專利名稱：一種用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車配件領(lǐng)域，更具體地說涉及一種用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管及其制造方法。
背景技術(shù)：
由于全球石油資源的不斷開采，及全球石油供應(yīng)鏈造成的長期威脅，導(dǎo)致全球石油價格不斷上漲。為了降低汽車油耗，占領(lǐng)市場份額，增加燃油經(jīng)濟(jì)性能，國內(nèi)主機(jī)廠使用改善的渦輪增壓柴油發(fā)動機(jī)，從而達(dá)到節(jié)約能源，增加效率的效果。發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，汽車動力大小靠發(fā)動機(jī)輸出功率，發(fā)動機(jī)功率大耗油量大， 為了持續(xù)改進(jìn)，國內(nèi)主機(jī)廠紛紛改變發(fā)展方向，借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn)，發(fā)動機(jī)追求高升高率，渦輪增壓發(fā)動機(jī)成為研發(fā)方向。渦輪增壓系統(tǒng)包括渦輪增壓器、中冷氣、進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進(jìn)排氣管道。渦輪增壓器是一種利用發(fā)動機(jī)排氣中的剩余能量來工作的空氣泵。廢氣驅(qū)動渦輪葉輪總成，它與壓氣機(jī)葉輪相連接，渦輪增壓器的軟管，主要是連接于渦輪增壓器與中冷器和中冷器與發(fā)動機(jī)間，輸送由渦輪增壓器增壓的氣體至中冷器冷卻，由中冷器輸送到發(fā)動機(jī)。渦輪增壓器的軟管，把有發(fā)動機(jī)排出的高溫高壓的混有燃油廢氣汽輸送到渦輪， 增壓后由軟管輸送到中冷器冷卻，再有軟管輸送到發(fā)動機(jī)，使得這些排出的廢氣二次燃燒。 這樣提高了燃油的燃燒效率，減少了廢氣排放。因此使用該項(xiàng)技術(shù)具有環(huán)保、節(jié)能的功效。 由于發(fā)動機(jī)的工作環(huán)境溫度可達(dá)到200度以上，因此要求橡膠軟管材料具有耐高溫性能， 能承受突然的增壓力，并具有耐油性能。而普通的橡膠材料不具備這樣的性能，需要使用特殊的橡膠材料。渦輪增壓器的軟管在材料選型、配方設(shè)計、工藝設(shè)計、試驗(yàn)驗(yàn)證方面都很重要，目前國內(nèi)尚不具備這些綜合開發(fā)和驗(yàn)證能力，因此該項(xiàng)軟管技術(shù)目前是國際領(lǐng)先項(xiàng)目。渦輪增壓器的軟管的材料選型方面，要考慮能耐200度高溫和發(fā)動機(jī)排出的混合燃油氣體(可能是汽油、柴油、氣體)；在配方設(shè)計時，要考慮到耐高溫?zé)嵊秃蟮挠捕茸兓?、體積變化率、強(qiáng)力變化率、伸長變化率等方面考慮；在骨架層選擇方面要考慮到耐高溫性能，選擇強(qiáng)力高，熱收縮小的骨架材料；在試驗(yàn)設(shè)備上，要選擇模擬汽車上的工作狀態(tài)的脈沖試驗(yàn)機(jī)。“高溫”是渦輪增壓器運(yùn)作時面臨的最大考驗(yàn)。渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時，首先接觸的便是由引擎排出的高溫廢氣(第一熱源)，其推動渦輪葉輪并帶動了另一側(cè)的壓氣機(jī)葉輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)。 整個葉片輪軸的轉(zhuǎn)速動輒120000-160000rpm。所以渦輪軸高速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的熱量非常驚人 (第二熱源)，再加上空氣經(jīng)壓氣機(jī)葉輪壓縮后所提高的溫度(第三熱源)，這三者成為渦輪增壓器最最嚴(yán)峻的高溫負(fù)擔(dān)。渦輪增壓器成為一個集高溫原件于一體的獨(dú)立工作系統(tǒng)。 所以“散熱”對于渦輪增壓器非常重要。渦輪本體內(nèi)部有專門的機(jī)油道(散熱及潤滑)，有不少更同時設(shè)計有機(jī)油道以及水道，通過油冷及水冷雙重散熱，降低增壓器溫度。發(fā)動機(jī)設(shè)有中冷氣，以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度，防止發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震。中冷器的面積及厚度越大，其散熱能力越強(qiáng)。因?yàn)槊娣e和厚度大，其內(nèi)的小扁管數(shù)量、長度和散熱葉片等皆隨之增加，中冷器內(nèi)的高溫壓縮空氣及中冷器外的大氣就有更多的接觸面積及接觸時間， 熱交換(散熱)的面積和時間更充分，降溫效果更好。