CN117021447B - 一种四氟等静压管的生产工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道生产技术领域，具体为一种四氟等静压管的生产工艺及设备，所述四氟等静压管由聚四氟乙烯制成，所述的四氟等静压管的生产设备，包括等压釜体和模具装置，所述等压釜体的上方设置有上封盖，所述等压釜体的下方连通设置有加压水管，所述等压釜体的侧壁连通设置有三角连仓，所述三角连仓的表面嵌设安装有压力筒腔，所述压力筒腔呈圆管状，且两端开口，所述压力筒腔的内部密封设置有密封塞体，本发明四氟等静压管及生产工艺，大幅缩减了生产流程，生产过程无粉尘、固废物产生；成品率提高到99%，成品加工完成后，产生的边角料可以循环利用，对生态环境无任何污染，采用等压釜加压内外承压工艺，管内壁光滑。

Description

一种四氟等静压管的生产工艺及设备

技术领域

本发明涉及管道生产技术领域，具体为一种四氟等静压管的生产工艺及设备。

背景技术

四氟等静压管即四氟管，具有极优的化学稳定性，能耐所有强酸、强碱、强氧化剂，与各种有机溶剂也不发生作用；四氟管一般都是压缩或挤出加工成型的，传统技术中的模压加工，步骤流程较多，成品率不高，费工费时，生产过程中会产生大量粉尘，打磨过程中产生一定的粉尘固废物，由于传统工艺成型压力低于15Mpa，对工况条件有高负压要求的使用寿命短、长期使用易渗漏，而挤压加工由于采用机械对氟材料进行环形堆积成型，在遇到工况比较苛刻的条件下分子结构易断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四氟等静压管的生产工艺及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种四氟等静压管，所述四氟等静压管由聚四氟乙烯制成。

一种四氟等静压管的生产设备，包括等压釜体和模具装置，所述等压釜体的上方设置有上封盖，所述等压釜体的下方连通设置有加压水管，所述等压釜体的侧壁连通设置有三角连仓，所述三角连仓的表面嵌设安装有压力筒腔，所述压力筒腔呈圆管状，且两端开口，所述压力筒腔的内部密封设置有密封塞体，所述密封塞体的外侧设置有凸轮结构，所述压力筒腔位于三角连仓内部的一端表面固定设置有过滤架网，所述凸轮结构的外部设置有调节机构，通过调节机构能够改变凸轮结构到密封塞体的间距。

所述模具装置包括外模、胶模、聚四氟乙烯、内模和端部封盘，所述胶模套设在内模的外部，所述外模套设在胶模的外部，所述胶模与所述内模之间的间隙中灌装有聚四氟乙烯，所述外模与内模的两端分别密封设置有端部封盘。

所述调节机构包括凸轮轴、直角C架、壁滑槽和调节螺杆，所述凸轮轴与所述凸轮结构固定安装，所述凸轮轴转动设置在直角C架的内部，所述压力筒腔的表面开设有壁滑槽，所述直角C架的两侧位于壁滑槽内，所述直角C架的表面转动设置有调节螺杆，所述调节螺杆穿插经过压力筒腔的端部表面，且与之螺旋配合，所述直角C架的表面固定设置有定位光轴，所述定位光轴穿插经过压力筒腔的端部表面，所述凸轮轴的端部设置有皮带轮。

所述压力筒腔的内壁表面靠近过滤架网所在位置的一端固定设置有十字架体，所述十字架体的表面固定设置有方管箱筒，所述方管箱筒的内部滑动设置有推移滑块，所述推移滑块的内侧设置有复位撑簧，所述推移滑块的表面固定设置有延伸台棱。

所述方管箱筒的表面开设有台棱滑槽，所述延伸台棱滑动限位在台棱滑槽的内部，所述延伸台棱的上方设置有悬空斜齿条，所述延伸台棱的表面固定设置有定位齿轴，所述定位齿轴穿插经过悬空斜齿条，所述悬空斜齿条与所述延伸台棱之间设置有支撑弹片。

所述悬空斜齿条的上方啮合设置有中继棘轮，所述方管箱筒的表面固定设置有棘轮支板，所述中继棘轮位于棘轮支板内侧，所述中继棘轮的上方设置有卡止弹片，所述卡止弹片与所述横架安装板固定安装，所述横架安装板与所述棘轮支板固定安装，所述中继棘轮的内部同轴固定有棘轮输出轴，所述棘轮输出轴穿插经过棘轮支板，所述棘轮输出轴的端部固定设置有蜗杆。

