专利名称：一种橡胶定子自动注胶装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种螺杆钻具定子橡胶衬套的自动注射成型硫化设备及加工工艺，特别是一种中空圆筒状橡胶衬套的制造设备及加工工艺。
背景技术：
目前油田普遍使用的螺杆泵(螺杆钻具)定于衬套是用橡胶制成的，衬套的外观为中空圆筒状，外壁与定子钢套紧密结合为一体，内壁成凹凸螺旋状。这种橡胶衬套的工作环境极端恶劣，在油、沙、腐蚀性气体和高温、高压、高速运转的条件下工作，因此，对该衬套有较高的性能要求。现阶段使用的定子橡胶衬套长度一般都在7米或更长，直径为98mm —136mm不等或更大。传统的生产方法是将装配好的螺轩泵(螺杆钻具)定子橡胶衬套模具，经加热处理至一定温度后，由往复式螺杆注射成型装置将通过螺朽、机筒系统的作用得到塑化的橡胶，按额定注射量分次注射到模具中，然后将模具搬运至橡胶硫化罐中，通入蒸汽或电给其加热，按设定的硫化条件进行硫化至规定的时间后，打开硫化罐，将模具和定子置於专用夹具中，随后取出螺旋型内模，完成一个生产周期。由于往复式注射机需要很大的轴向推力，能源消耗很大，而且结构复杂、成本昂贵，难以注射成型大型制品，所以较大规格的螺旋泵定子橡胶衬套必须分多次注射，才能达到制品所需的重量要求，而分次注射的制品容易造成不同批次胶料粘结的质量问题，降低了螺轩泵定子橡胶衬套的使用寿命。另外，还使用一种压力机的压注方法，将胶料压注入模腔，但是这种方法因塑化不均匀，影响产品的质量。重要的是，大型模具来回搬运，模具温度受外界因素影响不能得到精确控制，以致产品质量不能保证。另外，使用这种生产方法和生产设备工人劳动强度大，也不能自动化连续生产。公开的一种螺杆泵(螺杆钻具)定子橡胶村套的自动注射成型硫化设备，其建立在螺杆低温低压挤出机产生高压、注射成型之上，但是由于挤出机是可前后移动的，因此必须保证合模没有泄露，因此合摸压力应该大于注射压力，使得合摸压力都反作用在挤出机的机筒上，容易造成悬臂布置的料筒和螺杆产生弯曲，难以完成等壁厚橡胶衬套的注射。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术需要多次注射、分步操作、模具温度不能精确控制等缺点，而提供一种橡胶定子自动注胶装置。本实用新型的技术方案包括一种橡胶定子自动注胶装置，包括挤出机、硫化装置、模具系统、自动锁模装置；模具系统安装在硫化装置内部，硫化装置上面的管接头分别连接抽真空系统和热油恒温加热系统；挤出机包括机筒和机头，机头上安装有喷嘴体，螺杆前端装有锥型螺杆头，与机头口模形成形状与锥型螺杆头形状相匹配的轴向锥型孔，锥型螺杆头与锥型孔之间形成一环状锥型流道，机头口模前端装有与模具的胶料注入口相接的喷嘴体，传感器安装在机头口模处，合模流道和喷嘴体由锁模环进行锁紧；自动锁模装置为可升降卡盘结构，左右卡盘可以向内外同步开合，左右卡盘的内面为2-3度的锁紧角，整个锁紧框架可以上下移动；硫化装置为两段圆柱形带有隔板的夹套，段与段之间用法兰盘连接，每段分别配有支架，硫化装置与支架之间用螺栓连接，硫化装置直径略大于模具系统外模的外径，夹套外管的外面敷有保温层，外管与内管之间焊有热油流道隔板，每段硫化装置两端均焊有热油或热水循环进口接头和出口接头，硫化装置在合模移动油缸的推动下向右进行合模装置和喷嘴体的预压合，确保锁紧环的正常锁紧；锁紧环安装在锁紧框架上，升降油缸安装在固定支座上，用来驱动锁紧框架的升降；模具系统由外模、内模、左端轴、注射流道、保压装置、定位套、合模装置组成，外模安放在硫化装置内孔中，注射流道安装在外模靠近注射成型机端，并与外模内径相配合，左端轴分别焊接在内模的左端与内模成为一体，内模从硫化装置左端插入硫化装置内孔直至注射流道，此时内模定位套进入注射流道的中心孔并与之相互配合，定位套从左端轴处套入推入硫化装置的内孔并顶紧内模的端部，定位套用螺栓固定在硫化装置的法兰盘上。