雖然大容量中冷器有更好的冷卻效能，但其加長了散熱路徑和增大了進(jìn)氣容度，會帶來相對的壓力損失，TurboLag容易變大另外，現(xiàn)有的渦輪增壓膠管的生產(chǎn)工藝流程是(氟硅膠)配料一密煉機(jī)密煉一開煉機(jī)冷卻下片一貼合一卷筒一排氣一再卷硅膠一再排氣一套模貼產(chǎn)品圖號/日期定型一硫化一切割一二段硫化一檢驗(yàn)一產(chǎn)品清潔一包裝；中冷卻管生產(chǎn)工藝流程是配料一密煉機(jī)密煉一開煉機(jī)冷卻下片一擠出機(jī)擠出內(nèi)膠層一針織一擠出機(jī)擠出外膠層一冷卻一切割一穿模硫化一清洗一切割一二段硫化一檢驗(yàn)包裝入庫。中冷器管擠出工藝由一條擠出線同時完成， 這種生產(chǎn)工藝流程較為先進(jìn)，采用全機(jī)聯(lián)動形式，激光測徑儀控制內(nèi)徑和外徑，若尺寸微有波動測徑儀信號會自動反饋到主控柜，擠出機(jī)速度將進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)，便于控制內(nèi)、外徑尺寸。全線聯(lián)動擠出線產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，合格率高，生產(chǎn)效率高，從而降低了生產(chǎn)成本；整線擠出有利于針織層與外膠層之間的粘合力，由于渦輪增壓器的使用條件苛刻，汽車行駛過程中有不同程度的突然增壓和突然增溫現(xiàn)象，發(fā)動機(jī)、中冷氣、渦輪增壓器之間的連接靠的是橡膠管，橡膠管承壓能力、附著力、耐高溫性尤為重要。其中附著力與配方設(shè)計和紗線選型有關(guān)外，擠出機(jī)口型設(shè)計和整條線聯(lián)動生產(chǎn)有密切的關(guān)系，整線生產(chǎn)有利于產(chǎn)品附著力的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種耐高溫、耐老化、耐臭氧、脈沖性能好、內(nèi)徑小、空間形狀復(fù)雜、價格低、質(zhì)量好，產(chǎn)品具有競爭優(yōu)勢的橡膠管。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管，其膠管由內(nèi)向外依次為內(nèi)橡膠層、纖維線增強(qiáng)層和外橡膠層，所述的內(nèi)橡膠層和外管橡膠層都包括下列組分
氟硅橡膠88重量份硫化劑雙二四1. 2重量份硫化劑雙二五0. 8重量份駱駝粉8重量份抗雙劑AA-8011重量份耐熱劑1重量份合計100重量份采用這種組分的膠管，利用硫化劑的耐熱性來提高耐熱性縮短硫化時間，換句話說，傳統(tǒng)的用硫磺硫化的膠管的耐熱溫度為150度，而用過氧化物硫化的膠管的耐熱溫度為170度，同時，傳統(tǒng)的硫磺硫化所需的時間是40分鐘，而用過氧化物硫化所需的時間是20 分鐘，大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)省生產(chǎn)成本。作為改進(jìn)，所述的纖維線增強(qiáng)層是芳綸線層。以前傳統(tǒng)的做管子是網(wǎng)眼的增強(qiáng)層， 采用這種方式管子收縮大，膠管強(qiáng)力也受影響，最終影響產(chǎn)品的脈沖性能?，F(xiàn)在采用網(wǎng)格方式的纖維線增強(qiáng)層，管子收縮率小，不影響管子強(qiáng)力，是充分發(fā)揮芳綸線的強(qiáng)度高、伸長率小、脈沖性能好的特性，使冷卻水管的強(qiáng)度更高。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是，提供一種能保證擠出生產(chǎn)工藝，解決了手工制作方式，其生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品壁厚控制困難，壁厚容易出現(xiàn)偏心，這樣的產(chǎn)品在裝車過程中上卡箍后受力不均勻，這樣的產(chǎn)品在汽車行駛過程中產(chǎn)品受內(nèi)壓力后容易泄漏，有嚴(yán)整的質(zhì)量隱患，重者燒車，輕者汽車無法行駛。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的用于渦輪增壓管的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟①按下列組分將膠料送入密煉機(jī)混煉；所述膠料的組分為