所述蜗杆的外部啮合设置有蜗轮，所述蜗轮的轴心位置固定设置有传动轴，所述传动轴的端部固定设置有驱动齿轮，所述密封塞体的内壁表面开设有齿牙滑槽，所述驱动齿轮与所述齿牙滑槽相互啮合，且二者能够相互滑动，所述十字架体的表面固定设置有连体轴架，所述连体轴架对棘轮输出轴和传动轴限位支撑，所述密封塞体的轴心位置固定设置有触发顶杆，所述触发顶杆顶在推移滑块的表面。

所述压力筒腔的内部设置有塞体弹簧，所述塞体弹簧位于密封塞体和过滤架网之间，所述过滤架网的表面贴设固定有滤膜，所述上封盖的上方固定设置有升降转臂，所述升降转臂与所述三角连仓固定安装。

一种利用四氟等静压管的生产设备生产四氟等静压管的工艺，该工艺包括如下步骤：

步骤一：将聚四氟乙烯灌装进胶模与内模之间，然后安装端部封盘，将胶模与内模之间间隙的两端封闭；

步骤二：将模具装置吊装进等压釜体中，盖合上封盖，使用压力泵通过加压水管往等压釜体中注入高压水；

步骤三：加压至30MPa，进行保压，使得聚四氟乙烯受压成型；

步骤四：打开上封盖，从模具装置中取出成型的聚四氟乙烯，通过烘箱烧结制成四氟等静压管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明四氟等静压管及生产工艺，大幅缩减了生产流程，生产过程无粉尘、固废物产生；成品率提高到99%，成品加工完成后，产生的边角料可以循环利用，对生态环境无任何污染，采用等压釜加压内外承压工艺，管内壁光滑，可对化学介质在流体输送中无任何残留物吸附在管道内壁，四氟等静压管成型压力高，高压力成型的四氟等静压管密度增强，在输送化学品过程中，对有高真空条件下，含有溶剂类化学品有相当好的耐负压和抗渗透性能；

本发明生产设备，相较于传统的等压釜，能够在保压过程中，通过压力筒腔、密封塞体和凸轮结构进行配合，使得保压压力在一定范围内快速高低波动，从而能够促进模具中的聚四氟乙烯粉末由高密度区域向低密度区域移动和均布，提高四氟等静压管的成型密度的均匀性，使得压制成型的四氟等静压管应力分布更加均匀，进一步提高四氟等静压管的性能；且通过设置的调节机构，能够对上述保压压力高低波动的范围进行调整，进而能够根据生产需要，改变设备参数，提高设备适应性。

通过设置的触发顶杆、中继棘轮、驱动齿轮和齿牙滑槽等结构相互配合，在保压过程中，当密封塞体轴向往复运动时，能够根据密封塞体的运动，极为缓慢的驱动密封塞体旋转，从而减少密封塞体在活塞运动中的偏磨问题，避免密封塞体受力不均其单侧长时间偏磨引起泄露的问题，大幅延长密封塞体的工作寿命，减少人工维护成本。

附图说明

图1为本发明模具装置的剖面图。

图2为本发明等压釜体的结构示意图。

图3为本发明等压釜体的主视示意图。

图4为本发明压力筒腔处立体半剖图。

图5为图4中A区域放大示意图。

图6为图5中B区域放大示意图。

图7为本发明压力筒腔处水平立体半剖图。

图8为图7中C区域放大示意图。

图9为本发明压力筒腔处水平立体半剖俯视图。

图10为图9中D区域放大示意图。

图中：1、等压釜体；2、模具装置；3、上封盖；4、加压水管；5、三角连仓；6、压力筒腔；7、密封塞体；8、凸轮结构；9、过滤架网；201、外模；202、胶模；203、聚四氟乙烯；204、内模；205、端部封盘；801、凸轮轴；802、直角C架；803、壁滑槽；804、调节螺杆；805、定位光轴；806、皮带轮；701、十字架体；702、方管箱筒；703、推移滑块；704、复位撑簧；705、延伸台棱；706、台棱滑槽；707、悬空斜齿条；708、定位齿轴；709、支撑弹片；710、中继棘轮；711、棘轮支板；712、卡止弹片；713、横架安装板；714、棘轮输出轴；715、蜗杆；716、蜗轮；717、传动轴；718、驱动齿轮；719、齿牙滑槽；720、连体轴架；721、触发顶杆；601、塞体弹簧；901、滤膜；301、升降转臂。

