專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚四氟乙烯領(lǐng)域，尤其涉及一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,縮寫(xiě)為PTFE) —般稱(chēng)作“不粘涂層”或“易潔鑊物料”，是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí)，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn)，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤(rùn)滑作用之余，亦成為了易潔鑊和水管內(nèi)層的理想涂料。由于聚四氟乙烯(PTFE)的不粘特性，目前技術(shù)上很難使聚四氟乙烯(PTFE)墊圈的外徑達(dá)到較大尺寸(一般都局限在2000mm以下)，因此限制了聚四氟乙烯(PTFE)墊圈的應(yīng)用，例如一些超大型設(shè)備上就無(wú)法采用聚四氟乙烯(PTFE)墊圈來(lái)進(jìn)行密封或作為擋圈、活塞環(huán)使用。解決聚四氟乙烯產(chǎn)品粘結(jié)或焊接就顯得尤為迫切。超大型聚四氟乙烯(PTFE )墊圈(超過(guò)直徑2000mm) —般采用熱熔焊接或粘合劑粘結(jié)的方式生產(chǎn)，大多采用將兩個(gè)切割面切割成一定斜度的斜面焊接或粘結(jié)在一起的方式制成，切割面的形狀及質(zhì)量對(duì)達(dá)到較高的焊接強(qiáng)度、產(chǎn)品焊點(diǎn)的一致性及可靠性起著決定性的重要作用。另外，焊接的溫度要求也對(duì)焊接的效果起著較為重要的作用。有鑒于此，如何設(shè)計(jì)一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，以獲得超大型聚四氟乙烯密封圈，是業(yè)內(nèi)人士亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，很難使聚四氟乙烯(PTFE)密封圈的外徑達(dá)到較大尺寸這一缺陷，本發(fā)明提供了一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其中，包括(a)切割聚四氟乙烯板材的兩端形成角度相同的斜面；以及(b)焊接所述聚四氟乙烯板材的兩端于一起，形成超大型聚四氟乙烯密封圈，所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外徑為2 10m。優(yōu)選地，所述步驟(a)中，所述斜面的角度范圍為10 45°。優(yōu)選地，所述步驟(a)中，通過(guò)切割裝置切割所述聚四氟乙烯板材的兩端，所述切割裝置包括具有底座和支架的機(jī)身，所述支架垂直連接于所述底座上；活動(dòng)固定于所述支架上調(diào)整臺(tái)；固定于所述底座上的升降機(jī)構(gòu)；固定于所述升降機(jī)構(gòu)一側(cè)的第一電機(jī)；連接于所述第一電機(jī)的刀具，具有若干個(gè)滾刀，相鄰兩所述滾刀相固定連接，所述刀具呈圓柱狀；以及
連接于所述升降機(jī)構(gòu)另一側(cè)的第二電機(jī)，其中，所述調(diào)整臺(tái)位于所述刀具的上方，且所述滾刀的刀鋒朝向所述調(diào)整臺(tái)，所述調(diào)整臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0 180°，在三維坐標(biāo)中，在X軸、所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)在Y軸方向上移動(dòng)，所述刀具在所述升降機(jī)構(gòu)的作動(dòng)下在Y軸方向上移動(dòng)，所述支架在X軸方向上移動(dòng)，根據(jù)需要的所述銳角的度數(shù)，移動(dòng)所述支架并調(diào)整所述調(diào)整臺(tái)，移動(dòng)所述刀具。優(yōu)選地，所述步驟(b)中，通過(guò)焊接裝置焊接所述聚四氟乙烯板材的兩端于一起，所述焊接裝置包括焊接臺(tái)面，承載超大型聚四氟乙烯板材；加熱夾具，夾住所述聚四氟乙烯板材的兩端進(jìn)行加熱；定位結(jié)構(gòu)，用來(lái)對(duì)所述聚四氟乙烯板材的兩端進(jìn)行定位，包括長(zhǎng)度方向定位結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上；寬度方向定位結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上；以及高度方向定位結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上；溫控裝置，連接于所述加熱夾具，所述溫控裝置用來(lái)檢測(cè)并控制所述聚四氟乙烯板材的兩端的加熱溫度，包括溫度傳感器；溫控器，連接于所述溫度傳感器，所述溫控器根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)的溫度以控制所述聚四氟乙烯板材的兩端的加熱溫度；以及時(shí)間繼電器，連接于所述加熱夾具以控制所述聚四氟乙烯板材的兩端的加熱時(shí)間；以及防護(hù)裝置，包括隔離罩，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上且罩住所述超大型聚四氟乙烯板材，所述隔離罩用來(lái)隔離焊接過(guò)程出產(chǎn)生的有害氣體；以及 排風(fēng)扇，連通于所述隔離罩，所述排風(fēng)扇用來(lái)將所述有害氣體排出。優(yōu)選地，所述加熱夾具為電加熱管或不銹鋼加熱帶。優(yōu)選地,所述高度方向定位結(jié)構(gòu)為第一氣缸,所述第一氣缸通過(guò)加壓方式對(duì)所述聚四氟乙烯板材的兩端在所述高度方向進(jìn)行定位。優(yōu)選地，所述(b)步驟中，對(duì)所述聚四氟乙烯板材的兩端先加熱至320 330°C并保持I 5min，繼續(xù)升溫至370 380°C并保持2 5min，然后冷卻。優(yōu)選地，其特征在于，還包括(C)對(duì)所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面進(jìn)行處理。優(yōu)選地，所述(C)步驟中，通過(guò)表面處理裝置對(duì)所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面進(jìn)行處理，所述表面處理裝置包括工作臺(tái)；承載臺(tái)，位于所述工作臺(tái)上，所述承載臺(tái)承載所述超大型聚四氟乙烯密封圈，且所述超大型聚四氟乙烯密封圈的邊緣突出于所述承載臺(tái)；調(diào)節(jié)組件，設(shè)置于所述工作臺(tái)上；第二氣缸，連接于所述調(diào)節(jié)組件且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方；處理機(jī)構(gòu)，用來(lái)處理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，包括
