橡胶硫化式曲轴减震皮带轮是装在
发动机曲轴前端的功能件,其主要功能 是对发动机曲轴起减震作用,具体体现在减小曲轴的扭转
角度,对曲轴起到保 护作用,延长曲轴的使用期限。橡胶硫化式曲轴减震皮带轮所以能对曲轴起减 震作用主要是靠减震介子橡胶。橡胶必须与皮带轮的结构(
铸铁件、中
碳钢件) 牢固地粘接,如果粘接不牢,则减震功能失效。
评审橡胶硫化式曲轴减震皮带轮的技术效果有如下项目:(1)、橡胶与金 属的粘接强度;(2)、橡胶在金属表面的残存率;(3)、扭转
力矩;(4)、减震 效果;(5)、耐久性能。
目前,橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接技术普遍采用橡胶硫化式的,使用 各种不同类型的粘接剂。粘接剂的种类繁多,主要的粘接剂有JQ-1,RM-1等 等。不同的粘接剂,其使用方法通常也不同,如:
JQ-1(聚异氰酸酯胶),是一种含有异氰酸基团(-NCO)的化合物,可同多 种化学基团(-OH、-H、-NH2或不饱和物质)相作用,借此可使物件牢固粘接 在一起,广泛应用于航空机械、石油化工、
电子机械、交通运输、建筑、轻工 等部
门。使用时在
工件上涂一遍即可。
RM-1橡胶金属硫化胶粘剂:是一种淡黄色粉末状粘接剂,主要用于丁晴、 聚
氨酯、
丙烯酸材质的橡胶和金属的粘接。使用方法:通常是将本品按一定比 例溶于酒精中形成胶粘剂溶液,将处理好的金属粘接件置于胶粘剂溶液中浸渍 后取出,
溶剂挥发成膜后需在145~150℃条件下
固化20分钟;再在150~170 ℃下完成硫化粘接。
如将这些粘接工艺直接用于橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺中,不能 满足或达到产品的技术标准要求,其主要
缺陷表现在以下几个方面:
(1)、致命的问题是粘接不牢,致使皮带轮的结构分离脱落;
发明人通过长期大量的试验研究发现,在180℃高温连续烘考24小时后, 施轴向力时,其粘接强度需在40KN以上才能达到
曲轴皮带轮粘接牢固的效果 要求;
粘接不牢的原因很多,比如硫化前工件上油、锈未除干净,硫化时
温度、 时间、压力未达到标准要求,但更主要的是粘接剂未选对或粘接工艺方法不妥 或失控将会造成粘接不牢,达不到产品的技术标准要求。
(2)、耐高温的性能差(皮带轮工作时最高温度可达80℃~100℃),会造 成皮带轮橡胶和粘接剂老化,粘接失效,产品功能失效。
(3)、减震效果差;
(4)、皮带轮的使用寿命短。
本发明的目的是提供一种新的橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺,使用 此种粘接工艺后,具有粘接牢固、耐高温性能好、减震效果好等特点,并可延 长皮带轮的使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺,包括下述主要步骤:
(1)、配制粘接剂溶液:
按RM-1:
乙醇=1:1~1:8(重量比)准备原料RM-1和乙醇(此乙醇是指纯 度达到99%(体积比)以上的工业用乙醇),在使用前两天内配制成粘接剂溶液, 充分搅拌至无沉淀物;
(2)、化学
转化处理:
将待粘接工件,主要是待粘接的曲轴减震皮带轮的
外圈和轴套或外圈和轮 毂等进行化学转化处理,这些处理主要包括
脱脂、除锈、磷化等,具体处理方 法可如下:
先在
碱性脱脂剂中进行除油处理,处理时间约90-150分钟,完全除去工 件表面油污,然后在浓度约20%-50%的
盐酸溶液中进行除锈处理,处理时间约 2-10分钟,完全除去工件表面锈迹,然后再按照常规方法进行磷化处理;在工 件的金属表面形成磷化保护膜。
(3)、
喷涂粘接剂:
采用无
水喷涂方法在待粘接工件上喷涂粘接剂,为了达到所需的粘接强 度,提高橡胶在金属表面的残存率,增强减震效果等,采用下述双涂层路线(即 分两遍)进行喷涂:
①、先喷涂第一遍,将喷涂在工件金属表面上的粘接剂膜厚度控制在 0.005~0.0075mm范围内;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在室温下挥 发10~40分钟,然后在120℃~180℃下
烘烤10~40分钟;
②、待完全冷却后,再喷涂第二遍,将经过两遍喷涂后工件金属表面上的 粘接剂膜总厚度控制在0.01~0.015mm范围内;喷涂完成后,让工件金属表面 的粘接剂在室温下挥发10~40分钟,然后在120℃~180℃下烘烤10~40分钟, 完成喷涂粘接剂工作。
喷涂粘接剂的具体方法可采用下述两种方法之一:
a、使用压缩气体,将粘接剂溶液喷在工件表面;
b、使用刷涂的办法将粘接剂溶液刷涂在工件表面。
(4)、橡胶硫化:
喷涂粘接剂后,立即对工件进行橡胶硫化处理,按照常规的橡胶硫化工艺, 用硫化模将橡胶
挤压到金属工件的空隙中,完成橡胶硫化工作。
与
现有技术相比,本发明的有益效果是:
采用本发明橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺,粘接强度可远大于 40KN,橡胶在金属表面的残存率达60%以上,扭转力矩大于290N.m,可使发动 机曲轴扭转
变形量远小于500毫度;具有粘接牢固、耐高温性能好、减震效果 好,耐久性能好,可延长皮带轮的使用寿命。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述
