专用胶管及制作方法及其制作装置与流程

本发明涉及一种专用胶管及制作方法及其制作装置。

背景技术：

现有方法制作胶管，其受制作方法和设备的限制，胶管制作长度十分有限，大管径胶管制作质量尤其是胶管内外层的粘合也存在一定的难度问题，无法满足很多有特别要求和实际需要的使用产品场合。比如造船厂需要焊接、切割不同厚度和材质的金属材料,尤其是制造高吨位的船舶,金属材料的厚度高达50mm,操作场所离气源较远，这就对输送焊接、切割气体用橡胶软管提岀的特殊要求,一是内径大,一般在13mm至75mm之间,二是外胶耐磨,三是胶线结合好,以保持良好的脉冲性能,四是有足够的长度,一般在40米以上。而现有胶管在制造工艺和制作装置上存在一定的缺陷，工艺方法技术尚不成熟，其产品质量有待提高或无法满足以上特殊要求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种专用胶管及制作方法及其制作装置，该专用胶管结构合理，外胶耐磨,胶线结合好,具有良好的耐脉冲性能,其制作方法工艺相对简单，其制作装置结构合理，生产产品质量高，相应的胶料喂料操作安全。

其胶管制作方法的技术方案包括如下工艺步骤：内芯管制作，半硫化内芯管，对半硫化的内芯管充空气后进行编织制作编织层，于编织有编织层的内芯管包覆制作外胶层，对内芯管包覆了外胶层的管坯进行充水后包布再硫化。

其胶管包括内芯管、外胶层以及设置于所述内芯管与外胶层之间的编织层。

所述内芯管其外周壁布设有凹陷槽，所述外胶层内周壁填充式布设有与内芯管的所述凹陷部对应连接的相应的凸起部。

内芯管的所述凹陷部为缩口式凹陷部，外胶层的所述凸起部为相应的缩径式凸起部。

所述内芯管原料配方包括天然胶、丁苯胶、硫磺、促进剂、炭黑、防老剂、碳酸钙、软化剂和酚醛树脂，所述外胶层的成份组成包括天然胶、三元乙丙胶、硫磺、促进剂tmtm、白炭黑、防老剂、活性钙、和软化剂。

所述内芯管质量份数原料成分配比为：天然胶25份、丁苯胶75、硫磺2.5、促进剂dm1.5、炭黑50、防老剂2.0、碳酸钙100、软化剂10、酚醛树脂3；所述外胶层的原料成分质量份数配比：天然胶50、三元乙丙胶50、硫磺1.5、促进剂tmtm0.5、白炭黑30、防老剂3.0、活性钙80、软化剂10。

所述胶管由权利要求1所述制作方法制成。

实现所述制作方法的胶管制作装置，包括模芯和相应的模套，所述模套其内周壁面设有凸起部，所述凸起部与所述的内芯管的凹陷部相对应。

本发明的胶管制作方法及其制作装置，在完全能够获得良好的内外胶层粘合强度效果，确保产品的相应质量的基础上，其生产的产品长度可达100米以上,能充分满足船厂及其它行业长距离输送气体和其它介质的需要；特别是，相对于现有制作方法和相应的胶管产品，其质量高、强度高、使用寿命长；且制备工艺简单，操作安全，生产效率高。

附图说明

图1为本发明胶管一实施例结构示意图；图2为本发明胶管制作装置的挤出装置的模芯模套一实施例结构示意图；图3为本发明胶管制作装置另一实施例的立体剖视结构图；图4为本发明胶管制作装置再一实施例中的料斗进料结构示意图。

具体实施方式

为了能进一步了解本发明的技术方案，藉由以下实施例结合附图对本发明作进一步说明。

本例的胶管包括内芯管和外胶层、以及设置于内芯管与外胶层之间的编织层（或构架层）等。

其内芯管原料组分质量份数配比为：天然胶25份、丁苯胶75份、硫磺2.5份、促进剂dm1.5份、炭黑50份、防老剂2.0份、碳酸钙100份、软化剂10份、酚醛树脂3.0份。其具有良好的粘合性能和适中的硫化速度，可以获得其与骨架线和外胶层的良好的粘合性能。

其外胶层由如下质量份数成分配比组成：天然胶50、三元乙丙胶50、硫磺1.5、促进剂tmtm0.5、白炭黑30、防老剂3.0、活性钙80、软化剂10。本发明其外胶层的原料配方具有良好的粘合性能及与内芯相匹配的硫化速度，同时具较好的流动性，并附以胶管成品良好的耐磨性和耐候性，从而提高胶管使用寿命。

