本發(fā)明涉及滅火器技術領域，更具體地說，涉及一種低成本滅火器塑料閥門及其制備方法。

背景技術：

隨著社會不斷的進步，各種易燃的液體、固體原料、材料不斷增多，各種各樣的火災事故時有發(fā)生。滅火器，作為一種最常用的滅火手段，廣泛應用于各種場所。

滅火器閥門是貯壓式滅火器的關鍵閥控制部件，其結構組成參見圖2和圖3，主要包括立管座1、彈簧2、閥體3、頂桿總成4、壓把51和提把52。閥體3通過立管座1與滅火器貯料瓶封閉連接，閥體3內設置頂桿總成4，頂桿總成4下部設置彈簧2，上部頂靠壓把51，頂桿總成4用于實現(xiàn)滅火劑的密封充裝，所述的壓把51和提把52通過鉚釘53軸連接，壓把51和提把52之間還設置有安全銷62。

其中，頂桿總成4和閥體3作為滅火器閥門中的主體部件，基本都是由金屬材料如銅或者鋁等制成，制作成本高不說，關鍵是滅火器貯料瓶中充裝的無論是干粉滅火劑、泡沫滅火劑還是水性滅火劑等，多對金屬具有相當程度的腐蝕性，存放一段時間后，頂桿總成4和閥體3被腐蝕，閥門的封閉性能就會逐漸喪失，直接影響了滅火器的保質期，也極大的影響了隨時的緊急滅火使用需要。另一方面，如圖1所示，頂桿總成4通常包括一長條狀頂桿42，其一端套有O型密封圈41，另一端與帽頭45通過螺紋連接，帽頭45靠近頂桿42的一側開設有槽，在該槽中套有密封墊44，頂桿42通過一插片43壓緊密封墊44，此種結構的頂桿總成4不僅結構復雜、可靠性差、需費時組裝，且制造工藝也較繁瑣，制作成本高。

為了解決上述制作成本高及腐蝕導致滅火器閥門封閉性能喪失的問題，使用塑料尼龍?zhí)鎿Q原先的銅或者鋁制成的金屬部件，是一個比較熱門的研究方向。經檢索，也有不少的方案已經公開，如專利申請?zhí)?00920048528.0，申請日為2009年10月23日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：塑料控閥，該申請案將原先控閥的材料由鋁材換成塑料。又如中國專利申請?zhí)?00520093712.9，申請日為2005年11月18日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：貯壓式滅火器器頭，該申請案將與滅火筒螺紋連接的金屬外螺紋套塑嵌設置于高強度塑料塑制而成的器頭閥體，具有長久保質性能、可靠性高，而且制造成本低。又如公開號CN 1216601A，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：用于壓力容器的閥，該申請案也將閥體設計為一個塑料閥體，并在其擰入螺紋區(qū)域內和壓力容器內持續(xù)受到壓力作用的面的區(qū)域內配備一個金屬殼。

但是，上述申請案將滅火器閥體換成塑料材質的效果并不能得到保證，因為處于持久壓力作用下的塑料體具有非常顯著的蠕變特性，也就是說，它在持久壓力作用下會慢慢地開始流動和變形。這樣，用塑料制成的閥體，會隨時間產生密封問題。此外，在用塑料注塑閥體時，細微的溫度變化都會引起組織結構的改變和蠕變速度的加快，導致短時間內即出現(xiàn)密封問題。而針對滅火器閥門中頂桿總成的改進尚未檢索到相關方案。

技術實現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中滅火器閥門頂桿總成和閥體由金屬材料制成，制作成本高，結構復雜，且易腐蝕導致滅火器閥門封閉性能喪失的問題，提供了一種低成本滅火器塑料閥門及其制備方法；本發(fā)明一方面通過對頂桿總成的結構進行改進，使得頂桿總成的結構簡單、組裝方便；另一方面將頂桿和閥體改為使用塑料尼龍材料制造，并對頂桿和閥體的加工工藝進行了優(yōu)化，使得頂桿和閥體完全能夠滿足滅火器閥門內部環(huán)境提出的耐腐蝕、耐高壓、耐高低溫的要求，滅火器閥門的使用效果理想，便于推廣應用。

