雙層波紋濾布及其焊接定位裝置、焊接裝置和焊接方法與流程

2023-05-24 18:38:07

本發明涉及一種雙層波紋濾布及其焊接定位裝置、焊接裝置和焊接方法。

背景技術：

雙層波紋濾布是一種濾芯材料，廣泛應用在扁框式濾芯製造上，雙層波紋濾布是由兩層波紋濾布波峰對波谷相互連接而成，兩層濾布之間形成沿長度方向排列的通道，雙層波紋濾布利用其波紋形狀及封閉通道，提高了氣流通過的速度，避免氣流的相互幹擾，提高濾芯的使用效果。

傳統的製作雙層波紋濾布的方法是將一層波紋濾布的波峰與另一層波紋濾布的波谷相對接，然後在接縫處刷上連接介質膠水，待膠水凝固，則兩層波紋濾布相互連接在一起，形成雙層波紋濾布，這種製作方法結構不牢固，濾芯使用中因為脈衝氣流的逆洗作用力，兩層相互連接的波紋濾布容易產生分離，無法再形成相互支撐的結構，使濾芯強度失效，無法再使用，影響工業除塵器的使用效果。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種非膠接的雙層波紋濾布。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：雙層波紋濾布，包括相對設置的兩層波紋濾布，兩層波紋濾布的折邊角度β不大於30°，兩層波紋濾布對稱設置，使一層波紋濾布的波谷與另一層波紋濾布的波峰一一相牴觸，然後對相牴觸的位置進行超聲波焊接，焊接後的焊縫寬度l為1～1.5mm，相鄰兩焊縫之間形成通道。

本發明的技術效果是：超聲波焊接的雙層波紋濾布焊縫牢固，不易分離，大大提高了雙層波紋濾布的使用壽命，而且無連接介質，不會產生介質脫落現象，杜絕了雙層波紋濾布對工業除塵器形成新的汙染物。

本發明進一步要解決的技術問題是：提供一種可實現雙層波紋濾布焊接連接的雙層波紋濾布的焊接定位裝置。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：雙層波紋濾布的焊接定位裝置，包括底板，所述底板上端面上設置有可沿直線方向移動的下定位模和用於驅動下定位模來回移動的驅動裝置，所述下定位模上端面是由多個平行排列的齒構成的第一齒形結構，齒寬方向垂直於下定位模的移動方向，任意相鄰兩齒之間形成第一齒槽，第一齒槽內設置有截面成菱形的模芯，模芯沿齒寬方向延伸，各模芯位於下部的兩個面與第一齒槽的兩側面相對，位於上部的兩個面向上伸出下定位模外，在下定位模上方形成第二齒形結構，任意兩相鄰模芯之間形成位於下定位模上方的第二齒槽，所述第一齒形結構與一層波紋濾布相配合，所述第二齒形結構與另一層波紋濾布相配合，所述第二齒槽的底端與第一齒形結構的齒頂一一正對。

作為一種優選的方案，所述第二齒槽的兩側邊邊長小于波紋濾布的摺疊寬度，所述菱形模芯構成第二齒槽的兩邊邊長為b，所述波紋濾布的摺疊寬度為b，所述b-b＝2mm，所述下定位模上端面上構成第一齒槽的兩個面所形成的夾角α不大於30°，模芯下頂角不大於夾角α，所述相鄰兩模芯之間的間距m為4～5mm，所述第一齒槽的齒頂厚度q為1～1.5mm。

作為一種優選的方案，所述底板上端面上平行設置有兩根沿下定位模移動方向延伸的導軌，所述下定位模滑動連接在所述導軌上，所述導軌的一端豎向設置有一固定連接在底板上的支架，所述驅動裝置為液壓推桿，連接在支架和下定位模之間。

作為一種優選的方案，所述模芯的長度不小于波紋濾布的寬度，所述下定位模平行於其移動方向的兩側分別設置有一塊側板，側板可拆卸地連接在底板上，所述模芯位於兩側板之間。

作為一種優選的方案，所述模芯的兩端分別與對應側板可拆卸地連接，所述側板上設置有與模芯端部配合的插槽。

作為一種優選的方案，所述下定位模的一側設置有一根下端連接在底板上的支撐柱，支撐柱上端連接有一塊壓板，壓板向下定位模方向延伸並覆蓋在部分第二齒槽上方，所述壓板通過水平設置的鉸軸轉動鉸接在支撐柱上端，壓板可繞支撐柱翻轉。

