专利名称：一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法
技术领域：
本发明涉及聚四氟乙烯领域，尤其涉及一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法。
背景技术：
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,缩写为PTFE) —般称作“不粘涂层”或“易洁镬物料”，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易洁镬和水管内层的理想涂料。由于聚四氟乙烯(PTFE)的不粘特性，目前技术上很难使聚四氟乙烯(PTFE)垫圈的外径达到较大尺寸(一般都局限在2000mm以下)，因此限制了聚四氟乙烯(PTFE)垫圈的应用，例如一些超大型设备上就无法采用聚四氟乙烯(PTFE)垫圈来进行密封或作为挡圈、活塞环使用。解决聚四氟乙烯产品粘结或焊接就显得尤为迫切。超大型聚四氟乙烯(PTFE )垫圈(超过直径2000mm) —般采用热熔焊接或粘合剂粘结的方式生产，大多采用将两个切割面切割成一定斜度的斜面焊接或粘结在一起的方式制成，切割面的形状及质量对达到较高的焊接强度、产品焊点的一致性及可靠性起着决定性的重要作用。另外，焊接的温度要求也对焊接的效果起着较为重要的作用。有鉴于此，如何设计一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，以获得超大型聚四氟乙烯密封圈，是业内人士亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中，很难使聚四氟乙烯(PTFE)密封圈的外径达到较大尺寸这一缺陷，本发明提供了一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法。根据本发明，提供了一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其中，包括(a)切割聚四氟乙烯板材的两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两端于一起，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径为2 10m。优选地，所述步骤(a)中，所述斜面的角度范围为10 45°。优选地，所述步骤(a)中，通过切割装置切割所述聚四氟乙烯板材的两端，所述切割装置包括具有底座和支架的机身，所述支架垂直连接于所述底座上；活动固定于所述支架上调整台；固定于所述底座上的升降机构；固定于所述升降机构一侧的第一电机；连接于所述第一电机的刀具，具有若干个滚刀，相邻两所述滚刀相固定连接，所述刀具呈圆柱状；以及
连接于所述升降机构另一侧的第二电机，其中，所述调整台位于所述刀具的上方，且所述滚刀的刀锋朝向所述调整台，所述调整台转动角度为0 180°，在三维坐标中，在X轴、所述第二电机驱动所述升降机构在Y轴方向上移动，所述刀具在所述升降机构的作动下在Y轴方向上移动，所述支架在X轴方向上移动，根据需要的所述锐角的度数，移动所述支架并调整所述调整台，移动所述刀具。优选地，所述步骤(b)中，通过焊接装置焊接所述聚四氟乙烯板材的两端于一起，所述焊接装置包括焊接台面，承载超大型聚四氟乙烯板材；加热夹具，夹住所述聚四氟乙烯板材的两端进行加热；定位结构，用来对所述聚四氟乙烯板材的两端进行定位，包括长度方向定位结构，设置于所述焊接台面上；宽度方向定位结构，设置于所述焊接台面上；以及高度方向定位结构，设置于所述焊接台面上；温控装置，连接于所述加热夹具，所述温控装置用来检测并控制所述聚四氟乙烯板材的两端的加热温度，包括温度传感器；温控器，连接于所述温度传感器，所述温控器根据所述温度传感器检测的温度以控制所述聚四氟乙烯板材的两端的加热温度；以及时间继电器，连接于所述加热夹具以控制所述聚四氟乙烯板材的两端的加热时间；以及防护装置，包括隔离罩，设置于所述焊接台面上且罩住所述超大型聚四氟乙烯板材，所述隔离罩用来隔离焊接过程出产生的有害气体；以及 排风扇，连通于所述隔离罩，所述排风扇用来将所述有害气体排出。优选地，所述加热夹具为电加热管或不锈钢加热带。优选地,所述高度方向定位结构为第一气缸,所述第一气缸通过加压方式对所述聚四氟乙烯板材的两端在所述高度方向进行定位。优选地，所述(b)步骤中，对所述聚四氟乙烯板材的两端先加热至320 330°C并保持I 5min，继续升温至370 380°C并保持2 5min，然后冷却。优选地，其特征在于，还包括(C)对所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面进行处理。优选地，所述(C)步骤中，通过表面处理装置对所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面进行处理，所述表面处理装置包括工作台；承载台，位于所述工作台上，所述承载台承载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边缘突出于所述承载台；调节组件，设置于所述工作台上；第二气缸，连接于所述调节组件且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方；处理机构，用来处理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，包括
