高空特种输油橡胶软管输油工作要求
高空特种输油橡胶软管是特种加油设备的配套产品,安装在高空特种加油设备燃油系统中,向受油对象传输燃油,应用环境较为恶劣。之前,国内没有同类型产品, 只有美国、俄罗斯生产此类软管。由于 产品难度较大,国内用户需求强烈。为此,本工作按高空特种输油工作的要求,对耐低温胶料进行了配方和结构设计,研制出了拉伸性能、耐压扁性能、 性能较好的高空特种输油橡胶软管。该产品投入使用后,满足用户需求,受到好评,填补了国内空白。
性橡胶体积电阻系数小于非 性橡胶4~92个数量级, 性橡胶的导电性能比非 性橡胶好。根据橡胶的耐介质溶胀服从相近相容原则, 性橡胶的耐油性能优于非 性橡胶。
在相同的温度和时间条件下,NBR18的耐油性能较佳,而BR9000的耐低温性能较好。
考虑材料成本和胶料的混炼工艺性能,同时考虑软管苛刻的工作条件。内胶以耐油性能较佳的NBR 18并用耐低温性能好的BR9000为主体胶料,并用比例为4:1。
高空特种输油橡胶软管安装在空中输油设备中,连接在卷盘和可调空中压力接头之间,在高空输油过程中,向受油设备输送燃油。
本产品管体主要由内胶层、增强层及外胶层组成。内胶层的作用是容纳、输送和保护介质;增强层主要起承受介质压力并承受外力的拉伸作用;外胶层主要起保护增强层并抵抗外界环境影响的作用。
软管结构参数的确定和设计计算
(1)胶层厚度
内胶层厚度的确定应综合软管的耐压性能、密封性能、成型工艺可行性和金属接头装配适应性等多方面因素, 终确定内胶层的厚度为2.0mm。中间胶层的作用是填充螺旋钢丝空隙,并与钢丝编织层粘合在一起, 终确定中胶层厚度为1. 7mm。综合考虑软管的使用方式、性能与质量指标,外胶层的厚度确定为1. 8mm。
(2)螺旋钢丝缠绕螺距的确定
缠绕于胶管中间的螺旋钢丝,作用是提高软管的抗压扁、抗拉伸性能。通过试验验证, 终确定缠绕螺距为5mm。
(3)编织层工艺参数的确定
编织层是胶管的增强层,胶管的耐压强度取决于编织层的材料强度及编织角度等工艺参数。本产品软管结构复杂,制造工艺流程长。从内胶挤出开始到包覆外胶为止,共8道工序,其中需要手工操作的有4处。首先利用冷喂料挤出机包芯挤出内胶,其好处是内胶层厚度均匀、无气泡,在大规格、大长度硬芯胶管中 能体现性;在内胶表面缠网眼布;按工艺规定的螺距,缠绕螺旋钢丝;刷胶液贴合中胶片,填补螺旋钢丝间的缝隙;利用36锭钢丝编织机进行编织成型;刷胶液挤出机包覆外胶。
在完成胶料配方、材料选择和结构设计后,按确定的研制方案和工艺路线进行软管试制。在内胶成型、钢丝编织和挤出外胶等关键工序实现机械成型,减少了人为因素,提高了产品的质量稳定性。通过软管试制,验证了工艺,可以进行批量生产。
所研制的高空特种输油橡胶软管经客户使用,获得了认可,满足高空特种输油工作要求。它的研制成功,添补了我国该类产品的空白,具有广泛的使用范围和可观的经济效益。