橡胶条连接方法、密封圈加工工艺及加工设备与流程

本发明涉及一种橡胶条连接方法、密封圈加工工艺及加工设备。

背景技术：

在高压电气产品中经常会用到大直径的o形密封圈，有的直径达2000mm，这种密封圈的用量一般不大，特别是在新产品研制过程中，不但需要的数量少，而且周期要求特别短，如果制造新模具来加工这种大直径的密封圈的话加工周期很长，而且成本非常高，因此一般采用拼接的方式进行这种密封圈的加工。申请号为201310099507.2的中国专利申请文件公开的一种大口桶密封圈的制作方法，该制作方法是先将橡胶的原材料混合、加热硫化形成成品橡胶条，然后将橡胶条切成小段，最后将这些橡胶条小段首尾对接后粘接形成合适尺寸的密封圈，这种加工方法虽然避免了重新设计新模具，但是粘接部位的连接强度较差，在压力的作用下很容易开裂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种连接强度高的橡胶条连接方法；同时，本发明还提供一种密封圈加工工艺及加工设备。

为实现上述目的，本发明的橡胶条连接方法采用如下技术方案：

技术方案1：橡胶条连接方法，在橡胶条的端部加工出缺口，将橡胶条的端部对接并在缺口中添补未硫化的生胶，然后将橡胶条的对接处加热硫化，使生胶受热硫化并与橡胶条融合从而将橡胶条连接在一起。

技术方案2，在技术方案1的基础上：通过车削加工在橡胶条的端部加工出台阶轴状的缺口。

技术方案3，在技术方案1的基础上：通过在橡胶条的台阶轴状的缺口中缠绕生胶带的方式向缺口中补充生胶。

技术方案4，在技术方案1的基础上：缠绕生胶带的直径大于橡胶条的直径

技术方案5，在技术方案1~4任意一项的基础上：在对橡胶条加热硫化时对橡胶条靠近对接处部分进行冷却。

本发明的密封圈加工工艺采用如下技术方案：

技术方案1：密封圈加工工艺，将长度等于所需的密封圈的周长的橡胶条的两端对接并用橡胶条连接方法连接，所述橡胶条连接方法为包括以下步骤：步骤1，在橡胶条的端部加工出缺口；步骤2，将橡胶条的端部对接并在缺口中添补未硫化的生胶；步骤3，将橡胶条的对接处加热硫化，使生胶受热硫化并与橡胶条融合从而将橡胶条连接在一起。

技术方案2，在技术方案1的基础上：通过车削加工在橡胶条的端部加工出台阶轴状的缺口。

技术方案3，在技术方案2的基础上：通过在橡胶条的台阶轴状的缺口中缠绕生胶带的方式向缺口中补充生胶。

技术方案4，在技术方案3的基础上：缠绕生胶带的直径大于橡胶条的直径。

技术方案5，在技术方案1~4任意一项的基础上：在对橡胶条加热硫化时对橡胶条靠近对接处部分进行冷却。

技术方案6，在技术方案1~4任意一项的基础上：长度等于所需的密封圈的周长的橡胶条由多跟橡胶条段连接而成，相邻的橡胶条段之间通过如权利要求1~4任意一项所述的橡胶条连接方法连接。

本发明的密封圈加工设备采用如下技术方案：

技术方案1：密封圈加工设备，包括机架以及定型模具，所述定型模具具有与密封圈的形状适配的定型模腔，所述机架上还设有用于对定型模具的定型模腔中的橡胶条的对接位置处的缺口中的生胶进行加热而使生胶受热硫化的加热装置。

技术方案2，在技术方案1的基础上：所述定型模具包括上下对扣的上模块和下模块，所述模腔包括分别设置在上、下模块上的两部分。

技术方案3，在技术方案1或2的基础上：所述加热装置包括两个加热器，两个加热器的加热头能够相向移动以贴合在定型模具的侧面上。

技术方案4，在技术方案3的基础上：两个加热器上下相对设置，处于下方的加热器固定在机架上，处于上方的加热器通过螺母丝杠机构与机架连接并在螺母丝杠机构的作用下朝向下方的加热器移动。

