本發(fā)明涉及飛機(jī)流體系統(tǒng)附件，具體是涉及一種飛機(jī)氣壓剎車閥附件用的帶有頂桿的進(jìn)氣包膠活門。
背景技術(shù)：
飛機(jī)氣壓剎車閥是一種可變減壓器，通過(guò)駕駛員操縱，將氣源供氣壓力減低到所需的壓力輸出，用以控制飛機(jī)機(jī)輪的剎車，保證飛機(jī)安全起降。進(jìn)氣包膠活門是飛機(jī)氣壓剎車閥的重要組成零件，屬于常閉活門。這種活門在金屬骨架體端面上硫化覆蓋著一層適當(dāng)厚度的橡膠材料，利用橡膠材料的彈性變形保證密封性。包膠活門的失效模式主要是膠片損壞。使用和試驗(yàn)表明，飛機(jī)氣壓剎車閥附件用的進(jìn)氣包膠活門膠片與金屬件結(jié)合強(qiáng)度不高，有時(shí)較短使用循環(huán)便出現(xiàn)膠片局部剝落或大面積剝離破壞，致使進(jìn)氣包膠活門完全失效，喪失關(guān)閉活門后應(yīng)具有的密封性技術(shù)要求，進(jìn)而還損壞氣壓剎車閥，使機(jī)輪不能剎車，誘發(fā)飛機(jī)沖出跑道的事故，尤其在高壓使用條件下暴露明顯。氣壓剎車系統(tǒng)主要用于應(yīng)急剎車系統(tǒng)。某些飛機(jī)應(yīng)急氣壓剎車系統(tǒng)供氣壓力已高達(dá)到21MPa，現(xiàn)有的進(jìn)氣包膠活門已難以滿足技術(shù)發(fā)展的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的進(jìn)氣包膠活門膠片與金屬件結(jié)合強(qiáng)度不高，易誘發(fā)安全事故事故的不足，本發(fā)明提出了一種有頂桿的進(jìn)氣包膠活門及其制做方法。
本發(fā)明由橡膠片嵌入活門體一端端面的凹槽內(nèi)組成；其特征在于，還包括頂桿；該頂桿的一端裝入膠片中心的通孔，繼而裝入活門體中心孔內(nèi)；頂桿的另一端位于膠片外表面之外；所述頂桿與中心孔配合的過(guò)盈量為0.02-0.05mm。裝配后的活門體、頂桿和膠片同心。所述活門體用于嵌裝橡膠片的凹槽的槽底面環(huán)繞所述頂桿均布有多條同心不同徑的膠條槽。
所述各膠條槽4的橫截面均為“V”形；該膠條槽槽口的寬度為0.5～1mm，該膠條槽的深度為0.4～0.8mm。所述V形環(huán)形槽邊緣距安裝頂桿的中心孔邊緣0.3～0.5mm。所述頂桿的直徑為1.2～1.6mm。
本發(fā)明提出的制作所述有頂桿的進(jìn)氣包膠活門的具體過(guò)程是：
步驟1、備料。備料時(shí)在開(kāi)煉機(jī)上對(duì)混煉膠薄通3～5次，輥成光滑平整的膠片；該膠片的厚度與模壓件相當(dāng)。按所述活門體端面凹槽的形狀沖裁成圓片，得到膠片坯料。
步驟2、表面處理。將頂桿裝入金屬制成得活門體上的頂桿安裝孔內(nèi)。在吹砂機(jī)上對(duì)裝有頂桿的活門體端面的膠片槽進(jìn)行吹砂，以去除表面臟污。吹砂的工藝參數(shù)為：砂粒尺寸直徑為0.2～0.5mm，風(fēng)壓力為0.2～0.5MPa，時(shí)間為3～5min。
步驟3、清洗。
步驟4、涂膠。在所述活門體膠片槽內(nèi)表面涂刷膠二遍。涂膠時(shí)：涂刷第一遍膠后晾置25-35min；放入烘箱在90～110℃烘干20～30min。烘干后涂第二遍膠并晾干25～35min后，再次放入烘箱在9～110℃干燥15～25min。
步驟5、硫化。將得到的膠片坯料放入已準(zhǔn)備好的活門體端面的膠片槽內(nèi)，連同該活門體裝入模具中安放在硫化機(jī)上模壓硫化成型。硫化參數(shù)：硫化溫度為145～175℃，時(shí)間為15～30min，壓力為7～12MPa。硫化中，膠片坯料逐漸滲入并填裝在位于活門體端面的膠條槽內(nèi)，固化后形成了與活門體緊密固接的膠條。
