提供一种齿轮箱弹性支撑和高压模具。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
齿轮箱弹性支撑的制作方法，齿轮箱弹性支撑由中心开有大开孔的隔板与橡胶层组成，采用注胶式的高压模具模压硫化，其特征在于至少在最上层的隔板和最下层的隔板上开设小工艺孔，高压模具包括注胶筒、中模、底模、上镶块和下镶块，注胶筒上具有用于胶料压入的注胶塞，隔板置于中模中且设置在上镶块和下镶块之间，在上镶块和下镶块上均开设溢胶道，加压注胶过程中通过小工艺孔引流胶料使最上层隔板顶面和最下层隔板顶面均充满胶料、通过溢胶道排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气。
优选的，在上镶块底面和下镶块顶面开设逃胶孔，逃胶孔的数量为多个，相邻的逃胶孔互相联通形成溢胶道。
优选的，逃胶孔沿多个同心圆周均匀间隔分布，每个圆周上的逃胶孔通过溢胶环槽联通，逃胶孔的深度大于溢胶环槽的深度，逃胶孔的直径不大于溢胶环槽的宽度，小工艺孔与逃胶孔错开不对齐。
优选的，在所述的中模中同轴设置两瓣相拼的两瓣模，两瓣模底面与注胶筒相抵，底面与底模相抵，隔板、上镶块和下镶块分别定位在两瓣模中，两瓣模与中模之间形成注胶流道，且注胶流道伸入至相邻的隔板之间。
优选的，所述的两瓣模为与隔板相对应的多层结构，相邻层之间形成环形注胶口伸入至相邻隔板之间，环形注胶口在中模互相联通形成注胶流道。
优选的，所述的环形注胶口的横截面呈从外至内逐渐减小的V字型伸入至相邻层的隔板之间。
优选的，所述的两瓣模的各层中开设用于定位隔板的隔板定位环槽，隔板边缘伸入隔板定位环槽中，两瓣模的顶层和底层分别开设用于定位上镶块和下镶块的镶块定位凸环，上镶块和下镶块沿径向分别夹在镶块定位凸环中。
采用以上所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法制成的齿轮箱弹性支撑，由中心开有大开孔的隔板与橡胶层组成，其特征在于至少在最上层的隔板和最下层的隔板上开有小工艺孔，小工艺孔的数量为多个，且大开孔外侧对称设置。
优选的，所述的小工艺孔的数量为2~12个，且孔径为8-30mm，最上层的隔板和最下层的隔板之间的隔板均不开设小工艺孔。
以上所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法中使用的高压模具，包括注胶筒、中模、底模、上镶块和下镶块，注胶筒上具有用于胶料压入的注胶塞，隔板置于中模中且设置在上镶块和下镶块之间，在上镶块和下镶块上均开设用于排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气的溢胶道。
发明的有益效果是：
1.本发明的齿轮箱弹性支撑的制作方法，加压注胶过程中胶料依次注入相邻的隔板之间，胶料通过大开孔流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，第二层的隔板以及倒数第二层的隔板上的胶料分别通过小工艺孔流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，使最上层隔板的顶面和最下层隔板的底面充满胶料，解决齿轮箱弹性支撑产品表面缺胶的问题，提高齿轮箱弹性支撑的质量。
2.加压注胶过程中多余的胶料和注胶过程中混杂的空气排到溢胶道中，保证余胶和残留空气的顺利排出，解决齿轮箱弹性支撑产品表面时常会出现气泡的问题，提高齿轮箱弹性支撑的外观质量。
3.在最上层的隔板和最下层的隔板上开设小工艺孔，在注胶后的保压过程中压力通过小工艺孔适放，减小模压过程中最上层的隔板和最下层的隔板所受的冲击力，隔板不易发生变形，硫化成型后最上层隔板和最下层隔板的平面度更高，可有效提高齿轮箱弹性支撑的刚度均匀性，增加齿轮箱弹性支撑的使用可靠性，延长其使用寿命。
附图说明
图1为具体实施方式中齿轮箱弹性支撑置于高压模具中的结构示意图。
图2为具体实施方式中高压模具的结构示意图。
图3为溢胶道在上镶块上的分布示意图。
图4为具体实施方式中齿轮箱弹性支撑的平面示意图。
图5为具体实施方式中齿轮箱弹性支撑的立体图。
图6为图1中去除上镶块和下镶块时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图6对本发明的实施例做详细说明。
