[发明专利]一种橡胶波纹管模型叠压制作设备及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶波纹管的生产设备以及利用此生产设备制作波纹管的方法，特别是涉及一种通过模型叠压的方式生产橡胶波纹管的设备及其方法。

技术背景

橡胶波纹管又叫橡胶隔膜套、橡胶伸缩套，主要且广泛用于作往复来回运动的长轴、长杆的隔离密封，如新型波纹管式阀杆密封阀门；隔膜套式杆式抽油机等。安装使用时，波纹管的一端固定在静止不动的固定端，另一端固定在活动端，随长轴或长杆的往复移动，波纹管（隔膜套、伸缩套）伸长或缩短，如无其它限制，最长时波纹几乎消失，最短时波纹折叠在一起，只要波纹管本身无损伤而产生泄漏，波纹管内外介质便无法泄漏。

目前,橡胶波纹管的生产制造方法主要有三种：A、模型法，B、真空吸附法，C、浸涂成型法。

模型法：模型法是橡胶波纹管生产制造模型法使用最早、最常见的方法，而且，最主要是采用如图5所示的卧式模型，少数情况下，当波纹管直径很大，而长度很短时，也有采用如图7所示的立式模型。其主要特征是：橡胶波纹管外波纹卧式模型分别由上下模型形成，立式模型分别由左右两半圆模型形成。橡胶波纹管的内波纹均是由芯模形成，而为了能顺利脱模，芯模需采用多块组合而成。模型法生产制造的产品内部致密，适用性强，既可用于单件小批生产，也可用于大批大量生产；即可用于软质、软硬度胶料的产品生产，也可用于硬质、高硬度胶料的产品生产，不需要特殊设备或特殊装置，也不需用溶剂浸泡和制备胶浆。不足之处是：模型复杂，特别是芯模需要分成几块，如图6所示；模型制造精度要求高；装取模型操作难度大，稍有不慎就有可能造成模型损伤、损坏；产品内外存在很多分模线、分型线所产生的飞边，既不便于修除，也严重影响美观；更重要的不足之处是：由于模型制造过程的公差的存在，结构的限制，容易造成橡胶波纹管壁厚厚薄不均匀，如图8所示为轴向偏移造成的壁厚厚薄不均匀，如图9所示为芯轴刚度不够产生挠性变形造成的壁厚厚薄不均匀。所以采用模型法生产制造橡胶波纹管时，橡胶波纹管壁厚δ不能太小（如不能小于2-5毫米），长径比不能太大（L／A＜5-10），特别的当直径不大时，由于芯轴刚度不够产生挠性变形造成的壁厚厚薄不均匀，可能会产生局部穿孔（δ=0）。而对于很长的波纹管，模型也需要很长，设备也需要很长，一般的设备就无法生产制造了。

真空吸附法：如图10所示，将胶料在挤出机上挤成胶管，将未硫化胶管套在能抽真空的芯模上（芯模中空，且接触胶料表面设置有可供抽真空的孔隙），夹紧胶管两端，此时就可开始抽真空，在外面大气压力作用下，胶管紧紧吸附在芯模上。在整过硫化过程中应保持抽真空状态，其目的一是为了保持波纹管形状，二是将硫化时产生的气体不断抽出，以保证内部质量尽可能致密。橡胶波纹管的内波纹由芯模形成，橡胶波纹管外波纹是由于胶管在大气压力作用下产生吸附，在胶管外面产生一个平行于芯模内波纹的外波纹而形成的。采用真空吸附法生产制造橡胶波纹管，模具单一，仅一个芯模，两个夹紧圈；操作简单方便，模具使用寿命长；橡胶波纹管壁厚厚薄均匀，长径比和长度基本不会受限制。不足之处是：由于吸附力仅仅来源于抽真空而产生的胶料里外两边的压差，相比模型法，此压差力很小，所以，真空吸附成型时，一方面胶料应柔软，另一方面胶片厚度不能太厚，这样，就会限制一些诸如高硬度、高耐磨胶料及大壁厚波纹管应用真空吸附法生产制造；同样，由于压差力很小，真空吸附硫化时，无法有效的阻止一些物质的挥发和溢出，造成产品密度低，致密性较差，所以用此方法生产制造的产品，不能用于密封和隔离密封性能等级要求较高的介质和部位，如不能用于密封易燃、易爆、有毒、易腐蚀等高危流体介质可能产生外泄的部位，真空吸附法需要专门的抽真空装置和另外的硫化设施。