第一支撑杆，连接于所述气缸且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方；以及处理组件，活动安装于所述第一支撑杆的下端，所述处理组件用来处理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，在三维坐标中，所述调节组件调节所述处理机构在X轴、Y轴及Z轴方向上移动；第三电机，连接于所述第二气缸以驱动所述第二气缸在Y轴方向上移动；以及传动组件，设置于所述工作台上，所述传动组件用来使所述超大型聚四氟乙烯密封圈旋转；以及限位组件，设置于所述工作台上，所述限位组件用来限制所述超大型聚四氟乙烯密封圈变形。优选地，所述限位组件包括若干个外压紧机构，设置于所述工作台上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外环面；若干个内压紧机构，设置于所述承载台上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的内环面；以及若干个上压紧机构，设置于所述工作台上且压住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的上表面，其中，所述外压紧机构、所述内压紧机构及所述上压紧机构都包括第二支撑杆，固定于所述承载台上；弹性结构，设置于所述第二支撑杆上；以及压紧件，抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，所述弹性结构连接于所述压紧件。本发明的优点是实现了产品从焊接前处理(即切割)、焊接以及到焊接完成的后处理(即打磨)的整个过程，通过一套装置加工实现，突破了目前聚四氟乙烯(PTFE)密封圈的外径尺寸仅在2000mm以下的局限，实现了垫圈外径尺寸的任意加长，解决了聚四氟乙烯(PTFE)制品焊接难的问题，能制备出直径2000mm以上的超大型聚四氟乙烯密封圈，解决了超大型设备的密封问题。整个过程设计了专用夹具和刀具，加工和焊接过程实现了机械化或自动化，在操作中，只需人工设定参数后基本可以自动完成，并且操作简便，简单的培训之后就可以批量生产。并且，在生产过程中对通过防护装置，避免了在制备超大型聚四氟乙烯密封圈的过程中产生的有害气体对人体的伤害。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了依据本发明超大型聚四氟乙烯密封圈的制备装置的结构框图。图2示出了图1中的切割装置的结构示意图。图3示出了图1中刀具的放大结构示意图。图4示出了图2中刀具切割超大型聚四氟乙烯制品的结构示意图。
图5示出了图1中的焊接装置的结构框图。图6示出了图5中的焊接装置的结构示意图。图7示出了图5中的定位结构的放大结构示意图。图8示出了图1中的表面处理装置的结构示意图。图9示出了图8中的传动组件的放大结构示意10示出了图8中的超大型聚四氟乙烯密封圈的横截面的俯视图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1示出了依据本发明超大型聚四氟乙烯密封圈的制备装置的结构框图。参照图1，超大型聚四氟乙烯密封圈的制备装置I包括切割装置100、焊接装置200及表面处理装置300。其中，切割装置100用来将超大型聚四氟乙烯板材的两端切割以形成角度相同的斜面。焊接装置200是将切割好的超大型聚四氟乙烯板材的两端焊接在一起，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、尺寸变化或变色的现象，需要对此部位加工处理，而表面处理装置300则对超大型聚四氟乙烯密封圈的上表面、下表面、内环面、外环面进行加工，同时还可以对超大型聚四氟乙烯密封圈的表面进行沟槽、抛光、修平和清洁处理，实现了对产品在焊接完成后进行的处理过程。图2示出了图1中的切割装置的结构示意图。参照图2，切割装置100包括机身、调整台120、升降机构130、第一电机140、刀具150。