本发明胶管实施例2：

如图1所示。其内芯管1外周壁分布设置有若干凹陷部3，外胶层2内周壁压注填充式布设有与内芯管的凹陷部对应连接的相应的若干凸起部4。其内芯管的凹陷部和外胶层的相应凸起部分别设置呈沿周向分布的、轴向延伸的长条形，于内芯管外周壁面和外胶层内周壁面上构成凹槽沟和凸起体。

内芯管的凹槽沟为缩口式凹陷槽，外胶层的凸起条为相应的缩径（或缩颈）式凸起条，即其凹槽沟的槽口宽度小于其内腔的相应宽度，相应的凸起条其与外胶层的连结部的宽度小于其自由端的相应宽度、形成凸起条的颈部。

其外胶层的凸起体是通过挤出操作和包覆好外胶层的管坯硫化时，利用外胶层的胶的料流动性挤压充满内芯管凹槽沟，一方面其大大增加了内、外胶层的接触面积，另一方面凹槽沟内宽外窄（即缩径式）的设置结构，使内芯管层与外胶层的粘合强度大大提高。

内芯管原料组分质量份数配比为：天然胶25份、丁苯胶75份、硫磺2.5份、促进剂dm1.5份、炭黑50份、防老剂2.0份、碳酸钙100份、软化剂10份、酚醛树脂3.0份。其具有良好的粘合性能和适中的硫化速度，可以获得其与骨架线和外胶层的良好的粘合性能。

其外胶层由如下质量份数成分配比组成：天然胶50、三元乙丙胶50、硫磺1.5、促进剂tmtm0.5、白炭黑30、防老剂3.0、活性钙80、软化剂10、齐聚酯2.5。本例胶管其余相关结构等可与上述实施例类同。

胶管实施例3：其内芯管和外胶层的凹陷部和相应凸起部，为分别设置于内芯管和外胶层的相应周壁面上的、沿其轴向方向延伸的一条螺纹槽沟和相应的螺纹凸体。本例胶管其余相关结构和相应的配方配比等可与上述实施例类同。

胶管实施例4：其内芯管和外胶层的凹陷部和相应凸起部分别为圆台型或棱台型，且呈点阵式分布于周壁上。本例胶管其余相关结构和相应的配方配比等可与上述实施例类同。

本发明其内芯管和外胶层原料胶的制备方式方法可与现有技术类同。

本发明的制作方法包括如下工艺步骤：

内胶层挤岀→半硫化→充空气编织→外胶层挤出→充水包布硫化→解布检验包装。

具体包括：a、以挤出机制作上述具有凹槽沟式的凹陷部的内芯管，对制作的内芯管按相应的工艺方法进行半硫化处理。制备内芯管的原料胶必需有适当的硬度，具体选择75-80度,以保证内芯管坯的挺性,同时具有良好的粘合性能和相应的硫化速度，以保证其内芯管与编织层（骨架线）和外胶层有良好的粘合性能。

b、内芯管充空气编织，以一定压力的空气对半硫化处理的内芯管进行充气胀起，对充气后的内芯管两端封堵，再通过缠绕机或者是编织机于内芯管上进行纤维纱线、铜丝线和/或钢丝线等编织。由于内芯管是半硫化，对其充气压力过大会导致管坯胀大而影响产品内径，压力过小，内芯管编织时容易打折，园整度不好，充气胀起程度为使该半硫化后内芯管的管径与需要制作成型的胶管的内芯管径相当或略大，一般充气压力控制在0.lmpa-0.2mpa。其充气编织工艺可以不限制编织胶管的长度，降低编织层编织操作的难度，提高编织质量。

c、外胶层挤出制作：对制作有编织层的内芯管用本发明的胶管专用挤出装置进行外胶层挤出包覆。制成出具有本发明上述带凸起体式的凸起部的外胶层的成型胶管（或管坯），由于内芯管已半硫化，本发明其上述外胶层的原料配方具有硫化速度相应快的特性，以便具有与其内芯管相匹配的硫化速度。

d、充水包布硫化，对经编织并包覆外胶层的内芯管（即成型胶管或管坯）进行充水后包水布、再进行硫化。其充水压力过小，包布时管挺性不够，水布会打摺起皱，破坏胶管表面；压力过大，硫化时内压过高会造成成型的胶管内径超公差，充水压力可控制在0.05mpa-0.1mpa。

