一种分段铸型尼龙双喇叭式船舶导缆孔及其制备工艺的制作方法

本发明涉及船舶系泊设备及铸型尼龙制品制造，具体涉及一种由大头构件和小头构件分别浇铸成型后装配形成的分段铸型尼龙双喇叭式船舶导缆孔，以及适用于所述大头构件和小头构件依次浇铸成型的供料、循环、活化和聚合工艺。

背景技术：

1、船舶在靠泊、系泊及拖带过程中通常通过导缆孔对缆绳进行引导，使缆绳按照预定方向穿过舷墙并向系泊设备传递载荷。传统金属导缆构件在海洋环境中存在重量较大、长期使用后需要进行防腐维护以及金属绳索接触面可能对化纤缆绳产生磨损等问题。为改善绳索接触性能，现有技术中已经出现采用聚酰胺等高分子材料形成绳索运行面的方案，也存在将导缆构件分成舷内侧部分和舷外侧部分后分别制造、再组合安装的结构。

2、对于采用铸型尼龙制造的较大尺寸异形构件，通常以己内酰胺为主要单体，通过催化、活化后在模具内进行阴离子聚合。为了满足耐磨、导电等使用要求，还可以在己内酰胺体系中加入二硫化钼、碳材料等固体改性填料。此类料液在进入模具以前通常需要经过熔融、混合、脱水、催化以及活化等操作。

3、分段依次浇铸生产中，可以通过母料罐、供料管和回流管维持待浇铸料液的输送状态。对于单一模具或者各模具共用较短供料路径的生产方式，循环通常围绕储料容器、公共供料管以及混合位置进行。

4、但是，对于由大头构件和小头构件分别浇铸形成的分段式导缆孔，大头模具和小头模具分别对应不同的供料支路，两个模具通常依次开始浇铸。当其中一个模具进行浇铸时，另一模具对应的供料支路处于等待状态。即使母料罐和公共供料管中的料液保持循环，处于关闭状态的供料支路内部仍保留该支路停止流动时的既存料液；该供料支路后续直接开启时，既存料液会先于公共循环中的当前料液进入模具。

5、另一方面，己内酰胺体系在加入异氰酸酯活化剂后进入适于聚合的状态。如果为了更新上述等待支路而使已经完成最终活化的料液继续经过回流管、公共供料管或母料罐，会扩大活化料的停留和流动范围，并增加公共供料系统内残留反应料的处理难度。

6、因此，对于大头构件和小头构件分别依次浇铸的分段铸型尼龙导缆孔，需要在不使最终活化料参与公共循环的情况下，在每一分段构件开始浇铸前更新其对应供料支路中的既存料液，并在完成支路更新后直接完成最终活化和入模。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种分段铸型尼龙双喇叭式船舶导缆孔及其制备工艺，将大头模具和小头模具对应的供料支路延伸至模前位置，并在模前位置设置互斥的回流/浇铸切换流路，使待活化母料在进入最终活化阶段以前能够流经当前目标模具对应的供料支路并返回母料罐；待累计循环体积q不小于该支路内部容积v后，再切断回流通路并在切换位置下游加入甲苯二异氰酸酯，使最终活化后的料液沿浇铸管路直接进入当前模具。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种分段铸型尼龙双喇叭式船舶导缆孔的制备工艺，所述船舶导缆孔包括分别独立浇铸成型的大头构件和小头构件，大头构件和小头构件装配后形成贯通的双喇叭式缆绳通道；制备过程中先将己内酰胺熔融并加入二硫化钼和导电碳粉，进行第一次真空脱水后加入氢氧化钠并再次真空脱水，形成未加入甲苯二异氰酸酯的待活化母料，再按照大头构件和小头构件的浇铸顺序分别对相应供料支路进行预循环和浇铸切换。

3、在一些实施方式中，第一次真空脱水在料温128～133℃、表压为-0.096～-0.090mpa条件下进行15～25min；加入氢氧化钠后混合1～3min，再进行5～10min的第二次真空脱水；甲苯二异氰酸酯不预先进入母料罐，而在模前浇铸管路中加入。

