一种硅橡胶O型密封圈的制造方法及设备与流程

本发明属于密封圈制造方法及设备技术领域，尤其涉及一种硅橡胶o型密封圈的制造方法及设备。

背景技术：

o型密封圈是具有圆形截面的环形橡胶密封圈，主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露，在某些情况下，o型密封圈还能用作轴向往复移动和低速旋转运动，以作为一个动态密封元件。但是目前市场上现有的o型密封圈，大多存在密封效果差，易老化而导致使用寿命短的问题。

另一方面，制造密封圈用原料在进入到密炼机中进行炼胶前，需要按照一定顺序、在特定条件环境中进行有效混合搅拌，目前常用的搅拌方法为在桶中简单的人工转动搅拌，具有搅拌效果差以及搅拌后不方便出料的问题。

专利申请公布号为cn106280418a，申请公布日为2017.01.04的中国发明专利公开了开了一种耐腐蚀的碱性电池密封圈及其制备方法，按重量份数计，原料包括如下组分：尼龙15-30份、炭黑2-4份、石墨2-5份、玻璃纤维1-3份及改性凹凸棒土0.5-2.5份，所述改性凹凸棒土由以下重量百分比的原料制成：凹凸棒土60-80％、氧化镁5-10％、碳化硅3-8％、纳米二氧化硅2-5％、偶联剂1-4％及余量硼酸。

但是该发明专利中的制备方法存在方法步骤繁复，制备所得的密封圈密封效果差以及使用寿命短的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种硅橡胶o型密封圈的制造方法及设备，其能通过有效的制造方法加高效的搅拌设备，保证硅橡胶o型密封圈的制造操作，本发明具有方法简单有效，步骤工艺操作方便以及搅拌设备搅拌操作自动化程度高、效果好的优点。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种硅橡胶o型密封圈的制造方法，由下列重量配比的原料制成：

甲基乙烯基硅橡胶：95-100份；

高耐磨炭黑：35-42份；

氧化锌：14-18份；

氧化铈：7-11份；

多聚磷酸铵：5-11份；

叔丁基过氧化己烷：11-19份；

钛酸丁酯：1-6份；

促进剂tmtd：0.5-1.5份；

防老剂：1.5-2.5份；

铝粉：0.2-0.3份，

并按以下步骤制造硅橡胶o型密封圈：

s1：将上述原料混合均匀，加入到密炼机中，制得混炼橡胶；

s2：将步骤s1中的混炼橡胶通过开炼机进行开炼成型；

s3：将步骤s2中成型后的橡胶加入到硫化设备的成型模具中，对橡胶进行硫化处理；

s4：对步骤s3中硫化后的密封圈产品进行修边，得到合格的密封圈产品。

进一步优选的技术方案在于：步骤s1中的混合方法如下：先将高耐磨炭黑、氧化锌、氧化铈加入到叔丁基过氧化己烷中，并搅拌3h得到组分a；再将多聚磷酸铵与钛酸丁酯混合均匀，得到组分b；然后将促进剂tmtd、防老剂以及铝粉混合，并在95-98℃条件下搅拌4h，搅拌后保持温度至70-72℃，得到组分c；最后往甲基乙烯基硅橡胶中依次加入组分a、组分b以及组分c，高速共混50-55min，得到密封圈制造用材料。

进一步优选的技术方案在于：步骤s1中密炼机内温度为120-125℃，混炼时间为16-17min；步骤s3中硫化温度为285-290℃，硫化时间为12-14min，然后进行脱模。

一种硅橡胶o型密封圈的制造用设备，包括用于原料混合搅拌的搅拌机主体以及设置在所述搅拌机主体内的搅拌轴，还包括设置在所述搅拌机主体上并通过可控方式以用于进行出料的控制出料单元，设置在所述搅拌轴上用于进行搅拌并触发所述控制出料单元进行搅拌后出料的搅拌触发单元，以及设置在所述搅拌轴上用于进行辅助搅拌并对所述控制出料单元进行限位保护的搅拌保护单元。