其中，机身具有底座111和支架112，支架112与底座111相互垂直，并且支架112连接于底座111上，在三维坐标中，支架112可以通过螺杆和螺母的配合在X轴方向上调整或移动(对于宽度较宽的产品尤为重要)。调整台120则活动固定于支架112上，本实施例中，调整台120也可以通过螺杆和螺母的配合下在0 180°角度范围内转动，用于调整切割角度，第一螺杆使得切割装置可以沿超大型聚四氟乙烯板材长度方向上加工斜面。升降机构130固定于底座111上。第一电机140则固定于升降机构130的一侧，刀具150连接于第一电机140，刀具150同样可以在升降机构130的作动下上下移动，并且刀具150还可以在第一电机140的驱动下对切割对象进行切害I]。第二电机160连接于升降机构130的另一侧，在第二电机160的驱动下，升降机构130可以在Y轴方向移动。其中，调整台120位于刀具150的上方，且刀具150的刀锋朝向调整台 120。图3示出了图1中刀具的放大结构示意图。参照图3，刀具150具有若干个滚刀151，相邻的两个滚刀151相互固定连接，具体的，可以通过螺栓来固定两个相邻滚刀151，若干个滚刀151用螺栓连接呈圆柱状，滚刀151的刀锋朝向调整台120。图4示出了图2中刀具切割超大型聚四氟乙烯制品的结构示意图。结合参照图2与图4，对超大型聚四氟乙烯(PTFE)板材2 (例如长方体状)进行切割时，将超大型聚四氟乙烯(PTFE)板材2放置于调整台120上，第二电机160驱动升降机构130在Y轴方向移动。刀具150在升降机构130的带动下也在Y轴方向移动，根据需要的超大型聚四氟乙烯(PTFE)板材2的两端的斜面的角度a，调整第一螺杆使调整台120转动并与刀具150的刀锋相接触，第一电机140驱动刀具150以对超大型四氟乙烯(PTFE)板材2进行切割，使超大型四氟乙烯(PTFE)板材2的两端形成斜面，并使斜面的角度a符合要求，斜面的角度范围可以为10 45°。图5示出了图1中的焊接装置的结构框图。利用切割装置100对超大型聚四氟乙烯板材2的两端进行切割后，通过焊接装置焊接超大型聚四氟乙烯板材的两端于一起以形成超大型聚四氟乙烯密封圈。参照图5，焊接装置200包括焊接台面210(见图6)、定位结构220、加热夹具230、温控装置240及防护装置250。图6示出了图5中的焊接备装置的结构示意图。参照图6，两端切割好的超大型聚四氟乙烯板材2置于焊接台面210上。加热夹具230也设置于焊接台面210上，并且加热夹具230夹住超大型聚四氟乙烯板材2的两端并对其进行加热，以使超大型聚四氟乙烯板材2的两端焊接于一起，从而获得超大型聚四氟乙烯密封圈。加热夹具230可以为电加热管，但并不以此为限，还可以为不锈钢加热带。防护装置250包括隔离罩251及排风扇252。隔离罩251设置于焊接台面210上，并且隔离罩251将超大型聚四氟乙烯板材2罩住，以隔离在对超大型聚四氟乙烯板材2加热过程中产生的有害气体，避免对人体造成伤害。排风扇252则与隔离罩251相连通，其可以将产生的有害气体排出，并收集起来统一处理。继续参照图5，温控装置240则连接于加热夹具230，其包括温度传感器241、温控器242及时间继电器243。其中，温度传感器241用来检测超大型聚四氟乙烯板材2的两端达到的加热温度。温控器242连接于温度传感器241及加热夹具230，温控器242用来控制加热夹具230对超大型聚四氟乙烯板材2两端的加热温度。时间继电器243也连接于加热夹具230，其用来控制加热夹具230对超大型聚四氟乙烯板材2两端的加热时间。图7示出了图5中的定位结构的放大结构示意图。参照图7，定位结构220设置于焊接台面210上，用来对超大型聚四氟乙烯板材2的两端进行定位，其具体包括长度方向定位结构221、宽度方向定位结构222及高度方向定位结构223,分别用来定位超大型聚四氟乙烯板材2的两端在长度方向、宽度方向及高度方向上的位置。并且，本实施例中，高度方向定位结构223可以为第一气缸,第一气缸通过加压方式对超大型聚四氟乙烯板材2的两端在高度方向进行定位。图8示出了图1中的表面处理装置的结构示意图。可以通过表面处理装置300对经过焊接装置200焊接后形成的超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面进行处理。参照图8，表面处理装置300包括工作台310、承载台320、调节组件330、第二气缸340、处理机构、第三电机360、传动组件370及限位组件。其中，承载台320位于工作台310上，用来承载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的边缘突出于承载台320，即超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘悬空于承载台320。调节组件330设置于工作台310上，在三维坐标中，调节组件330在X轴、Y轴及Z轴方向上是可以移动的，因此其可以用来调节超大型聚四氟乙烯密封圈3在X轴、Y轴及Z轴方向上的位置。