第一支撐桿，連接于所述氣缸且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方；以及處理組件，活動(dòng)安裝于所述第一支撐桿的下端，所述處理組件用來(lái)處理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，在三維坐標(biāo)中，所述調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)所述處理機(jī)構(gòu)在X軸、Y軸及Z軸方向上移動(dòng)；第三電機(jī)，連接于所述第二氣缸以驅(qū)動(dòng)所述第二氣缸在Y軸方向上移動(dòng)；以及傳動(dòng)組件，設(shè)置于所述工作臺(tái)上，所述傳動(dòng)組件用來(lái)使所述超大型聚四氟乙烯密封圈旋轉(zhuǎn)；以及限位組件，設(shè)置于所述工作臺(tái)上，所述限位組件用來(lái)限制所述超大型聚四氟乙烯密封圈變形。優(yōu)選地，所述限位組件包括若干個(gè)外壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述工作臺(tái)上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外環(huán)面；若干個(gè)內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述承載臺(tái)上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的內(nèi)環(huán)面；以及若干個(gè)上壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述工作臺(tái)上且壓住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的上表面，其中，所述外壓緊機(jī)構(gòu)、所述內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)及所述上壓緊機(jī)構(gòu)都包括第二支撐桿，固定于所述承載臺(tái)上；彈性結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第二支撐桿上；以及壓緊件，抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，所述彈性結(jié)構(gòu)連接于所述壓緊件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品從焊接前處理(即切割)、焊接以及到焊接完成的后處理(即打磨)的整個(gè)過(guò)程，通過(guò)一套裝置加工實(shí)現(xiàn)，突破了目前聚四氟乙烯(PTFE)密封圈的外徑尺寸僅在2000mm以下的局限，實(shí)現(xiàn)了墊圈外徑尺寸的任意加長(zhǎng)，解決了聚四氟乙烯(PTFE)制品焊接難的問(wèn)題，能制備出直徑2000mm以上的超大型聚四氟乙烯密封圈，解決了超大型設(shè)備的密封問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程設(shè)計(jì)了專(zhuān)用夾具和刀具，加工和焊接過(guò)程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化或自動(dòng)化，在操作中，只需人工設(shè)定參數(shù)后基本可以自動(dòng)完成，并且操作簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)單的培訓(xùn)之后就可以批量生產(chǎn)。并且，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)通過(guò)防護(hù)裝置，避免了在制備超大型聚四氟乙烯密封圈的過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體對(duì)人體的傷害。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1示出了依據(jù)本發(fā)明超大型聚四氟乙烯密封圈的制備裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2示出了圖1中的切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出了圖1中刀具的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了圖2中刀具切割超大型聚四氟乙烯制品的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5示出了圖1中的焊接裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖6示出了圖5中的焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7示出了圖5中的定位結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖8示出了圖1中的表面處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9示出了圖8中的傳動(dòng)組件的放大結(jié)構(gòu)示意10示出了圖8中的超大型聚四氟乙烯密封圈的橫截面的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1示出了依據(jù)本發(fā)明超大型聚四氟乙烯密封圈的制備裝置的結(jié)構(gòu)框圖。