齿轮箱弹性支撑的制作方法，齿轮箱弹性支撑由中心开有大开孔11的隔板1与橡胶层2组成，采用注胶式的高压模具模压硫化，其特征在于至少在最上层的隔板1和最下层的隔板1上开设小工艺孔12，高压模具包括注胶筒3、中模4、底模5、上镶块6和下镶块7，注胶筒3上具有用于胶料压入的注胶塞31，隔板1置于中模4中且设置在上镶块6和下镶块7之间，在上镶块6和下镶块7上均开设溢胶道8，加压注胶过程中通过小工艺孔12引流胶料使最上层隔板1顶面和最下层隔板1顶面均充满胶料、通过溢胶道8排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气。
以上所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法，加压注胶过程中胶料依次注入相邻的隔板之间，胶料通过大开孔11流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，第二层的隔板以及倒数第二层的隔板上的胶料分别通过小工艺孔12流至最上层隔板1以上和最下层隔板1以下，使最上层隔板1的顶面和最下层隔板1的底面充满胶料，解决齿轮箱弹性支撑产品表面缺胶的问题，提高齿轮箱弹性支撑的质量。加压注胶过程中多余的胶料和注胶过程中混杂的空气排到溢胶道8中，保证余胶和残留空气的顺利排出，解决齿轮箱弹性支撑产品表面时常会出现气泡的问题，提高齿轮箱弹性支撑的外观质量。在最上层的隔板1和最下层的隔板1上开设小工艺孔，在注胶后的保压过程中压力通过小工艺孔适放，减小模压过程中最上层的隔板1和最下层的隔板1所受的冲击力，隔板不易发生变形，硫化成型后最上层隔板和最下层隔板的平面度更高，可有效提高齿轮箱弹性支撑的刚度均匀性，增加齿轮箱弹性支撑的使用可靠性，延长其使用寿命。
其中，在上镶块6底面和下镶块7顶面开设逃胶孔81，逃胶孔81的数量为多个，相邻的逃胶孔81互相联通形成溢胶道8。多余的胶料和注胶过程中混杂的空气首先排至逃胶孔81中，当逃胶孔81被填满后溢流至联通逃胶孔81的通道中，保证多余的胶料和注胶过程中混杂的空气可顺利排出，避免橡胶表面起泡现象的发生。
其中，逃胶孔81沿多个同心圆周均匀间隔分布，每个圆周上的逃胶孔81通过溢胶环槽82联通，逃胶孔81的深度大于溢胶环槽82的深度，逃胶孔81的直径不大于溢胶环槽82的宽度，小工艺孔12与逃胶孔81错开不对齐。逃胶孔81分布在多个同心圆上，每个同心圆上开设溢胶环槽82，通过溢胶环槽82将一个圆周上的逃胶孔81依次联通，当一个逃胶孔81被填满时，可以沿溢胶环槽82溢出，多余的胶料和注胶过程中混气的空气的排出流动空间更大，流动阻力更小，更易流动，而且多个同心圆周的溢胶环槽82，更有利于残留空气的就近排出。逃胶孔81的深度大于溢胶环槽82的深度，溢胶环槽82的深度过大会使最上层隔板顶面和最下层隔板底面覆盖的胶料填入至溢胶环槽82中而减少最上层隔板顶板和最下层隔板底面的胶料量，因此溢胶环槽82的深度不宜过大。逃胶孔81的直径不大于溢胶环槽82的宽度，保证胶料和残余空气不会流入溢胶环槽82以外的位置，提高流动导向性，从而提高最上层隔板顶面和最下层隔板底面胶层的均匀性。小工艺孔12与逃胶孔81错开不对齐，避免从小工艺孔12流出的胶体直接进入逃胶孔81中，从而进一步保证最上层隔板顶面和最下层隔板底面充满胶料。
其中，在所述的中模4中同轴设置两瓣相拼的两瓣模9，两瓣模9底面与注胶筒3相抵，底面与底模5相抵，隔板1、上镶块6和下镶块7分别定位在两瓣模9中，两瓣模9与中模4之间形成注胶流道10，且注胶流道10伸入至相邻的隔板1之间。通过两瓣模9相拼的结构，定位隔板1、上镶块6和下镶块7，同时也形成相邻隔板1之间的注胶入口，保证加压注胶过程中胶料可有效注入相邻隔板之间。
其中，所述的两瓣模9为与隔板1相对应的多层结构，相邻层之间形成环形注胶口91伸入至相邻隔板1之间，环形注胶口91在中模4互相联通形成注胶流道10。所述的环形注胶口91的横截面呈从外至内逐渐减小的V字型伸入至相邻层的隔板1之间。如图1和2所示，环形注胶口91的横截面形状呈V字型，从外至内依次减小，伸入至相邻隔板之间，保证注胶过程中胶料形成一定压入注入至相邻隔板之间。
其中，所述的两瓣模9的各层中开设用于定位隔板1的隔板定位环槽92，隔板1边缘伸入隔板定位环槽92中，两瓣模9的顶层和底层分别开设用于定位上镶块6和下镶块7的镶块定位凸环93，上镶块6和下镶块7沿径向分别夹在镶块定位凸环93中。隔板定位环槽92用于定位隔板1的位置，保证在注胶前隔板1通过两瓣模9的相拼被定位成水平设置，使隔板1在注料和高温保压过程中不发生偏移，水平度更高，产品质量更有保证。镶块定位凸环93用于定位上镶块6和下镶块7，使上镶块6和下镶块7不会发生径向移动，提高高压模具的可靠性，提升产品质量。