本發明的有益效果是：一層波紋濾布與下定位模上端面的第一齒形結構配合，並通過菱形模芯進行固定，另一層波紋濾布與菱形模芯構成的第二齒形結構配合，並通過壓板固定，從而將兩層波紋濾布均進行了固定，第二齒槽與第一齒形結構的齒頂一一正對，使得兩層波紋濾布的波谷與波峰正對，保證焊接精度，壓板覆蓋部分第二齒槽上方，露出壓板外的模芯第二齒槽提供了焊接區間，以實現兩層波紋濾布的焊接。

本發明進一步要解決的技術問題是：提供一種焊接雙層波紋濾布的焊接裝置

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種雙層波紋濾布的焊接裝置，包括超聲波焊機，該超聲波焊機的機臺上設置有上述雙層波紋濾布的焊接定位裝置，所述超聲波焊機的焊接頭與露出壓板外但緊鄰壓板的第二齒槽正對。

本發明的有益效果是：利用超聲波焊機配合雙層波紋濾布的焊接定位裝置，對雙層濾布進行超聲波焊接，可有效控制兩層波紋濾布對接的精度，提高兩層波紋濾布的對接牢固性，防止雙層波紋濾布在使用中發生分離，提高雙層濾布的使用壽命，同時，超聲波焊接不會給雙層波紋濾布增加材料，因此不會發生如膠體脫落的現象。

本發明進一步要解決的技術問題是：提供一種焊接雙層波紋濾布的方法。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種焊接上述雙層波紋濾布的方法，採用上述焊接雙層波紋濾布的焊接裝置，具體包括如下步驟：

a、將平整的濾布利用打折機加工定性，形成波紋濾布,；

b、取兩層波紋濾布，將一層放置在下定位模上，波紋濾布的波紋形狀與下定位模的第一齒形結構相配合，然後將模芯一一對應地置於第一齒形結構的各個第一齒槽內；

c、將另一層波紋濾布放置在各模芯上方，與各模芯構成的第二齒形結構相配合；

d、將兩側板分別安裝到下定位模兩側的底板上，並與模芯固定連接；

e、翻轉壓板，使壓板壓住模芯上的波紋濾布；

f、調整底板在機臺上的位置，使焊接頭與露出壓板外但緊鄰壓板的第二齒槽正對；

g、調整驅動裝置的進給量和啟動間隔時間，使進給量滿足每次進給移動一個第二齒槽，啟動間隔時間等於焊接頭下降、焊接以及復位的時間總和；

h、同時啟動超聲波焊機和驅動裝置，對兩層波紋濾布進行焊接；

i、焊接完成後，從通道內抽出模芯，取下雙層波紋濾布。

本發明的有益效果是：通過上述焊接方式，能夠獲得結構強度更高、更為一體化的雙層波紋濾布，大大提高了產品質量，降低了生產成本，提高了生產效率，提高了產品的一體化和結構強度，延長了產品的使用壽命，去除了雙層波紋濾布的連接介質，避免了產品在使用中連接介質與產品分離對工業除塵器造成汙染。

本發明進一步要解決的技術問題是：提供一種結構簡單、工作穩定、具有較高強度的濾芯。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種濾芯，包括上下相對設置的上蓋和下蓋，以及連接在上蓋和下蓋之間的兩根側面定位板，所述兩根側面定位板和上蓋、下蓋共同圍成一個過濾區，該過濾區內設置有上述雙層波紋濾布，所述上蓋和下蓋分別連接在雙層波紋濾布上的各通道的兩端，其中，上蓋上設置有與雙層波紋濾布上的各通道的一端一一對應且密封連通的梭形或菱形通孔，所述下蓋將雙層波紋濾布上的各通道另一端封閉，該下蓋上還設置有安裝定位導柱。

作為一種優選方案，所述上蓋和下蓋是利用模具進行聚氨酯澆注而一體成型。

本技術方案的有益效果是：利用本發明所述的雙層波紋濾布製成的濾芯，由於雙層波紋濾布為焊接成型，因此其內部具有大量的獨立通道，形成濾芯後，通道內氣流特性更加穩定，脈衝反吹時通道內氣流集中，利於雙層波紋濾布外側壁上的粉塵脫落，濾芯兩側的側面定位板能提高濾芯的結構強度，保護濾芯安裝時雙層波紋濾布不受磨損，上蓋和下蓋由聚氨酯澆注，一體成型，提高上蓋和下蓋的氣密性，同時可以設計更為複雜的、有利於提升濾芯過濾性能的通孔結構，最後，安裝定位導柱能夠有效地提高濾芯安裝結構穩定性，防止濾芯工作時的晃動。