第二气缸340位于超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘的上方，且连接于调节组件330，第二气缸340可以在Y轴方向上移动，因此第二气缸340也可以调节超大型聚四氟乙烯密封圈3在Y轴方向上远离和靠近超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘。处理机构则包括第一支撑杆351及处理组件352。其中，第一支撑杆351与第二气缸340相连接，并且位于超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘上方。处理组件352活动安装于第一支撑杆351的下端，用来处理超大型聚四氟乙烯密封圈3。第三电机360则连接于第二气缸340，以驱动第二气缸340作动。传动组件370也设置于工作台310上，并且位于超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘的下方，传动组件370用来使超大型聚四氟乙烯密封圈3进行旋转，以使处理组件352对超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面的各个部位进行处理。限位组件设置于工作台310上，抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面，以用来限定超大型聚四氟乙烯密封圈3的位置。限位组件包括若干个外压紧机构381、若干个内压紧机构382及若干个上压紧机构383。其中，若干个外压紧机构381设置于工作台310上，并且抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的外环面301。若干个内压紧机构382设置于工作台310上的承载台320上，并且抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的内环面302。若干个上压紧机构383则设置于工作台310上，并且压住超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303。处理组件352可以根据不同的需要做相应的更换，例如可以为刀具、砂轮或抛光轮中的任意一种，具体地，当需要对超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面进行削平、切割处理时，处理组件352可以为刀具，如图1所示，为了对超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303(如需对超大型聚四氟乙烯密封圈3的下表面进行处理，则将超大型聚四氟乙烯密封圈3倒置于承载台320上即可)进行处理，安装于第一支撑杆351下端的处理组件352为铣刀。在另外的实施例中，需要对超大型聚四氟乙烯密封圈3的内环面302和外环面301进行处理时，则将处理组件352更换为滚刀即可。当然需要对超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面进行打磨处理时，则将处理组件352更换为砂轮或抛光轮，而要对超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面进行沟槽处理时，则将处理组件352更换为成型刀具，成型刀具的形状与沟槽的形状相匹配。当然，处理组件352并不以此为限，而是根据超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面所需的处理，进行适时的更换。图9示出了图8中的传动组件的放大结构示意图。参照图9,传动组件370包括主动轮371、两从动轮372、传送链条373、托轮374、张紧轮375以及第四电机(未绘示)。其中，两从动轮372分别设置于主动轮371的两侧，并且架设住超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘，两从动轮372位于主动轮371的上方，并且两从动轮372在主动轮371的带动下进行转动，从而使超大型聚四氟乙烯密封圈3进行旋转。传送链条373绕设于主动轮371与两从动轮372上，以连接主动轮371及两从动轮372。托轮374则位于两从动轮372之间，并且架设住超大型聚四氟乙烯密封圈3的边缘。张紧轮375位于托轮374与主动轮371之间，并且压设于传送链条373上，而两从动轮372分别位于张紧轮375的两侧，张紧轮375用来使传送链条373张紧，避免传送链条373在主动轮371及两从动轮372上打滑或脱落，减少噪音。第四电机连接于主动轮371，以驱动主动轮371进行转动。