鋼管橡膠襯裡膠囊成型方法及裝置的製作方法
2023-04-25 18:47:06
專利名稱：鋼管橡膠襯裡膠囊成型方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種橡膠成型的方法及裝置，特別是一種鋼管橡膠襯裡的方法及裝置。
鋼管橡膠襯裡現在通常採用手工進行，其一是用手工將未硫化橡膠板粘合於鋼管內壁，然後加壓、加溫硫化；其二是用手工將硫化橡膠板粘合於鋼管內壁。這兩種手工襯裡方法生產效率低；橡膠與管壁粘合不牢固，剝離強度低，不耐負壓；襯裡有接縫、針眼，腐蝕介質易侵入管壁。影響管道壽命；管道內壁襯裡不光滑，流體所受阻力大；管道端面襯裡不平整，安裝時需另加橡膠墊片，給安裝帶來了麻煩。
為了克服手工襯裡存在的上述缺點，湖南省嶽陽襯膠泵廠於1991年1月發明了《鋼管橡膠襯裡擠壓成型方法及裝置》，向國家專利局申請了發明專利，申請號為91106633.0。該發明雖然優於傳統的手工襯裡方法，但仍然存在許多難以解決的實際問題，如由於採用擠壓成型，膠料從鋼管入口端向出口端流動，容易帶走管壁上的粘合劑，造成部分區域橡膠與管壁粘合不牢而成廢品；同時由於採用擠壓成型，膠料從鋼管入口端至出口端的壓力下降較大，因而在鋼管全長上襯裡的緻密度不均衡，甚至常常出現出口端襯不滿的現象；並且由於存在壓力降，管子越長，入口端所需要施加的壓力越大，法蘭及管徑承受不了時便發生變形，因而很難對2米以上的長管道進行襯裡，目前僅能襯1.25米以下的短管，有礙產品系列化；另外由於該裝置為便於鋼管出入而設計成U形。加熱管只能布置在三方，因而一方受熱不均勻，影響橡膠硫化質量。
本發明的任務在於為鋼管橡膠襯裡提供一種膠囊成型的方法及裝置，以克服擠壓成型方法所存在的嚴重缺點。
本發明的任務是以如下方式完成的向組合膠囊內部通入具有一定溫度的液態或氣態介質，將裹於膠囊外表面的未硫化管狀膠料預熱，待其處於熔融狀態後，再逐漸增大熱介質壓力，使膠囊自中部向兩端膨脹，將膠料粘合在鋼管內壁上，並充滿鋼管兩端法蘭墊片模腔，然後將熱介質壓力增大至硫化壓力，並向蒸汽櫃內通入蒸汽，使已經定型的膠料升到正硫化溫度，保溫一段時間使之硫化，取出組合膠囊，鋼管橡膠襯裡即成型。
以下結合附圖
對本發明作更進一步的描述。
附圖是本發明的裝置結構示意圖。
如附圖所示，本發明的裝置由組合膠囊(包括膠囊4、支撐管3、管頭2、錐套1和圓螺母11)、法蘭墊片模9和蒸汽櫃(包括上蓋7和下座17)等零部件所組成。組合膠囊中的支撐管3系元縫鋼管，在其中部相距不遠(小於或等於管子半徑)的兩個圓周上交錯鑽有若干小孔，以便具有一定壓力的熱介質，從中部通入，使膠囊4自中部向兩端膨脹，而有利於排出管狀膠料5與鋼管6內壁之間的氣體。支撐管3兩端以螺紋與管頭2連接後焊合，以防壓力介質外滲。管頭2外部中段有一圓錐，圓錐大頭與支撐管3外徑等徑。支撐管3和管頭2外表面上裹有膠囊4，因支撐管3外表面上塗有隔離劑，故膠囊4與其不粘合，而因管頭2外圓錐面上塗有粘合劑，故膠囊4與其緊貼。