專利名稱：一種擋水壩氣囊及其平板硫化機(jī)硫化加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擋水壩氣囊及其平板硫化機(jī)硫化加工方法，屬于擋水壩氣囊及其加工方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的氣囊在加工時，成型后直接硫化，這樣制出的氣囊氣密性、緊密型、物
理性均一般
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高氣密性、高緊密性、高物理性能的擋水壩氣囊，該氣囊的加工方法簡捷，易于操作。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種擋水壩氣囊，其特殊之處在于包括橡膠內(nèi)層I、橡膠外層2，二者之間夾設(shè)有骨架層3，三者通過硫化技術(shù)結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)；
所述橡膠內(nèi)層I、橡膠外層2包括簾子布和橡膠層，簾子布與橡膠層通過壓延技術(shù)緊密貼合為一體形成；
所述骨架層3為2-10層，每層骨架層3包括簾子布和橡膠層，簾子布與橡膠層通過壓延技術(shù)緊密貼合為一體，形成一層骨架層3，奇數(shù)層與偶數(shù)層簾子布的簾線5傾斜角度相反；
所述簾線5的傾斜角度a為40-60度；
所述簾子布為滌綸簾子布或者錦綸簾子布；
一種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特殊之處在于包括以下工藝流程
1、壓延貼膠
取一層簾子布，在其一面壓延橡膠層，使橡膠層與簾子布結(jié)合為一體，形成橡膠內(nèi)層1，橡膠外層2、骨架層3同理形成；
2、成型
將橡膠內(nèi)層I鋪蓋于垂直放置的芯板4上，簾子布一面朝上，芯板4形狀與所要制備的氣囊形狀相匹配，向橡膠內(nèi)層I上一層層的鋪蓋骨架層3，其中骨架層的奇數(shù)層與偶數(shù)層簾子布的簾線傾斜方向相反，最后將橡膠外層2鋪于骨架層3之上，制得氣囊半成品；
3、預(yù)硫化
將氣囊半成品平鋪于硫化模具內(nèi)，將硫化模具送至平板硫化機(jī)的兩個硫化熱板之間，進(jìn)行預(yù)硫化，將兩個硫化熱板之間的單位壓力控制在I. 3-1. 7MPa、硫化熱板間的溫控控制在90-120攝氏度，預(yù)硫化10-15分鐘；
所述硫化模具的長度、寬度均比氣囊的長度、寬度多20-30毫米。4 Mit
將載有氣囊半成品的硫化模具從平板硫化機(jī)內(nèi)取出，送至平板硫化機(jī)內(nèi)進(jìn)行硫化，平板硫化機(jī)內(nèi)的壓力控制在O. 5-1. 5MPa、溫度145-155攝氏度，硫化時間根據(jù)骨架層層數(shù)確定;
將氣囊半成品從硫化模具內(nèi)取出，抽出芯板4，即得擋水壩氣囊；
5、氣囊修整
對氣囊表面存在的缺陷進(jìn)行修整； 6、氣密性,耐壓試驗
將氣囊安裝到試驗基礎(chǔ)上，通過沖排氣管將氣囊內(nèi)的壓力沖到O. 07MPa，保壓10-14小時，然后檢查氣囊內(nèi)的壓力，如果不小于O. 07 MPa,即為初步合格，再通過充排氣管將氣囊內(nèi)的壓力充到O. 26-0. 30MPa，保壓22-26小時，若氣囊無破裂現(xiàn)象即為完全合格。本發(fā)明的擋水壩氣囊，通過工藝和技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)了產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，
氣囊硫化前采用了預(yù)硫化工藝，從而充分的排出了骨架層之間、骨架層與 橡膠內(nèi)層、橡膠外層之間的氣體，保證了硫化帶體的致密性和骨架層之間 良好的粘接性?？沙浞直ＷC產(chǎn)品質(zhì)量，一次性合格率達(dá)到100%，具有良好