步驟6、熱處理。將硫化后的活門體放入恒溫箱，在65～100℃下熱處理16～24h，以進(jìn)一步改善硫化性能，提高膠片結(jié)合力。
步驟7、后處理。對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理的活門體進(jìn)行修邊后處理，清除掉毛邊和殘膠，并打磨或拋光后，得到進(jìn)氣包膠活門。
本發(fā)明的技術(shù)途徑是盡量增大橡膠片與活門體貼合面的接觸面積，從而增大橡膠片料與金屬活門體結(jié)合力。本發(fā)明的技術(shù)方案是在活門體壓膠片上開(kāi)一些V形環(huán)形槽，將橡膠材料硫化在壓膠片上和壓膠片環(huán)形槽內(nèi)，在橡膠片料上形成的微小膠條與活門體壓膠片上的環(huán)形槽相嵌粘接，得到附加的結(jié)合力，提高膠片與金屬件結(jié)合強(qiáng)度。
本發(fā)明工藝技術(shù)成熟，簡(jiǎn)便易行。通過(guò)使所述活門體和橡膠之間凹凸嵌套配合，增加了二者之間的結(jié)合面積，結(jié)合所用的模壓硫化生產(chǎn)工藝，顯著提高橡膠片與金屬活門體之間的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高零件固有可靠性和使用壽命，滿足高壓化使用發(fā)展需求。
附圖說(shuō)明
附圖1是本進(jìn)氣包膠活門剖面圖。圖中：
1.活門體；2.頂桿；3.膠片；4.膠條槽；5.氣流通道。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例是一種飛機(jī)氣壓剎車閥附件用自帶頂桿的進(jìn)氣包膠活門。所述進(jìn)氣包膠活門包括活門體1，膠片3和頂桿2。所述活門體1是金屬材質(zhì)的T形圓柱形件，具體是采用黃銅制造，本實(shí)施例是采用黃銅HPb59-1,并且表面鍍鎘處理，以提高防腐性能。
活門體1為回轉(zhuǎn)體，其外形呈“T”字形。在該活門體一端端面中心有用于裝配膠片3的圓形的膠片槽；該膠片槽的深度為1～2.5mm。在所述膠片槽槽底面中心有頂桿安裝孔。在所述膠片槽的槽底面環(huán)繞所述頂桿安裝孔均布有多條同心不同徑的膠條槽4；所述各膠條槽4的橫截面均為“V”形；該膠條槽槽口的寬度為0.5～1mm，該膠條槽的深度為0.4～0.8mm。
所述活門體小直徑端的外徑與剎車閥內(nèi)的彈簧配合。
所述頂桿安裝孔的孔邊緣與相鄰的膠條槽的內(nèi)邊緣的距離為0.2～0.5mm。在活門體的大直徑端的外圓周表面均布有4～5個(gè)軸向的凹槽，由該凹槽形成了氣流通道5。
膠片3為丁腈橡膠制成的圓形片狀。所述膠片的外徑與所述活門體上的膠片槽的直徑相同。在該膠片的中心有用于安裝頂桿2的通孔。在該膠片3的內(nèi)表面上環(huán)狀均布有多條同心不同徑的膠條；該膠條是將膠片的坯料裝填在所述活門體端面的凹槽內(nèi)模壓硫化時(shí)，由膠片的坯料滲入并填裝在該凹槽底面的膠條槽中所形成，故所述所述各膠條的形狀和尺寸均與膠條槽4的形狀和尺寸相同。
所述頂桿為一段鋼絲，直徑為1.2～1.6mm。
模壓硫化裝配時(shí)，將膠片3裝入所述活門體1上的膠片槽內(nèi)，并使所述膠片內(nèi)端面的各膠條分別嵌入并固定在膠片槽槽底面上的膠條槽4內(nèi)。將頂桿2的一端裝入膠片中心的通孔，繼而裝入活門體中心孔內(nèi)；頂桿的另一端位于膠片外表面之外；所述頂桿2與中心孔配合的過(guò)盈量為0.02-0.05mm。裝配后的膠片外表面與活門體大直徑端的端面平齊；裝配后的活門體、頂桿和膠片同心。