2.技術方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：

本發(fā)明的一種低成本滅火器塑料閥門，包括立管座、閥體、頂桿總成、壓把和提把，閥體通過立管座與滅火器貯料瓶封閉連接，閥體內設置頂桿總成，頂桿總成下部設置彈簧，頂桿總成上部頂靠壓把，所述的壓把和提把通過鉚釘連接，壓把和提把之間還設置有安全銷，所述的頂桿總成包括O型密封圈、頂桿和密封墊，頂桿采用尼龍復合材料注塑一體成型，該頂桿的一端設置密封圈槽，O型密封圈套于該密封圈槽內，頂桿的另一端設置帽頭部，所述帽頭部靠近密封圈槽的一側開設有密封墊槽，密封墊套于該密封墊槽中；所述的閥體也采用尼龍復合材料注塑一體成型。

更進一步地，所述的尼龍復合材料包括如下組分：

更進一步地，所述長玻璃纖維的玻纖長度為18-21mm。

本發(fā)明的一種低成本滅火器塑料閥門的制備方法，其步驟為：

步驟一、將35-40份尼龍66切片、25-30份長玻璃纖維、1-2份碳化硅、0.5-1份滑石粉和0.5-1份云母粉在攪拌條件下混合均勻；

步驟二、頂桿注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入頂桿模腔內，待冷卻固化后開模，制得頂桿初品，并將頂桿初品浸入5～20℃水中冷卻2-3min；

閥體注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入閥體模腔內，待冷卻固化后開模，制得閥體初品，并將閥體初品浸入5～20℃水中冷卻2-3min；

步驟三、將成型頂桿和閥體產品經過檢驗后，放入設備進行高溫燒煮2.5-3h，并制得最終產品；

步驟四、將滅火器閥門如權利要求1所述的各部件組裝為一體。

更進一步地，步驟一中所述的長玻璃纖維的玻纖長度為18-21mm。

更進一步地，步驟二中注塑機的螺桿轉速為80rpm～100rpm；注塑機的螺桿長徑比為18～22。

更進一步地，步驟二中注塑機的加料段溫度控制在290℃至300℃；輸料段的溫度控制在280℃-285℃；注射段溫度控制在275℃-285℃；噴嘴溫度控制在275℃-280℃；模具溫度控制在70℃-90℃。

更進一步地，步驟二中所述的以高壓快速注入頂桿模腔內，注塑機分三段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度55-60mm/s、注射壓力85-90kg/cm²，第二注塑段注射速度35-40mm/s、注射壓力70-80kg/cm²，第三注塑段注射速度20-25mm/s、注射壓力40-45kg/cm²，第三注塑段結束后，保壓15-20s。

更進一步地，步驟二中以高壓快速注入頂桿模腔內，三個注塑段注射時間比為3:2:3，注射總時間20-30s。

更進一步地，步驟二中所述的以高壓快速注入閥體模腔內，注塑機分兩段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度50-55mm/s、注射壓力60-75kg/cm²，注射時間為6-9s，第二注塑段注射速度20-25mm/s、注射壓力40-45kg/cm²，注射時間為15-20s，第二注塑段結束后，保壓15-20s。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明的一種低成本滅火器塑料閥門，將頂桿和閥體采用尼龍復合材料注塑一體成型，一方面，相對于傳統(tǒng)的頂桿總成，結構更加簡單，組裝時間大大縮短；另一方面，頂桿和閥體的注塑工藝相對于金屬部件加工工藝也更省人力物力，且尼龍材料的采購成本遠低于金屬材料，塑料頂桿和閥體的制造成本顯著降低，增加了滅火器生產廠家的市場競爭力；