技术方案5，在技术方案1或2的基础上：所述机架上还设有用于对密封圈进行定位的定位机构。

技术方案6，在技术方案5的基础上：所述定位机构包括两个在定型模具的两侧设置的夹紧机构，所述夹紧机构包括两个上下对扣夹紧橡胶条的定位夹块。

技术方案7，在技术方案6的基础上：还包括用于对定位夹块进行冷却的冷却装置。

技术方案8，在技术方案7的基础上：所述冷却装置包括安装架，安装架上转动或者导向移动装配有带动件，所述带动件上安装有两个以上高导热材质的冷却块，所述冷却块能够在带动件的带动下依次与定位夹块导热接触从而将定位夹块上的热量带走。

技术方案9，在技术方案8的基础上：所述带动件为转动装配在安装架上的轮盘，所述冷却块分布在轮盘的外周处。

技术方案10，在技术方案9的基础上：所述轮盘上相对安装有上下两层冷却块，两层冷却块能够在运动到与定位夹块对应的位置处时与定位夹块的上下侧面导热接触。

技术方案11，在技术方案10的基础上：所述冷却块沿竖直方向导向移动装配在轮盘上，所述冷却块与所述轮盘之间设有用于对冷却块施加弹性力以使两个上下相对的冷却块能够在与定位夹块导热接触时夹紧贴合在定位夹块的上下表面上的弹性件。

技术方案12，在技术方案11的基础上：所述冷却块在运动过程中朝向定位夹块的侧边上设有用于引导冷却块滑动到定位夹块的侧面上的引导面。

技术方案13，在技术方案11或12的基础上：所述轮盘包括转动装配在安装架上的轮盘基体，所述轮盘基体的外周呈辐射状分布有多个悬臂，所述冷却块安装在悬臂的悬伸端。

技术方案14，在技术方案13的基础上：所述悬臂的悬伸端安装有沿竖直方向延伸的导杆，所述冷却块导向移动装配在所述导杆且冷却块与导杆之间通过横穿在两者之间的连接销连接，所述导杆上设有供连接销上下移动的腰形孔。

技术方案15，在技术方案9~12任意一项的基础上：还包括用于驱动所述轮盘转动的驱动电机以及用于控制所述驱动电机的转动角度以使轮盘上的冷却块依次与定位夹块导热接触的控制器。

技术方案16，在技术方案9~12任意一项的基础上：所述安装架为转动装配在机架上的拐臂结构，所述轮盘安装在拐臂的自由端并能够在拐臂的带动下与运动到定位夹块处。

本发明的有益效果是：本发明的密封圈加工工艺加工为将长度等于所需的密封圈的周长的橡胶条的两端对接并用橡胶条连接方法连接，所述橡胶条连接方法为包括以下步骤：步骤1，在橡胶条的端部加工出缺口；步骤2，将橡胶条的端部对接并在缺口中补充为硫化的生胶；步骤3，将橡胶条的对接处加热硫化，使生胶受热硫化并与橡胶条融合从而将橡胶条连接在一起，采用这种加工工艺加工出来的橡胶条的连接处经过加热硫化后通过生胶融合在一起，连接强度得到明显提升。

进一步地，缺口的形状为台阶轴状，这样增加连接面积，增强连接强度。

附图说明

图1为本发明的密封圈加工设备的实施例的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中的冷却装置的结构示意图；

图5为图4中b处的视图；

图6为图1中的定位机构的示意图；

图7为图6中d-d方向的剖视图；

图8为图6中c-c方向的剖视图；

图9为图1中的定型模具的结构示意图；

图10为车削加工后的橡胶条的结构示意图；

图11为两个橡胶条对接硫化后的示意图；

附图中：1、机架；2、冷却装置；3、硫化装置；4、定位机构；5、橡胶条；6、定型模具；11、工作台；12、丝杠；13、手柄；21、转盘；22、悬臂；23、导杆；24、驱动电机；25、拐臂；26、冷却块；31、加热器；41、第一定位夹块；42、第二定位夹块；43、夹紧螺钉；44、固定块；45、固定螺钉；51、生胶带；61、上模块；62、下模块；63、定位销；64、定型模腔；231、弹簧；232、连接销；251、插销；261、引导面；311、加热头；421、引导配合面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的密封圈加工设备的具体实施例，如图1至图11所示，密封圈加工设备包括框形的机架1，机架1上设有定型模具6、硫化装置3、用于对橡胶条5进行定位的定位机构4以及用于对定位机构4中的定位块进行冷却的冷却装置2。