具体实施方式

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做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。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种四氟等静压管，四氟等静压管由聚四氟乙烯制成。

一种四氟等静压管的生产设备，包括等压釜体1和模具装置2，等压釜体1的上方设置有上封盖3，上封盖3下移能够与等压釜体1密封盖合，等压釜体1的下方连通设置有加压水管4，等压釜体1的侧壁连通设置有三角连仓5，三角连仓5的表面嵌设安装有压力筒腔6，压力筒腔6呈圆管状，且两端开口，压力筒腔6的内部密封设置有密封塞体7，密封塞体7的外侧设置有凸轮结构8，压力筒腔6位于三角连仓5内部的一端表面固定设置有过滤架网9，凸轮结构8的外部设置有调节机构，通过调节机构能够改变凸轮结构8到密封塞体7的间距。

模具装置2包括外模201、胶模202、聚四氟乙烯203、内模204和端部封盘205，胶模202套设在内模204的外部，外模201套设在胶模202的外部，胶模202与内模204之间的间隙中灌装有聚四氟乙烯203，外模201与内模204的两端分别密封设置有端部封盘205，外模201与内模204在高压下能够形变，从而对模具内的聚四氟乙烯203进行挤压。

调节机构包括凸轮轴801、直角C架802、壁滑槽803和调节螺杆804，凸轮轴801与凸轮结构8固定安装，凸轮轴801转动设置在直角C架802的内部，压力筒腔6的表面开设有壁滑槽803，直角C架802的两侧位于壁滑槽803内，直角C架802的表面转动设置有调节螺杆804，调节螺杆804穿插经过压力筒腔6的端部表面，且与之螺旋配合，调节螺杆804的端部设置有扁方，通过扳手拧动扁方能够使得调节螺杆804旋转，直角C架802的表面固定设置有定位光轴805，定位光轴805穿插经过压力筒腔6的端部表面，凸轮轴801的端部设置有皮带轮806，在工作时，通过外界电机等设备与皮带轮806通过皮带传动，从而驱动皮带轮806旋转。

压力筒腔6的内壁表面靠近过滤架网9所在位置的一端固定设置有十字架体701，十字架体701的表面固定设置有方管箱筒702，方管箱筒702的内部滑动设置有推移滑块703，推移滑块703的内侧设置有复位撑簧704，要保证复位撑簧704的弹力足够推动推移滑块703复位，推移滑块703的表面固定设置有延伸台棱705。

方管箱筒702的表面开设有台棱滑槽706，延伸台棱705滑动限位在台棱滑槽706的内部，延伸台棱705的上方设置有悬空斜齿条707，延伸台棱705的表面固定设置有定位齿轴708，定位齿轴708穿插经过悬空斜齿条707，悬空斜齿条707与延伸台棱705之间设置有支撑弹片709，支撑弹片709提供支撑弹力。

悬空斜齿条707的上方啮合设置有中继棘轮710，方管箱筒702的表面固定设置有棘轮支板711，中继棘轮710位于棘轮支板711内侧，中继棘轮710的上方设置有卡止弹片712，卡止弹片712与横架安装板713固定安装，横架安装板713与棘轮支板711固定安装，中继棘轮710的内部同轴固定有棘轮输出轴714，棘轮输出轴714穿插经过棘轮支板711，棘轮输出轴714的端部固定设置有蜗杆715。

蜗杆715的外部啮合设置有蜗轮716，蜗轮716的轴心位置固定设置有传动轴717，传动轴717的端部固定设置有驱动齿轮718，密封塞体7的内壁表面开设有齿牙滑槽719，驱动齿轮718与齿牙滑槽719相互啮合，且二者能够相互滑动，十字架体701的表面固定设置有连体轴架720，连体轴架720对棘轮输出轴714和传动轴717限位支撑，密封塞体7的轴心位置固定设置有触发顶杆721，触发顶杆721顶在推移滑块703的表面。

压力筒腔6的内部设置有塞体弹簧601，塞体弹簧601位于密封塞体7和过滤架网9之间，过滤架网9的表面贴设固定有滤膜901，通过滤膜901能够对等压釜体1中的液体进行过滤，从而避免在密封塞体7往复轴向运动过程中，等压釜体1中液体的杂质进入密封塞体7的密封胶圈中，造成胶圈磨损加快，延长密封塞体7的工作寿命，上封盖3的上方固定设置有升降转臂301，升降转臂301与三角连仓5固定安装，通过升降转臂301能够控制上封盖3升降和摆动控制，升降转臂301内部由液压缸等设备组成。