附圖說明

圖1是本發明所述的雙層波紋濾布的結構示意圖；

圖2是本發明所述的雙層波紋濾布的焊接定位裝置的結構示意圖；

圖3是圖2中的a-a剖視圖；

圖4是下定位模、模芯、以及波紋濾布的裝配結構分解圖；

圖5是側板與模芯的安裝結構示意圖；

圖6是本發明所述一種雙層波紋濾布的焊接裝置的結構示意圖。

圖7是本發明所述濾芯的結構示意圖；

圖8是圖7的俯視圖；

圖9是圖7的仰視圖。

圖1～圖6中：1、底板，2、下定位模，3、驅動裝置，4、第一齒形結構，5、第一齒槽，6、齒，7、模芯，8、第二齒形結構，9、第二齒槽，10、波紋濾布，11、支撐柱，12、壓板，13、導軌，14、支架，15、側板，17、機臺，18、雙層波紋濾布的焊接定位裝置，19、焊接頭，20、濾布，21、焊縫，22、通道，23、插槽，24、鉸軸，25、上蓋，26、下蓋，27、側面定位板，28、雙層波紋濾布，29、通孔，30、安裝定位導柱，31、安裝定位嵌槽。

具體實施方式

下面結合附圖，詳細描述本發明的具體實施方案。

如圖1所示，是本發明所述的雙層波紋濾布，包括相對設置的兩層波紋濾布10，其特徵在於，兩層波紋濾布10的折邊角度β不大於30°，兩層波紋濾布10對稱設置，使一層波紋濾布10的波谷與另一層波紋濾布10的波峰一一相牴觸，然後對相牴觸的位置進行超聲波焊接，焊接後的焊縫21寬度l為1～1.5mm，相鄰兩焊縫21之間形成通道22。

利用超聲波焊接並且將焊縫設置成寬度l為1～1.5mm，可提高雙層波紋濾布焊縫21強度和雙層波紋濾布的整體結構強度，兩層波紋濾布10不易分離，大大提高了雙層波紋濾布的使用壽命，而且無連接介質，不會產生介質脫落現象，杜絕了雙層波紋濾布對工業除塵器形成新的汙染物。

如圖2～圖5所示的雙層波紋濾布的焊接定位裝置，用於對權利要求1所述的雙層波紋濾布焊接前的定位，包括底板1，所述底板1上端面上設置有可沿直線方向移動的下定位模2和用於驅動下定位模2來回移動的驅動裝置3，所述下定位模2上端面是由多個平行排列的齒6構成的第一齒形結構4，齒寬方向垂直於下定位模2的移動方向，任意相鄰兩齒6之間形成第一齒槽5，第一齒槽5內設置有截面成菱形的模芯7，模芯7沿齒寬方向延伸，各模芯7位於下部的兩個面與第一齒槽5的兩側面相對，位於上部的兩個面向上伸出下定位模2外，在下定位模2上方形成第二齒形結構8，任意兩相鄰模芯7之間形成位於下定位模2上方的第二齒槽9，所述第一齒形結構4與一層波紋濾布10相配合，所述第二齒形結構8與另一層波紋濾布10相配合，所述第二齒槽9的底端與第一齒形結構4的齒頂一一正對。

一層波紋濾布10與下定位模2上端面的第一齒形結構4配合，並通過菱形模芯7進行固定，另一層波紋濾布10與菱形模芯7構成的第二齒形結構8配合，避免其波紋折角變形，從而將兩層波紋濾布10均進行了固定，第二齒槽9的底部與第一齒形結構4的齒頂一一正對，使得兩層波紋濾布10的波谷與波峰正對，保證焊接精度，模芯第二齒槽提供了焊接區間，以實現兩層波紋濾布的焊接。

所述第二齒槽9的兩側邊邊長小于波紋濾布10的摺疊寬度，所述菱形模芯7構成第二齒槽9的兩邊邊長為b，所述波紋濾布10的摺疊寬度為b，所述b-b＝2mm。

波紋濾布10的摺疊寬度b大於模芯7構成第二齒槽9的兩邊邊長b，使得濾布10與模芯7上部的兩側壁之間產生間隙，便於焊接，同時便於脫模。

所述下定位模2上端面上構成第一齒槽5的兩個面所形成的夾角α不大於30°，可以控制焊接後的雙層波紋濾布長度方向的變形量在允許的範圍內，同時，能夠確保焊接工作的正常進行，模芯7下頂角不大於夾角α，便於模芯7脫模，所述相鄰兩模芯7之間的間距m為4～5mm，該距離下，焊接頭可以順利對兩波紋濾布10的連接處進行焊接，並且能夠得到良好的焊接效果。

