CN105171988A - 一种航空缓冲橡胶垫圈及其制作方法 - Google Patents

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余忠花
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Abstract

本发明公开了一种航空缓冲橡胶垫圈及其制作方法，在制作垫圈主体时选用了一种耐臭氧、耐大气老化、高低温性能优异的硅橡胶作为材料；垫圈主体表面包覆有经编针织布增强层；其制造过程使用加入晶须增强的溶盐模芯，解决了垫圈主体中空腔体的模型问题。这种航空缓冲橡胶垫圈适用温区达到-50℃～250℃，自重降低20%，振动传递降低80%，耐臭氧、大气老化性能提高，飞行寿命、维护周期大大增长，可降低飞行器的维修维护成本。

Description

一种航空缓冲橡胶垫圈及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种航空缓冲橡胶垫圈结构及其加工方法，属于橡胶制品及其加工技术领域。
背景技术
在航空飞行器设计过程中，为保证减小发动机进出气道的振动传递，保证机内仪器仪表正常工作，需对相关部位进行可靠的缓冲保护，这就涉及到相关缓冲装置的设计、制造等相关的工作。
以往的飞行器设计中，因受材料和工艺方法的限制，对缓冲装置的需求仅限于满足使用，对于产品的结构性、耐久性等保证往往不够充分，产品功能性差、结构复杂、飞行寿命短、更换过程繁琐、维护成本高。在先进飞行器的设计中，为了达到更优的整机综合性能，设计师***对装置的飞行寿命、结构复杂性、可维修性等都提出了更高的要求，为满足此需求，需要制造一种结构简单、功能性强、飞行寿命长，维护便利的新型航空缓冲装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于航空飞行器进出气道缓冲装置（缓冲橡胶垫圈）及其加工方法，解决原有缓冲装置结构复杂、飞行寿命短、更换过程繁琐、维护成本高等问题，该缓冲装置也可用于有缓冲减震需求的其它管路连接结构。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，包含如下步骤：
制作模芯：采用水溶性盐与晶须浇筑成型得到模芯，所述模芯为垫圈中空腔体的水溶性内模芯；
制作橡胶垫圈下坯料：使用下坯料模具将硅橡胶压制成型，得到橡胶垫圈下坯料；
制作橡胶垫圈主体：将橡胶垫圈下坯料、模芯、橡胶垫圈上坯料放入硫化成形模中热硫化成形，得到橡胶垫圈主体，所述橡胶垫圈上坯料是由硅橡胶裁剪而得；
包覆经编针织布：使用胶粘剂将经编针织布包覆在橡胶垫圈主体表面，待胶粘剂固化；
冲孔：使用冲孔机在包覆了经编针织布的橡胶垫圈主体上冲孔；
溶模：用清水冲洗冲孔后的橡胶垫圈主体，使橡胶垫圈主体中的模芯溶解，得到航空缓冲橡胶垫圈的成品。
所述制作模芯具体是：将KNO3:NaNO3:晶须按质量比1:3:1.5混合，置于220~250℃烘箱内加热熔融，搅拌均匀后用浇筑模浇筑成型，固化后取出，修除浇流道溢料即得。
所述制作橡胶垫圈主体具体是：将橡胶垫圈下坯料、模芯、橡胶垫圈上坯料放入经预热的硫化成形模中，在175℃、4.5MPa条件下15分钟热硫化成形，得到的硫化件停放24小时后，置于干净磁盘，放入200℃烘箱中恒温再硫化8小时，取出后再停放24小时后即得。
所述溶模具体是：所用清水为20~60℃，清洗后的橡胶垫圈在100℃以下干燥。
所述橡胶垫圈上坯料和下坯料，均选用耐臭氧、耐大气老化、高低温性能优异的硅橡胶。
一种航空缓冲橡胶垫圈，包括垫圈主体和中空腔体,所述垫圈主体表面设有经编针织布增强层，垫圈主体上还设有联通所述空腔体的安装孔。
所述垫圈主体与经编针织布增强层使用胶粘剂平整贴合在一起。
所述中空腔体为“O”形截面的圆环腔。