的工藝穩(wěn)定性，通過此種工藝制作的氣囊，經(jīng)過破壞性實驗，可以耐O. 5Mpa以上壓力，氣囊有較長的使用壽命，預(yù)計正常使用壽命可達(dá)到40-50年。遠(yuǎn)高于一般橡膠水壩的10-15年使用壽命，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖I :本發(fā)明擋水壩氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖2 :骨架層的基數(shù)層簾線的排列圖3 :骨架層的偶數(shù)層簾線的排列 圖4 :預(yù)硫化|旲具的結(jié)構(gòu)不意圖5 :試驗基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)不意圖6 :芯板的結(jié)構(gòu)不意 圖7 :圖6的A-A剖結(jié)構(gòu)示意 圖8 :圖6的B-B剖結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下參考附圖給出本發(fā)明的具體實施方式
，用來對本發(fā)明做進(jìn)一步的 說明。實施例I
本實施例的一種擋水壩氣囊，包括橡膠內(nèi)層I、橡膠外層2，二者均為3毫米厚，二者之間夾設(shè)有骨架層3，三者通過硫化技術(shù)結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)，骨架層3為8層，每層骨架層3包括簾子布和橡膠層，簾子布與橡膠層通過壓延技術(shù)緊密貼合為一體，形成一層骨架層3，奇數(shù)層與偶數(shù)層簾子布的簾線5傾斜角度相反，簾線的傾斜角度為50度，簾子布為滌綸簾子布。本實施例的一種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，以制作壩高2米擋水壩用開口式氣囊為例，氣囊長4. 8米，寬2. I米，加工工藝如下
I、準(zhǔn)備制作氣囊的原材料
①將三元乙丙橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠的混煉橡膠經(jīng)壓制成型后制得橡膠內(nèi)層I、橡膠外層2 ； ②通過計算公式計算確定簾子布的強(qiáng)度為260KN/m；
③準(zhǔn)備成型芯板4:芯板4為金屬材料，形狀為矩形，芯板的邊緣為圓 弧形(見圖6)，
④芯板長4770mm，寬2070mm，厚度為8mm。⑤準(zhǔn)備硫化模具硫化模具結(jié)構(gòu)如圖4，材質(zhì)為金屬材料，其中A為 4820mm, B 為 21 20mm ;
2、壓延貼膠
取一層簾子布，在其一面壓延橡膠層，使橡膠層與簾子布結(jié)合為一體，形成橡膠內(nèi)層1，橡膠外層2、骨架層3同理形成；
3、成型
①將橡膠內(nèi)層I鋪蓋于垂直放置的芯板4上，簾子布一面朝上；
②向橡膠內(nèi)層I上一層層的鋪蓋骨架層3，每層骨架層均傾斜放置，使簾線的傾斜角度為50度，其中骨架層的奇數(shù)層與偶數(shù)層簾子布的簾線傾斜方向相反，最后將橡膠外層2鋪于骨架層3之上，制得氣囊半成品；
4、預(yù)硫化過程
①將氣囊半成品放入到硫化模具內(nèi)；
②將氣囊半成品平鋪于硫化模具內(nèi)，將硫化模具送至平板硫化機(jī)的兩個硫化熱板之間，進(jìn)行預(yù)硫化，將兩個硫化熱板之間的單位壓力控制在I. 3-1. 7MPa、硫化熱板間的溫控控制在90-120攝氏度，預(yù)硫化10-15分鐘；
③經(jīng)第一次預(yù)硫化后，對氣囊半成品表面進(jìn)行檢查修整。5、硫化過程
硫化時間公式計算
硫化時間=(橡膠內(nèi)層厚度+橡膠外層厚度)*2+骨架層層數(shù)+ (20-30分鐘);(橡膠內(nèi)層厚度、橡膠外層厚度為毫米單位、硫化時間為分鐘單位)
①運行平板硫化機(jī)對氣囊半成品進(jìn)行硫化；
②硫化條件單位壓力IMpa，溫度145-155°C，硫化時間50分鐘；
③硫化完成后操作平板硫化機(jī)將模具和氣囊半成品從平板硫化機(jī)之間 取出；
④將氣囊半成品從硫化模具內(nèi)取出，抽出芯板4，即得擋水壩氣囊。本實施例采用平板硫化機(jī)硫化加工的氣囊寬度能夠達(dá)到5米，而本發(fā)明的平板硫化機(jī)硫化加工方法中的硫化步驟采用硫化罐硫化加工則其硫化加工的氣囊寬度只能夠達(dá)至Ij 3. 5米。實施例2
本實施例與實施例I的區(qū)別在于擋水壩氣囊的加工方法中還包括以下步驟
