胶管主要用在压力条件下或真空条件下输送各种液体、气体、黏性物质或用于液体传动中柔性连接导管。
（一）胶管的结构与种类
胶管主要由内层胶、骨架层、中间胶和外层胶组成。内层胶主要用来保护骨架层，以免受输送介质的侵蚀和磨损。内层胶料性能要按输送的介质特性而定，如有耐酸、耐碱、耐油等胶料。骨架层主要承受输送介质的压力或在真空条件下的外来压力，使胶管不至于爆破或压扁，保证其正常工作，按使用条件可选用不同的材料及结构。中间胶是位于两骨架层之间的胶层，主要起隔离作用，以防止在使用时相邻两层骨架材料的变形和相互摩擦。外层胶也主要起保护骨架层的作用，以防止外界物质（如水、空气及其他物质）对骨架层的侵蚀和磨损。所以外层胶除保证有一定强度和良好的耐气候性能外，还要按其使用条件不同而具备某种特殊性能。
胶管可按受压状态、加工方法、骨架层材料及要求的特殊性质分类。按胶管的受压状态可将胶管分为耐压胶管、吸引胶管、耐压吸引胶管。按胶管的加工方法和骨架层的材料可将其分为夹布胶管、编织胶管（包括钢丝编织和纤维编织两种）、缠绕胶管（包括钢丝缠绕和纤维缠绕两种）和针织胶管。按输送介质要求的特性可分为耐油胶管、耐酸胶管、耐碱胶管、蒸汽胶管、乙炔胶管、输氧胶管等。图11-41是夹布耐压胶管和编织胶管的结构示意图。
（二）胶管的规格与表示方法
一般是以内径尺寸（mm）×骨架层数×长度（m）-工作压力（MPa）来表示。骨架材料的层数代号按结构而定。夹布胶管用P表示；棉线编织胶管以C/B来表示；钢丝编织胶管以W/B表示；缠绕胶管以S表示。
图11-41 夹布耐压胶管和编织胶管的结构示意图
1-内层胶 2-夹布层 3-外层胶 4-纱线编织层 5-中间层胶
例如：Φ25×3P×20-0.15意义是内径25mm，骨架为三层夹布结构，长度20m，工作压力0.15MPa；Φ25×3C/B×20-10意义是内径25mm，骨架为三层棉线编织层，长度20m，工作压力10MPa。若骨架层为2W/B表示二层钢丝编织层，2C/S表示二层棉线缠绕层。
（三）胶管的成型
1.半成品的准备半成品包括塑炼胶、混炼胶的准备，胶片压延，管坯挤出，制备胶浆，胶布的裁断和拼接以及纤维线绳合股等。
（1）塑炼胶的准备：在胶管生产时，不同胶层的塑炼胶对可塑度要求不同，例如内胶层可塑度（威氏）0.25～0.30，外层胶0.30～0.40，擦布胶0.45等。
（2）混炼胶的准备：胶管各胶层部件混炼胶可塑度见表11-13。若无芯成型的编织或缠绕胶管的内胶层是采用半硫化工艺时，其外胶层可塑度适当增大。
表11-13 各胶层部件混炼胶可塑度
（3）压延制备胶片：
①胶片压延。以包贴法成型的大口径胶管，内、中、外胶层都采用三辊压延机压片。为保证压片质量必须严格控制压延机辊温，见表11-14。
表11-14 不同胶种胶料压片辊温
②胶布擦胶。胶管用胶布擦胶方法有两种，一种是厚擦（中辊包胶，包胶厚度2～3mm），优点是不易损坏胶布，但胶对织物的渗透性差；另一种是薄擦（也称光擦），中辊不包胶，使胶料全部渗入布料中，上胶量高，但易损伤胶布。一般丁基橡胶胶料常采用薄擦，大部分胶料是采用厚擦。擦胶胶料可塑度为0.5，厚擦可塑度可在0.5以上。
各擦胶辊筒温度对工艺有直接影响，表11-15为不同胶料的擦胶辊温。
表11-15 不同胶种胶料的擦胶辊温