进一步优选的技术方案在于：所述控制出料单元包括设置在所述搅拌机主体内底面上的出料槽，设置在所述出料槽侧壁上并用于搅拌后出料的出料通道，以及设置在所述搅拌机主体内侧壁上用于封盖所述出料通道并由所述拌触发单元拨动触发以打开所述出料通道的通道盖板部。

进一步优选的技术方案在于：所述通道盖板部包括安装柱，铰接设置在所述安装柱上并用于封盖所述出料通道的盖板，以及设置在所述搅拌机主体内侧壁与所述盖板之间并通过支撑所述盖板以用于封盖所述出料通道的支撑弹簧。

进一步优选的技术方案在于：所述拌触发单元包括设置在所述搅拌轴上的搅拌柱，设置在所述搅拌柱内并通过旋转外移的方式以用于拨动所述盖板发生旋转进而打开所述出料通道的触发块，所述触发块通过回复弹簧设置在所述搅拌柱内。

进一步优选的技术方案在于：所述搅拌柱内侧以及触发块上设有一对用于控制所述触发块旋转外移长度的卡合凸台，所述回复弹簧设置在所述卡合凸台上。

进一步优选的技术方案在于：所述搅拌保护单元包括设置在所述搅拌轴上并位于所述控制出料单元下方以用于限位固定已经旋转打开的所述盖板的限位圆盘，以及设置在所述限位圆盘上并用于进行辅助搅拌的辅助搅拌柱。

进一步优选的技术方案在于：还包括设置在所述搅拌机主体上的支撑架，设置在所述支撑架上并用于驱动所述搅拌轴的减速电机，以及设置在所述搅拌机主体上并用于卡合安装所述搅拌轴的搅拌轴固定架。

本发明通过有效的制造方法加高效的搅拌设备，保证硅橡胶o型密封圈的制造操作，本发明具有方法简单有效，步骤工艺操作方便以及搅拌设备搅拌操作自动化程度高、效果好的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中控制出料单元的位置示意图。

图3为本发明中控制出料单元的位置结构示意图。

图4为本发明中搅拌触发单元的结构示意图。

图5为本发明中控制出料单元、搅拌触发单元以及搅拌保护单元的工作示意图。

图6为本发明中触发块的触发原理示意图（图中实线圈为实际发生的触发块拨动触发轨迹，虚线圈为触发块的有害撞击轨迹，其中有害撞击轨迹在搅拌触发单元以及搅拌保护单元的共同保护下不会发生）。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

实施例1：如附图1、2、3、4、5以及附图6所示，一种硅橡胶o型密封圈的制造方法，由下列重量配比的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶95kg；高耐磨炭黑35kg；氧化锌14kg；氧化铈7kg；多聚磷酸铵5kg；叔丁基过氧化己烷11kg；钛酸丁酯1kg；促进剂tmtd0.5kg；防老剂1.5kg；铝粉0.2kg，并按以下步骤制造硅橡胶o型密封圈：s1：将上述原料混合均匀，加入到密炼机中，制得混炼橡胶；s2：将步骤s1中的混炼橡胶通过开炼机进行开炼成型；s3：将步骤s2中成型后的橡胶加入到硫化设备的成型模具中，对橡胶进行硫化处理；s4：对步骤s3中硫化后的密封圈产品进行修边，得到合格的密封圈产品。

步骤s1中的混合方法如下：先将高耐磨炭黑、氧化锌、氧化铈加入到叔丁基过氧化己烷中，并搅拌3h得到组分a；再将多聚磷酸铵与钛酸丁酯混合均匀，得到组分b；然后将促进剂tmtd、防老剂以及铝粉混合，并在95℃条件下搅拌4h，搅拌后保持温度至70℃，得到组分c；最后往甲基乙烯基硅橡胶中依次加入组分a、组分b以及组分c，高速共混50min，得到密封圈制造用材料。