实施例。
实施例1
本实施例橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺,包括下述主要步骤:
(1)、配制粘接剂溶液:
按RM-1:乙醇=1:1~1:1(重量比)准备原料RM-1和乙醇,在使用前二天 配制成粘接剂溶液,充分搅拌至无沉淀物;
(2)、化学转化处理:
将待粘接工件,主要包括曲轴减震皮带轮外圈和轴套或外圈和
轮毂等进行 化学转化处理,主要包括脱脂、除锈、磷化等,具体处理方法可如下:
先在碱性脱脂剂中进行除油处理,处理时间约90分钟,取出后进行清水 冲洗,然后在浓度为50%的盐
酸溶液中进行除锈处理,处理时间约2分钟,取 出后进行清水冲洗,然后再按照常规方法进行磷化处理;在工件的金属表面形 成一层磷化保护膜。
(3)、喷涂粘接剂:
使用压缩气体,采用无水喷涂的方法将粘接剂溶液喷涂在工件表面;喷涂 时,采用下述双涂层路线:
①、先喷涂第一遍,将喷涂在工件金属表面上的粘接剂膜厚度控制在约 0.0075mm;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在室温条件下挥发10分钟, 然后在180℃环境下烘烤10分钟;
②、待完全冷却后,再喷涂第二遍,将经过两遍喷涂后工件金属表面上的 粘接剂膜总厚度控制在约0.015mm;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在 室温条件下挥发10分钟,然后在180℃环境下烘烤10分钟;
(4)、橡胶硫化:
喷涂粘接剂后,立即对工件进行橡胶硫化处理,用硫化模将橡胶挤压到金 属工件的空隙中,完成橡胶硫化工作。
实施例2
本实施例橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺,包括下述主要步骤:
(1)、配制粘接剂溶液:
按RM-1:乙醇=1:1~1:4(重量比)准备原料RM-1和乙醇,在使用前二天 配制成粘接剂溶液,充分搅拌至无沉淀物;
(2)、化学转化处理:
将待粘接工件,主要包括曲轴减震皮带轮外圈和轴套或外圈和轮毂等进行 化学转化处理,主要包括脱脂、除锈、磷化等,具体处理方法可如下:
先在碱性脱脂剂中进行除油处理,处理时间约130分钟取出后进行清水冲 洗,然后在浓度为30%的盐酸溶液中进行除锈处理,处理时间约5分钟后取出 进行清水冲洗,然后再按照常规方法进行磷化处理,在工件的金属表面形成一 层磷化保护膜。
(3)、喷涂粘接剂:
采用喷涂的方法将粘接剂溶液喷涂在工件表面;喷刷涂时,采用下述双涂 层路线:
①、先喷涂第一遍,将喷涂在工件金属表面上的粘接剂膜厚度控制在约 0.0065mm;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在室温下挥发20分钟,然 后在150℃环境下烘烤20分钟;
②、待完全冷却后,再喷涂第二遍,将经过两遍喷涂后工件金属表面上的 粘接剂膜总厚度控制在约0.015mm;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在 室温下挥发20分钟,然后在150℃环境下烘烤20分钟;
(4)、橡胶硫化:
喷涂粘接剂后,立即对工件进行橡胶硫化处理,用硫化模将橡胶挤压到金 属工件的空隙中,完成橡胶硫化工作。
实施例3
本实施例橡胶硫化式曲轴减震皮带轮粘接工艺,包括下述主要步骤:
(1)、配制粘接剂溶液:
按RM-1:乙醇=1:1~1:8(重量比)准备原料RM-1和乙醇,在使用前两天 配制成粘接剂溶液,充分搅拌至无沉淀物;
(2)、化学转化处理:
将待粘接工件,主要包括曲轴减震皮带轮外圈和轴套或外圈和轮毂等进行 化学转化处理,主要包括脱脂、除锈、磷化等,具体处理方法可如下:
先在碱性脱脂剂中进行除油处理,处理时间约150分钟后取出用清水冲洗, 然后在浓度为20%的盐酸溶液中进行除锈处理,处理时间约10分钟,取出后用 清水冲洗,然后再按照常规的方法进行磷化处理,在工件的金属表面形成一层 磷化保护膜。
(3)、喷涂粘接剂:
采用无水喷涂方法将粘接剂溶液喷涂在工件表面;喷涂时,采用下述双涂 层路线:
①、先喷涂第一遍,将喷涂在工件金属表面上的粘接剂膜厚度控制在约 0.005mm;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在室温下挥发40分钟,然后 在120℃环境下烘烤40分钟;
②、待完全冷却后,再喷涂第二遍,将经过两遍喷涂后工件金属表面上的 粘接剂膜总厚度控制在约0.010mm;喷涂完成后,让工件金属表面的粘接剂在 室温条件下挥发40分钟,然后在120℃环境下烘烤40分钟;
(4)、橡胶硫化:
喷涂粘接剂后,立即对工件进行橡胶硫化处理,,用硫化模将橡胶挤压到 金属工件的空隙中,完成橡胶硫化工作。
发明人对采用上述实施例1~3粘接工艺所得曲轴减震皮带轮组件进行了 粘接强度、橡胶残存率、扭转力矩、减震效果、耐久性等性能测试,所得结果 如下表所示:
上述测试结果表明:
(1)、实施例1~3粘接工艺所得的技术效果完全达到并超过了技术 指标的要求。
(2)采用RM-1粘接剂,并采用本发明的双涂层等工艺,经二次挥发, 两次烘烤固
化成型后与
铸铁件、中
碳钢件、橡胶的粘接极为牢固,粘接工 艺可靠。