(2)本發(fā)明的一種低成本滅火器塑料閥門，頂桿和閥體所采用的物料配方在尼龍66基體中能很好地形成均勻分散的纖維相態(tài)結構，熔融狀態(tài)下流動性好、熱穩(wěn)定性好，從而顯著提高尼龍復合材料的力學性能，制成的塑料頂桿和閥體尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤度好，且能夠有效地增加閥門頂桿和閥體的剛、韌綜合性能；

(3)本發(fā)明的一種低成本滅火器塑料閥門的制備方法，以所用物料配方為基礎，通過對注塑工藝參數進行控制，克服了加入長玻璃纖維造成的流動性差問題，使長玻璃纖維流動時的剪切作用降低，長玻纖進入模具型腔時不易折斷；同時，通過對注塑速度、壓力的控制，克服了小件產品容易出現(xiàn)飛邊的問題，所生產的頂桿和閥體尺寸精度高，完全能夠滿足滅火器閥門內部環(huán)境提出的耐腐蝕、耐高壓、耐高低溫的要求，滅火器閥門的使用效果理想，便于推廣應用。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)滅火器閥門頂桿總成的結構示意圖；

圖2為傳統(tǒng)滅火器閥門的組裝示意圖；

圖3為圖2的側視圖；

圖4為本發(fā)明中滅火器閥門中閥體的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明中滅火器閥門頂桿的結構示意圖。

示意圖中的標號說明：

1、立管座；2、彈簧；3、閥體；31、側通道；32、上通道；33、下通道；4、頂桿總成；41、O型密封圈；42、頂桿；421、密封圈槽；422、密封墊槽；423、帽頭部；43、插片；44、密封墊；45、帽頭；51、壓把；52、提把；53、鉚釘；61、橡膠鏈；62、安全銷。

具體實施方式

為進一步了解本發(fā)明的內容，結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。

實施例1

結合圖2、圖3和圖4，傳統(tǒng)的滅火器閥門主要包括立管座1、彈簧2、閥體3、頂桿總成4、壓把51和提把52。閥體3通過立管座1與滅火器貯料瓶封閉連接，設置有側通道31、上通道32和下通道33。閥體3內設置頂桿總成4，頂桿總成4下部設置彈簧2，上部頂靠壓把51，頂桿總成4通過堵住閥體3的上通道32和下通道33，用于實現(xiàn)滅火劑的密封充裝，所述的壓把51和提把52通過鉚釘53軸連接，壓把51和提把52之間還設置有安全銷62，安全銷62通過橡膠鏈61與提把52相連。撲滅火災時，救火人員拉出安全銷62，按壓壓把51，使得頂桿總成4下壓，滅火劑即從側通道31處噴出。

可以說，頂桿總成4和閥體3是確保滅火器閥門使用性能的核心部件，但傳統(tǒng)結構的頂桿總成4如圖1所示，其頂桿42、帽頭45和插片43都是由金屬材料如銅或者鋁等制成，制作成本高且滅火器貯料瓶中充裝的滅火劑對金屬的腐蝕性也不容忽視。

為此，本實施例提供了一種滅火器閥門塑料頂桿，其結構如圖5所示，其采用尼龍復合材料注塑一體成型，該頂桿42的一端設置密封圈槽421，橡膠O型密封圈41套于該密封圈槽421內，頂桿42的另一端設置帽頭部423，所述帽頭部423靠近密封圈槽421的一側開設有密封墊槽422，密封墊44套于該密封墊槽422中。與傳統(tǒng)結構相比，本實施例將原頂桿42和帽頭45采用尼龍復合材料注塑一體成型，也省去了使用插片43。一方面，結構更加簡單，組裝時間大大縮短；另一方面，頂桿的注塑工藝相對于金屬部件加工工藝也更省人力物力，且尼龍材料的采購成本遠低于金屬材料，塑料頂桿的制造成本顯著降低，增加了滅火器生產廠家的市場競爭力。