所述第一齒槽5的齒頂厚度q為1～1.5mm，以控制焊縫21寬度l在1～1.5mm之內。

所述底板1上端面上平行設置有兩根沿下定位模2移動方向延伸的導軌13，所述下定位模2滑動連接在所述導軌13上，所述導軌13的一端豎向設置有一固定連接在底板1上的支架14，所述驅動裝置3為液壓推桿，連接在支架14和下定位模2之間。

通過導軌13控制下定位模2的移動，提高移動精度，液壓推桿能夠提高下定位模2的移動穩定性。

所述模芯7的長度不小于波紋濾布10的寬度，所述下定位模2平行於其移動方向的兩側分別設置有一塊側板15，側板可拆卸地連接在底板1上，所述模芯7位於兩側板15之間。

側板15用於定位模芯7和波紋濾布10，使模芯7和波紋濾布10在焊接過程中更穩定，從而提高焊接精度。

所述模芯7的兩端分別與對應側板15可拆卸地連接，所述側板15上設置有與模芯7端部配合的插槽23。

濾芯7與側板15連接成一個整體，進一步加強模芯7的穩定性，提高波紋濾布10的焊接精度和焊接強度。

所述下定位模2的一側設置有一根下端連接在底板1上的支撐柱11，支撐柱11上端連接有一塊壓板12，壓板12向下定位模2方向延伸並覆蓋在部分第二齒槽9上方，所述壓板12通過水平設置的鉸軸24轉動鉸接在支撐柱11上端，壓板12可繞支撐柱11翻轉。

壓板12覆蓋部分第二齒槽9上方，防止第二齒槽9內的波紋濾布10跳出，露出壓板12外的第二齒槽9提供了焊接區間，以實現兩層波紋濾布10的焊接，從而進一步提高波紋濾布10的焊接穩定性。

圖6所示是一種雙層波紋濾布的焊接裝置，如圖所示，雙層波紋濾布的焊接裝置包括超聲波焊機16，該超聲波焊機16的機臺17上設置有權利要求2～9任一所述的雙層波紋濾布的焊接定位裝置18，所述超聲波焊機16的焊接頭19與露出壓板12外但緊鄰壓板12的第二齒槽9正對。

利用超聲波焊機焊接波紋濾布10，可提高產品的結構強度和焊接精度，而且焊接過程中不需要添加介質，非常環保。

採用上述雙層波紋濾布的焊接裝置焊接雙層波紋濾布時，具體包括如下步驟：

a、將平整的濾布利用打折機加工定性，形成波紋濾布10,；

b、取兩層波紋濾布10，將一層放置在下定位模2上，波紋濾布10的波紋形狀與下定位模2的第一齒形結構4相配合，然後將模芯7一一對應地置於第一齒形結構4的各個第一齒槽5內；

c、將另一層波紋濾布10放置在各模芯7上方，與各模芯7構成的第二齒形結構8相配合；

d、將兩側板15分別安裝到下定位模2兩側的底板1上，並與模芯7固定連接；

e、翻轉壓板12，使壓板12壓住模芯7上的波紋濾布10；

f、調整底板1在機臺17上的位置，使焊接頭19與露出壓板12外但緊鄰壓板12的第二齒槽9正對；

g、調整驅動裝置3的進給量和啟動間隔時間，使進給量滿足每次進給移動一個第二齒槽9，啟動間隔時間等於焊接頭19下降、焊接以及復位的時間總和；

h、同時啟動超聲波焊機和驅動裝置3，對兩層波紋濾布10進行焊接；

i、焊接完成後，從通道22內抽出模芯7，取下雙層波紋濾布。

圖7是本發明所述的濾芯，包括上下相對設置的上蓋25和下蓋26，以及連接在上蓋25和下蓋26之間的兩根側面定位板27，所述兩根側面定位板27和上蓋25、下蓋26共同圍成一個過濾區，該過濾區內設置有如權利要求1所述的雙層波紋濾布28，所述上蓋25和下蓋26分別連接在雙層波紋濾布28上的各通道22的兩端，其中，上蓋25上設置有與雙層波紋濾布28上的各通道22的一端一一對應且密封連通的梭形或菱形通孔29，所述下蓋26將雙層波紋濾布28上的各通道22另一端封閉，該下蓋26上還設置有安裝定位導柱30以及安裝定位嵌槽31。

