CN113154145A - 一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于新材料结构技术领域，具体涉及一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管及其生产方法，包括耐磨陶瓷、内胶、帘布加强层、金属加强层、外胶，耐磨陶瓷的外侧固定在内胶上，使得耐磨陶瓷作为软管的最内侧，内胶外侧覆盖一层或多层帘布加强层，在帘布加强层的外侧设置有金属加强层，金属加强层外侧覆盖外胶，形成能够耐高压的复合材料，在1.6MPa内部压力下，不会发生大变形爆裂，橡胶陶瓷软管采用一次连续成型，一次整体硫化工艺生产，将耐磨陶瓷和橡胶软管相粘合，生产成本低且工艺简单，生产出的橡胶陶瓷软管质量好。
Description
技术领域
本申请属于新材料结构技术领域，具体涉及一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管及其生产方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
橡胶耐高压软管由于其具有较好的柔性，弯曲半径小，在矿山，基础建设等行业物料，泥浆输送有着广泛的应用，由于所输送物料较硬，较大，压力大，橡胶软管内胶磨损很快，需要经常更换，而陶瓷较硬，耐磨性较好，将两者优点结合在一起，使柔性橡胶软管寿命增加数倍，降低使用成本，避免材料浪费。
目前，现有橡胶耐高压软管包括橡胶基体，橡胶基体为空心圆柱结构，橡胶基体内壁镶嵌有耐磨陶瓷，且排列整齐有序，耐磨陶瓷为正六边形结构，顶部设有圆弧面，圆弧面镶嵌在橡胶基体内，现有的耐磨陶瓷橡胶软管采用预硫化和硫化结合的工艺，将特殊结构的耐磨陶瓷镶嵌在橡胶软管内壁，但现有技术具有以下需要解决的问题：
1、现有技术的橡胶软管不能耐高压，橡胶软管只包括橡胶基体，并没有其它功能层，橡胶基体是很软的，且压力很小就会变形很大，到一定程度，例如1.6MPa就会爆裂；
2、橡胶软管切割不容易，橡胶软管内的正六边形陶瓷交叉且紧密排列，间隙小于等于1mm，无法使用切刀，一刀切开，切刀陶瓷时，陶瓷之间的缝隙为不规则形状，所以切割不容易；
3、现有的橡胶软管生产工艺复杂，成本高，橡胶软管采用预硫化工艺，先将耐磨陶瓷和橡胶基体预硫化成陶瓷橡胶板，然后再缠绕在专有模具上定型，再放入硫化罐内硫化，这两次硫化，生产工艺复杂，生产成本高；
4、橡胶软管不能弯曲，橡胶软管内的正六边形陶瓷交叉且紧密排列，间隙小于等于1mm，如果弯曲时，陶瓷会紧紧刚性相碰撞，无法弯曲，所以现有的橡胶软管不具有柔性。
发明内容
本申请为了解决上述问题，本申请提出了一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管及其生产方法。
本申请的第一目的是提供一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管的生产方法，橡胶陶瓷软管采用一次连续成型，一次整体硫化工艺生产，将耐磨陶瓷和橡胶软管相粘合，生产成本低且工艺简单，生产出的橡胶陶瓷软管质量好。
本申请的第二目的是提供一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，将特殊形状的耐磨陶瓷和橡胶软管相粘合，不仅耐磨，而且耐高压，柔性好，弯曲半径小。
为了实现上述第一目的，本申请采用如下技术方案：
一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管生产方法，包括以下步骤：
S1、将耐磨陶瓷呈规律缠绕在芯轴上；
S2、在粘合剂干燥后，缠绕内胶胶片，将耐磨陶瓷紧紧缠绕在芯轴上；
S3、与芯轴成角度，缠绕帘布加强层，使其具有耐高压能力；
S4、在帘布加强层上缠绕直径为4mm-10mm的螺旋钢丝，或呈规律排列在帘布加强层套设低碳钢钢环作为金属加强层；
S5、螺旋缠绕外胶；
S6、在整体外表面，缠绕多层硫化用水布，整体放入硫化罐内硫化；硫化条件为温度150℃蒸汽，罐内压力为0.4-0.5MPa，硫化时间为160min-240min；硫化完成，卸掉水布，制成柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，待冷却后从芯轴上抽出。
进一步的，步骤S1中，先将耐磨陶瓷通过粘合胶呈规律的粘在一层布上，然后将布规律的缠绕在芯轴上。
进一步的，相邻耐磨陶瓷之间的间隔不小于3mm。
为实现本申请的第二目的，本申请采用如下技术方案：
一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，包括耐磨陶瓷、内胶、帘布加强层、金属加强层、外胶，耐磨陶瓷的外侧固定在内胶上，使得耐磨陶瓷作为软管的最内侧，内胶外侧覆盖一层或多层帘布加强层，在帘布加强层的外侧设置有金属加强层，金属加强层外侧覆盖外胶。