步骤s1中密炼机内温度为120℃，混炼时间为16min；步骤s3中硫化温度为285℃，硫化时间为12min，然后进行脱模。

在本实施例中，所述密封圈用原料在混合过程中具有混合效果均匀的优点，在混炼橡胶、开炼成型以及硫化成型过程中具有操作方便，成型效果好的优点，最终保证所述硅橡胶o型密封圈具有密封效果好，使用寿命长的优点。

一种硅橡胶o型密封圈的制造用设备，包括用于原料混合搅拌的搅拌机主体1以及设置在所述搅拌机主体1内的搅拌轴2，还包括设置在所述搅拌机主体1上并通过可控方式以用于进行出料的控制出料单元3，设置在所述搅拌轴2上用于进行搅拌并触发所述控制出料单元3进行搅拌后出料的搅拌触发单元4，以及设置在所述搅拌轴2上用于进行辅助搅拌并对所述控制出料单元3进行限位保护的搅拌保护单元5。

在本实施例中，所述控制出料单元3处于闭合待搅拌的常态，并且在搅拌后由所述搅拌触发单元4进行拨动触发，以进行搅拌后的原料出料操作，一般用于向密炼机进行加料。

另一方面，所述搅拌保护单元5用于限位保护所述控制出料单元3，避免所述控制出料单元3与所述搅拌触发单元4发生有害碰触，进一步保证所述搅拌设备的使用有效性。

所述控制出料单元3包括设置在所述搅拌机主体1内底面上的出料槽301，设置在所述出料槽301侧壁上并用于搅拌后出料的出料通道302，以及设置在所述搅拌机主体1内侧壁上用于封盖所述出料通道302并由所述搅拌触发单元4拨动触发以打开所述出料通道302的通道盖板部303。

在本实施例中，所述出料槽301凸出向下设置，四个所述出料通道302设置在正方形的所述出料槽301的四个侧壁上，并向下开口设置，以方便出料操作。其中四个所述通道盖板部303与所述搅拌轴2之间的距离均相等，以保证四个所述通道盖板部303能同时处于闭合或者打开出料状态，避免在未搅拌完毕前进行意外出料操作。

所述通道盖板部303包括安装柱303a，铰接设置在所述安装柱303a上并用于封盖所述出料通道302的盖板303b，以及设置在所述搅拌机主体1内侧壁与所述盖板303b之间并通过支撑所述盖板303b以用于封盖所述出料通道302的支撑弹簧303c。

在本实施例中，所述盖板303b具有三个作用：第一，用于封盖所述出料通道302，保持所述搅拌装置在搅拌前、搅拌时都具有封闭效果；第二，用于承接所述搅拌触发单元4的拨动触发操作，使得所述盖板303b能在搅拌完成后顺利进行旋转打开、向下出料操作；第三，在所述搅拌轴2旋转速度逐步提升后，所述搅拌触发单元4将所述盖板303b倾斜拨动，并且倾斜角度逐步变大，为了避免所述搅拌触发单元4与所述盖板303b发生有害碰触，所述搅拌保护单元5用于顶在所述盖板303b上，限制所述盖板303b继续倾斜旋转，保证所述盖板303b与所述搅拌触发单元4的使用安全性。

在本实施例中，所述搅拌触发单元4与所述盖板303b发生的拨动触发值得是：所述搅拌触发单元4在旋转过程中随着旋转速度的增大，与所述盖板303b的侧面发生碰触，所述盖板303b被旋转顶起，所述出料通道302被顺利打开，进行出料操作，而另一方面，所述有害碰触指的是：第一，在所述搅拌触发单元4旋转启动时，由于启动速度过大，所述搅拌触发单元4的旋转外端直接进入两个所述盖板303b之间、所述搅拌触发单元4之间打在所述盖板303b侧面上；第二，在所述搅拌触发单元4的旋转过程中，所述搅拌触发单元4由正常的拨动触发速度加速到上述第一条发生的速度范围内，发生上述意外碰触，并由此造成所述搅拌触发单元4以及控制出料单元3无法挽回的重大损坏事故。