本實(shí)施例中：使用膠料的牌號(hào)為5180。頂桿與中心孔配合的過(guò)盈量為0.035mm；頂桿的直徑1.4mm。膠片兩端面之間的厚度為1.2mm。頂桿安裝孔的孔邊緣與相鄰的膠條槽的內(nèi)邊緣的距離為0.5mm。膠條槽槽口的寬度為0.8mm，膠條槽的深度為0.6mm。
本實(shí)施例還提出了一種制作所述進(jìn)氣包膠活門的方法，具體過(guò)程是：
步驟1、備料。在開(kāi)煉機(jī)上對(duì)混煉膠進(jìn)行返煉，以提高可塑性，薄通3～5次，輥成光滑平整的膠片；該膠片的厚度與模壓件相當(dāng)。按所述活門體端面凹槽的形狀沖裁成圓片，得到膠片坯料。
本實(shí)施例中，薄通5次出片，沖片得到的膠片坯料的直徑為7mm，厚度為3mm；
步驟2、表面處理。將頂桿裝入金屬制成得活門體上的頂桿安裝孔內(nèi)。在吹砂機(jī)上對(duì)裝有頂桿的活門體端面的膠片槽進(jìn)行吹砂，以去除表面臟污。吹砂的工藝參數(shù)為：砂粒尺寸直徑為0.2～0.5mm，風(fēng)壓力為0.2～0.5MPa，時(shí)間為3～5min，以吹干凈暴露新鮮金屬為準(zhǔn)。
本實(shí)施例中，砂粒直徑為0.2mm，風(fēng)壓力為0.5MPa，吹砂時(shí)間為5min。
步驟3、清洗。用丙酮或120號(hào)汽油洗滌活門體膠片槽內(nèi)表面，去除吹砂殘留物，晾干表面。本實(shí)施例用丙酮洗滌晾干。
步驟4、涂膠。在所述活門體膠片槽內(nèi)表面涂刷膠二遍。涂膠時(shí)：涂刷第一遍膠后晾置25-35min；放入烘箱在90～110℃烘干20～30min。烘干后涂第二遍膠并晾干25～35min后，再次放入烘箱在9～110℃干燥15～25min。
所涂膠液為JQ-1異氰酸脂膠。
本實(shí)施例涂第一遍膠晾干25min后，放入烘箱在95℃干燥30min，再涂第二遍膠，晾干30min后，放入烘箱在90℃干燥25min。
步驟5、硫化。將得到的膠片坯料放入已準(zhǔn)備好的活門體端面的膠片槽內(nèi)，連同該活門體裝入模具中安放在硫化機(jī)上模壓硫化成型。硫化參數(shù)：硫化溫度為145～175℃，時(shí)間為15～30min，壓力為7～12MPa。
本實(shí)施例中，硫化溫度為153℃，硫化時(shí)間為25min，硫化壓力為8MPa。
硫化中，膠片坯料逐漸滲入并填裝在位于活門體端面的膠條槽內(nèi)，固化后形成了與活門體緊密固接的膠條。
步驟6、熱處理。將硫化后的活門體放入恒溫箱，在65～100℃下熱處理16～24h，以進(jìn)一步改善硫化性能，提高膠片結(jié)合力。
本實(shí)施例中，熱處理溫度為85℃，熱處理時(shí)間為24h。
步驟7、后處理。對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理的活門體進(jìn)行修邊后處理，清除掉毛邊和殘膠，并打磨或拋光后，檢驗(yàn)合格即得到進(jìn)氣包膠活門。
本實(shí)施例得到的進(jìn)氣包膠活門安裝在剎車閥進(jìn)氣腔，活門體1大端圓柱面與進(jìn)氣腔內(nèi)孔之間滑動(dòng)配合，導(dǎo)引進(jìn)氣包膠活門壓向或離開(kāi)活門座。在活門體上均布有的軸向氣流通道方便活門開(kāi)啟后，進(jìn)氣腔壓力氣體的流通。
進(jìn)氣包膠活門為常閉活門，依靠套裝在活門體1小直徑端圓周上的彈簧和進(jìn)氣壓力，將進(jìn)氣包膠活門緊壓在進(jìn)氣活門座上。活門體1大端相對(duì)壓膠片的一側(cè)用作彈簧座，彈簧套裝在活門體1小端圓柱體上；剎車時(shí)通過(guò)操縱頂桿使進(jìn)氣包膠活門打開(kāi)進(jìn)氣。