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  • 公司新聞

    高壓膠管最新技術(shù)文件

            高壓膠管是橡膠軟管中的高端產(chǎn)品,由于材料、設(shè)備的要求比較高,結(jié)構(gòu)、工藝復(fù)雜,其產(chǎn)品附加價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中、低壓膠管,成為膠管生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品競爭的焦點(diǎn)。該類產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛,涉及工程機(jī)械、采礦、冶金、石油、化工、航空、航海等領(lǐng)域。目前國內(nèi)外高壓膠管的發(fā)展幾乎朝高強(qiáng)度(高壓力)、大口徑、大長度的方向發(fā)展,且用戶在耐高溫、耐低溫、耐曲撓疲勞、耐特殊介質(zhì)和增大流量等方面提出了更高的要求,促進(jìn)和推動了高壓膠管產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。本文對高壓膠管使用的材料、設(shè)備、工藝、結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)等方面技術(shù)進(jìn)展做了介紹。


     使用的最新材料

            高壓膠管使用的材料分為非金屬材料和金屬材料,在高壓膠管生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用的非金屬材料有丁腈橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等,隨著技術(shù)的進(jìn)步和橡膠行業(yè)的發(fā)展,三元乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯、氯醚橡膠、氫化丁腈橡膠等逐步應(yīng)用于高壓膠管產(chǎn)品上,用于制造高性能、高附加價值的高壓膠管產(chǎn)品。非金屬增強(qiáng)材料有尼龍、聚酯纖維,隨著紡織行業(yè)的發(fā)展,芳綸纖維等高性能材料逐漸應(yīng)用于高壓膠管中。金屬材料有截面為圓形的鍍銅鋼絲、鍍鋅鋼絲作骨架層材料,隨著計算機(jī)仿真、試驗等技術(shù)的進(jìn)步,扁鋼絲(截面為橢圓形的鍍銅鋼絲)將會應(yīng)用于高壓膠管中。高壓膠管使用的新材料:(1)三元乙丙橡膠[1]:具有優(yōu)異的耐熱性、耐蒸氣性、耐天候老化、化學(xué)腐蝕及優(yōu)良的電絕緣性能,特別是對二醇醚制動液及植物油的抗耐性較好。適用于制造耐熱、耐蒸氣及耐強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的高壓膠管。(2)氯磺化聚乙烯橡膠:具有優(yōu)異的抗臭氧及天候老化性能,耐化學(xué)腐蝕性好,優(yōu)良的耐燃、耐油類及抗撕裂性能,適于制造耐強(qiáng) 腐 蝕 介 質(zhì)、耐 燃、耐臭氧老化要求的高壓 膠管,特別適用于制造在惡劣大氣環(huán)境下使用的膠管外層膠料。(3)氯醚橡膠:具有優(yōu)異的耐天候老化性,耐油、溶劑性能好,良好的耐燃和低透氣性能,適于制造耐油類、耐臭氧、耐天候老化和低透氣性高壓膠管。(4)氫化丁腈橡膠:具有優(yōu)異的耐油性、耐腐蝕、耐高低溫、耐氧化、耐動態(tài)疲勞、耐臭氧性能,適于制造耐油等特殊要求的高壓膠管。(5)丁腈橡膠/PVC:耐油、耐磨、耐臭氧性能優(yōu)異,擠出性能好,易加工,適于制造耐磨、耐臭氧環(huán)境下使用的高壓膠管外膠。(6)芳綸纖維:芳綸纖維具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸堿、質(zhì)量輕等優(yōu)良性能,其強(qiáng)度是鋼絲的 7倍 ,模 量 為 鋼 絲或玻璃纖維的2~3倍,韌性是鋼絲的2倍,質(zhì)量僅為 鋼 絲 的 1/5 左 右,在 450℃ 的 溫 度 下,不 分解,不熔化,且具有良好的絕緣性和抗老化性能,很長的生命周期[2]。(7)扁鋼絲:具有強(qiáng) 度 高、模量高、耐 高 溫 曲 撓 性、承 壓 性 能 好。尤 其 是 抗 扭轉(zhuǎn)、彎曲變形性能好。使用扁鋼絲制造的高壓鋼絲編織/纏繞膠管比使用高強(qiáng)度(超高強(qiáng)度)鋼絲制造的膠管的脈沖性能要好得多。3 工藝方法上的新改進(jìn)工藝方法主要表現(xiàn)為3方面:(1)軟芯法內(nèi)膠壓出及包塑 硫 化;(2)鐵 芯 法 內(nèi)、外 膠 管 坯 成 型;(3)鋼絲預(yù)成型。軟芯法,內(nèi)膠壓出采用塑料或耐高溫橡膠芯子,可有效解決鐵芯壓扁內(nèi)膠層,造成內(nèi)膠薄厚不勻的問題,另外產(chǎn)品外觀光滑光亮,規(guī)格尺 寸 準(zhǔn) 確,性 能 穩(wěn) 定,長度也比硬芯法有所增大,它適用于生產(chǎn)直徑為38mm 以下的大長度膠管[4];包塑硫化[5]采用擠出機(jī)在外膠層上包覆一層聚丙烯材料,可有效解決鉛對人體的危害和環(huán)境污染。硬芯法內(nèi)膠管坯擠出采用帶芯擠出工藝方法,直接采用擠出機(jī)將內(nèi)膠管坯包覆在鐵芯上,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的套管工藝方法,簡化了工藝流程。外膠管坯成型采用纏繞外膠片與鋼絲纏繞(編織)成型聯(lián)動的工藝方法,類似于纏水包布,采用搭接寬度為膠片寬 度 的1/2,此種工藝方法可替代擠出機(jī)包外膠或手工包外膠片的方法,減少能耗,降低成本。鋼絲纏繞成型采用機(jī)上預(yù)成型法代替機(jī)下預(yù)成型 法。機(jī)上預(yù)成型總體可分為塔輪預(yù)成型法、張力圈預(yù)成型法。塔輪預(yù)成型法通過更換不同直徑的塔輪,使鋼絲預(yù)成型后獲得滿足生產(chǎn)工藝要求的圈徑。張力圈預(yù)成型法通過張力圈調(diào)整鋼絲張力與前后預(yù)成型口型間的間距,使鋼絲預(yù)成型后獲得滿足生產(chǎn)工藝要求的圈徑和螺距。機(jī)上預(yù)成型方法可使鋼絲預(yù)成型后獲得均勻一致的圈徑和螺距,從而提高增強(qiáng)層的耐壓強(qiáng)度和脈沖性能。