②胶布贴胶。贴胶胶料应充分热炼，保持一定塑性和温度，采用少量多次续胶，保持一定数量积胶，严格控制辊距，保持均一厚度。贴胶辊温对工艺也有直接影响，不同胶种胶料辊温有差别，一般上、中辊温度高于下辊，例如对天然橡胶而言，上辊温度90～100℃，中辊温度85～95℃，下辊温度65～75℃。
（4）管坯挤出：挤出是制造胶管的重要工序，其产品质量及生产效率均优于胶片包贴工艺，广泛应用在有芯、无芯、软芯法胶管的内、外胶生产。常用的挤出机为Φ50～150螺杆挤出机，有直头型、横头型（T型）及斜头型（Y型）三种。一般不带管芯的内管坯采用直头型挤出机；大部分胶管的外胶层、中层及带硬芯的内管坯采用横头和斜头型挤出机挤出。
（5）胶浆的制备：胶浆在胶管制造工艺中是用在编织和缠绕胶管生产中增加骨架和胶层间黏合力的。随着工艺的改进，胶浆的应用逐渐减少，而采用直接黏合技术和中间胶片黏合法的越来越多。
胶浆有溶剂胶浆和乳胶浆两种。在制备溶剂胶浆时又有稀胶浆和浓胶浆两种，稀胶浆是在编织、缠绕胶管的第一次涂浆；浓胶浆是第二次涂浆。稀胶浆胶料与溶剂比为1：（3～5），浓胶浆为1：（1.5～2）。乳胶浆的制备需在球磨机上分别制备配合剂的乳化液及乳胶的乳液，然后搅拌均匀待用。
（6）胶布裁断和拼接：夹布胶管、吸引胶管所用胶布是在擦胶后于裁断机上按45°角裁成所需宽度的胶布，再拼接成所需长度，经打卷后供成型使用。拼接宽度一般15～20mm，如拼接宽度小于15mm时，会直接影响胶管爆破压力和使用寿命。
（7）纤维线绳合股：为满足胶管工艺的需要，在编织胶管制造工艺中需将单线纤维或钢丝在专用合股机上合拼成多股，并绕在线轴上供编织使用。
2.胶管成型工艺
（1）夹布胶管的成型：夹布胶管的成型有硬芯法、软芯法和无芯法三种。具体方法及特点如下：(www.xing528.com)
①硬芯成型法。管芯通常由无缝钢管或金属圆棒制成。它的优点是质量稳定、规格尺寸准确、层间附着较好、工艺简单易于掌握，但工序较多，劳动强度大，生产效率低，需耗用大量辅助材料（如水布、铁管芯等）。
硬芯法成型夹布胶管一般是在三辊成型机上进行，其结构简图如图11-42所示。
图11-42 20m双面胶管成型机
1-机架 2-工作台 3-传动部分 4-万向联轴节 5-上压辊 6-上气缸 7-下压辊 8-下气缸 9-胶布存放架
成型机架由数个相距1.5～2m的铸铁架组成，机架之间用连杆连接。成型机分两面，一面作贴合夹布层和内、外胶用；另一面用作包水布，两面都有铺钢板的工作台和三个回转的压辊。在三个工作辊中，上压辊可上下移动，下面两辊可进行前后调距，以适应不同规格胶管的成型。将已套上内胶的管坯置于两个下辊中间，将胶布的一边贴于内胶上，上压辊压在胶布上，开动电动机，压辊相对转动，即可完成胶布和内、外胶的贴合成型，如图11-43（a）所示。
成型时一定要校正三个压辊间的距离，先将两个下辊间的距离调整到与胶管直径相适应的位置上，再进行以下成型操作。
a.套芯。将合格的内胶坯平直放在工作台上，为了便于套芯和脱芯，管芯表面应涂上适量隔离剂，在内胶坯的一端充入压缩空气，使管坯鼓圆，另一端插入管芯后开动套芯机，将管芯套入管坯内。
b.成型。套芯后把管坯置于两下压辊之间，管坯表面涂溶剂，干净后，将胶布平整地贴在管坯上。贴合时，将上压辊放下，注意贴合时包胶布及外胶层应无折皱。
c.缠水布。成型好的管坯送往缠水布工作面上进行缠水布操作，水布叠压宽度不应小于布条宽度的1/2，缠水布要平整、无皱、用力均匀，防止胶管扭动，如图11-43（b）所示。