本发明还保护一种以上所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法制成的齿轮箱弹性支撑，由中心开有大开孔11的隔板1与橡胶层2组成，其特征在于至少在最上层的隔板1和最下层的隔板1上开有小工艺孔12，小工艺孔12的数量为多个，且大开孔11外侧对称设置。
以上所述的齿轮箱弹性支撑，胶料通过大开孔流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，第二层的隔板以及倒数第二层的隔板上的胶料分别通过小工艺孔流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，使最上层隔板的顶面和最下层隔板的底面充满胶料，解决齿轮箱弹性支撑产品表面缺胶的问题，提高齿轮箱弹性支撑的质量。在最上层的隔板和最下层的隔板上开设小工艺孔，在注胶后的保压过程中压力通过小工艺孔适放，减小模压过程中最上层的隔板和最下层的隔板所受的冲击力，隔板不易发生变形，硫化成型后最上层隔板和最下层隔板的平面度更高，可有效提高齿轮箱弹性支撑的刚度均匀性，增加齿轮箱弹性支撑的使用可靠性，延长其使用寿命。
其中，所述的小工艺孔12的数量为2~12个，且孔径为8-30mm，最上层的隔板1和最下层的隔板1之间的隔板1均不开设小工艺孔12。由于中间的隔板其冲击力可通过大开孔11传递，其在成型过程中变形概率更小，而最上层的隔板上设置上镶块6，最下层的隔板下设置下镶块7，最上层的隔板和最下层的隔板所受的冲击力要比中间层的隔板大得多，所以开小工艺孔12，可以适放一部分冲击力，减少最上层的隔板和最下层的隔板的变形概率，提高产品质量。当然在模压压力大的情况下，也可以在中间层的隔板1上开设小工艺孔12，以减小中间层的隔板1的变形率。
本发明还保护以上所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法中使用的高压模具，包括注胶筒3、中模4、底模5、上镶块6和下镶块7，注胶筒3上具有用于胶料压入的注胶塞31，隔板1置于中模4中且设置在上镶块6和下镶块7之间，在上镶块6和下镶块7上均开设用于排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气的溢胶道8。
以上所述的高压模具使最上层隔板的顶面和最下层隔板的底面充满胶料，解决齿轮箱弹性支撑产品表面缺胶的问题，提高齿轮箱弹性支撑的质量；保证余胶和残留空气的顺利排出，解决齿轮箱弹性支撑产品表面时常会出现气泡的问题，提高齿轮箱弹性支撑的外观质量；隔板不易发生变形，硫化成型后最上层隔板和最下层隔板的平面度更高，可有效提高齿轮箱弹性支撑的刚度均匀性，增加齿轮箱弹性支撑的使用可靠性，延长其使用寿命。
以下详细介绍根据以上所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法进行的实施例1、对比例1和对比例2：
实施例1：在制造产品时，首先将五层隔板1（最上层、最下层为开小工艺孔12的隔板1，中间三层为不开小工艺孔的隔板1）放入两瓣模9中，将胶料放入注胶筒3凹槽中，加压使注胶塞31压迫胶料通过注胶流道10进入模腔，胶料从各注胶口依次填满隔板间的空腔，并通过大开孔11流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，第二层和第四层的胶料依次通过最上、最下层隔板的小工艺孔12流至最上层隔板以上和最下层隔板以下，使最上层隔板以上和最下层隔板以下充满胶料。多余的胶料和注胶过程中混杂的空气通过上镶块6、下镶块7上逃胶孔81排出，逃胶孔81被填满时再流至溢胶环槽82中。待型腔充满胶料后，保压恒温进行硫化过程，硫化结束后，打开模具，取出齿轮箱支撑产品。
对比例1：与实施例1的区别之处在于五层隔板1上均不开小工艺孔12。
对比例2：与实施例1的区别之处在于省去了高压模具中的上镶块6和下镶块7，如图6所示。
对实施例1、对比例1、对比例2分别得到的齿轮箱弹性支撑产品进行隔板变形情况和外观的检查，其结果如下表所示：
实施例1 对比例1 对比例2
外观 正常 缺胶、隔板变形 气泡
最上层隔板平面度/ mm 0.20 1.00 0.20
第二层隔板平面度/ mm 0.10 0.30 0.15
第三层隔板平面度/ mm 0 0 0
第四层隔板平面度/ mm 0.08 0.15 0.10