參照?qǐng)D1，超大型聚四氟乙烯密封圈的制備裝置I包括切割裝置100、焊接裝置200及表面處理裝置300。其中，切割裝置100用來(lái)將超大型聚四氟乙烯板材的兩端切割以形成角度相同的斜面。焊接裝置200是將切割好的超大型聚四氟乙烯板材的兩端焊接在一起，以形成超大型聚四氟乙烯密封圈。在焊接完成后，可能存在焊接部位不平整、尺寸變化或變色的現(xiàn)象，需要對(duì)此部位加工處理，而表面處理裝置300則對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈的上表面、下表面、內(nèi)環(huán)面、外環(huán)面進(jìn)行加工，同時(shí)還可以對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈的表面進(jìn)行溝槽、拋光、修平和清潔處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品在焊接完成后進(jìn)行的處理過(guò)程。圖2示出了圖1中的切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D2，切割裝置100包括機(jī)身、調(diào)整臺(tái)120、升降機(jī)構(gòu)130、第一電機(jī)140、刀具150。其中，機(jī)身具有底座111和支架112，支架112與底座111相互垂直，并且支架112連接于底座111上，在三維坐標(biāo)中，支架112可以通過(guò)螺桿和螺母的配合在X軸方向上調(diào)整或移動(dòng)(對(duì)于寬度較寬的產(chǎn)品尤為重要)。調(diào)整臺(tái)120則活動(dòng)固定于支架112上，本實(shí)施例中，調(diào)整臺(tái)120也可以通過(guò)螺桿和螺母的配合下在0 180°角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，用于調(diào)整切割角度，第一螺桿使得切割裝置可以沿超大型聚四氟乙烯板材長(zhǎng)度方向上加工斜面。升降機(jī)構(gòu)130固定于底座111上。第一電機(jī)140則固定于升降機(jī)構(gòu)130的一側(cè)，刀具150連接于第一電機(jī)140，刀具150同樣可以在升降機(jī)構(gòu)130的作動(dòng)下上下移動(dòng)，并且刀具150還可以在第一電機(jī)140的驅(qū)動(dòng)下對(duì)切割對(duì)象進(jìn)行切害I]。第二電機(jī)160連接于升降機(jī)構(gòu)130的另一側(cè)，在第二電機(jī)160的驅(qū)動(dòng)下，升降機(jī)構(gòu)130可以在Y軸方向移動(dòng)。其中，調(diào)整臺(tái)120位于刀具150的上方，且刀具150的刀鋒朝向調(diào)整臺(tái) 120。圖3示出了圖1中刀具的放大結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D3，刀具150具有若干個(gè)滾刀151，相鄰的兩個(gè)滾刀151相互固定連接，具體的，可以通過(guò)螺栓來(lái)固定兩個(gè)相鄰滾刀151，若干個(gè)滾刀151用螺栓連接呈圓柱狀，滾刀151的刀鋒朝向調(diào)整臺(tái)120。圖4示出了圖2中刀具切割超大型聚四氟乙烯制品的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合參照?qǐng)D2與圖4，對(duì)超大型聚四氟乙烯(PTFE)板材2 (例如長(zhǎng)方體狀)進(jìn)行切割時(shí)，將超大型聚四氟乙烯(PTFE)板材2放置于調(diào)整臺(tái)120上，第二電機(jī)160驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)130在Y軸方向移動(dòng)。刀具150在升降機(jī)構(gòu)130的帶動(dòng)下也在Y軸方向移動(dòng)，根據(jù)需要的超大型聚四氟乙烯(PTFE)板材2的兩端的斜面的角度a，調(diào)整第一螺桿使調(diào)整臺(tái)120轉(zhuǎn)動(dòng)并與刀具150的刀鋒相接觸，第一電機(jī)140驅(qū)動(dòng)刀具150以對(duì)超大型四氟乙烯(PTFE)板材2進(jìn)行切割，使超大型四氟乙烯(PTFE)板材2的兩端形成斜面，并使斜面的角度a符合要求，斜面的角度范圍可以為10 45°。圖5示出了圖1中的焊接裝置的結(jié)構(gòu)框圖。利用切割裝置100對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端進(jìn)行切割后，通過(guò)焊接裝置焊接超大型聚四氟乙烯板材的兩端于一起以形成超大型聚四氟乙烯密封圈。參照?qǐng)D5，焊接裝置200包括焊接臺(tái)面210(見(jiàn)圖6)、定位結(jié)構(gòu)220、加熱夾具230、溫控裝置240及防護(hù)裝置250。圖6示出了圖5中的焊接備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D6，兩端切割好的超大型聚四氟乙烯板材2置于焊接臺(tái)面210上。加熱夾具230也設(shè)置于焊接臺(tái)面210上，并且加熱夾具230夾住超大型聚四氟乙烯板材2的兩端并對(duì)其進(jìn)行加熱，以使超大型聚四氟乙烯板材2的兩端焊接于一起，從而獲得超大型聚四氟乙烯密封圈。加熱夾具230可以為電加熱管，但并不以此為限，還可以為不銹鋼加熱帶。防護(hù)裝置250包括隔離罩251及排風(fēng)扇252。隔離罩251設(shè)置于焊接臺(tái)面210上，并且隔離罩251將超大型聚四氟乙烯板材2罩住，以隔離在對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2加熱過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體，避免對(duì)人體造成傷害。排風(fēng)扇252則與隔離罩251相連通，其可以將產(chǎn)生的有害氣體排出，并收集起來(lái)統(tǒng)一處理。繼續(xù)參照?qǐng)D5，溫控裝置240則連接于加熱夾具230，其包括溫度傳感器241、溫控器242及時(shí)間繼電器243。