4、在一些实施方式中，母料罐通过公共供料管分别连接第一供料支路和第二供料支路，第一供料支路对应大头模具，第二供料支路对应小头模具；第一供料支路和第二供料支路分别延伸至对应模具附近。

5、在一些实施方式中，各供料支路的末端分别设置具有进料口、回流口和浇铸口的切换阀。回流口通过回流管与母料罐连接，浇铸口通过浇铸管路与对应模具连接；切换阀处于回流位置时，进料口与回流口连通且浇铸口关闭；切换阀处于浇铸位置时，进料口与浇铸口连通且回流口关闭。

6、在一些实施方式中，在目标构件开始浇铸前，待活化母料由母料罐经公共供料管进入目标供料支路，并经位于模前的切换阀和回流管返回母料罐。目标供料支路自公共供料管分流位置至切换阀之间均纳入该次预循环路径。

7、在一些实施方式中，以目标供料支路的内部容积v作为预循环量的确定基础，控制器记录预循环期间流经目标供料支路的待活化母料累计体积q；预设循环量按k×v确定，当q≥k×v时完成该支路预循环，其中k为1～3；所述内部容积v根据管路内径、长度以及接头、阀体进口侧内部容积计算或标定。

8、在一些实施方式中，完成目标供料支路预循环后，将对应切换阀切换至浇铸位置；甲苯二异氰酸酯加料口设置在切换阀浇铸口的下游，甲苯二异氰酸酯加料口与对应模具之间设置静态混合器，甲苯二异氰酸酯加入位置至对应模具之间的浇铸管路不设置与母料罐连通的回流支路。

9、在一些实施方式中，大头模具和小头模具分别对应独立的回流管和切换阀，大头构件与小头构件的先后浇铸顺序根据生产安排确定；每一目标构件开始浇铸以前，均先对其对应供料支路进行独立预循环。

10、在一些实施方式中，第一供料支路和第二供料支路分别设置流量计，各切换阀分别设置位置反馈单元，流量计、位置反馈单元和甲苯二异氰酸酯加料单元与控制器连接；控制器依据q≥k×v发出流路切换指令，并在接收到对应切换阀的回流口关闭且浇铸口导通的位置反馈后启动对应的甲苯二异氰酸酯加料单元。

11、在一些实施方式中，母料罐设置密闭上盖、加热夹套和搅拌装置，公共供料管、第一供料支路、第二供料支路、回流管、浇铸管路及静态混合器设置伴热保温结构；各供料支路自公共供料管分流位置至对应切换阀之间不设置中间储料容器。

12、在一些实施方式中，大头模具和小头模具预热至120～150℃，注入模具的料液在145～155℃下保温聚合30～50min；大头构件和小头构件脱模后共同置于95～100℃温水浴中回火8～10h，冷却后完成曲面、端面及安装孔加工。

13、本发明还提供一种用于分段铸型尼龙双喇叭式船舶导缆孔制备的浇铸供料装置，包括母料罐、公共供料管、第一供料支路、第二供料支路、回流管、切换阀、大头模具和小头模具；各切换阀的回流口连接母料罐，浇铸口通过依次设置甲苯二异氰酸酯加料口和静态混合器的浇铸管路连接对应模具，且甲苯二异氰酸酯加入位置至对应模具之间的浇铸管路不设置与母料罐连通的回流支路；各切换阀还分别设置位置反馈单元，位置反馈单元用于向控制器输出对应切换阀的流路位置状态。

14、本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

15、本发明针对大头构件和小头构件分别使用独立模具、依次进行铸型尼龙浇铸的生产条件，将待活化母料的循环路径延伸至各模具对应供料支路的模前位置，并以各供料支路的内部容积作为预循环量的确定基础；待支路累计循环体积q不小于对应供料支路内部容积v后，通过互斥切换流路关闭回流并导通浇铸管路，再在切换位置下游加入甲苯二异氰酸酯。由此，处于等待后的目标供料支路能够在开始浇铸前先完成支路料液更新，而最终活化后的料液仅沿浇铸管路进入当前模具，不进入公共母料循环体系；大头构件和小头构件分别对应独立的支路预循环和切换过程，使两个不同浇铸时序的分段构件能够共用母料供应体系并分别完成模前供料状态调整。