一种利用四氟等静压管的生产设备生产四氟等静压管的工艺，该工艺包括如下步骤：

步骤一：将聚四氟乙烯203灌装进胶模202与内模204之间，然后安装端部封盘205，将胶模202与内模204之间间隙的两端封闭；

步骤二：将模具装置2吊装进等压釜体1中，盖合上封盖3，使用压力泵通过加压水管4往等压釜体1中注入高压水；

步骤三：加压至30MPa，进行保压，使得聚四氟乙烯203受压成型；

步骤四：打开上封盖3，从模具装置2中取出成型的聚四氟乙烯203，通过烘箱烧结制成四氟等静压管，烧结温度控制在385℃。

本发明制造四氟等静压管的生产设备在使用时，当压力泵通过加压水管4往等压釜体1中注入高压水，并加压至30MPa时，进行保压；在保压过程中，通过皮带传动驱动皮带轮806旋转，从而使得凸轮结构8转动，对密封塞体7进行间歇挤压，并与密封塞体7受到的压力和塞体弹簧601共同向外的作用力配合，使得密封塞体7往复轴向运动，当密封塞体7内推时，等压釜体1内部压力小幅升高，当密封塞体7外移时，等压釜体1内部压力降低复位到30MPa，从而使得保压过程中，保压的压力在一定范围内快速高低波动，从而能够促进模具装置2中的聚四氟乙烯203粉末由高密度区域向低密度区域移动和均布，提高四氟等静压管的成型密度的均匀性，使得压制成型的四氟等静压管应力分布更加均匀，进一步提高四氟等静压管的性能。

通过扳手等工具，旋转调节螺杆804，通过调节螺杆804与压力筒腔6的端部表面螺旋配合，使得直角C架802被推动，进而使得凸轮结构8与密封塞体7之间的间距改变，当二者间距增加时，能够使得密封塞体7的轴向往复运动幅度减小，降低保压压力的波动范围，反之能够提高保压压力的波动范围，实现适应调节。

在密封塞体7轴向往复运动过程中，通过触发顶杆721能够推动推移滑块703移动，同时推移滑块703与复位撑簧704配合，能够跟随密封塞体7轴向往复运动；如图6中所示，当推移滑块703带动悬空斜齿条707向复位撑簧704所在一侧运动时，悬空斜齿条707通过倾斜状的齿轮与中继棘轮710配合，能够推动中继棘轮710转动，而当推移滑块703带动悬空斜齿条707向远离复位撑簧704所在一侧运动时，在卡止弹片712的限位下，中继棘轮710无法转动，使得悬空斜齿条707向下弹跳，无法带动中继棘轮710旋转；

综合表现为，中继棘轮710间歇单向旋转，中继棘轮710旋转，通过棘轮输出轴714使得蜗杆715旋转，利用蜗杆715与蜗轮716的减速配合，使得驱动齿轮718以极低的速度，高扭矩转动，进而能够使得密封塞体7在轴向往复的运动中，进行极低速度的旋转运动，降低由于密封塞体7受力不均，其单侧的密封胶圈长时间偏磨，导致一侧密封胶圈磨损加快，而引起泄露的概率，大幅延长密封塞体7的工作寿命，减少人工维护成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种四氟等静压管的生产设备，包括等压釜体（1）和模具装置（2），其特征在于：所述等压釜体（1）的上方设置有上封盖（3），所述等压釜体（1）的下方连通设置有加压水管（4），所述等压釜体（1）的侧壁连通设置有三角连仓（5），所述三角连仓（5）的表面嵌设安装有压力筒腔（6），所述压力筒腔（6）呈圆管状，且两端开口，所述压力筒腔（6）的内部密封设置有密封塞体（7），所述密封塞体（7）的外侧设置有凸轮结构（8），所述压力筒腔（6）位于三角连仓（5）内部的一端表面固定设置有过滤架网（9），所述凸轮结构（8）的外部设置有调节机构，通过调节机构能够改变凸轮结构（8）到密封塞体（7）的间距，所述调节机构包括凸轮轴（801）、直角C架（802）、壁滑槽（803）和调节螺杆（804），所述凸轮轴（801）与所述凸轮结构（8）固定安装，所述凸轮轴（801）的端部设置有皮带轮（806），所述压力筒腔（6）的内部设置有塞体弹簧（601），所述塞体弹簧（601）位于密封塞体（7）和过滤架网（9）之间，在保压过程中，通过皮带传动驱动皮带轮（806）旋转，从而使得凸轮结构（8）转动，对密封塞体（7）进行间歇挤压，并与密封塞体（7）受到的压力和塞体弹簧（601）共同向外的作用力配合，使得密封塞体（7）往复轴向运动。

