专利名称：钢管橡胶衬里胶囊成型方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶成型的方法及装置，特别是一种钢管橡胶衬里的方法及装置。
钢管橡胶衬里现在通常采用手工进行，其一是用手工将未硫化橡胶板粘合于钢管内壁，然后加压、加温硫化；其二是用手工将硫化橡胶板粘合于钢管内壁。这两种手工衬里方法生产效率低；橡胶与管壁粘合不牢固，剥离强度低，不耐负压；衬里有接缝、针眼，腐蚀介质易侵入管壁。影响管道寿命；管道内壁衬里不光滑，流体所受阻力大；管道端面衬里不平整，安装时需另加橡胶垫片，给安装带来了麻烦。
为了克服手工衬里存在的上述缺点，湖南省岳阳衬胶泵厂于1991年1月发明了《钢管橡胶衬里挤压成型方法及装置》，向国家专利局申请了发明专利，申请号为91106633.0。该发明虽然优于传统的手工衬里方法，但仍然存在许多难以解决的实际问题，如由于采用挤压成型，胶料从钢管入口端向出口端流动，容易带走管壁上的粘合剂，造成部分区域橡胶与管壁粘合不牢而成废品；同时由于采用挤压成型，胶料从钢管入口端至出口端的压力下降较大，因而在钢管全长上衬里的致密度不均衡，甚至常常出现出口端衬不满的现象；并且由于存在压力降，管子越长，入口端所需要施加的压力越大，法兰及管径承受不了时便发生变形，因而很难对2米以上的长管道进行衬里，目前仅能衬1.25米以下的短管，有碍产品系列化；另外由于该装置为便于钢管出入而设计成U形。加热管只能布置在三方，因而一方受热不均匀，影响橡胶硫化质量。
本发明的任务在于为钢管橡胶衬里提供一种胶囊成型的方法及装置，以克服挤压成型方法所存在的严重缺点。
本发明的任务是以如下方式完成的向组合胶囊内部通入具有一定温度的液态或气态介质，将裹于胶囊外表面的未硫化管状胶料预热，待其处于熔融状态后，再逐渐增大热介质压力，使胶囊自中部向两端膨胀，将胶料粘合在钢管内壁上，并充满钢管两端法兰垫片模腔，然后将热介质压力增大至硫化压力，并向蒸汽柜内通入蒸汽，使已经定型的胶料升到正硫化温度，保温一段时间使之硫化，取出组合胶囊，钢管橡胶衬里即成型。
以下结合附图
对本发明作更进一步的描述。
附图是本发明的装置结构示意图。
如附图所示，本发明的装置由组合胶囊(包括胶囊4、支撑管3、管头2、锥套1和圆螺母11)、法兰垫片模9和蒸汽柜(包括上盖7和下座17)等零部件所组成。组合胶囊中的支撑管3系元缝钢管，在其中部相距不远(小于或等于管子半径)的两个圆周上交错钻有若干小孔，以便具有一定压力的热介质，从中部通入，使胶囊4自中部向两端膨胀，而有利于排出管状胶料5与钢管6内壁之间的气体。支撑管3两端以螺纹与管头2连接后焊合，以防压力介质外渗。管头2外部中段有一圆锥，圆锥大头与支撑管3外径等径。支撑管3和管头2外表面上裹有胶囊4，因支撑管3外表面上涂有隔离剂，故胶囊4与其不粘合，而因管头2外圆锥面上涂有粘合剂，故胶囊4与其紧贴。为防止压力介质从胶囊4两端渗出，胶囊4两端通过锥套1用圆螺母11锁紧。胶囊4外表面裹有管状胶料5，管状胶料5略长于钢管6，且与钢管6内壁之间有一定间隙。管头2中心呈通孔，通孔外侧是一内锥面。管接头14一端外部呈圆柱，与管头2中心通孔成间隙配合；中部有一凸肩，在凸肩与圆柱交界处，放置一橡胶密封圈13，管接头14在滚花螺母12的作用下，使橡胶密封圈13紧贴于管头2内锥面，从而可有效地防止支撑管3内的压力介质外泄。法兰垫片模9中心呈通孔，与锥套1外圆成间隙配合，通孔内侧是一内锥面，其大头尺寸视管状胶料5与钢管6内壁之间的间隙而定，目的是防止衬里在钢管6两端出现锥度，特别是倒锥度；紧接内锥面是法兰垫片模腔8，在模腔最大圆周处，沿端面钻有若干跑气小锥孔，锥孔大头朝内，便于脱模；紧接模腔设一止口，与钢管6法兰外径相配合，并用螺栓15紧固，提供锁模力。为防止组合胶囊轴向窜动，在法兰垫片模9上，装有紧定组合胶囊的紧定螺钉10。组合胶囊、钢管6和法兰垫片模9组装后，可放入蒸汽柜内加热，蒸汽柜上盖7和下座17在两端均设有可供法兰垫片模9小外圆柱搁置的半圆孔，为了保温，在蒸汽柜外敷有保温层16。