其中，溫度傳感器241用來(lái)檢測(cè)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端達(dá)到的加熱溫度。溫控器242連接于溫度傳感器241及加熱夾具230，溫控器242用來(lái)控制加熱夾具230對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2兩端的加熱溫度。時(shí)間繼電器243也連接于加熱夾具230，其用來(lái)控制加熱夾具230對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2兩端的加熱時(shí)間。圖7示出了圖5中的定位結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D7，定位結(jié)構(gòu)220設(shè)置于焊接臺(tái)面210上，用來(lái)對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端進(jìn)行定位，其具體包括長(zhǎng)度方向定位結(jié)構(gòu)221、寬度方向定位結(jié)構(gòu)222及高度方向定位結(jié)構(gòu)223,分別用來(lái)定位超大型聚四氟乙烯板材2的兩端在長(zhǎng)度方向、寬度方向及高度方向上的位置。并且，本實(shí)施例中，高度方向定位結(jié)構(gòu)223可以為第一氣缸,第一氣缸通過(guò)加壓方式對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端在高度方向進(jìn)行定位。圖8示出了圖1中的表面處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖?？梢酝ㄟ^(guò)表面處理裝置300對(duì)經(jīng)過(guò)焊接裝置200焊接后形成的超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面進(jìn)行處理。參照?qǐng)D8，表面處理裝置300包括工作臺(tái)310、承載臺(tái)320、調(diào)節(jié)組件330、第二氣缸340、處理機(jī)構(gòu)、第三電機(jī)360、傳動(dòng)組件370及限位組件。其中，承載臺(tái)320位于工作臺(tái)310上，用來(lái)承載超大型聚四氟乙烯密封圈3，并且超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣突出于承載臺(tái)320，即超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣懸空于承載臺(tái)320。調(diào)節(jié)組件330設(shè)置于工作臺(tái)310上，在三維坐標(biāo)中，調(diào)節(jié)組件330在X軸、Y軸及Z軸方向上是可以移動(dòng)的，因此其可以用來(lái)調(diào)節(jié)超大型聚四氟乙烯密封圈3在X軸、Y軸及Z軸方向上的位置。第二氣缸340位于超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣的上方，且連接于調(diào)節(jié)組件330，第二氣缸340可以在Y軸方向上移動(dòng)，因此第二氣缸340也可以調(diào)節(jié)超大型聚四氟乙烯密封圈3在Y軸方向上遠(yuǎn)離和靠近超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣。處理機(jī)構(gòu)則包括第一支撐桿351及處理組件352。其中，第一支撐桿351與第二氣缸340相連接，并且位于超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣上方。處理組件352活動(dòng)安裝于第一支撐桿351的下端，用來(lái)處理超大型聚四氟乙烯密封圈3。第三電機(jī)360則連接于第二氣缸340，以驅(qū)動(dòng)第二氣缸340作動(dòng)。傳動(dòng)組件370也設(shè)置于工作臺(tái)310上，并且位于超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣的下方，傳動(dòng)組件370用來(lái)使超大型聚四氟乙烯密封圈3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使處理組件352對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面的各個(gè)部位進(jìn)行處理。限位組件設(shè)置于工作臺(tái)310上，抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面，以用來(lái)限定超大型聚四氟乙烯密封圈3的位置。限位組件包括若干個(gè)外壓緊機(jī)構(gòu)381、若干個(gè)內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382及若干個(gè)上壓緊機(jī)構(gòu)383。其中，若干個(gè)外壓緊機(jī)構(gòu)381設(shè)置于工作臺(tái)310上，并且抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的外環(huán)面301。若干個(gè)內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382設(shè)置于工作臺(tái)310上的承載臺(tái)320上，并且抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的內(nèi)環(huán)面302。若干個(gè)上壓緊機(jī)構(gòu)383則設(shè)置于工作臺(tái)310上，并且壓住超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303。