專利名稱：用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節及其制造方法
技術領域：
本發明涉及液體輸送管道領域，具體為一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節及其制造方法。
背景技術：
目前，管道是液體輸送時必不可少的部件，塑料管道多以聚烯烴為原料制成，和鋼管及其他金屬管道相比，塑料管道具有耐腐蝕、保溫、節能等優點，并以其質量輕、易加工、無銹蝕、耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、長壽命、摩擦系數小等優異性能而獲得廣泛應用，有逐步取代金屬管道的趨勢，如飲用水管、污水排放管、冷卻水管等，尤其是在采暖、制冷和中央空調等場合所用的冷熱水管道中，正逐步取代金屬管道成為空調用管的發展趨勢，大量塑料管道應用于中央空調管道和采暖主立管道、埋地管工程。然而，塑料管道的線膨脹系數較大，是金屬管道的近10倍，而空調用管內所輸送的水溫度變化較大，由于熱脹冷縮將使得 塑料管道發生較大線形膨脹或收縮，膨脹時不僅接頭處將產生較大的壓應力，管道也會被擠壓變形，收縮時接頭處又將產生較大的拉應力，管道也會被拉開裂。這都將嚴重威脅到塑料管道系統的安全使用。為了彌補這一缺陷，現在采用在塑料管道之間加設金屬收縮節和橡膠類單球體或雙球體伸縮節的方法，然而，塑料管道隨著溫度的升高其彈性模量會逐漸降低，其剛性強度也就隨著溫度的升高而降低，其所能產生的推力也隨之下降，因此小口徑的塑料管就無法產生足夠的推力推動金屬伸縮節彎曲，金屬伸縮節喪失補償作用。大口徑塑料管材雖然能推動金屬伸縮節，但因金屬伸縮節是根據金屬管道形變量小的特點而設計的，無法補償塑料管道因溫差引起的較大的伸縮量的要求，而且碳素鋼伸縮節易腐蝕、壽命短，不銹鋼伸縮節則價格昂貴性價比低。橡膠類單球體或雙球體伸縮節同樣存在著伸縮量偏小的缺陷。可見，目前的塑料管道輸送系統存在著缺陷。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷，提供一種的反映靈敏、自動補償、補償量大的管道連接件，本發明公開了用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節及其制造方法。本發明通過如下技術方案達到發明目的
一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節，包括橡膠球和法蘭，橡膠球的中部開有通孔，法蘭固定在橡膠球的兩端，其特征是還包括鋼圈，橡膠球的數量在3個或4個，橡膠球由內膠層、織物增強層、中膠層、外膠層和織物加固筋構成，內膠層在最內層，內膠層外依次包裹織物增強層、中膠層和外膠層，相鄰橡膠球的連接處箍有織物加固筋，位于兩端的橡膠球各箍一個鋼圈，內膠層、中膠層和外膠層都選用三元乙丙橡膠，織物增強層和織物加固筋都選用尼龍布，織物增強層和織物加固筋的織物層數在2 20層。所述的用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節，其特征是織物加固筋的內徑在12mm 50mm,鋼圈的鋼絲直徑在2mm 6mm。所述的用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節的制造方法，包括依次進行的制膠、制模、裝模、硫化和裝配法蘭五個步驟，其特征是按如下步驟依次進行
制膠時，將三元乙丙橡膠切膠后，添加石墨、抗氧劑、硫化劑后經攪拌倒入橡膠混煉機混煉至膠料均勻，成熟后制成IOmm厚度的橡膠片并切成1000mmX2000mm的橡膠片；
制模時，將制膠制得的橡膠片貼于圓木棒上并使橡膠片接口粘緊，將取尼龍布分四層纏繞貼于橡膠片上且每層接口按180°錯開，隨后依次貼上第二片橡膠片和第三片橡膠片并壓緊且每層接口按180°錯開，再取兩條橡膠片貼于圓木棒兩端并壓緊以形成壓條，取鋼圈套在圓木棒兩頭的壓條上，再取兩條橡膠片貼于鋼圈上并壓緊，取四條尼龍布均勻纏繞于圓木棒上且各尼龍布層按180°錯開接口形成織物加固筋，再取橡膠片貼于織物加固筋表面壓緊后拔出圓木棒，制成模胚；
裝模時，將制模制得的模胚放入模具中，同時將圓柱體薄管內模插入模胚內，鎖緊模胚后送入模壓機中；
硫化時，首先將壓縮空氣用管道與圓柱體薄管內模接好，模壓機各加熱段溫度設置為 150°C逐漸升溫，在模壓機升溫的過程中逐漸升高圓柱體薄管內模壓力，在模壓機溫度升到150°C時內模壓力升到O. 6MPa，保溫、保壓10分鐘后開始模壓機降溫，待降至常溫時繼續保壓20分鐘后泄壓，出模成型，制成橡膠多球伸縮補償節；
裝配法蘭時，將法蘭片置于挖有洞口的臺面上，法蘭通孔對準該洞口，將硫化制得的橡膠多球伸縮補償節的端部置于法蘭通孔上部，從法蘭通孔的下方穿過一根鋼絲套在橡膠多球伸縮補償節的端部，用杠桿原理將橡膠多球伸縮補償節的端部拉入法蘭通孔內。本發明使用時，將本發明通過兩端的法蘭串聯于管道中，用于吸納、補償塑料管道因熱脹、冷縮引起的軸線變量，或彌補安裝塑料管道過程中管道與管道接口之間在三維空間上的位差，或作為設備與管道連接的防震動補償器。本發明中，織物增強層可提高耐壓強度和耐熱溫度；織物加固筋可提高球體連接頸部的抗壓能力，繼而極大提高了整體抗壓能力，改變了以往橡膠多球體連接頸部耐壓強度不夠而直接影響到伸縮節的打壓試驗壓力與長期使用壓力的弊病；才用三個或四個橡膠球連接，增大了壓縮和拉伸的尺寸，以滿足安裝時塑料管道系統熱脹冷縮變形量大特點的使用要求。本發明的有益效果是高耐壓，高耐熱，長壽命，補償量大，能滿足-15°C 85°C、最高1.6Mpa的壓力管道，適用范圍廣。