所述上蓋25和下蓋26是利用模具進行聚氨酯澆注而一體成型。

利用本發明所述的雙層波紋濾布28製成的濾芯，由於雙層波紋濾布28為焊接成型，因此其內部具有大量的獨立通道22，形成濾芯後，通道22內氣流特性更加穩定，脈衝反吹時通道22內氣流集中，利於雙層波紋濾布28外側壁上的粉塵脫落，濾芯兩側的側面定位板27能提高濾芯的結構強度，保護濾芯安裝時雙層波紋濾布28不受磨損，上蓋25和下蓋26由聚氨酯澆注，一體成型，提高上蓋25和下蓋26的氣密性，同時可以設計更為複雜的、有利於提升濾芯過濾性能的通孔29結構，最後，安裝定位導柱30和安裝定位嵌槽31能夠有效地提高濾芯安裝結構穩定性，防止濾芯工作時的晃動。

本發明的工作原理是：如圖1所示的雙層波紋濾布是組成板式濾芯的一部分，構成板式濾芯時，雙層波紋濾布中的通道22一端被封閉，另一端開口可以出氣，板式濾芯安裝在除塵器內部，過濾的時候含有灰塵的氣體從相互支撐的雙層波紋濾布兩側外表面進氣，雙層波紋濾布攔截粉塵，而氣體進入通道22，並從開口的一端排出，雙層波紋濾布表面積滿灰塵後，除塵器的壓力會增高，這時從雙層波紋濾布的通道22開口端向通道22內快速進通入高壓氣體，使雙層波紋濾布急劇膨脹，把附著在雙層波紋濾布外表面的灰塵抖落，這個過程中雙層波紋濾布有震動而且受力，採用超聲波焊接的雙層波紋濾布才能夠長時間承受這種震動和受力，避免出現兩層波紋濾布10分離的現象。

由於濾布摺疊成了波紋狀，因此同樣長度的濾布增加了與粉塵氣體接觸面積，提高了淨化效果，雙層波紋濾布通過焊接形式連接，大大提高了結構強度，能夠耐受更高的工作溫度，而不會發生波紋濾布10分離的情況，即使發生了分離，也不會有任何物質產生，不會對波紋濾布10造成破壞，因此大大提高了雙層波紋濾布的使用壽命和工作穩定性。

如圖2～5所示的雙層波紋濾布的焊接定位裝置，在實際生產中，首先將壓板12翻轉離模芯7上方，並將側板15、模芯7拆除，然後將一層波紋濾布10裝到第一齒形結構4上，使波紋濾布10與第一齒形結構4相互配合，然後在波紋濾布10上壓上模芯7，模芯7全部安裝好後，將兩側板15一一安裝好，並利用兩側板15將模芯7進行固定，最後在模芯7說形成的第二齒形結構8上鋪上第二層波紋濾布10，翻轉壓板12至模芯7上，壓住第二層波紋濾布10，最後啟動驅動裝置3，驅動裝置3驅動下定位模2沿導軌13軸向間歇性移動。

如圖6所示的雙層波紋濾布的焊接裝置，所述焊接頭19正對一個第二齒槽9，所述驅動裝置3驅動下定位模2沒移動一次，則下定位模進給一個第二齒槽9，同時焊接接頭19下壓一次，進行一次超聲波焊接，直至整張雙層波紋濾布焊接完成。

如圖7～9所示的濾芯，其工作原理是：含有灰塵的氣體從雙層波紋濾布28兩側外表面進氣，雙層波紋濾布28攔截粉塵，而氣體進入通道22，並從上蓋25的通孔29排出，雙層波紋濾布28表面積滿灰塵後，從通孔29向通道22內快速進通入高壓氣體，使雙層波紋濾布28急劇膨脹，把附著在雙層波紋濾布28外表面的灰塵抖落，由於通道22的獨立性，使得這個過程中，通道內的氣流非常集中，提高了雙層波紋濾布28外表面的灰塵抖落的效率，並且在這個過程中雙層波紋濾布28有震動而且受力，採用超聲波焊接的雙層波紋濾布28才能夠長時間承受這種震動和受力，避免出現兩層波紋濾布10分離的現象。

如圖9所示，安裝定位導柱30和安裝定位嵌槽31分別設置在下蓋26底面上，安裝定位導柱30還具有一定的錐度，提高導向和定位作用。