本发明的方法有如下步骤1.在钢管内壁及法兰端面涂上粘合剂；2.将组合胶囊放入橡胶挤出机上的直角机头或斜角机头中的中空型芯中，在其外表面上喷涂隔离剂后，再通过机头中的口型均匀裹上一层管状胶料；3.经过一段时间的冷却停放后，将裹有管状胶料的组合胶囊，用专用装置套入涂有粘合剂的钢管中，注意不得使管状胶料与钢管内壁相接触；4.将法兰垫片模套于组合胶囊及钢管法兰上，用螺栓与钢管法兰连接，并用紧定螺钉将组合胶囊止定；5.将整个组件放入蒸汽柜下座中，以法兰垫片模小外圆柱定位，盖上蒸汽柜上盖；6.接上管接头，用滚花螺母将橡胶密封圈压紧，向组合胶囊内部通入具有一定温度的液态或气态介质，将裹于胶囊外表面的未硫化管状胶料预热，待其处于熔融状态后，再逐渐增大热介质压力，使胶囊自中部向两端膨胀，在排除管状胶料与钢管内壁之间的气体的同时，将管状胶料粘合于钢管内壁上，并充满钢管两端法兰垫片模腔；7.将组合胶囊内的热介质压力增大至硫化压力，并向蒸汽柜内通入蒸汽，使已经定型的胶料升到正硫化温度，保温一段时间使之硫化；8.停止向蒸汽柜内供汽，并向组合胶囊内通入冷却水，待其温度接近室温后停止供水。然后拆开装置，取出组合胶囊，则钢管橡胶衬里成型。
本发明与挤压成型方法及装置相比有如下优点
1.管状胶料与钢管内壁粘合时，基本无相对运动，粘合剂不会被胶料带走，衬里与管壁粘合牢固；2.钢管内壁胶料所受压力均匀，因而衬里致密度基本一致；3.钢管内壁和法兰端面无衬不满的现象；4.法兰及管径在衬胶过程中均不会发生变形；5.采用蒸汽柜封闭式加热方法，橡胶受热均匀，硫化质量高；6.特别适于对2米以上的长钢管进行衬里；7.装置较简单，无需大型橡胶硫化机，设备投资少；8.可以采用流水线生产，工效高，劳动强度低；9.可设计成多工位钢管橡胶衬里胶囊成型装置进一步提高生产效率。
权利要求1.一种钢管橡胶衬里胶囊成型方法，其特征是向组合胶囊内部通入具有一定温度的液态或气态介质，将裹于胶囊外表面的未硫化管状胶料预热，待其处于熔融状态后，再逐渐增大热介质压力，使胶囊自中部向两端膨胀，将胶料粘合在钢管内壁上，并充满钢管两端法兰垫片模腔，然后将热介质压力增大至硫化压力，并向蒸汽柜内通入蒸汽，使已经定型的胶料升到正硫化温度，保温一段时间使之硫化，取出组合胶囊，钢管橡胶衬里即成型。
2.根据权利要求1.所述的方法，其特征是组合胶囊外表面，在橡胶挤出机上的直角机头或斜角机头中，均匀裹上一层胶料前喷有隔离剂。
3.根据权利要求1.所述的方法，其特征是钢管内壁及法兰端面涂有粘合剂。
4.一种钢管橡胶衬里胶囊成型装置，由组合胶囊(包括胶囊4、支撑管3、管头2、锥套1和圆螺母11)、法兰垫片模9和蒸汽柜(包括上盖7和下座17)零部件所组成，其特征是组合胶囊中的支撑管3系无缝钢管，在其中部相距不远(小于或等于管子半径)的两个圆周上交错钻有若干小孔，两端以螺纹与管头2连接后焊合，管头2外部中段有一圆锥，圆锥大头与支撑管3外径等径，支撑管3和管头2外表面上裹有胶囊4，胶囊4两端通过锥套1用圆螺母11锁紧，胶囊4外表面裹有管状胶料5，管状胶料5略长于钢管6，且与钢管6内壁之间有一定间隙，管头2中心呈通孔，通孔外侧是一内锥面，管接头14一端外部呈圆柱，与管头2中心通孔成间隙配合，中部有一凸肩，在凸肩与圆柱交界处，放置一橡胶密封圈13，管接头14在滚花螺母12的作用下，使橡胶密封圈13紧贴于管头2内锥面，法兰垫片模9中心呈通孔，与锥套1外圆成间隙配合，通孔内侧是一内锥面，紧接内锥面是法兰垫片模腔8，在模腔最大圆周处，沿端面钻有若干跑气小锥孔，锥孔大头朝内，紧接模腔设一止口，与钢管6法兰外径相配合，并用螺栓15紧固，组装的组合胶囊、钢管6和法兰垫片模9置于蒸汽柜内，蒸汽柜上盖7和下座17在两端均设有可供法兰垫片模9小外圆柱搁置的半圆孔。
5.根据权利要求4.所述的装置，其特征是支撑管3外表面上涂有隔离剂，管头2外圆锥面上涂有粘合剂。
6.根据权利要求4.所述的装置，其特征是法兰垫片模9上，装有紧定组合胶囊的紧定螺钉10。
7.根据权利要求4.所述的装置，其特征是蒸汽柜上盖7和下座17外表敷有保温层16。
专利摘要钢管橡胶衬里胶囊成型方法及装置涉及橡胶的成型，其特征在于向组合胶囊内部通入具有一定温度的介质，将裹于胶囊外表面的未硫化管状胶料预热，待其熔融后，再逐渐增大热介质压力，使胶囊自中部向两端膨胀，将胶料粘合在钢管内壁上，并充满钢管两端法兰垫片模腔，然后将热介质压力增大至硫化压力，并向蒸汽柜内通入蒸汽，使之加热硫化，取出组合胶囊。钢管橡胶衬里即成型。本装置克服了挤压成型方法所存在的严重缺点，特别适用于对2米以上的长钢管进行衬里，其橡胶硫化质量高，致密度均匀，且与管壁粘合牢固。
文档编号B29C63/26GK2116575SQ9220367
公开日1992年9月23日 申请日期1992年3月4日 优先权日1992年3月4日
发明者何报翔, 胡冬阳 申请人:何报翔, 胡冬阳