處理組件352可以根據(jù)不同的需要做相應(yīng)的更換，例如可以為刀具、砂輪或拋光輪中的任意一種，具體地，當(dāng)需要對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面進(jìn)行削平、切割處理時(shí)，處理組件352可以為刀具，如圖1所示，為了對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303(如需對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的下表面進(jìn)行處理，則將超大型聚四氟乙烯密封圈3倒置于承載臺(tái)320上即可)進(jìn)行處理，安裝于第一支撐桿351下端的處理組件352為銑刀。在另外的實(shí)施例中，需要對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的內(nèi)環(huán)面302和外環(huán)面301進(jìn)行處理時(shí)，則將處理組件352更換為滾刀即可。當(dāng)然需要對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面進(jìn)行打磨處理時(shí)，則將處理組件352更換為砂輪或拋光輪，而要對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面進(jìn)行溝槽處理時(shí)，則將處理組件352更換為成型刀具，成型刀具的形狀與溝槽的形狀相匹配。當(dāng)然，處理組件352并不以此為限，而是根據(jù)超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面所需的處理，進(jìn)行適時(shí)的更換。圖9示出了圖8中的傳動(dòng)組件的放大結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D9,傳動(dòng)組件370包括主動(dòng)輪371、兩從動(dòng)輪372、傳送鏈條373、托輪374、張緊輪375以及第四電機(jī)(未繪示)。其中，兩從動(dòng)輪372分別設(shè)置于主動(dòng)輪371的兩側(cè)，并且架設(shè)住超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣，兩從動(dòng)輪372位于主動(dòng)輪371的上方，并且兩從動(dòng)輪372在主動(dòng)輪371的帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使超大型聚四氟乙烯密封圈3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。傳送鏈條373繞設(shè)于主動(dòng)輪371與兩從動(dòng)輪372上，以連接主動(dòng)輪371及兩從動(dòng)輪372。托輪374則位于兩從動(dòng)輪372之間，并且架設(shè)住超大型聚四氟乙烯密封圈3的邊緣。張緊輪375位于托輪374與主動(dòng)輪371之間，并且壓設(shè)于傳送鏈條373上，而兩從動(dòng)輪372分別位于張緊輪375的兩側(cè)，張緊輪375用來(lái)使傳送鏈條373張緊，避免傳送鏈條373在主動(dòng)輪371及兩從動(dòng)輪372上打滑或脫落，減少噪音。第四電機(jī)連接于主動(dòng)輪371，以驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪371進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。繼續(xù)參照?qǐng)D9，傳動(dòng)組件370的工作原理如下第四電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪371進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪371則帶動(dòng)兩從動(dòng)輪372進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在兩從動(dòng)輪372的轉(zhuǎn)動(dòng)下，超大型聚四氟乙烯密封圈3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖10示出了圖8中的超大型聚四氟乙烯密封圈的橫截面的俯視圖。參照?qǐng)D3，外壓緊機(jī)構(gòu)381、內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382的數(shù)目可以都設(shè)置為8個(gè)，上壓緊機(jī)構(gòu)383的數(shù)目可以設(shè)置為4個(gè)，但并不以此為限，可以根據(jù)超大型聚四氟乙烯密封圈3的尺寸進(jìn)行設(shè)定。并且本實(shí)施例中，外壓緊機(jī)構(gòu)381與內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382 —一對(duì)應(yīng)設(shè)置。每一個(gè)外壓緊機(jī)構(gòu)381、內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382及上壓緊機(jī)構(gòu)383都包括第二支撐桿384、彈性結(jié)構(gòu)385以及壓緊件386。第二支撐桿384固定于工作臺(tái)310上，彈性結(jié)構(gòu)385則設(shè)置于第二支撐桿384上，彈性結(jié)構(gòu)385可以為彈簧，但并不以此為限，只要具有彈性功能即可。壓緊件386連接于彈性結(jié)構(gòu)385，壓緊件386的形狀可以為圓柱形或球形，本實(shí)施例中為圓柱形。具體的，外壓緊機(jī)構(gòu)381的第二支撐桿384固定于工作臺(tái)310上，且在其彈性結(jié)構(gòu)385的彈力作用下壓住超大型聚四氟乙烯密封圈3的外環(huán)面301。內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382的第二支撐桿384則固定于工作臺(tái)310上的承載臺(tái)320上，且在其彈性結(jié)構(gòu)385的彈力作用下抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的內(nèi)環(huán)面302。另外，在本實(shí)施例中，內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382的第二支撐桿384上還可以設(shè)置有連接螺桿390，以根據(jù)超大型聚四氟乙烯密封圈3的內(nèi)徑大小來(lái)調(diào)節(jié)壓緊件386距離超大型聚四氟乙烯密封圈3的環(huán)心的間距。