2.根据权利要求1所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述模具装置（2）包括外模（201）、胶模（202）、聚四氟乙烯（203）、内模（204）和端部封盘（205），所述胶模（202）套设在内模（204）的外部，所述外模（201）套设在胶模（202）的外部，所述胶模（202）与所述内模（204）之间的间隙中灌装有聚四氟乙烯（203），所述外模（201）与内模（204）的两端分别密封设置有端部封盘（205）。

3.根据权利要求1所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述凸轮轴（801）转动设置在直角C架（802）的内部，所述压力筒腔（6）的表面开设有壁滑槽（803），所述直角C架（802）的两侧位于壁滑槽（803）内，所述直角C架（802）的表面转动设置有调节螺杆（804），所述调节螺杆（804）穿插经过压力筒腔（6）的端部表面，且与之螺旋配合，所述直角C架（802）的表面固定设置有定位光轴（805），所述定位光轴（805）穿插经过压力筒腔（6）的端部表面。

4.根据权利要求1所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述压力筒腔（6）的内壁表面靠近过滤架网（9）所在位置的一端固定设置有十字架体（701），所述十字架体（701）的表面固定设置有方管箱筒（702），所述方管箱筒（702）的内部滑动设置有推移滑块（703），所述推移滑块（703）的内侧设置有复位撑簧（704），所述推移滑块（703）的表面固定设置有延伸台棱（705）。

5.根据权利要求4所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述方管箱筒（702）的表面开设有台棱滑槽（706），所述延伸台棱（705）滑动限位在台棱滑槽（706）的内部，所述延伸台棱（705）的上方设置有悬空斜齿条（707），所述延伸台棱（705）的表面固定设置有定位齿轴（708），所述定位齿轴（708）穿插经过悬空斜齿条（707），所述悬空斜齿条（707）与所述延伸台棱（705）之间设置有支撑弹片（709）。

6.根据权利要求5所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述悬空斜齿条（707）的上方啮合设置有中继棘轮（710），所述方管箱筒（702）的表面固定设置有棘轮支板（711），所述中继棘轮（710）位于棘轮支板（711）内侧，所述中继棘轮（710）的上方设置有卡止弹片（712），所述卡止弹片（712）上固定安装有横架安装板（713），所述横架安装板（713）与所述棘轮支板（711）固定安装，所述中继棘轮（710）的内部同轴固定有棘轮输出轴（714），所述棘轮输出轴（714）穿插经过棘轮支板（711），所述棘轮输出轴（714）的端部固定设置有蜗杆（715）。

7.根据权利要求6所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述蜗杆（715）的外部啮合设置有蜗轮（716），所述蜗轮（716）的轴心位置固定设置有传动轴（717），所述传动轴（717）的端部固定设置有驱动齿轮（718），所述密封塞体（7）的内壁表面开设有齿牙滑槽（719），所述驱动齿轮（718）与所述齿牙滑槽（719）相互啮合，且二者能够相互滑动，所述十字架体（701）的表面固定设置有连体轴架（720），所述连体轴架（720）对棘轮输出轴（714）和传动轴（717）限位支撑，所述密封塞体（7）的轴心位置固定设置有触发顶杆（721），所述触发顶杆（721）顶在推移滑块（703）的表面。

8.根据权利要求1所述的四氟等静压管的生产设备，其特征在于：所述过滤架网（9）的表面贴设固定有滤膜（901），所述上封盖（3）的上方固定设置有升降转臂（301），所述升降转臂（301）与所述三角连仓（5）固定安装。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的四氟等静压管的生产设备生产四氟等静压管的工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：

步骤一：将聚四氟乙烯（203）灌装进胶模（202）与内模（204）之间，然后安装端部封盘（205），将胶模（202）与内模（204）之间间隙的两端封闭；

步骤二：将模具装置（2）吊装进等压釜体（1）中，盖合上封盖（3），使用压力泵通过加压水管（4）往等压釜体（1）中注入高压水；

步骤三：加压至30MPa，进行保压，使得聚四氟乙烯（203）受压成型；

步骤四：打开上封盖（3），从模具装置（2）中取出成型的聚四氟乙烯（203），通过烘箱烧结制成四氟等静压管。