继续参照图9，传动组件370的工作原理如下第四电机驱动主动轮371进行转动，主动轮371则带动两从动轮372进行转动，在两从动轮372的转动下，超大型聚四氟乙烯密封圈3进行旋转。图10示出了图8中的超大型聚四氟乙烯密封圈的横截面的俯视图。参照图3，外压紧机构381、内压紧机构382的数目可以都设置为8个，上压紧机构383的数目可以设置为4个，但并不以此为限，可以根据超大型聚四氟乙烯密封圈3的尺寸进行设定。并且本实施例中，外压紧机构381与内压紧机构382 —一对应设置。每一个外压紧机构381、内压紧机构382及上压紧机构383都包括第二支撑杆384、弹性结构385以及压紧件386。第二支撑杆384固定于工作台310上，弹性结构385则设置于第二支撑杆384上，弹性结构385可以为弹簧，但并不以此为限，只要具有弹性功能即可。压紧件386连接于弹性结构385，压紧件386的形状可以为圆柱形或球形，本实施例中为圆柱形。具体的，外压紧机构381的第二支撑杆384固定于工作台310上，且在其弹性结构385的弹力作用下压住超大型聚四氟乙烯密封圈3的外环面301。内压紧机构382的第二支撑杆384则固定于工作台310上的承载台320上，且在其弹性结构385的弹力作用下抵住超大型聚四氟乙烯密封圈3的内环面302。另外，在本实施例中，内压紧机构382的第二支撑杆384上还可以设置有连接螺杆390，以根据超大型聚四氟乙烯密封圈3的内径大小来调节压紧件386距离超大型聚四氟乙烯密封圈3的环心的间距。上压紧机构383的第二支撑杆384固定于工作台310上，且在其弹性结构385的弹力作用下压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备过程如下首先，通过切割装置100切割超大型聚四氟乙烯板材2的两端以形成斜面。结合参照图2 图4，将超大型聚四氟乙烯板材2放置于调整台120上，调整升降机构130在Y轴方向上移动，以使刀具150的刀锋对准与超大型聚四氟乙烯板材2的一端，根据所要切割形成的斜面的角度a转动调整台120，第一电机140驱动刀具150对超大型聚四氟乙烯板材2的一端进行切割，超大型聚四氟乙烯板材2的一端切割好后，再对超大型聚四氟乙烯板材2的另一端进行切割，使超大型聚四氟乙烯板材2两端形成的斜面的角度a相同。然后，通过焊接装置200将切割好的超大型聚四氟乙烯板材2的两端焊接在一起，以形成超大型聚四氟乙烯密封圈3。结合参照图5 图7，将两端切割好的超大型聚四氟乙烯板材2放置于焊接台面210上，使超大型聚四氟乙烯板材2两端的斜面201相互接触，力口热夹具230将超大型聚四氟乙烯板材2两端加紧，然后利用长度方向定位结构221、宽度方向定位结构222及高度方向定位结构223对超大型聚四氟乙烯板材2的两端进行定位。接着加热夹具230对超大型聚四氟乙烯板材2的两端进行加热，先加热至320 330°C，例如325°C，并保持I 5min，例如4min，在此加热过程中，温度传感器241会检测超大型聚四氟乙烯板材2达到的加热温度，并将检测到的加热温度传送至温控器242，以使温控器242将超大型聚四氟乙烯板材2加热温度控制在320 330°C。同时，时间继电器243会控制加热夹具230对超大型聚四氟乙烯板材2的两端的加热时间。然后加热夹具230继续对超大型聚四氟乙烯板材2的两端进行加热，使其温度升至370 380°C，例如375°C，并保持2 5min，例如3min，然后冷却。在此加热过程中，温度传感器241同样检测超大型聚四氟乙烯板材2的两端达到的加热温度，并将检测到的加热温度传送至温控器242，以使温控器242将超大型聚四氟乙烯板材2加热温度控制在370 380°C。同时，时间继电器243同样会控制加热夹具230对超大型聚四氟乙烯板材2的两端的加热时间。最后，加热夹具230使超大型聚四氟乙烯板材2的两端牢牢地焊接在一起，从而形成超大型聚四氟乙烯密封圈3。另外，在整个加热过程中，隔离罩251罩住超大型聚四氟乙烯板材2，以隔离加热过程中产生的有害气体，而排风扇252则将产生的有害气体排出，并收集起来统一处理，以避免有害气体对人体造成伤害。最后，通过表面处理装置300对超大型聚四氟乙烯密封圈3的表面进行处理。结合参照图8 图10，将超大型聚四氟乙烯密封圈3放置于承载台320上，并使其边缘悬空。如果需要对超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303进行处理时，调节组件330则调节第二气缸340以使处理组件352对准超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303并对其进行处理，同时在传动组件370的作用下，超大型聚四氟乙烯密封圈3旋转，处理组件352可以对超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303的各个部位进行处理，如果超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303需要进行切割、削平处理，处理组件352则可以采用铣刀，如果是需要进行打磨，处理组件352则可以采用砂轮或抛光轮，当然还可以根据需要将处理组件352更换为成型刀具对超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303进行沟槽处理。