上壓緊機(jī)構(gòu)383的第二支撐桿384固定于工作臺(tái)310上，且在其彈性結(jié)構(gòu)385的彈力作用下壓住超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303。超大型聚四氟乙烯密封圈的制備過(guò)程如下首先，通過(guò)切割裝置100切割超大型聚四氟乙烯板材2的兩端以形成斜面。結(jié)合參照?qǐng)D2 圖4，將超大型聚四氟乙烯板材2放置于調(diào)整臺(tái)120上，調(diào)整升降機(jī)構(gòu)130在Y軸方向上移動(dòng)，以使刀具150的刀鋒對(duì)準(zhǔn)與超大型聚四氟乙烯板材2的一端，根據(jù)所要切割形成的斜面的角度a轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整臺(tái)120，第一電機(jī)140驅(qū)動(dòng)刀具150對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的一端進(jìn)行切割，超大型聚四氟乙烯板材2的一端切割好后，再對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的另一端進(jìn)行切割，使超大型聚四氟乙烯板材2兩端形成的斜面的角度a相同。然后，通過(guò)焊接裝置200將切割好的超大型聚四氟乙烯板材2的兩端焊接在一起，以形成超大型聚四氟乙烯密封圈3。結(jié)合參照?qǐng)D5 圖7，將兩端切割好的超大型聚四氟乙烯板材2放置于焊接臺(tái)面210上，使超大型聚四氟乙烯板材2兩端的斜面201相互接觸，力口熱夾具230將超大型聚四氟乙烯板材2兩端加緊，然后利用長(zhǎng)度方向定位結(jié)構(gòu)221、寬度方向定位結(jié)構(gòu)222及高度方向定位結(jié)構(gòu)223對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端進(jìn)行定位。接著加熱夾具230對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端進(jìn)行加熱，先加熱至320 330°C，例如325°C，并保持I 5min，例如4min，在此加熱過(guò)程中，溫度傳感器241會(huì)檢測(cè)超大型聚四氟乙烯板材2達(dá)到的加熱溫度，并將檢測(cè)到的加熱溫度傳送至溫控器242，以使溫控器242將超大型聚四氟乙烯板材2加熱溫度控制在320 330°C。同時(shí)，時(shí)間繼電器243會(huì)控制加熱夾具230對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端的加熱時(shí)間。然后加熱夾具230繼續(xù)對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端進(jìn)行加熱，使其溫度升至370 380°C，例如375°C，并保持2 5min，例如3min，然后冷卻。在此加熱過(guò)程中，溫度傳感器241同樣檢測(cè)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端達(dá)到的加熱溫度，并將檢測(cè)到的加熱溫度傳送至溫控器242，以使溫控器242將超大型聚四氟乙烯板材2加熱溫度控制在370 380°C。同時(shí)，時(shí)間繼電器243同樣會(huì)控制加熱夾具230對(duì)超大型聚四氟乙烯板材2的兩端的加熱時(shí)間。最后，加熱夾具230使超大型聚四氟乙烯板材2的兩端牢牢地焊接在一起，從而形成超大型聚四氟乙烯密封圈3。另外，在整個(gè)加熱過(guò)程中，隔離罩251罩住超大型聚四氟乙烯板材2，以隔離加熱過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體，而排風(fēng)扇252則將產(chǎn)生的有害氣體排出，并收集起來(lái)統(tǒng)一處理，以避免有害氣體對(duì)人體造成傷害。最后，通過(guò)表面處理裝置300對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面進(jìn)行處理。結(jié)合參照?qǐng)D8 圖10，將超大型聚四氟乙烯密封圈3放置于承載臺(tái)320上，并使其邊緣懸空。如果需要對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303進(jìn)行處理時(shí)，調(diào)節(jié)組件330則調(diào)節(jié)第二氣缸340以使處理組件352對(duì)準(zhǔn)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303并對(duì)其進(jìn)行處理，同時(shí)在傳動(dòng)組件370的作用下，超大型聚四氟乙烯密封圈3旋轉(zhuǎn)，處理組件352可以對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303的各個(gè)部位進(jìn)行處理，如果超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303需要進(jìn)行切割、削平處理，處理組件352則可以采用銑刀，如果是需要進(jìn)行打磨，處理組件352則可以采用砂輪或拋光輪，當(dāng)然還可以根據(jù)需要將處理組件352更換為成型刀具對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303進(jìn)行溝槽處理。當(dāng)對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303處理完成后，啟動(dòng)第三電機(jī)360以驅(qū)動(dòng)第二氣缸340沿Y軸方向移動(dòng)，使處理組件352離開(kāi)超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303，然后通過(guò)調(diào)節(jié)組件330，帶動(dòng)第二氣缸340沿X軸及Z軸方向移動(dòng)以使處理組件352對(duì)準(zhǔn)超大型聚四氟乙烯密封圈3的外環(huán)面301或內(nèi)環(huán)面302進(jìn)行處理。