注射流道中设置了球状保压装置。左端轴上沿圆周方向开设6-8个直径为4_6mm的排气孔。所述的一种橡胶定子自动注胶装置，其制造橡胶衬套的工艺步骤是将螺杆泵或螺杆钻具定子橡胶衬套的内模焊接好，和定子钢套分别装入夹套式硫化装置内，先用热油循环温控装置将模具加热至设定的温度，然后由合模液压缸将低温低压挤出机的注射喷嘴与定子橡胶衬套模具的流道口压合至设定压力后，由锁模装置将喷嘴体衬套模具的流道口进行锁紧和保压，驱动液压缸卸荷，由低温低压挤出机将塑化好的橡胶通过注射机喷嘴及定子橡胶衬套模具的流道口连续注入定子橡胶衬套模具的型腔中；在注射的过程中，通过安装在低温低压挤出机机头处的压力传感器检测模具型腔中的压力，来控制挤出速度的大小，左端轴端盖有一定量的胶料溢出后，低温低压挤出机停止注射，锁模装置开始开模并下降到工作位，安装在流道口处的保压装置同时封闭模具的流道口，使模具型腔内的物料不大量外溢，模具内保持足够的压力；然后由热油循环温控装置自动升温至硫化温度，并进行恒温硫化至规定时间，开启硫化装置，取出螺旋型芯轴并取出硫化好的定子橡胶衬套。本实用新型的优点是将原来分步生产方式变成了自动生产方式，同时，该设备具有整体结构简单、紧凑、体积小、工作可靠、易于实现自动化，提高效率，节省能源，设备费用低等优点，设备生产的螺杆泵定子橡胶衬套致密性好，无外观缺陷，使用寿命得到较大提闻。
图1为本实用新型所涉及的橡胶定子自动注胶装备结构原理示意图。图中1为挤出机，2为机头，3为喷嘴体，4为锁模环，5为合模流道，6为定位套，7为保压装置，8为注射流道,9为热油流道隔板,10为内模,11为外模，12为硫化装置，13为锁紧框架，14为升降油缸，15为固定支座，18为合模移动油缸，19为左端轴。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图作进一步说明。实施例一种橡胶定子自动注胶装置，包括挤出机1、硫化装置12、模具系统(由外模11、内模10、左端轴19、注射流道8、保压装置7、定位套6组成)、自动锁模装置(由合模流道5、合喷嘴体3、锁模环4、锁紧框架13、升降油缸14、固定支座15组成)；模具系统安装在硫化装置12内部，硫化装置12上面的管接头分别连接抽真空系统和热油恒温加热系统；挤出机I包括机筒和机头2，机头2上安装有喷嘴体3，螺杆前端装有锥型螺杆头，与机头口模形成形状与锥型螺杆头形状相匹配的轴向锥型孔，锥型螺杆头与锥型孔之间形成一环状锥型流道，机头口模前端装有与模具的胶料注入口相接的喷嘴体3，传感器安装在机头口模处，合模流道5和喷嘴体3由锁模环4进行锁紧；自动锁模装置为可升降卡盘结构，左右卡盘可以向内外同步开合，左右卡盘的内面为2-3度的锁紧角，整个锁紧框架13可以上下移动；硫化装置12为两段圆柱形带有隔板的夹套，段与段之间用法兰盘连接，每段分别配有支架，硫化装置12与支架之间用螺栓连接，硫化装置12直径略大于模具系