当对超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303处理完成后，启动第三电机360以驱动第二气缸340沿Y轴方向移动，使处理组件352离开超大型聚四氟乙烯密封圈3的上表面303，然后通过调节组件330，带动第二气缸340沿X轴及Z轴方向移动以使处理组件352对准超大型聚四氟乙烯密封圈3的外环面301或内环面302进行处理。同样地，传动组件370同时使超大型聚四氟乙烯密封圈3旋转，使得处理组件352对超大型聚四氟乙烯密封圈3的外环面301或内环面302的各个部位进行处理，并且如果超大型聚四氟乙烯密封圈3的外环面301或内环面302需要进行切割、削平处理，处理组件352则可以采用滚刀，如果是需要进行打磨，处理组件352则可以采用砂轮或抛光轮，当然还可以根据需要将处理组件352更换为成型刀具对超大型聚四氟乙烯密封圈3的外环面301或内环面302进行沟槽处理。在上述处理工程中，外压紧机构381、内压紧机构382及上压紧机构383会分别压住超大型聚四氟乙烯密封圈的外环面301、内环面302及上表面303，它们的压紧件386在弹性结构385的弹力作用下，会紧紧地抵住超大型聚四氟乙烯密封圈的外环面301、内环面302及上表面303，另外，还可以根据超大型聚四氟乙烯密封圈3的内径大小来调节内压紧机构382的压紧件386在连接螺杆390上的位置，以调节内压紧机构382的压紧件386距离超大型聚四氟乙烯密封圈3的环心的间距。本发明的优点是实现了产品从焊接前处理(即切割)、焊接以及到焊接完成的后处理(即打磨)的整个过程，通过一套装置加工实现，突破了目前聚四氟乙烯(PTFE)密封圈的外径尺寸仅在2000mm以下的局限，实现了垫圈外径尺寸的任意加长，解决了聚四氟乙烯(PTFE)制品焊接难的问题，能制备出直径2000mm以上的超大型聚四氟乙烯密封圈，解决了超大型设备的密封问题。整个过程设计了专用夹具和刀具，加工和焊接过程实现了机械化或自动化，在操作中，只需人工设定参数后基本可以自动完成，并且操作简便，简单的培训之后就可以批量生产。并且，在生产过程中对通过防护装置，避免了在制备超大型聚四氟乙烯密封圈的过程中产生的有害气体对人体的伤害。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，包括: (a)切割聚四氟乙烯板材的两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两端于一起，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径为2 10m。
2.如权利要求1所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中，所述斜面的角度范围为10 45°。
3.如权利要求2所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中，通过切割装置切割所述聚四氟乙烯板材的两端，所述切割装置包括: 具有底座和支架的机身，所述支架垂直连接于所述底座上； 活动固定于所述支架上调整台； 固定于所述底座上的升降机构； 固定于所述升降机构一侧的第一电机； 连接于所述第一电机的刀具，具有若干个滚刀，相邻两所述滚刀相固定连接，所述刀具呈圆柱状；以及 连接于所述升降机构另一侧的第二电机， 其中，所述调整台位于所述刀具的上方，且所述滚刀的刀锋朝向所述调整台，所述调整台转动角度为0 180°，在三维坐标中，在X轴、所述第二电机驱动所述升降机构在Y轴方向上移动，所述刀具在所述升降机构的作动下在Y轴方向上移动，所述支架在X轴方向上移动，根据需要的所述锐角的度数，移动所述支架并调整所述调整台，移动所述刀具。
4.如权利要求1所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中，通过焊接装置焊接所述聚四氟乙烯板材的两端于一起，所述焊接装置包括: 焊接台面，承载超大型聚四氟乙烯板材； 加热夹具，夹住所述聚四氟乙烯板材的两端进行加热； 定位结构，用来对所述聚四氟乙烯板材的两端进行定位，包括: 长度方向定位结构，设置于所述焊接台面上； 宽度方向定位结构，设置于所述焊接台面上；以及 高度方向定位结构，设置于所述焊接台面上； 温控装置，连接于所述加热夹具，所述温控装置用来检测并控制所述聚四氟乙烯板材的两端的加热温度，包括: 温度传感器； 温控器，连接于所述温度传感器，所述温控器根据所述温度传感器检测的温度以控制所述聚四氟乙烯板材的两端的加热温度；以及 时间继电器，连接于所述加热夹具以控制所述聚四氟乙烯板材的两端的加热时间；以及 防护装置，包括: 隔离罩，设置于所述焊接台面上且罩住所述超大型聚四氟乙烯板材，所述隔离罩用来隔离焊接过程出产生的有害气体；以及 排风扇，连通于所述隔离罩，所述排风扇用来将所述有害气体排出。