口径超过76mm以上的夹布胶管，内胶挤出困难，可采用压延胶片贴合成型法。
②无芯成型法。无芯成型法的优点是工艺简单，劳动强度低，生产效率高，可节省大量管芯、水布等材料，胶管表面光滑平整。但口径圆度及规格的精度不易控制，胶管的整体结合牢度不如有芯法。
图11-43 三辊成型机工作原理示意图
无芯法成型时不用管芯，直接将挤出的内胶坯置于三辊成型机上，两端插入约半米长的标准芯棒，并从一端注入压缩空气（约0.1MPa），将管坯鼓起，在表面涂抹溶剂（汽油），将胶布平整地贴合在管坯上，放下上压辊进行成型，这时压缩空气压力可加大到0.3～0.4MPa，以增加胶布层间的致密性。
成型好的管坯用T型机头挤出机挤出外胶层，挤出后管体两端用专用夹具将内、外胶层紧密黏合为一体，以免硫化时蒸汽或水渗入夹布层中。在选配挤出机口型和芯型时，要根据成型管坯外径、胶料性能、外胶厚度进行选配，在芯型、口型表面应尽量少涂隔离剂，以防外胶与布层间脱落。在挤出外胶时，管坯牵引速度必须与挤出速度相适应。胶料中发现杂质时要及时清除。挤出后的管坯表面及时涂隔离剂水溶液后平直放置工作台上，以备硫化。
②软芯成型法。软芯成型法成型时，管芯采用耐热老化较好的高分子材料制成，并应具有一定刚性和柔性。常用天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、聚丙烯、聚酰胺等材料制作。为减少软芯在使用过程中伸长变形，有时可加入纤维绳或钢丝绳作骨架。
软芯成型的优点是管坯可盘卷、弯曲，占地面积小，劳动强度低，生产胶管长度不受限，有利于连续化生产以提高生产效率，比三辊成型法效率高2～3倍。
（2）编织胶管的成型：编织胶管分纤维编织胶管和钢丝编织胶管两种。
编织成型的工作原理，主要是利用装在编织机锭子上的线轴随锭子沿导盘作正弦曲线状的圆周运动，即以单数和双数两组锭子交叉呈正弦曲线状相向环行，使纤维或钢丝按一定规律（成网纹状）编织在管坯上，如图11-44所示。
图11-44 编织机工作原理示意图
1-编织内胶 2-锭子 3-编织盘 4-S形轨道 5-编织线
编织成型分有芯成型法和无芯成型法。有芯成型法又包括硬芯成型、软芯成芯。无芯成型法有半硫化无芯成型、生内胶无芯成型。为增加胶层与骨架间的附着力，传统工艺是采用涂胶浆法，但随着黏合技术的提高，可在内、外胶层中直接黏合树脂，或采用中间过渡胶层直接与骨架黏合。
编织联动装置一般由编织机、牵引装置、卷曲、导开装置、贴中胶或涂胶浆装置组成。图11-45为无芯或软芯胶管卧式棉线编织联动装置。为保证胶管使用时受力均匀、不变形，编织时要对编织线均匀地施加一定编织张力。
图11-45 无芯或软芯胶管卧式棉线编织联动装置
1-导开与卷取鼓 2-棉线编织机 3-涂胶浆装置
以内胶半硫化无芯编织成型为例说明如下：将挤出的内胶坯先经短时间硫化（定型），使其具有一定的加工挺性，在编织时不变形。半硫化后的内胶与纤维黏合力差，应采用涂浆编织，编织后再涂浆1～2遍，干燥后用“T”型挤出机挤出外胶。此法适于口径较小的编织胶管，具有生产长度不受限、工艺简单、节省辅料、生产效率高等优点。其成型工艺流程为：
内胶坯挤出→半硫化→涂浆编织→涂浆→停放→涂浆编织→涂浆→干燥→挤出外胶→涂隔离剂→盘卷→硫化
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