所述拌触发单元4包括设置在所述搅拌轴2上的搅拌柱401，设置在所述搅拌柱401内并通过旋转外移的方式以用于拨动所述盖板303b发生旋转进而打开所述出料通道302的触发块402，所述触发块402通过回复弹簧403设置在所述搅拌柱401内。所述搅拌柱401内侧以及触发块402上设有一对用于控制所述触发块402旋转外移长度的卡合凸台404，所述回复弹簧403设置在所述卡合凸台404上。

在本实施例中，所述触发块402在所述搅拌柱401内呈轴向移动，以套接控制所述拌触发单元4的有效触发范围，使得所述盖板303b能够从关闭转到旋转打开状态、从小角度旋转打开转到大角度旋转打开状态，进一步提高了所述控制出料单元3的出料操作效果。

所述搅拌保护单元5包括设置在所述搅拌轴2上并位于所述控制出料单元3下方以用于限位固定已经旋转打开的所述盖板303b的限位圆盘501，以及设置在所述限位圆盘501上并用于进行辅助搅拌的辅助搅拌柱502。

本实施例中，在旋转速度上升范围内，先发生所述限位圆盘501与所述盖板303b的碰触限位保护作用，再发生所述触发块402的最大外移量情况。

所述限位圆盘501与所述触发块402、回复弹簧403以及卡合凸台404的使用方法步骤如下：

第一，所述搅拌轴2慢慢启动，所述触发块402逐渐外移，至碰触到所述盖板303b侧面上，达到依次旋转触发打开四个所述盖板303b以和所述出料通道302的目的；

第二，所述搅拌轴2速度提升，所述触发块402在所述盖板303b上的碰触点由中部向侧边移动，所述盖板303b的旋转角度增大，适用于所述搅拌制造进行大量出料；

第三，所述搅拌轴2速度因为意外情况继续提升，所述盖板303b的旋转角度继续增大，使得所述盖板303b下端翘起，与所述限位圆盘501发生报警摩擦，此时工作人员降低旋转速度到第二步的速度范围内，即可避免发生意外；

第二，即使所述搅拌轴2的速度在无人监管的条件下继续提升，并且所述盖板303b因为未知原因而失效，所述触发块402因为所述回复弹簧403以及卡合凸台404的卡合限位作用，旋转外移量被限定，即所述触发块402最终在所述盖板303b上的拨动碰触点也位于所述盖板303b平面上，不会打在侧面上，避免发生卡死、折断的重大事故。

在本实施例中，所述搅拌保护单元5以及所述拌触发单元4的保护结构设置，使得所述搅拌装置的搅拌效果具有安全可靠的优点。

制造用设备还包括设置在所述搅拌机主体1上的支撑架6，设置在所述支撑架6上并用于驱动所述搅拌轴2的减速电机7，以及设置在所述搅拌机主体1上并用于卡合安装所述搅拌轴2的搅拌轴固定架8，其中所述搅拌轴固定架8上设有用于安装所述搅拌轴2的安装孔，避免所述搅拌轴2远离所述减速电机7的一端发生有害的偏心旋转，另一方面，所述减速电机7为速度可控的低速电机。

在本实施例中，对于用所述搅拌设备并按照所述方法制造的o型密封圈，进行包括耐酸碱腐蚀时间、拉伸强度、扯断伸长率、邵尔硬度以及磨耗体积在内的五项测试项目进行测试试验，将结果记录到下表中。

实施例2：如附图1、2、3、4、5以及附图6所示，本实施例中所述制造用设备结构与实施例1相同，以进行有效的密封圈原料搅拌操作。

另一方面，一种硅橡胶o型密封圈的制造方法，由下列重量配比的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶98kg；高耐磨炭黑40kg；氧化锌15kg；氧化铈8kg；多聚磷酸铵7kg；叔丁基过氧化己烷15kg；钛酸丁酯5kg；促进剂tmtd1.0kg；防老剂2.0kg；铝粉0.25kg，并按以下步骤制造硅橡胶o型密封圈：s1：将上述原料混合均匀，加入到密炼机中，制得混炼橡胶；s2：将步骤s1中的混炼橡胶通过开炼机进行开炼成型；s3：将步骤s2中成型后的橡胶加入到硫化设备的成型模具中，对橡胶进行硫化处理；s4：对步骤s3中硫化后的密封圈产品进行修边，得到合格的密封圈产品。