所述垫圈主体的截面上部呈半圆形，下部呈矩形。
所述安装孔为四个，均匀分布在垫圈主体的内侧。
由于采用了上述技术方案，本发明一种航空缓冲橡胶垫的工艺过程易于实现，产品合格率高，制品可在-50℃～250℃的空气环境长期工作，采用的中空腔体结构不仅提高了材料的利用率，减轻了缓冲垫圈的重量，同时还提供了更加优异的缓冲效果，极大的降低了振动传递。经检测和试验证明，本发明所述的一种航空橡胶缓冲胶圈较同规格原有丁腈橡胶、天然橡胶缓冲胶圈，适用温区扩大到-50℃～250℃，自重降低20%，振动传递降低80%以上，耐臭氧老化、耐大气老化性能显著提高，飞行寿命可达到20000小时以上，维护周期延长5倍。
附图说明
图1是本发明航空缓冲橡胶垫圈的结构示意图；
图2是本发明所述模芯的浇筑模示意图；
图3是本发明所述下坯料模具的示意图；
图4是本发明所述硫化成形模的示意图；
图5是本发明航空缓冲橡胶垫圈的安装示例图；
图中：1-垫圈主体，2-经编针织布增强层，3-中空腔体，4-安装孔，5-模芯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制依据。
如图1，一种航空缓冲橡胶垫圈，包括垫圈主体1和中空腔体3,所述主体1表面设有经编针织布增强层2，主体1上还设有联通所述空腔体3的安装孔4。所述垫圈主体1与经编针织布增强层2使用胶粘剂平整贴合在一起。所述中空腔体3为“O”形截面的圆环腔。所述垫圈主体1的截面上部呈半圆形，下部呈矩形。所述安装孔4为四个，均匀分布在垫圈主体1的内侧。
上述橡胶垫圈材料选用耐臭氧、耐大气老化、高低温性能优异的硅橡胶。
上述编针织布是由一组或几组经纱在经编针织机上同时编织成圈、相互串套而成的针织物。在这种针织物中，一组经纱的每根纱线在一个线圈横列中只形成一个或两个线圈，然后在下一横列中再形成线圈。由一根纱线形成的线圈沿着针织物的经向配置。采用经编针织布增强层2可以有效地增强航空缓冲橡胶垫圈的各种结构性能。
这种航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，包含如下步骤：
制作模芯：采用水溶性盐与晶须浇筑成型得到模芯，所述模芯为垫圈中空腔体的水溶性内模芯；具体地，将KNO3:NaNO3:晶须按质量比1:3:1.5混合，置于220~250℃烘箱内加热熔融，搅拌均匀后用浇筑模浇筑成型，固化后取出，修除浇流道溢料即得。使用的模芯模具如图2。
制作橡胶垫圈下坯料：使用下坯料模具将硅橡胶压制成型，得到橡胶垫圈下坯料；如图3的下坯料模具，用液压机将硅橡胶冷压成型。
制作橡胶垫圈主体：将橡胶垫圈下坯料、模芯、橡胶垫圈上坯料放入硫化成形模中热硫化成形，得到橡胶垫圈主体，所述橡胶垫圈上坯料是由硅橡胶裁剪而得；具体地，将橡胶垫圈下坯料、模芯、橡胶垫圈上坯料放入经预热的硫化成形模中，在175℃、4.5MPa条件下15分钟热硫化成形，得到的硫化件停放24小时后，置于干净磁盘，放入200℃烘箱中恒温再硫化8小时，取出后再停放24小时后即得。如图4为制作橡胶垫圈主体的硫化成形模。
包覆经编针织布：使用特制胶粘剂将经编针织布平整贴合地包覆在橡胶垫圈主体表面，经12h室温固化。
冲孔：使用冲孔机在包覆了经编针织布的橡胶垫圈主体上冲孔；
溶模：用20~60℃的清水冲洗冲孔后的橡胶垫圈主体，使橡胶垫圈主体中的模芯溶解，清洗后的橡胶垫圈在100℃以下干燥，得到航空缓冲橡胶垫圈的成品。
这种航空缓冲橡胶垫圈安装后如图5所示，将本发明的橡胶缓冲垫圈表面涂覆硅胶密封胶后套在已经固定的管路凸头上，再将管路凸头与管路凹头对接，使其对缓冲橡胶垫圈形成压缩，固定管路凹头即可完成安装。这种航空缓冲橡胶垫圈适用温区达到-50℃～250℃，自重降低20%，振动传递降低80%，耐臭氧、大气老化性能提高，飞行寿命、维护周期大大增长，可降低飞行器的维修维护成本。