6、氣囊修整
①將氣囊半成品從模具內(nèi)取出，然后將芯板4從氣囊開口一側(cè)取出；
②對氣囊進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，如發(fā)現(xiàn)表面缺陷需要進(jìn)行修補；
6、進(jìn)行氣密性、耐壓試驗。
①、將按圖5所示將氣囊安裝到試驗基礎(chǔ)上；
②、進(jìn)行氣密性試驗通過充排氣管將氣囊內(nèi)的壓力充到O.07Mpa，并保壓12小時，12小時后檢查氣囊內(nèi)的壓力不小于O. 07 Mpa,即為初步合格；
③、進(jìn)行耐壓試驗
通過充排氣管將氣囊內(nèi)的壓力充到O. 28Mpa，并保壓24小時，24小時后壩袋無破裂現(xiàn)象為完全合格。試驗基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)臺面6、基礎(chǔ)臺面6上設(shè)有用于固定盾板9及氣囊8的氣囊錨固件7，盾板9與基礎(chǔ)平臺6之間安裝有限位皮帶10，限位皮帶通過限位皮帶固定錨件固定于基礎(chǔ)平臺6上，氣囊8還連接有用于向其充氣的充排氣管11 ；
1、盾板為金屬等剛性材料，用于擋水，可以通過升降達(dá)到控制擋水高度的目的；
2、氣囊錨固件為金屬材料，用于固定氣囊和氣囊的封閉；
3、基礎(chǔ)臺面用于安放整套擋水壩系統(tǒng)；
4、沖排氣管向氣囊內(nèi)充、排氣；
5、限位皮帶錨固件用于固定限位皮帶；
6、限位皮帶用于限制盾板升起的最大高度；
7、氣囊由橡膠和高強(qiáng)度簾線制成，通過充、排氣進(jìn)而控制盾板的升降。本發(fā)明具有如下積極效果
①通過工藝和技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)了產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。②氣囊邊緣骨架層硫化定型為圓弧形，氣囊充漲時邊緣的骨架層可以自由展開，受力均勻，氣囊整體強(qiáng)度較好；
③氣囊硫化前采用了預(yù)硫化工藝，預(yù)硫化時氣囊上的單位壓力達(dá)到
I.3-1. 7Mpa，排出骨架層之間、骨架層與覆蓋膠之間的氣體，保證了硫化帶體的致密性和骨架層之間良好的粘接性?？沙浞直ＷC產(chǎn)品質(zhì)量一次性合格率達(dá)到100%，具有良好的工藝穩(wěn)定性；
④由于氣囊采用一次性硫化制作，氣囊上無縫無痕，無應(yīng)力集中的薄弱點。使整個擋水壩系統(tǒng)更安全；
⑤采用此種工藝制作氣囊，可以用于建設(shè)擋水高度達(dá)10米的擋水壩系 統(tǒng)；
⑥通過此種工藝制作的氣囊，經(jīng)過破壞性實驗，可以耐O.5Mpa以上壓力，氣囊有較長的使用壽命。預(yù)計正常使用壽命可達(dá)到40-50年。遠(yuǎn)高于一般橡膠水壩的10-15年使用壽命O以上所述只是本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)可輕易想到的變化和替代都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種擋水壩氣囊，其特征在于包括橡膠內(nèi)層(I)、橡膠外層(2)，二者之間夾設(shè)有骨架層(3 )，三者通過硫化技術(shù)結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求I所述的ー種擋水壩氣囊，其特征在于 所述橡膠內(nèi)層(I )、橡膠外層(2)包括簾子布和橡膠層，簾子布與橡膠層通過壓延技術(shù)緊密貼合為一體形成； 所述骨架層(3)為2-10層，每層骨架層(3)包括簾子布和橡膠層，簾子布與橡膠層通過壓延技術(shù)緊密貼合為一體，形成ー層骨架層(3)，奇數(shù)層與偶數(shù)層簾子布的簾線(5)傾斜角度相反。
3.按照權(quán)利要求2所述的ー種擋水壩氣囊，其特征在于所述簾線(5)的傾斜角度為40-60 度。
4.按照權(quán)利要求2所述的ー種擋水壩氣囊，其特征在于所述簾子布為滌綸簾子布或者錦綸簾子布。