5.如权利要求4所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述加热夹具为电加热管或不锈钢加热带。
6.如权利要求4所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述高度方向定位结构为第一气缸，所述第一气缸通过加压方式对所述聚四氟乙烯板材的两端在所述高度方向进行定位。
7.如权利要求1所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述(b)步骤中，对所述聚四氟乙烯板材的两端先加热至320 330°C并保持I 5min，继续升温至370 380°C并保持2 5min，然后冷却。
8.如权利要求1至7任一项所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，还包括:(c)对所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面进行处理。
9.如权利要求8所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述(c)步骤中，通过表面处理装置对所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面进行处理，所述表面处理装置包括: 工作台； 承载台，位于所述工作台上，所述承载台承载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边缘突出于所述承载台； 调节组件，设置于所述工作台上； 第二气缸，连接于所述调节组件且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方； 处理机构，用来处理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，包括: 第一支撑杆，连接于 所述气缸且位于所述超大型聚四氟乙烯密封圈上方；以及处理组件，活动安装于所述第一支撑杆的下端，所述处理组件用来处理所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，在三维坐标中，所述调节组件调节所述处理机构在X轴、Y轴及Z轴方向上移动； 第三电机，连接于所述第二气缸以驱动所述第二气缸在Y轴方向上移动；以及传动组件，设置于所述工作台上，所述传动组件用来使所述超大型聚四氟乙烯密封圈旋转；以及 限位组件，设置于所述工作台上，所述限位组件用来限制所述超大型聚四氟乙烯密封圈变形。
10.如权利要求9所述的超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，其特征在于，所述限位组件包括: 若干个外压紧机构，设置于所述工作台上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的外环面； 若干个内压紧机构，设置于所述承载台上且抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的内环面；以及 若干个上压紧机构，设置于所述工作台上且压住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的上表面， 其中，所述外压紧机构、所述内压紧机构及所述上压紧机构都包括: 第二支撑杆，固定于所述承载台上； 弹性结构，设置于所述第二支撑杆上；以及 压紧件，抵住所述超大型聚四氟乙烯密封圈的表面，所述弹性结构连接于所述压紧件。
全文摘要
本发明提出了一种超大型聚四氟乙烯密封圈的制备方法，包括(a)切割聚四氟乙烯板材的两端形成角度相同的斜面；(b)焊接所述聚四氟乙烯板材的两端于一起，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径为2～10m。采用本发明可以获得超大型聚四氟乙烯密封圈。
文档编号B26D7/01GK103072275SQ201310032508
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者乔忠强, 王健 申请人:无锡市祥健四氟制品有限公司