进一步的，内胶为橡胶层。
进一步的，帘布加强层包括多层的布，布的材料包括聚酯材料或尼龙材料。
进一步的，多层的布螺旋缠绕在内胶的外侧。
进一步的，金属加强层为螺旋绕设在帘布加强层外侧或金属加强层为套设在帘布加强层外侧的金属环。
进一步的，外胶为具有耐老化、耐腐蚀功能的橡胶层。
进一步的，耐磨陶瓷为正方型或平行四边型或正六边型或长方型的立方体。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
1、柔性可弯曲橡胶陶瓷软管具有内胶，帘布加强层，金属加强层，外胶等结构，并形成能够耐高压的复合材料，在1.6MPa内部压力下，不会发生大变形爆裂。
2、使用切刀，切割到耐磨陶瓷时，由于耐磨陶瓷之间有3mm的缝隙，切刀很容易就将其切断。
3、本发明的生产方法为一次连续成型，一次整体硫化。没有预硫化或二次硫化，生产成本低。
4、耐磨陶瓷形状为平行四边形或正方形，间隙排列，如果要弯曲时，间隙间的陶瓷会变形，陶瓷不会紧紧刚性相碰，从而能使其弯曲时，弯曲半径很小，具有较好柔性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请软管的纵截面结构示意图。
图2为本申请软管的横截面结构示意图。
图3为本申请耐磨陶瓷的一种形式的正视图结构示意图。
图4为本申请图3中耐磨陶瓷的侧视图结构示意图。
图5为本申请耐磨陶瓷的另一种形式的正视图结构示意图。
图6为本申请图5中耐磨陶瓷的侧视图结构示意图。
图7为本申请软管内耐磨陶瓷的间隙结构示意图。
图8为本申请软管端头的整体结构示意图。
图9为本申请软管在一个方向的整体结构示意图。
图10为本申请软管在另一个方向的整体结构示意图。
图中：
1、耐磨陶瓷，2、内胶，3、帘布加强层，4、金属加强层，5、外胶，6、接头。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本申请作进一步说明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
实施例1
本实施例为一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，包括耐磨陶瓷1、内胶2、帘布加强层3、金属加强层4、外胶5，其中，耐磨陶瓷1有序间隔的排列在橡胶软管最内侧，耐磨陶瓷1的外侧固定在内胶2上，使得耐磨陶瓷1与内胶2固定连接在一起，内胶2外侧覆盖一层或多层帘布加强层3，在帘布加强层3的外侧设置有金属加强层4，使得金属加强层4绕设在帘布加强层3外侧，并在金属加强层4外侧覆盖外胶5，当金属加强层4为线型或丝型的金属丝或者金属条时，外胶5也与帘布加强层3连接在一起。
作为进一步的实施方案，本实施例中的内胶2为橡胶陶瓷软管最内侧具有一定厚度的橡胶层，该橡胶层能够将耐磨陶瓷1粘结住，并避免耐磨陶瓷1从橡胶层上脱落。
作为进一步的实施方案，本实施例的帘布加强层3由多层结构的布缠绕形成，主要材料为聚酯材料或尼龙材料的布，并缠绕多层形成帘布加强层3。
作为进一步的实施方案，本申请的金属加强层4的主要材料为低碳合金，由低碳合金制作而成的低碳合金钢丝螺旋缠绕在帘布加强层3的外侧或者低碳合金钢丝绕设成圆环型，且圆环型的低碳合金钢丝套设在帘布加强层3外侧。
作为进一步的实施方案，本申请的外胶5为具有耐老化、耐腐蚀功能的橡胶层。
作为进一步的实施方案，本实施例的耐磨陶瓷1为形状为平行四边形或正方形的棱体型，采用的材料为氧化铝陶瓷，边长L为12-25mm，当耐磨陶瓷1的形状为平行四边形时，边长L为12-25mm，高度H为8-25mm，并在橡胶软管内呈间隔排列，相邻耐磨陶瓷1之间的间隔大于等于3mm。
实施例2
本实施例在橡胶陶瓷软管的两侧安装接头6，进而形成端头，作为具体的实施方案，将法兰盘固定在橡胶陶瓷软管的边缘形成端头，本实施例中，接头6采用两个对称的分半式接头组成接头6，分半式接头包括连接板和半边法兰盘，当两个分半式接头组合后，利用螺栓将两块连接板固定在一起，连接板呈半圆弧型，连接板挤压软管上的外胶5，或通过融化软管端头处的外胶5，使得连接板内周与外胶5连接在一起，两块半边法兰盘组合在一起形成法兰接头。
实施例3
本实施例的耐磨陶瓷1还可以采用长方形或其具有较大间隙的正六边形，可以替换正方形或平行四边形的耐磨陶瓷1，但此时由于陶瓷间橡胶太多或整个软管使用的陶瓷太少，其耐磨性就会下降。
实施例4
本实施例公开柔性可弯曲橡胶陶瓷软管生产方法，具体步骤如下：
1、将耐磨陶瓷1呈规律缠绕在芯轴上，其实现过程为：先将耐磨陶瓷1通过粘合胶规律的粘在一层布上，该布具有一定宽度和长度，然后将布规律的缠绕在芯轴上。
在步骤1中，在耐磨陶瓷1外表面涂刷两层特殊的粘合剂，粘合剂为开姆洛克粘结剂。