统外模11的外径，夹套外管的外面敷有保温层，外管与内管之间焊有热油流道隔板9，每段硫化装置两端均焊有热油或热水循环进口接头和出口接头，硫化装置12在合模移动油缸18的推动下向右进行合模装置5和喷嘴体3的预压合，确保锁紧环4的正常锁紧；锁紧环4安装在锁紧框架13上，升降油缸14安装在固定支座15上，用来驱动锁紧框架13的升降；模具系统中外模11安放在硫化装置12内孔中，注射流道8安装在外模11靠近注射成型机端，并与外模11内径相配合，左端轴19分别焊接在内模10的左端与内模10成为一体，内模10从硫化装置12左端插入硫化装置12内孔直至注射流道8，此时内模定位套6进入注射流道8的中心孔并与之相互配合，定位套6从左端轴19处套入推入硫化装置12的内孔并顶紧内模10的端部，定位套6用螺栓固定在硫化装置12的法兰盘上。左端轴19上沿圆周方向开设6-8个直径为4-6mm的排气孔。使得气体和前锋料能通过排气孔进行排气和溢流，确保制品胶料的清洁性。为保持整个系统的压力，注射流道8中设置了保压装置7。在注射压力达到额定压力时，注射装置退出后保压装置7确保模具内压力不下降，胶料不回流。本设备所采用的低温低压挤出机I为改造的常规技术，模具系统安装在硫化装置12内部，可自由拆卸。传感器安装在机头2 口模处，用于测量、控制注射压力。左右卡盘可以向内外同步开合，左右卡盘的内面为2-3度的锁紧角，因此卡盘有良好的自锁性能，动作均为液压驱动，性能稳定可靠。整个锁紧框架13可以上下移动，给挤出机工作完毕后清胶料留出了足够的空间。外管与内管之间焊有热油流道隔板9，每段硫化装置两端均焊有热油或热水循环进口接头和出口接头，具有一定温度的热油或热水从进口接头进入夹套按一定方向流动，由出口回到热油循环加热系统中，由此实现对螺杆钻具定子的硫化过程。使用本实用新型制作定子橡胶衬套的工艺步骤如下将螺杆钻具定子橡胶衬套的内模焊接好，和定子钢套分别装入夹套式硫化装置12内，先用热油循环温控装置将模具加热至设定的温度，然后由合模液压缸将低温低压挤出机的注射喷嘴与定子橡胶衬套模具的流道口压合至设定压力后，由锁模装置将喷嘴体3衬套模具的流道口进行锁紧和保压，驱动液压缸卸荷，由低温低压挤出机将塑化好的橡胶通过注射机喷嘴及定子橡胶衬套模具的流道口连续注入定子橡胶衬套模具的型腔中。在注射的过程中，通过安装在低温低压挤出机机头处的压力传感器检测模具型腔中的压力，来控制挤出速度的大小，左端轴19端盖有一定量的胶料溢出后，低温低压挤出机停止注射，锁模装置开始开模并下降到工作位，安装在流道口处的保压装置7同时封闭模具的流道口，使模具型腔内的物料不大量外溢，模具内保持足够的压力。然后由热油循环温控装置自动升温至硫化温度，并进行恒温硫化至规定时间，开启硫化装置，取出螺旋型芯轴并取出硫化好的定子橡胶衬套，至此，定子橡胶衬套一个生产周期结束。如此周而复始，完成一个个工作循环。
权利要求1.一种橡胶定子自动注胶装置，包括挤出机、硫化装置、模具系统、自动锁模装置；其特征在于模具系统安装在硫化装置内部，硫化装置上面的管接头分别连接抽真空系统和热油恒温加热系统；挤出机包括机筒和机头，机头上安装有喷嘴体，螺杆前端装有锥型螺杆头，与机头口模形成形状与锥型螺杆头形状相匹配的轴向锥型孔，锥型螺杆头与锥型孔之间形成一环状锥型流道，机头口模前端装有与模具的胶料注入口相接的喷嘴体，传感器安装在机头口模处，合模流道和喷嘴体由锁模环进行锁紧；自动锁模装置为可升降卡盘