Claims (10)

1.一种航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，其特征在于：包含如下步骤：
制作模芯：采用水溶性盐与晶须浇筑成型得到模芯，所述模芯为垫圈中空腔体的水溶性内模芯；
制作橡胶垫圈下坯料：使用下坯料模具将硅橡胶压制成型，得到橡胶垫圈下坯料；
制作橡胶垫圈主体：将橡胶垫圈下坯料、模芯、橡胶垫圈上坯料放入硫化成形模中热硫化成形，得到橡胶垫圈主体，所述橡胶垫圈上坯料是由硅橡胶裁剪而得；
包覆经编针织布：使用胶粘剂将经编针织布包覆在橡胶垫圈主体表面，待胶粘剂固化；
冲孔：使用冲孔机在包覆了经编针织布的橡胶垫圈主体上冲孔；
溶模：用清水冲洗冲孔后的橡胶垫圈主体，使橡胶垫圈主体中的模芯溶解，得到航空缓冲橡胶垫圈的成品。
2.根据权利要求1所述的航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，其特征在于：所述制作模芯具体是：将KNO3:NaNO3:晶须按质量比1:3:1.5混合，置于220~250℃烘箱内加热熔融，搅拌均匀后用浇筑模浇筑成型，固化后取出，修除浇流道溢料即得。
3.根据权利要求1所述的航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，其特征在于：所述制作橡胶垫圈主体具体是：将橡胶垫圈下坯料、模芯、橡胶垫圈上坯料放入经预热的硫化成形模中，在175℃、4.5MPa条件下15分钟热硫化成形，得到的硫化件停放24小时后，置于干净磁盘，放入200℃烘箱中恒温再硫化8小时，取出后再停放24小时后即得。
4.根据权利要求1所述的航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，其特征在于：所述溶模具体是：所用清水为20~60℃，清洗后的橡胶垫圈在100℃以下干燥。
5.根据权利要求1所述的航空缓冲橡胶垫圈的制作方法，其特征在于：所述橡胶垫圈上坯料和下坯料，均选用耐臭氧、耐大气老化、高低温性能优异的硅橡胶。
6.一种航空缓冲橡胶垫圈，包括垫圈主体（1）和中空腔体（3），其特征在于：所述垫圈主体（1）表面设有经编针织布增强层（2），垫圈主体（1）上还设有联通所述空腔体（3）的安装孔。
7.根据权利要求6所述的航空缓冲橡胶垫圈，其特征在于：所述垫圈主体（1）与经编针织布增强层（2）使用胶粘剂平整贴合在一起。
8.根据权利要求6所述的航空缓冲橡胶垫圈，其特征在于：所述中空腔体（3）为“O”形截面的圆环腔。
9.根据权利要求6所述的航空缓冲橡胶垫圈，其特征在于：所述垫圈主体（1）的截面上部呈半圆形，下部呈矩形。
10.根据权利要求6所述的航空缓冲橡胶垫圈，其特征在于：所述安装孔为四个，均匀分布在垫圈主体（1）的内侧。
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