值得說明的是，將頂桿和閥體注塑一體成型，并非使用傳統(tǒng)注塑工藝就可以簡單制造得到，要符合滅火器閥門內部特殊環(huán)境及使用要求，塑料頂桿和閥體必須在持久壓力作用下蠕變性小，以及滿足耐腐蝕、耐高壓、耐高低溫的要求，此外，頂桿和閥體是一個小件產品，還需要依靠其與其他結構配合，實現(xiàn)滅火劑的封裝，所以對頂桿和閥體尺寸精度要求也很高。而傳統(tǒng)的注塑工藝并不能很好的達到上述要求。

基于此，首先本實施例提供了一種新的物料配方，包括如下組分：

所述長玻璃纖維的玻纖長度為18mm。

本實施例所采用的物料配方在尼龍66基體中能很好地形成均勻分散的纖維相態(tài)結構，熔融狀態(tài)下流動性好、熱穩(wěn)定性好，從而顯著提高尼龍復合材料的力學性能，制成的塑料頂桿和閥體尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤度好，且能夠有效地增加閥門頂桿和閥體的剛、韌綜合性能。

其次，本實施例提供了一種滅火器閥門塑料頂桿和閥體的制備方法，其步驟為：

步驟一、將40份尼龍66切片、25份長玻璃纖維、2份碳化硅、0.5份滑石粉和1份云母粉在攪拌條件下混合均勻；

步驟二、頂桿注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入頂桿模腔內；注塑機的螺桿轉速為100rpm；注塑機的螺桿長徑比為18。注塑機的加料段溫度控制在300℃；輸料段的溫度控制在285℃；注射段溫度控制在285℃；噴嘴溫度控制在280℃；模具溫度控制在90℃。注塑機分三段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度60mm/s、注射壓力85kg/cm²，注射時間為9s，第二注塑段注射速度35mm/s、注射壓力80kg/cm²，注射時間為6s，第三注塑段注射速度20mm/s、注射壓力為45kg/cm²，注射時間為9s，第三注塑段結束后，保壓15s。待冷卻固化后開模，并將頂桿初品浸入15℃水中冷卻2min，使表面定型，以保持表面平整。

閥體注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入閥體模腔內，注塑機的螺桿轉速為100rpm；注塑機的螺桿長徑比為18。注塑機的加料段溫度控制在300℃；輸料段的溫度控制在285℃；注射段溫度控制在285℃；噴嘴溫度控制在280℃；模具溫度控制在90℃。注塑機分兩段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度55mm/s、注射壓力75kg/cm²，注射時間為6s，第二注塑段注射速度25mm/s、注射壓力40kg/cm²，注射時間為15s，第二注塑段結束后，保壓15s。待冷卻固化后開模，制得閥體初品，并將閥體初品浸入20℃水中冷卻2min。

步驟三、將成型頂桿和閥體產品經過檢驗后，放入設備進行高溫燒煮3h，并制得最終產品。

步驟四、將滅火器閥門各部件組裝為一體。

本實施例以所用物料配方為基礎，通過對注塑工藝參數進行控制，克服了加入長玻璃纖維造成的流動性差問題，使長玻璃纖維流動時的剪切作用降低，長玻纖進入模具型腔時不易折斷。尤其重要的是，本實施例通過對注塑速度、壓力進行控制(此處非常關鍵)，克服了小件產品容易出現(xiàn)飛邊的問題，所生產的頂桿和閥體尺寸精度高，完全能夠滿足滅火器閥門內部環(huán)境提出的耐腐蝕、耐高壓、耐高低溫的要求，滅火器閥門的使用效果理想，便于推廣應用。