结构，左右卡盘可以向内外同步开合，左右卡盘的内面为2-3度的锁紧角，整个锁紧框架可以上下移动；硫化装置为两段圆柱形带有隔板的夹套，段与段之间用法兰盘连接，每段分别配有支架，硫化装置与支架之间用螺栓连接，硫化装置直径略大于模具系统外模的外径，夹套外管的外面敷有保温层，外管与内管之间焊有热油流道隔板，每段硫化装置两端均焊有热油或热水循环进口接头和出口接头，硫化装置在合模移动油缸的推动下向右进行合模装置和喷嘴体的预压合，确保锁紧环的正常锁紧；锁紧环安装在锁紧框架上，升降油缸安装在固定支座上，用来驱动锁紧框架的升降；模具系统由外模、内模、左端轴、注射流道、保压装置、定位套、合模装置组成，外模安放在硫化装置内孔中，注射流道安装在外模靠近注射成型机端，并与外模内径相配合，左端轴分别焊接在内模的左端与内模成为一体，内模从硫化装置左端插入硫化装置内孔直至注射流道，此时内模定位套进入注射流道的中心孔并与之相互配合，定位套从左端轴处套入推入硫化装置的内孔并顶紧内模的端部，定位套用螺栓固定在硫化装置的法兰盘上。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶定子自动注胶装置，其特征在于注射流道中设置了球状保压装置。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶定子自动注胶装置，其特征在于左端轴上沿圆周方向开设6-8个直径为4-6mm的排气孔。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶定子自动注胶装置，其特征在于其制造橡胶衬套的工艺步骤是将螺杆泵或螺杆钻具定子橡胶衬套的内模焊接好，和定子钢套分别装入夹套式硫化装置内，先用热油循环温控装置将模具加热至设定的温度，然后由合模液压缸将低温低压挤出机的注射喷嘴与定子橡胶衬套模具的流道口压合至设定压力后，由锁模装置将喷嘴体衬套模具的流道口进行锁紧和保压，驱动液压缸卸荷，由低温低压挤出机将塑化好的橡胶通过注射机喷嘴及定子橡胶衬套模具的流道口连续注入定子橡胶衬套模具的型腔中；在注射的过程中，通过安装在低温低压挤出机机头处的压力传感器检测模具型腔中的压力，来控制挤出速度的大小，左端轴端盖有一定量的胶料溢出后，低温低压挤出机停止注射，锁模装置开始开模并下降到工作位，安装在流道口处的保压装置同时封闭模具的流道口，使模具型腔内的物料不大量外溢，模具内保持足够的压力；然后由热油循环温控装置自动升温至硫化温度，并进行恒温硫化至规定时间，开启硫化装置，取出螺旋型芯轴并取出硫化好的定子橡胶衬套。
专利摘要本实用新型提供一种橡胶定子自动注胶装置，模具系统安装在硫化装置内部，硫化装置上面的管接头分别连接抽真空系统和热油恒温加热系统；挤出机包括机筒和机头；自动锁模装置为可升降卡盘结构；硫化装置为两段圆柱形带有隔板的夹套；锁紧环安装在锁紧框架上；模具系统由外模、内模、左端轴、注射流道、保压装置、定位套、合模装置组成；优点是结构简单、紧凑、体积小、工作可靠、易于实现自动化，提高效率，节省能源，设备费用低。
文档编号B29C45/66GK202895629SQ201220465910
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者张凤文, 穆学杰, 宗殿瑞, 徐学福, 张义贵, 马雨, 李艳顺 申请人:胜利油田长龙橡塑有限责任公司