     結(jié)構(gòu)設(shè)計上的創(chuàng)新
            高壓膠管的結(jié)構(gòu)由內(nèi)襯層、內(nèi) 膠 層、骨 架 層、中膠層、外膠層5部分組成。內(nèi)襯層直接與輸送介質(zhì)接觸,通常選用耐介質(zhì)性好、拉伸強(qiáng)度高、定伸應(yīng)力高、壓縮永久變形小、易加工的合成橡膠,為了滿足耐強(qiáng)極性介質(zhì)的使用要求,內(nèi)襯層采用聚四氟乙烯層與橡膠層復(fù)合而成,內(nèi)襯層表面附加一層膠片或粘合劑以提高與骨架材料的粘合。高壓膠管的承壓能力取決于增強(qiáng)層,由纖維/鋼絲編織、纏繞或編織纏繞復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法制作而成,增強(qiáng)層材料向著直徑小、高強(qiáng)度、輕質(zhì)方向發(fā)展。骨架層中多采用鋼絲編織體為增強(qiáng)層,超高壓膠管多采用鋼絲纏繞增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。中膠層采用與鋼絲粘著性能好的膠料壓成0.2~0.4mm 膠片制成,外膠層用耐磨性好、耐老化性能好的膠料制作,以保證 增 強(qiáng) 層 不 受 機(jī) 械 損 傷、化 學(xué) 腐 蝕、潮 濕 生 銹等。纏繞結(jié)構(gòu) 的 高 壓 膠 管 見 圖5,編 織 結(jié) 構(gòu) 的 高壓膠管見圖6。

    結(jié)論
    1)高壓膠管用內(nèi)膠材料向氫化丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠及內(nèi)膠內(nèi)襯尼龍、氟材料的方向發(fā)展;外膠向氯磺化聚乙烯橡膠、氯丁橡膠及丁腈橡膠/PVC共混膠方向發(fā)展。
    2)高壓膠管使用設(shè)備逐步向高精度、高 產(chǎn)能、自動化方向發(fā)展。國內(nèi)大型膠管生產(chǎn)廠家,在鋼絲編織管設(shè)備方面開始逐步使用目前最先進(jìn)的MR-15型、Seijin仿 RB-2型高速 編 織 機(jī);在 纏 繞管設(shè)備方面開始逐步擴(kuò)大意大利 VP公司新型鋼
    3)高壓膠管工藝方法上采用了軟心法、硬芯法代替了傳統(tǒng)的套管工藝;包塑工藝有效解決了鉛污染,起到了綠色環(huán)保的作用;鋼絲機(jī)上預(yù)成型法可有效提高膠管的耐壓強(qiáng)度和脈沖性能。
    4)高壓膠管結(jié)構(gòu)上在內(nèi)膠層上復(fù)合氟材料、尼龍等內(nèi)襯層,提高內(nèi)膠特殊介質(zhì)、溶劑的性能;向編纏化復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)展。
    5)高壓膠管產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)行有效的、最新的國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、歐標(biāo)、美標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn);原材料及測試用標(biāo)準(zhǔn)采用最新有限標(biāo)準(zhǔn)。

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