實施例2

本實施例的一種低成本滅火器塑料閥門，基本同實施例1，其不同之處在于：本實施例采用的尼龍復合材料包括如下組分：

本實施例中滅火器閥門制備過程如下：

步驟一、將35份尼龍66切片、30份長玻璃纖維、1份碳化硅、1份滑石粉和0.5份云母粉在攪拌條件下混合均勻；

步驟二、頂桿注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入頂桿模腔內；注塑機的螺桿轉速為80rpm；注塑機的螺桿長徑比為22。注塑機的加料段溫度控制在290℃；輸料段的溫度控制在280℃；注射段溫度控制在275℃；噴嘴溫度控制在275℃；模具溫度控制在70℃。注塑機分三段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度55mm/s、注射壓力90kg/cm²，注射時間為9s，第二注塑段注射速度40mm/s、注射壓力70kg/cm²，注射時間為6s，第三注塑段注射速度25mm/s、注射壓力為40kg/cm²，注射時間為9s，第三注塑段結束后，保壓10s。待冷卻固化后開模，并將頂桿初品浸入20℃水中冷卻3min，使表面定型，以保持表面平整。

閥體注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入閥體模腔內，注塑機的螺桿轉速為90rpm；注塑機的螺桿長徑比為19。注塑機的加料段溫度控制在295℃；輸料段的溫度控制在285℃；注射段溫度控制在275℃；噴嘴溫度控制在280℃；模具溫度控制在70℃。注塑機分兩段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度50mm/s、注射壓力60kg/cm²，注射時間為7s，第二注塑段注射速度20mm/s、注射壓力45kg/cm²，注射時間為20s，第二注塑段結束后，保壓18s。待冷卻固化后開模，制得閥體初品，并將閥體初品浸入5℃水中冷卻3min。

步驟三、將成型頂桿和閥體產品經過檢驗后，放入設備進行高溫燒煮2.5h，使尼龍頂桿恢復原有的韌性，制得最終產品。

步驟四、將滅火器閥門各部件組裝為一體。

實施例3

本實施例的一種低成本滅火器塑料閥門，基本同實施例1，其不同之處在于：本實施例采用的尼龍復合材料包括如下組分：

本實施例中滅火器閥門的制備過程如下：

步驟一、將38份尼龍66切片、28份長玻璃纖維、1.5碳化硅、0.6份滑石粉和0.6份云母粉在攪拌條件下混合均勻；

步驟二、將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入模腔內；注塑機的螺桿轉速為90rpm；注塑機的螺桿長徑比為20。注塑機的加料段溫度控制在295℃；輸料段的溫度控制在282℃；注射段溫度控制在283℃；噴嘴溫度控制在280℃；模具溫度控制在80℃。注塑機分三段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度57mm/s、注射壓力88kg/cm²，注射時間為9s，第二注塑段注射速度36mm/s、注射壓力75kg/cm²，注射時間為6s，第三注塑段注射速度22mm/s、注射壓力為42kg/cm²，注射時間為9s，第三注塑段結束后，保壓13s。待冷卻固化后開模，并將頂桿初品浸入5℃水中冷卻3min，使表面定型，以保持表面平整。

閥體注塑：將混合好的原料放入注塑機的加料口，經熔融后借助螺桿的推力以高壓快速注入閥體模腔內，注塑機的螺桿轉速為90rpm；注塑機的螺桿長徑比為20。注塑機的加料段溫度控制在295℃；輸料段的溫度控制在282℃；注射段溫度控制在283℃；噴嘴溫度控制在280℃；模具溫度控制在80℃。注塑機分兩段射膠完成注塑，注塑參數為：第一注塑段注射速度52mm/s、注射壓力70kg/cm²，注射時間為9s，第二注塑段注射速度23mm/s、注射壓力42kg/cm²，注射時間為16s，第二注塑段結束后，保壓15s。待冷卻固化后開模，制得閥體初品，并將閥體初品浸入16℃水中冷卻3min。

步驟三、將成型頂桿和閥體產品經過檢驗后，放入設備進行高溫燒煮3h，使尼龍頂桿恢復原有的韌性，制得最終產品。

步驟四、將滅火器閥門各部件組裝為一體。

以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。