同樣地，傳動(dòng)組件370同時(shí)使超大型聚四氟乙烯密封圈3旋轉(zhuǎn)，使得處理組件352對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的外環(huán)面301或內(nèi)環(huán)面302的各個(gè)部位進(jìn)行處理，并且如果超大型聚四氟乙烯密封圈3的外環(huán)面301或內(nèi)環(huán)面302需要進(jìn)行切割、削平處理，處理組件352則可以采用滾刀，如果是需要進(jìn)行打磨，處理組件352則可以采用砂輪或拋光輪，當(dāng)然還可以根據(jù)需要將處理組件352更換為成型刀具對(duì)超大型聚四氟乙烯密封圈3的外環(huán)面301或內(nèi)環(huán)面302進(jìn)行溝槽處理。在上述處理工程中，外壓緊機(jī)構(gòu)381、內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382及上壓緊機(jī)構(gòu)383會(huì)分別壓住超大型聚四氟乙烯密封圈的外環(huán)面301、內(nèi)環(huán)面302及上表面303，它們的壓緊件386在彈性結(jié)構(gòu)385的彈力作用下，會(huì)緊緊地抵住超大型聚四氟乙烯密封圈的外環(huán)面301、內(nèi)環(huán)面302及上表面303，另外，還可以根據(jù)超大型聚四氟乙烯密封圈3的內(nèi)徑大小來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382的壓緊件386在連接螺桿390上的位置，以調(diào)節(jié)內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)382的壓緊件386距離超大型聚四氟乙烯密封圈3的環(huán)心的間距。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品從焊接前處理(即切割)、焊接以及到焊接完成的后處理(即打磨)的整個(gè)過(guò)程，通過(guò)一套裝置加工實(shí)現(xiàn)，突破了目前聚四氟乙烯(PTFE)密封圈的外徑尺寸僅在2000mm以下的局限，實(shí)現(xiàn)了墊圈外徑尺寸的任意加長(zhǎng)，解決了聚四氟乙烯(PTFE)制品焊接難的問(wèn)題，能制備出直徑2000mm以上的超大型聚四氟乙烯密封圈，解決了超大型設(shè)備的密封問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程設(shè)計(jì)了專(zhuān)用夾具和刀具，加工和焊接過(guò)程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化或自動(dòng)化，在操作中，只需人工設(shè)定參數(shù)后基本可以自動(dòng)完成，并且操作簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)單的培訓(xùn)之后就可以批量生產(chǎn)。并且，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)通過(guò)防護(hù)裝置，避免了在制備超大型聚四氟乙烯密封圈的過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體對(duì)人體的傷害。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，包括: (a)切割聚四氟乙烯板材的兩端形成角度相同的斜面；以及 (b)焊接所述聚四氟乙烯板材的兩端于一起，形成超大型聚四氟乙烯密封圈，所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外徑為2 10m。
2.如權(quán)利要求1所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述步驟(a)中，所述斜面的角度范圍為10 45°。
3.如權(quán)利要求2所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述步驟(a)中，通過(guò)切割裝置切割所述聚四氟乙烯板材的兩端，所述切割裝置包括: 具有底座和支架的機(jī)身，所述支架垂直連接于所述底座上； 活動(dòng)固定于所述支架上調(diào)整臺(tái)； 固定于所述底座上的升降機(jī)構(gòu)； 固定于所述升降機(jī)構(gòu)一側(cè)的第一電機(jī)； 連接于所述第一電機(jī)的刀具，具有若干個(gè)滾刀，相鄰兩所述滾刀相固定連接，所述刀具呈圓柱狀；以及 連接于所述升降機(jī)構(gòu)另一側(cè)的第二電機(jī)， 其中，所述調(diào)整臺(tái)位于所述刀具的上方，且所述滾刀的刀鋒朝向所述調(diào)整臺(tái)，所述調(diào)整臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0 180°，在三維坐標(biāo)中，在X軸、所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)在Y軸方向上移動(dòng)，所述刀具在所述升降機(jī)構(gòu)的作動(dòng)下在Y軸方向上移動(dòng)，所述支架在X軸方向上移動(dòng)，根據(jù)需要的所述銳角的度數(shù)，移動(dòng)所述支架并調(diào)整所述調(diào)整臺(tái)，移動(dòng)所述刀具。
4.如權(quán)利要求1所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述步驟(b)中，通過(guò)焊接裝置焊接所述聚四氟乙烯板材的兩端于一起，所述焊接裝置包括: 焊接臺(tái)面，承載超大型聚四氟乙烯板材； 加熱夾具，夾住所述聚四氟乙烯板材的兩端進(jìn)行加熱； 定位結(jié)構(gòu)，用來(lái)對(duì)所述聚四氟乙烯板材的兩端進(jìn)行定位，包括: 長(zhǎng)度方向定位結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上； 寬度方向定位結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上；以及 高度方向定位結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上； 溫控裝置，連接于所述加熱夾具，所述溫控裝置用來(lái)檢測(cè)并控制所述聚四氟乙烯板材的兩端的加熱溫度，包括: 溫度傳感器； 溫控器，連接于所述溫度傳感器，所述溫控器根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)的溫度以控制所述聚四氟乙烯板材的兩端的加熱溫度；以及 時(shí)間繼電器，連接于所述加熱夾具以控制所述聚四氟乙烯板材的兩端的加熱時(shí)間；以及 防護(hù)裝置，包括: 隔離罩，設(shè)置于所述焊接臺(tái)面上且罩住所述超大型聚四氟乙烯板材，所述隔離罩用來(lái)隔離焊接過(guò)程出產(chǎn)生的有害氣體；以及 排風(fēng)扇，連通于所述隔離罩，所述排風(fēng)扇用來(lái)將所述有害氣體排出。