最下层隔板平面度/ mm 0.20 1.00 0.20
由上表可知，对比例1由于无小工艺孔，使得最上层和最下层隔板出现严重的变形和缺胶情况，产品外观无法满足技术要求；对比例2中，由于模具没有设计上、下镶块的逃胶孔和溢胶环槽，此时余胶和胶料中混杂的空气无法排出，因此产品表面和内部均出现气泡，亦无法满足技术要求。实施列1中制作出产品，隔板的平面度最佳，无缺胶和起泡现象，可充分满足技术要求。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。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的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。

Claims (6)

1.齿轮箱弹性支撑的制作方法，齿轮箱弹性支撑由中心开有大开孔（11）的隔板（1）与橡胶层（2）组成，采用注胶式的高压模具模压硫化，其特征在于至少在最上层的隔板（1）和最下层的隔板（1）上开设小工艺孔（12），高压模具包括注胶筒（3）、中模（4）、底模（5）、上镶块（6）和下镶块（7），注胶筒（3）上具有用于胶料压入的注胶塞（31），隔板（1）置于中模（4）中且设置在上镶块（6）和下镶块（7）之间，在上镶块（6）和下镶块（7）上均开设溢胶道（8），加压注胶过程中通过小工艺孔（12）引流胶料使最上层隔板（1）顶面和最下层隔板（1）顶面均充满胶料、通过溢胶道（8）排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气；
在所述的中模（4）中同轴设置两瓣相拼的两瓣模（9），两瓣模（9）顶面与注胶筒（3）相抵，底面与底模（5）相抵，隔板（1）、上镶块（6）和下镶块（7）分别定位在两瓣模（9）中，两瓣模（9）与中模（4）之间形成注胶流道（10），且注胶流道（10）伸入至相邻的隔板（1）之间；
所述的两瓣模（9）为与隔板（1）相对应的多层结构，相邻层之间形成环形注胶口（91）伸入至相邻隔板（1）之间，环形注胶口（91）在中模（4）互相联通形成注胶流道（10）；
在上镶块（6）底面和下镶块（7）顶面开设逃胶孔（81），逃胶孔（81）的数量为多个，相邻的逃胶孔（81）互相联通形成溢胶道（8）；
所述的逃胶孔（81）沿多个同心圆周均匀间隔分布，每个圆周上的逃胶孔（81）通过溢胶环槽（82）联通，逃胶孔（81）的深度大于溢胶环槽（82）的深度，逃胶孔（81）的直径不大于溢胶环槽（82）的宽度，小工艺孔（12）与逃胶孔（81）错开不对齐。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法，其特征在于所述的环形注胶口（91）的横截面呈从外至内逐渐减小的V字型伸入至相邻层的隔板（1）之间。
3.根据权利要求1所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法，其特征在于所述的两瓣模（9）的各层中开设用于定位隔板（1）的隔板定位环槽（92），隔板（1）边缘伸入隔板定位环槽（92）中，两瓣模（9）的顶层和底层分别开设用于定位上镶块（6）和下镶块（7）的镶块定位凸环（93），上镶块（6）和下镶块（7）沿径向分别夹在镶块定位凸环（93）中。
4.采用权利要求1至3任一项所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法制成的齿轮箱弹性支撑，由中心开有大开孔（11）的隔板（1）与橡胶层（2）组成，其特征在于至少在最上层的隔板（1）和最下层的隔板（1）上开有小工艺孔（12），小工艺孔（12）的数量为多个，且大开孔（11）外侧对称设置。
5.根据权利要求4所述的齿轮箱弹性支撑，其特征在于所述的小工艺孔（12）的数量为2~12个，且孔径为8-30mm，最上层的隔板（1）和最下层的隔板（1）之间的隔板（1）均不开设小工艺孔（12）。
6.权利要求1至3任一项所述的齿轮箱弹性支撑的制作方法中使用的高压模具，包括注胶筒（3）、中模（4）、底模（5）、上镶块（6）和下镶块（7），注胶筒（3）上具有用于胶料压入的注胶塞（31），隔板（1）置于中模（4）中且设置在上镶块（6）和下镶块（7）之间，在上镶块（6）和下镶块（7）上均开设用于排出多余的胶料和注胶过程中混杂的空气的溢胶道（8）。
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