為防止壓力介質從膠囊4兩端滲出，膠囊4兩端通過錐套1用圓螺母11鎖緊。膠囊4外表面裹有管狀膠料5，管狀膠料5略長於鋼管6，且與鋼管6內壁之間有一定間隙。管頭2中心呈通孔，通孔外側是一內錐面。管接頭14一端外部呈圓柱，與管頭2中心通孔成間隙配合；中部有一凸肩，在凸肩與圓柱交界處，放置一橡膠密封圈13，管接頭14在滾花螺母12的作用下，使橡膠密封圈13緊貼於管頭2內錐面，從而可有效地防止支撐管3內的壓力介質外洩。法蘭墊片模9中心呈通孔，與錐套1外圓成間隙配合，通孔內側是一內錐面，其大頭尺寸視管狀膠料5與鋼管6內壁之間的間隙而定，目的是防止襯裡在鋼管6兩端出現錐度，特別是倒錐度；緊接內錐面是法蘭墊片模腔8，在模腔最大圓周處，沿端面鑽有若干跑氣小錐孔，錐孔大頭朝內，便於脫模；緊接模腔設一止口，與鋼管6法蘭外徑相配合，並用螺栓15緊固，提供鎖模力。為防止組合膠囊軸向竄動，在法蘭墊片模9上，裝有緊定組合膠囊的緊定螺釘10。組合膠囊、鋼管6和法蘭墊片模9組裝後，可放入蒸汽櫃內加熱，蒸汽柜上蓋7和下座17在兩端均設有可供法蘭墊片模9小外圓柱擱置的半圓孔，為了保溫，在蒸汽櫃外敷有保溫層16。
本發明的方法有如下步驟1.在鋼管內壁及法蘭端面塗上粘合劑；2.將組合膠囊放入橡膠擠出機上的直角機頭或斜角機頭中的中空型芯中，在其外表面上噴塗隔離劑後，再通過機頭中的口型均勻裹上一層管狀膠料；3.經過一段時間的冷卻停放後，將裹有管狀膠料的組合膠囊，用專用裝置套入塗有粘合劑的鋼管中，注意不得使管狀膠料與鋼管內壁相接觸；4.將法蘭墊片模套於組合膠囊及鋼管法蘭上，用螺栓與鋼管法蘭連接，並用緊定螺釘將組合膠囊止定；5.將整個組件放入蒸汽櫃下座中，以法蘭墊片模小外圓柱定位，蓋上蒸汽柜上蓋；6.接上管接頭，用滾花螺母將橡膠密封圈壓緊，向組合膠囊內部通入具有一定溫度的液態或氣態介質，將裹於膠囊外表面的未硫化管狀膠料預熱，待其處於熔融狀態後，再逐漸增大熱介質壓力，使膠囊自中部向兩端膨脹，在排除管狀膠料與鋼管內壁之間的氣體的同時，將管狀膠料粘合於鋼管內壁上，並充滿鋼管兩端法蘭墊片模腔；7.將組合膠囊內的熱介質壓力增大至硫化壓力，並向蒸汽櫃內通入蒸汽，使已經定型的膠料升到正硫化溫度，保溫一段時間使之硫化；8.停止向蒸汽櫃內供汽，並向組合膠囊內通入冷卻水，待其溫度接近室溫後停止供水。然後拆開裝置，取出組合膠囊，則鋼管橡膠襯裡成型。
本發明與擠壓成型方法及裝置相比有如下優點
1.管狀膠料與鋼管內壁粘合時，基本無相對運動，粘合劑不會被膠料帶走，襯裡與管壁粘合牢固；2.鋼管內壁膠料所受壓力均勻，因而襯裡緻密度基本一致；3.鋼管內壁和法蘭端面無襯不滿的現象；4.法蘭及管徑在襯膠過程中均不會發生變形；5.採用蒸汽櫃封閉式加熱方法，橡膠受熱均勻，硫化質量高；6.特別適於對2米以上的長鋼管進行襯裡；7.裝置較簡單，無需大型橡膠硫化機，設備投資少；8.可以採用流水線生產，工效高，勞動強度低；9.可設計成多工位鋼管橡膠襯裡膠囊成型裝置進一步提高生產效率。