氟硅橡膠88重量份硫化劑雙二四1. 2重量份硫化劑雙二五0. 8重量份駱駝粉8重量份抗雙劑AA-8011重量份耐熱劑1重量份合計100重量份;②將密煉后的膠料進(jìn)行快檢試驗(yàn)，指定指標(biāo)參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時間，以便于后面工序中的擠出工藝中橡膠和與芳綸線的粘合；③將膠料放入直型機(jī)頭的120擠出機(jī)擠出內(nèi)膠層；④根據(jù)管子的內(nèi)徑和外徑選擇相應(yīng)針數(shù)的針織機(jī)在擠出的內(nèi)管橡膠層上編織纖維線增強(qiáng)層，得到半成品；⑤在120擠出機(jī)上用T型機(jī)頭在步驟④得到的半成品外擠出外膠層；⑥膠管切斷，進(jìn)入硫化罐硫化；⑦膠管洗滌、割頭，得到膠管；⑧噴碼標(biāo)示。所述的步驟①中膠料采用逆向混合的方法，采用15 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進(jìn)水溫度控制在20°C以下，混煉后的出膠溫度為150°C 160°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，硫化劑最后加入。所述的步驟③中直型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為90°C、喂料口的溫度為55°C、內(nèi)管的外徑為 30-100mm。所述的步驟④中針織機(jī)的節(jié)距為網(wǎng)扣狀。所述的步驟⑤中T型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為90°C、喂料口的溫度為55°C、外管的外徑為 30-100mm。所述的硫化時間為20分鐘。采用以上所述的生產(chǎn)工藝后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1)由于膠管經(jīng)擠出機(jī)擠出內(nèi)膠層后，直接進(jìn)行纖維線纏繞，取消了傳統(tǒng)的噴淋裝置和工藝，而且噴淋(甲苯)污染環(huán)境，不利于人體健康。經(jīng)過內(nèi)膠直接纏繞線與外膠擠出， 使內(nèi)橡膠層、纖維線增強(qiáng)層及外橡膠層之間粘合的很好，直接達(dá)到粘合的效果，因此簡化了生產(chǎn)工藝，節(jié)約了成本，產(chǎn)品質(zhì)量好，有利于汽車在臨界點(diǎn)的行駛中產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，不會分層爆裂；2)在步驟①中膠料采用逆向混合的方法混合，是防止膠料過熱焦燒，可以填加小料和其他輔助材料在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，這樣不會造成溫度的上升；過氧化物硫化劑最后加入，并在開煉機(jī)上補(bǔ)煉，這樣可以使膠料充分混煉均勻，保證半成品膠料的質(zhì)量，有利于擠出和產(chǎn)品功能性能的保證。


圖1是本發(fā)明橡膠管的結(jié)構(gòu)視圖；圖2是本發(fā)明橡膠管的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。由圖1、圖2所示的本發(fā)明用于渦輪增壓橡膠管1，其膠管由內(nèi)向外依次為內(nèi)橡膠層3、纖維線增強(qiáng)層4和外橡膠層5，所述的內(nèi)橡膠層和外管橡膠層都包括下列組分
三元乙丙橡膠100重量份過氧化物硫化劑5重量份交聯(lián)劑TAIC2. 5重量份防老劑RD2重量份補(bǔ)強(qiáng)劑55080重量份增塑劑225012重量份硬脂酸的1. 5重量份合計203重量份;所述的纖維線增強(qiáng)層4是芳綸線層。所述的橡膠管1的兩端設(shè)置有卡合部2，卡合部2可以是彈簧卡箍，能夠?qū)⑾鹉z管 1安裝在對接件上，用卡箍緊固，保證橡膠管子不脫落，不漏水。本發(fā)明冷卻水管的制造方法，它包括以下步驟它包括以下步驟①按下列組分將膠料送入密煉機(jī)混煉；所述膠料的組分為Γ 氟硅橡膠88重量份
硫化劑雙二四1.2重量份
硫化劑雙二五0. 8重量份
駱駝粉8重量份
抗雙劑ΑΑ-8011重量份
耐熱劑1重量份
合計100重量份；②將密煉后的膠料進(jìn)行快檢試驗(yàn)，指定指標(biāo)參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時間，以便于后面工序中的擠出工藝中橡膠和與芳綸線的粘合；③將膠料放入直型機(jī)頭的120擠出機(jī)擠出內(nèi)膠層；④根據(jù)管子的內(nèi)徑和外徑選擇相應(yīng)針數(shù)的針織機(jī)在擠出的內(nèi)管橡膠層上編織纖維線增強(qiáng)層，得到半成品；⑤在120擠出機(jī)上用T型機(jī)頭在步驟④得到的半成品外擠出外膠層；⑥膠管切斷，進(jìn)入硫化罐硫化；⑦膠管洗滌、割頭，得到膠管；⑧噴碼標(biāo)示。所述的步驟①中膠料采用逆向混合的方法，采用15 20RPM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，冷卻水的進(jìn)水溫度控制在20°C以下，混煉后的出膠溫度為150°C 160°C，可以允許填料和助劑在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，硫化劑最后加入。所述的步驟③中直型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為90°C、喂料口的溫度為55°C、內(nèi)管的外徑為 30-100mm。所述的步驟④中針織機(jī)的節(jié)距為網(wǎng)扣狀。所述的步驟⑤中T型機(jī)頭的機(jī)頭溫度為90°C、喂料口的溫度為55°C、外管的外徑為 30-100mm。所述的硫化時間為20分鐘。