定型模具6包括两个上下对扣的上模块61和下模块62，上、下模块的对接面上均设有半圆形的凹槽，两个凹槽对接后围成与密封圈的形状适配的模腔。下模块62上固定有两个定位销63，上模块61上对应两个定位销63的位置处与定位销配合的销孔，上、下模块通过定位销与销孔配合上下对扣后两个模块上的凹槽对准，围成与密封圈的形状适配的定型模腔64，以完成对放进该模腔中的密封圈的定型。两个模块均采用高导热材料加工而成，以便将硫化装置3的加热头311的热量引导至模腔中的密封圈上，实现密封圈的硫化加热。

硫化装置3包括两个上下设置的加热器31，处于上方的加热器31通过丝杠12与机架上方悬伸的横梁连接，丝杠12的上端从横梁上侧伸出，并且在伸出段设有用于操作的手柄13，通过手柄13即可操作丝杆转动，丝杠转动时，在丝杠螺母机构的作用下丝杠相对于横梁上下移动，丝杠上下移动时带动上方的加热器移动。两个加热器均通过加热头对定型模具进行加热，两个加热器的加热头上下对应夹紧在定型模具的上下侧面上。当上方的加热器向上移动时，对应的加热头脱离定型模具，此时就可以将定型模具的上、下模块拆开以便将橡胶条5放到模腔中或者从模腔中取出橡胶条；当上方的加热器向下移动时，就能够对定型模具施加压紧力，以对定型模具中的密封胶圈进行定型。

密封圈的定位机构4包括设置在定型模块的两侧的夹紧机构，夹紧机构包括上下扣合的第二定位夹块42和第一定位夹块41，第一定位夹块41通过盘头螺钉固定安装在工作台11上、第一定位夹块41通过安装在第二定位夹块42上的夹紧螺钉43紧固在一起。上、第一定位夹块41的对接面上均设有半圆形的凹槽，两个凹槽对扣围成与密封圈形状适配的圆形内腔，当两个定位夹块通过夹紧螺钉43紧固在一起时将凹槽中的密封圈夹紧，实现对密封圈的固定。定位机构4还包括两个安装在工作台上的固定块44，定位块为l形板状结构，l形板的一个边上设有一个腰形孔，固定螺钉45穿过腰形孔将固定块安装在机架上，另一个边上向下弯折构成夹紧密封圈的夹紧边。工作台为等腰三角形的板状结构，定位机构设置在等腰三角形的底边位置处。工作台的另外两个侧边设有半圆形凹槽，固定块44将密封圈夹紧固定在半圆形的侧边的凹槽中，实现密封圈的固定。