權利要求1.一種鋼管橡膠襯裡膠囊成型方法，其特徵是向組合膠囊內部通入具有一定溫度的液態或氣態介質，將裹於膠囊外表面的未硫化管狀膠料預熱，待其處於熔融狀態後，再逐漸增大熱介質壓力，使膠囊自中部向兩端膨脹，將膠料粘合在鋼管內壁上，並充滿鋼管兩端法蘭墊片模腔，然後將熱介質壓力增大至硫化壓力，並向蒸汽櫃內通入蒸汽，使已經定型的膠料升到正硫化溫度，保溫一段時間使之硫化，取出組合膠囊，鋼管橡膠襯裡即成型。
2.根據權利要求1.所述的方法，其特徵是組合膠囊外表面，在橡膠擠出機上的直角機頭或斜角機頭中，均勻裹上一層膠料前噴有隔離劑。
3.根據權利要求1.所述的方法，其特徵是鋼管內壁及法蘭端面塗有粘合劑。
4.一種鋼管橡膠襯裡膠囊成型裝置，由組合膠囊(包括膠囊4、支撐管3、管頭2、錐套1和圓螺母11)、法蘭墊片模9和蒸汽櫃(包括上蓋7和下座17)零部件所組成，其特徵是組合膠囊中的支撐管3系無縫鋼管，在其中部相距不遠(小於或等於管子半徑)的兩個圓周上交錯鑽有若干小孔，兩端以螺紋與管頭2連接後焊合，管頭2外部中段有一圓錐，圓錐大頭與支撐管3外徑等徑，支撐管3和管頭2外表面上裹有膠囊4，膠囊4兩端通過錐套1用圓螺母11鎖緊，膠囊4外表面裹有管狀膠料5，管狀膠料5略長於鋼管6，且與鋼管6內壁之間有一定間隙，管頭2中心呈通孔，通孔外側是一內錐面，管接頭14一端外部呈圓柱，與管頭2中心通孔成間隙配合，中部有一凸肩，在凸肩與圓柱交界處，放置一橡膠密封圈13，管接頭14在滾花螺母12的作用下，使橡膠密封圈13緊貼於管頭2內錐面，法蘭墊片模9中心呈通孔，與錐套1外圓成間隙配合，通孔內側是一內錐面，緊接內錐面是法蘭墊片模腔8，在模腔最大圓周處，沿端面鑽有若干跑氣小錐孔，錐孔大頭朝內，緊接模腔設一止口，與鋼管6法蘭外徑相配合，並用螺栓15緊固，組裝的組合膠囊、鋼管6和法蘭墊片模9置於蒸汽櫃內，蒸汽柜上蓋7和下座17在兩端均設有可供法蘭墊片模9小外圓柱擱置的半圓孔。
5.根據權利要求4.所述的裝置，其特徵是支撐管3外表面上塗有隔離劑，管頭2外圓錐面上塗有粘合劑。
6.根據權利要求4.所述的裝置，其特徵是法蘭墊片模9上，裝有緊定組合膠囊的緊定螺釘10。
7.根據權利要求4.所述的裝置，其特徵是蒸汽柜上蓋7和下座17外表敷有保溫層16。
專利摘要鋼管橡膠襯裡膠囊成型方法及裝置涉及橡膠的成型，其特徵在於向組合膠囊內部通入具有一定溫度的介質，將裹於膠囊外表面的未硫化管狀膠料預熱，待其熔融後，再逐漸增大熱介質壓力，使膠囊自中部向兩端膨脹，將膠料粘合在鋼管內壁上，並充滿鋼管兩端法蘭墊片模腔，然後將熱介質壓力增大至硫化壓力，並向蒸汽櫃內通入蒸汽，使之加熱硫化，取出組合膠囊。鋼管橡膠襯裡即成型。本裝置克服了擠壓成型方法所存在的嚴重缺點，特別適用於對2米以上的長鋼管進行襯裡，其橡膠硫化質量高，緻密度均勻，且與管壁粘合牢固。
文檔編號B29C63/26GK2116575SQ9220367
公開日1992年9月23日 申請日期1992年3月4日 優先權日1992年3月4日
發明者何報翔, 胡冬陽 申請人:何報翔, 胡冬陽