5.如權(quán)利要求4所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述加熱夾具為電加熱管或不銹鋼加熱帶。
6.如權(quán)利要求4所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述高度方向定位結(jié)構(gòu)為第一氣缸，所述第一氣缸通過(guò)加壓方式對(duì)所述聚四氟乙烯板材的兩端在所述高度方向進(jìn)行定位。
7.如權(quán)利要求1所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述(b)步驟中，對(duì)所述聚四氟乙烯板材的兩端先加熱至320 330°C并保持I 5min，繼續(xù)升溫至370 380°C并保持2 5min，然后冷卻。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，還包括:(c)對(duì)所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面進(jìn)行處理。
9.如權(quán)利要求8所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述(c)步驟中，通過(guò)表面處理裝置對(duì)所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面進(jìn)行處理，所述表面處理裝置包括: 工作臺(tái)； 承載臺(tái)，位于所述工作臺(tái)上，所述承載臺(tái)承載所述超大型聚四氟乙烯密封圈，且所述超大型聚四氟乙烯密封圈的邊緣突出于所述承載臺(tái)； 調(diào)節(jié)組件，設(shè)置于所述工作臺(tái)上； 第二氣缸，連接于所述調(diào)節(jié)組件且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方； 處理機(jī)構(gòu)，用來(lái)處理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，包括: 第一支撐桿，連接于 所述氣缸且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方；以及處理組件，活動(dòng)安裝于所述第一支撐桿的下端，所述處理組件用來(lái)處理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，在三維坐標(biāo)中，所述調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)所述處理機(jī)構(gòu)在X軸、Y軸及Z軸方向上移動(dòng)； 第三電機(jī)，連接于所述第二氣缸以驅(qū)動(dòng)所述第二氣缸在Y軸方向上移動(dòng)；以及傳動(dòng)組件，設(shè)置于所述工作臺(tái)上，所述傳動(dòng)組件用來(lái)使所述超大型聚四氟乙烯密封圈旋轉(zhuǎn)；以及 限位組件，設(shè)置于所述工作臺(tái)上，所述限位組件用來(lái)限制所述超大型聚四氟乙烯密封圈變形。
10.如權(quán)利要求9所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，其特征在于，所述限位組件包括: 若干個(gè)外壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述工作臺(tái)上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外環(huán)面； 若干個(gè)內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述承載臺(tái)上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的內(nèi)環(huán)面；以及 若干個(gè)上壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述工作臺(tái)上且壓住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的上表面， 其中，所述外壓緊機(jī)構(gòu)、所述內(nèi)壓緊機(jī)構(gòu)及所述上壓緊機(jī)構(gòu)都包括: 第二支撐桿，固定于所述承載臺(tái)上； 彈性結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第二支撐桿上；以及 壓緊件，抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，所述彈性結(jié)構(gòu)連接于所述壓緊件。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種超大型聚四氟乙烯密封圈的制備方法，包括(a)切割聚四氟乙烯板材的兩端形成角度相同的斜面；(b)焊接所述聚四氟乙烯板材的兩端于一起，形成超大型聚四氟乙烯密封圈，所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外徑為2～10m。采用本發(fā)明可以獲得超大型聚四氟乙烯密封圈。
文檔編號(hào)B26D7/01GK103072275SQ201310032508
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者喬忠強(qiáng), 王健 申請(qǐng)人:無(wú)錫市祥健四氟制品有限公司