本发明的特别之处在于其充水包布硫化，一方面可使包布工艺操作能够更简单、方便和快速顺利进行；另一方面，其可在之后的硫化工艺中，在硫化温度下，管内的水变成过热水和饱和蒸汽混合物而使压力升高，与蒸缸内的水蒸汽压力相互作用，可使成型胶管内芯层、编织层与外胶层等具有更好的相互粘合度，达到三位一体的粘结硫化效果。使得制作的胶管产品具有更高的品质质量和使用寿命；并且，其能够实现可弯曲硫化，可有效降低硫化设备的特别要求，从而提高增加可生产胶管的长度。

e、硫化出罐后经冷却、再经解布、吹除胶管内的水，检验即制得本发明适用于船厂等特殊场合需要的胶管产品。由于其胶管的包括内芯管、外胶层及其相互配合构成结构等的整体结构和制作工艺的合理性，其生产的胶管产品品质质量高，解决了现有生产工艺内外胶层粘合强度不高、产品长度无法满足长距离输送气体等介质的问题。

本发明胶管制作装置实施例如图2所示。其包括机筒6，设于机筒6内的螺杆，模芯（或芯型）11，与模芯11间隔一空间套设于模芯上的模套（或口型）9，模套9外周壁与相应的机筒6相应部位固定连接，所述模套其内周壁面绕周向分布设有一圈若干条轴向直形与上述胶管内芯管的凹陷部10对应的凸起条（或凸起体），所述凸起条与内芯管的凹陷部（凹槽沟）3相对应。模套的凸起体其横截面形状呈梯形。其模芯可以连接于螺杆挤出端。该内芯管在挤出式包覆外胶层时可与外胶层内壁面上形成的相应的梯形凸起条形成更好的粘合。进而可提高制作的胶管的质量。

本发明胶管制作装置实施例2中，如图3所示，模套的凸起部为其横截面形状呈梯形的、沿周向分布的一圈螺纹凸起体10。其模芯11为空心，空心模芯和模套9自其内侧一端固定连接于一网架式环形套体17上，网架式环形板活动套设于转轴16的凹环槽20上，转轴16的相应端设有端部带螺纹的轴向凸出轴心19，转轴的凹环槽由转轴端面、螺接于轴向凸出轴心上的沉头内五角螺母18及其之间的轴向凸出轴芯部位构成。其形成一活动式的模芯和模套。转轴可以连接于挤出螺杆。网架式环形套体于转轴的凹环槽20上设置有轴向间隙。

网架式环形套体与模套内侧一端壁以及模芯相应部位外周壁之间设有缓冲室14，模套外侧一端由机筒相应端部内凹环槽15限位、与机筒可通过端面挤压形成活动式密封配合端面。由于网架式环形套体靠螺杆一侧面积远大于模套密封端面，确保活动的模芯和模套获得放置动力但转速极慢，无需轴承装置和密封填料材料，同时，在模套的外周壁面沿周向分布开设有呈轴向贯穿的若干释放凹槽。不会出现物料聚集端面密封部位，降低运行阻力。

工作时，挤出螺杆转动，转轴作一定转动，物料通过网架式环形套体的孔空间进入缓冲室内，再自模芯与模套之间形成的通道挤出，并通过模套内周壁的螺纹凸起体得到外周壁面有一条螺纹（缩口）槽沟的内芯管。本例其余结构等可与上述胶管制作装置实施例类同。

本发明胶管制作装置实施例3如图4所示。其连接于机筒6的入料口的料斗21的进料口22开设于料斗21的上端，料斗的进料口22略高于机筒的入料口上端面，以便于喂料。进料口22对应于机筒内的螺杆27的进料段处。

料斗的进料口相应一侧（喂料一侧）端口上滚动式设置有一与胶条送进（喂料）方向相横向的水平导料滚筒23，两立向限位滚筒25对应于水平导料滚筒的相对两端转动式设置于料斗相应部位。水平防护滚筒24可滚动式设置于水平导料滚筒23的靠内侧或进料口的中部位置。

水平防护滚筒24的设置位置出于水平导料滚筒。水平导料滚筒与水平防护滚筒之间的垂直高度间隔接近或略小于原料胶条的厚度。料斗的设置水平导料滚筒的相对另一侧的内侧壁面往上向喂料一侧方向倾斜呈缓冲倾斜壁面28。

其原料胶条自水平导料滚筒一侧、两立向限位滚筒之间送进，其经水平导料滚筒、以及与水平防护滚筒和缓冲倾斜壁面的相互配合，实现给挤出机安全顺利喂料。各相应的滚筒转动很慢，可以不需要使用轴承装置。