步骤s1中的混合方法如下：先将高耐磨炭黑、氧化锌、氧化铈加入到叔丁基过氧化己烷中，并搅拌3h得到组分a；再将多聚磷酸铵与钛酸丁酯混合均匀，得到组分b；然后将促进剂tmtd、防老剂以及铝粉混合，并在96℃条件下搅拌4h，搅拌后保持温度至71℃，得到组分c；最后往甲基乙烯基硅橡胶中依次加入组分a、组分b以及组分c，高速共混52min，得到密封圈制造用材料。

步骤s1中密炼机内温度为123℃，混炼时间为16min；步骤s3中硫化温度为288℃，硫化时间为13min，然后进行脱模。

在本实施例中，所述密封圈用原料在混合过程中具有混合效果均匀的优点，在混炼橡胶、开炼成型以及硫化成型过程中具有操作方便，成型效果好的优点，最终保证所述硅橡胶o型密封圈具有密封效果好，使用寿命长的优点。

在本实施例中，对于用所述搅拌设备并按照所述方法制造的o型密封圈，进行包括耐酸碱腐蚀时间、拉伸强度、扯断伸长率、邵尔硬度以及磨耗体积在内的五项测试项目进行测试试验，将结果记录到下表中。

实施例3：如附图1、2、3、4、5以及附图6所示，本实施例中所述制造用设备结构与实施例1相同，以进行有效的密封圈原料搅拌操作。

另一方面，一种硅橡胶o型密封圈的制造方法，由下列重量配比的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶100kg；高耐磨炭黑42kg；氧化锌18kg；氧化铈11kg；多聚磷酸铵11kg；叔丁基过氧化己烷19kg；钛酸丁酯6kg；促进剂tmtd1.5kg；防老剂2.5kg；铝粉0.3kg，并按以下步骤制造硅橡胶o型密封圈：s1：将上述原料混合均匀，加入到密炼机中，制得混炼橡胶；s2：将步骤s1中的混炼橡胶通过开炼机进行开炼成型；s3：将步骤s2中成型后的橡胶加入到硫化设备的成型模具中，对橡胶进行硫化处理；s4：对步骤s3中硫化后的密封圈产品进行修边，得到合格的密封圈产品。

步骤s1中的混合方法如下：先将高耐磨炭黑、氧化锌、氧化铈加入到叔丁基过氧化己烷中，并搅拌3h得到组分a；再将多聚磷酸铵与钛酸丁酯混合均匀，得到组分b；然后将促进剂tmtd、防老剂以及铝粉混合，并在98℃条件下搅拌4h，搅拌后保持温度至72℃，得到组分c；最后往甲基乙烯基硅橡胶中依次加入组分a、组分b以及组分c，高速共混55min，得到密封圈制造用材料。

步骤s1中密炼机内温度为125℃，混炼时间为17min；步骤s3中硫化温度为290℃，硫化时间为14min，然后进行脱模。

在本实施例中，所述密封圈用原料在混合过程中具有混合效果均匀的优点，在混炼橡胶、开炼成型以及硫化成型过程中具有操作方便，成型效果好的优点，最终保证所述硅橡胶o型密封圈具有密封效果好，使用寿命长的优点。

在本实施例中，对于用所述搅拌设备并按照所述方法制造的o型密封圈，进行包括耐酸碱腐蚀时间、拉伸强度、扯断伸长率、邵尔硬度以及磨耗体积在内的五项测试项目进行测试试验，将结果记录到下表中。

对于实施例1-3中的o型密封圈，就耐酸碱腐蚀时间、拉伸强度、扯断伸长率、邵尔圆度以及磨耗体积这五项测试项目进行测试，结果记录如下：

从上表中可以得出以下结论：

实施例1-3中用所述制造用设备并按照所述方法制造的o型密封圈具有综合使用效果好的优点。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。