2、在粘合剂干燥后，缠绕具有一定宽度，厚度的内胶2胶片，将耐磨陶瓷1紧紧缠绕在芯轴上。
3、根据进过计算设计的柔性可弯曲橡胶陶瓷软管结构，与芯轴成一定角度，缠绕帘布加强层3，缠绕多层，使其具有一定耐高压的能力。
4、完成帘布加强层3的缠绕后，继续缠绕直径为4mm-10mm的螺旋钢丝，或有规律排列一定数量的低碳钢钢环作为金属加强层4。
5、螺旋缠绕一定宽度，厚度的外胶5。
6、在整体外表面，缠绕多层硫化用水布，整体放入硫化罐内硫化。硫化条件为温度150℃蒸汽，罐内压力为0.4-0.5MPa，硫化时间为160min-240min。硫化完成，卸掉水布，制成柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，待冷却后从芯轴上抽出。
本发明具有的优点是：
优点1：能耐高压
柔性可弯曲橡胶陶瓷软管具有内胶2，帘布加强层3，金属加强层4，外胶5等结构，并形成能够耐高压的复合材料，在1.6MPa内部压力下，不会发生大变形爆裂。
优点2：切割容易
使用切刀，切割到耐磨陶瓷1时，由于耐磨陶瓷1之间有3mm的缝隙，切刀很容易就将其切断。
优点3：本发明的生产方法为一次连续成型，一次整体硫化。没有预硫化或二次硫化，生产成本低。
优点4：具有较好的柔性，弯曲半径很小。
耐磨陶瓷1形状为平行四边形或正方形，间隙排列，如果要弯曲时，间隙间的陶瓷会变形，陶瓷不会紧紧刚性相碰，从而能使其弯曲时，弯曲半径很小，具有较好柔性。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本申请的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管生产方法，其特征是，包括以下步骤：
S1、将耐磨陶瓷(1)呈规律缠绕在芯轴上；
S2、在粘合剂干燥后，缠绕内胶(2)胶片，将耐磨陶瓷(1)紧紧缠绕在芯轴上；
S3、与芯轴成角度，缠绕帘布加强层(3)，使其具有耐高压能力；
S4、在帘布加强层(3)上缠绕直径为4mm-10mm的螺旋钢丝，或呈规律排列在帘布加强层(3)套设低碳钢钢环作为金属加强层(4)；
S5、螺旋缠绕外胶(5)；
S6、在整体外表面，缠绕多层硫化用水布，整体放入硫化罐内硫化；硫化条件为温度150℃蒸汽，罐内压力为0.4-0.5MPa，硫化时间为160min-240min；硫化完成，卸掉水布，制成柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，待冷却后从芯轴上抽出。
2.如权利要求1所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管生产方法，其特征是，所述步骤S1中，先将耐磨陶瓷(1)通过粘合胶呈规律的粘在一层布上，然后将布规律的缠绕在芯轴上。
3.如权利要求1所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管生产方法，其特征是，相邻耐磨陶瓷(1)之间的间隔不小于3mm。
4.一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，包括耐磨陶瓷(1)、内胶(2)、帘布加强层(3)、金属加强层(4)、外胶(5)，耐磨陶瓷(1)的外侧固定在内胶(2)上，使得耐磨陶瓷(1)作为软管的最内侧，内胶(2)外侧覆盖一层或多层帘布加强层(3)，在帘布加强层(3)的外侧设置有金属加强层(4)，金属加强层(4)外侧覆盖外胶(5)。
5.如权利要求4所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，所述内胶(2)为橡胶层。
6.如权利要求4所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，所述帘布加强层(3)包括多层的布，布的材料包括聚酯材料或尼龙材料。
7.如权利要求6所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，所述多层的布螺旋缠绕在内胶(2)的外侧。
8.如权利要求4所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，所述金属加强层(4)为螺旋绕设在帘布加强层(3)外侧或金属加强层(4)为套设在帘布加强层(3)外侧的金属环。
9.如权利要求4所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，所述外胶(5)为具有耐老化、耐腐蚀功能的橡胶层。
10.如权利要求4所述的一种柔性可弯曲橡胶陶瓷软管，其特征是，所述耐磨陶瓷(1)为正方型或平行四边型或正六边型或长方型的立方体。
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