圖I是本發明的主視 圖2是本發明的左視圖。
具體實施例方式以下通過具體實施例進一步說明本發明。實施例I
一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節，包括橡膠球I、法蘭2和鋼圈3，如圖I和圖2所示，具體結構是橡膠球I的中部開有通孔，法蘭2固定在橡膠球I的兩端，橡膠球I的數量為4個，橡膠球I由內膠層11、織物增強層12、中膠層13、外膠層14和織物加固筋15構成，內膠層11在最內層，內膠層11外依次包裹織物增強層12、中膠層13和外膠層14，相鄰橡膠球I的連接處箍有織物加固筋15，位于兩端的橡膠球I各箍一個鋼圈3，內膠層11、中膠層13和外膠層14都選用三元乙丙橡膠，織物增強層12和織物加固筋15都選用尼龍布，織物增強層12和織物加固筋15的織物層數在2 20層，織物加固筋15的內徑在1 2mm 50mm,鋼圈3的鋼絲直徑在2mm 6mm。本實施例的制造包括依次進行的制膠、制模、裝模、硫化和裝配法蘭五個步驟，具體如下所述
準備尼龍布，鋼圈和三元乙丙橡膠，鋼圈的鋼絲直徑為2. 0mm、內孔直徑為92mm。三元乙丙橡膠的物理機械性能要求如表一所述。表一
權利要求
1.一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節，包括橡膠球(I)和法蘭(2)，橡膠球(I)的中部開有通孔，法蘭(2)固定在橡膠球(I)的兩端，其特征是還包括鋼圈(3)，橡膠球⑴的數量在3個或4個，橡膠球⑴由內膠層(11)、織物增強層(12)、中膠層(13)、外膠層(14)和織物加固筋(15)構成，內膠層(11)在最內層，內膠層(11)外依次包裹織物增強層(12)、中膠層(13)和外膠層(14)，相鄰橡膠球(I)的連接處箍有織物加固筋(15)，位于兩端的橡膠球(I)各箍一個鋼圈(3)，內膠層(11)、中膠層(13)和外膠層(14)都選用三元乙丙橡膠，織物增強層(12)和織物加固筋(15)都選用尼龍布，織物增強層(12)和織物加固筋(15)的織物層數在2 20層。
2.如權利要求I所述的用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節，其特征是織物加固筋(15)的內徑在12mm 50mm,鋼圈(3)的鋼絲直徑在2mm 6mm。
3.如權利要求I或2所述的用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節的制造方法，包括依次進行的制膠、制模、裝模、硫化和裝配法蘭五個步驟，其特征是按如下步驟依次進行 制膠時，將三元乙丙橡膠切膠后，添加石墨、抗氧劑、硫化劑后經攪拌倒入橡膠混煉機混煉至膠料均勻，成熟后制成IOmm厚度的橡膠片并切成1000mmX2000mm的橡膠片； 制模時，將制膠制得的橡膠片貼于圓木棒上并使橡膠片接口粘緊，將取尼龍布分四層纏繞貼于橡膠片上且每層接口按180°錯開，隨后依次貼上第二片橡膠片和第三片橡膠片并壓緊且每層接口按180°錯開，再取兩條橡膠片貼于圓木棒兩端并壓緊以形成壓條，取鋼圈套在圓木棒兩頭的壓條上，再取兩條橡膠片貼于鋼圈上并壓緊，取四條尼龍布均勻纏繞于圓木棒上且各尼龍布層按180°錯開接口形成織物加固筋，再取橡膠片貼于織物加固筋表面壓緊后拔出圓木棒，制成模胚； 裝模時，將制模制得的模胚放入模具中，同時將圓柱體薄管內模插入模胚內，鎖緊模胚后送入模壓機中； 硫化時，首先將壓縮空氣用管道與圓柱體薄管內模接好，模壓機各加熱段溫度設置為150°C逐漸升溫，在模壓機升溫的過程中逐漸升高圓柱體薄管內模壓力，在模壓機溫度升到150°C時內模壓力升到O. 6MPa，保溫、保壓10分鐘后開始模壓機降溫，待降至常溫時繼續保壓20分鐘后泄壓，出模成型，制成橡膠多球伸縮補償節； 裝配法蘭時，將法蘭片置于挖有洞口的臺面上，法蘭通孔對準該洞口，將硫化制得的橡膠多球伸縮補償節的端部置于法蘭通孔上部，從法蘭通孔的下方穿過一根鋼絲套在橡膠多球伸縮補償節的端部，將橡膠多球伸縮補償節的端部拉入法蘭通孔內。
全文摘要
本發明涉及液體輸送管道領域，具體為一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節及其制造方法。一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節，包括橡膠球(1)和法蘭(2)，其特征是還包括鋼圈(3)，橡膠球(1)的數量在3個或4個，橡膠球(1)由內膠層(11)、織物增強層(12)、中膠層(13)、外膠層(14)和織物加固筋(15)構成。一種用于塑料管道連接的橡膠多球伸縮補償節的制造方法，包括依次進行的制膠、制模、裝模、硫化和裝配法蘭五個步驟。本發明高耐壓，高耐熱，長壽命，補償量大，適用范圍廣。
文檔編號F16L51/02GK102758985SQ20111010658
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者林世平 申請人:上海英泰塑膠有限公司