冷却装置包括安装架，安装架为一端转动装配在机架上的拐臂25，拐臂背离转动端的另一端设有插孔，机架上对应冷却装置的工作位置处设有插销，在拐臂转动到工作位置时，插销插进拐臂的插孔中从而将拐臂锁紧在工作位置。拐臂背离转动端的另一端上还装配有轮盘机构，轮盘包括转动装配在拐臂上的轮盘基体21，轮盘基体21上下间隔设有两个圆盘形结构的安装盘，两个安装盘的外周上均呈辐射状分布有多个悬臂22，上下两个安装盘上的悬臂上下间隔且一一对应设置。每个悬臂的悬伸端上均设有沿竖直方向延伸的导杆23，导杆与悬臂的连接端通过螺母紧固。导杆的背离连接端的另一端导向移动转配有冷却块26，冷却块上设有与导杆导向移动配合的安装孔，冷却块与导杆之间横穿有连接销，连接销的两端固定在冷却块上，连接销的中部位置从导杆上的腰形孔中穿过，当冷却块带着连接销在竖直方向上移动时连接销能够在腰形孔中移动，避免冷却块从导杆上脱出，连接销构成冷却块与导杆之间的防脱结构。导杆上套装有弹簧，弹簧的一端顶压在悬臂上，另一端顶压在冷却块上，这样弹簧就能够对冷却块提供弹性力以使在冷却块与待冷却件接触时紧密贴合在待冷却件上。冷却块在与待冷却件接触的侧边上设有引导结构，在本实施例中引导结构为设置在冷却块的侧边上的斜角结构，斜角结构使冷却块的侧边形成引导面，这样在冷却块移动到待冷却件上与其接触时能够起到引导作用。拐臂的下方安装有驱动电机24，驱动电机24为步进电机，驱动电机24的控制器控制驱动电机工作，以使轮盘上的冷却块依次与待冷却件接触。

加工密封圈时，先根据所需密封圈的直径截取合适长度同等线径的橡胶条，这个过程中的橡胶条可能是多段也可能是一段，然后将各段密封圈的端部通过车削加工加工成台阶轴状，然后将两段橡胶条的端头对接并通过定位机构定位使之保持固定，接着将混炼过的生胶51带缠绕到对接处的环槽内直至生胶带51缠满整个环槽；用定型模具的两个模块夹紧对接位置处并将定型模具放置在两个加热头之间，旋装手柄，使两个加热头夹紧定型模具，然后打开两个加热器对定型模具进行加热，使连接位置处的生胶带受热硫化，经过一端时间硫化完成，生胶带将形成的橡胶与橡胶条融合在一起。这种连接方式与普通的粘接相比连接强度明显提升，避免在使用过程中发生开裂。

在本实施例中待冷却件为用于对橡胶条进行定位的两个定位夹块，其中第二定位夹块的朝向冷却块的移动方向上的侧边上设有与引导面配合的引导配合面，上下两个相对设置的冷却块在转动到对应定位夹块的位置处夹紧贴合在定位夹块的上下侧面上，接触一段时间后定位夹块上的热量传递到冷却块上，然后轮盘转动一个角度，使带有热量的冷却块脱离定位夹块从而将热量带走，而下一对冷却块与定位夹块接触进行吸热，带有热量的冷却块脱离定位夹块后将热量散发到外界空气中，等待下一次与定位夹块接触。这样就通过冷却块一次次将定位夹块上的热量带走，实现定位夹块的冷却降温，从而避免定位夹块中的橡胶条过度受热而加速老化。

在本发明的其他实施例中，定型模具还可以直接安装在加热器的加热头上；处于上方的加热器还可以相对固定在机架上，此时处于下方的加热器能够向上移动以夹紧定型磨具，比如可以通过螺母丝杠机构实现上下移动；上方的加热器还可以沿上下方向上导向移动装配在机架上，并在加热器与机架支架设置弹簧以使其夹紧定型模具，或者也可以不设置弹簧，而是通过加热器的重力来提供夹紧力；还可以不设置；在加工密封圈的过程中还可以将橡胶条的端部设置其他形状的缺口，比如楔形，而且还可以用其他形式的生胶来添补缺口；冷却块还可以通过导轨结构导向移动安装在安装架上，在冷却块移动的过程中与定位夹块导热接触从而带走热量；安装架还可以是框架结构；轮盘上的冷却块还可以只有一层。

本发明的密封圈加工工艺的实施例，如上述密封圈加工设备的实施例中的密封圈的加工工艺，当然，在其他实施例中，还可以采用其他结构的加工设备来对橡胶条的对接处的生胶进行加热硫化。

本发明的橡胶条连接方法的实施例，如上述密封圈加工设备的实施例中的橡胶条的连接方法，当然，在其他实施例中，还可以采用其他结构的加工设备来对橡胶条的对接处的生胶进行加热硫化。