權(quán)利要求
1. 一種用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管，其由內(nèi)向外依次包括內(nèi)橡膠層、纖維線增強(qiáng)層和外橡膠層，其特征在于所述的內(nèi)橡膠層以及外管橡膠層都包括下列組分氟硅橡膠88重量份硫化劑雙二四1.2重量份硫化劑雙二五0.8重量份駱駝粉8重量份抗雙劑AA-8011重量份耐熱劑1重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管，其特征在于所述的纖維線增強(qiáng)層是芳綸線層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管，其特征在于芳綸線以網(wǎng)格的形式編織在所述內(nèi)橡膠層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管，其特征在于所述冷橡膠管兩端設(shè)置有卡合部。
5.一種制造用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管的方法，包括以下步驟 ①按下列組分將膠料送入密煉機(jī)混煉；所述膠料的組分為氟硅橡膠88重量份硫化劑雙二四1.2重量份硫化劑雙二五0.8重量份駱駝粉8重量份抗雙劑AA-8011重量份耐熱劑1重量份；②將密煉后的膠料進(jìn)行快檢試驗(yàn)，指定指標(biāo)參數(shù)來控制膠料的門尼粘度、焦燒時間；③將膠料放入擠出機(jī)擠出內(nèi)橡膠層；④在擠出的內(nèi)橡膠層上編織纖維線增強(qiáng)層，得到半成品；⑤在步驟④得到的半成品外擠出外膠層；⑥膠管切斷，硫化罐硫化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟①中膠料采用逆向混合的方法，密煉機(jī)轉(zhuǎn)速為15 20轉(zhuǎn)/分，冷卻水的進(jìn)水溫度小于20°C，混煉后的出膠溫度為 150°C 160°C，膠料在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，硫化劑最后加入。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟③中擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為 90°C、喂料口的溫度為55°C、內(nèi)橡膠管的外徑為30-100mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟④中編織節(jié)距為網(wǎng)扣狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的步驟⑤中擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為90°C、喂料口的溫度為55°C、外橡膠管的外徑為30-100mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于硫化時間為20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供用于渦輪增壓空氣泵的橡膠管及其制造方法，該橡膠管包括內(nèi)橡膠層、外橡膠層以及纖維線增強(qiáng)層。本發(fā)明由于膠管經(jīng)擠出機(jī)擠出內(nèi)膠層后，直接進(jìn)行纖維線纏繞，取消了傳統(tǒng)的噴淋裝置和工藝，有利于人體健康。經(jīng)過內(nèi)橡膠層直接纏繞線與外膠擠出，使內(nèi)橡膠層、纖維線增強(qiáng)層及外橡膠層之間粘合的很好，直接達(dá)到粘合的效果，因此簡化了生產(chǎn)工藝，節(jié)約了成本；另外填料可在轉(zhuǎn)子的機(jī)械作用下先行混合，這樣不會造成溫度的上升；過氧化物硫化劑最后加入，并在開煉機(jī)上補(bǔ)煉，這樣可以使膠料充分混煉均勻，保證半成品膠料的質(zhì)量，有利于擠出和產(chǎn)品功能性能的保證。
文檔編號F16L11/08GK102305317SQ20111023799
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者蔣亨雷 申請人:浙江峻和橡膠科技有限公司