5.權(quán)利要求1-4任ー權(quán)利要求所述的ー種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特征在于包括以下エ藝流程 1)、壓延貼膠 取一層簾子布，在其一面壓延橡膠層，使橡膠層與簾子布結(jié)合為一體，形成橡膠內(nèi)層(1)，橡膠外層(2)、骨架層(3)同理形成； 2)、成型 將橡膠內(nèi)層(I)鋪蓋于垂直放置的芯板(4)上，簾子布一面朝上，芯板(4)形狀與所要制備的氣囊形狀相匹配，向橡膠內(nèi)層(I)上ー層層的鋪蓋骨架層(3)，其中骨架層的奇數(shù)層與偶數(shù)層簾子布的簾線傾斜方向相反，最后將橡膠外層(2)鋪于骨架層(3)之上，制得氣囊半成品； 3)、預(yù)硫化 將氣囊半成品平鋪于硫化模具內(nèi)，將硫化模具送至平板硫化機(jī)的兩個硫化熱板之間，進(jìn)行預(yù)硫化，將兩個硫化熱板之間的單位壓カ控制在I. 3-1. 7MPa、硫化熱板間的溫控控制在90-120攝氏度，預(yù)硫化10-15分鐘； 4)、硫化 將載有氣囊半成品的硫化模具從平板硫化機(jī)內(nèi)取出，送至平板硫化機(jī)內(nèi)進(jìn)行硫化，平板硫化機(jī)內(nèi)的壓カ控制在0. 5-1. 5MPa、溫度145-155攝氏度，硫化時間根據(jù)骨架層層數(shù)確定; 將氣囊半成品從硫化模具內(nèi)取出，抽出芯板(4)，即得擋水壩氣囊。
6.按照權(quán)利要求5所述的ー種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特征在于還包括以下エ藝流程 5)、氣囊修整 對氣囊表面存在的缺陷進(jìn)行修整。
7.按照權(quán)利要求5所述的ー種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特征在于還包括以下エ藝流程 6)、氣密性，耐壓試驗 將氣囊安裝到試驗基礎(chǔ)上，通過沖排氣管將氣囊內(nèi)的壓カ沖到0. 07MPa，保壓10-14小吋，然后檢查氣囊內(nèi)的壓力，如果不小于0. 07 MPa,即為初步合格，再通過充排氣管將氣囊內(nèi)的壓カ充到0. 26-0. 30MPa，保壓22-26小時，若氣囊無破裂現(xiàn)象即為完全合格。
8.按照權(quán)利要求5所述的ー種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特征在于所述簾子布為滌綸簾子布或者錦綸簾子布。
9.按照權(quán)利要求5所述的ー種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特征在于所述硫化模具的長度、寬度均比氣囊的長度、寬度多20-30毫米。
10.按照權(quán)利要求7所述的ー種擋水壩氣囊的平板硫化機(jī)硫化加工方法，其特征在于所述試驗基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)臺面(6)、基礎(chǔ)臺面(6)上設(shè)有用于固定盾板(9)及氣囊(8)的氣囊錨固件(7)，盾板(9)與基礎(chǔ)平臺(6)之間安裝有限位皮帶(10)，限位皮帶通過限位皮帶固定錨件(12)固定于基礎(chǔ)平臺(6)上，氣囊(8)還連接有用于向其充氣的充排氣管(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擋水壩氣囊及其平板硫化機(jī)硫化加工方法，屬于擋水壩氣囊及其加工方法技術(shù)領(lǐng)域。包括橡膠內(nèi)層、橡膠外層，二者之間夾設(shè)有骨架層，三者通過硫化技術(shù)結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)。加工方法1)、壓延貼膠；2)、成型；3)、預(yù)硫化；4)、硫化；5)、氣囊修整；6)、氣密性，耐壓試驗。本發(fā)明能提供一種高氣密性、高緊密性、高物理性能的擋水壩氣囊，該氣囊的加工方法簡捷，易于操作。
文檔編號E02B3/10GK102628260SQ20121011004
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者李慧曉, 楊孝棟, 洪志強(qiáng) 申請人:煙臺桑尼橡膠有限公司