CN100584465C - 用于将食物废渣处理器安装到洗池上的过模制隔振垫圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于将食物废渣处理器安装到洗池上的隔振垫圈，至少部分被模塑到处理器壳体部分上，并优选被模制到处理器容器盖上。这种隔振垫圈优选包括由橡胶材料制成的并一体形成的衬圈部分，套筒部分，以及过模制部分。衬圈部分与排道口相接合并包括用于阻止食品从处理器溅出的褶层。套筒部分用于连接衬圈部分以及过模制部分，当处理器悬置在洗池上时支承其重量的支承部分，用于减弱由振动引起的噪音的主要构件。过模制部分优选模制到容器盖的顶部和底部，并向处理器壳体的其余部分反向翻卷。
Description
技术领域
本发明涉及一种食物废渣处理器，尤其涉及一种用于将食物废渣处理器安装到洗池上的过模制隔振垫圈。
背景技术
常用的食物废渣处理器通常是通过一个安装垫圈连接到洗池上，所述的安装垫圈一般是由橡胶材料组成。安装垫圈是作为洗池和处理器之间的主要密封，更好的还可以用于防止振动从处理器传递给洗池。
在已有技术领域中，参见附图1所示，使用一个传统连接组件40和橡胶安装垫圈80将处理器连接到洗池30上。图1所示的传统连接组件40基本上与美国专利№3,025,007中描述的相同，该专利的内容在此处作为参考。连接组件40包括一个洗池颈圈34，一个密封盘50，一个安装凸缘60，以及一个支撑凸缘70。
在组装时，首先将洗池颈圈34，密封盘50，安装凸缘60固定于洗池30的周围及下方。更具体地，将洗池颈圈34置于洗池30的排道口32之中，并如图所示的那样让排道口凸缘36安置在排道口32上。在组装时，衬垫54和密封盘50可滑动地安装在位于洗池30下方的洗池颈圈34上。然后将安装凸缘60可滑动的安装在颈圈34上，并将一卡环62放置于颈圈34的环形槽中。然后将螺栓66穿过安装凸缘60上的螺纹孔64直至接触到密封盘50伸出表面的下方进行螺接，这样对位于密封盘50和洗池30之间的衬垫54施加压力。(通常使用三个螺栓66，但在图1所示的横截剖面图中只表示出一个)。在安装凸缘60上具有一个倾斜凸缘68，并通过该倾斜凸缘使得可以对处理器其它部分(及与其相连的金属构件)进行螺接以将处理器定位于洗池的下方，这将在后面进一步详细解释。
食物废渣处理器包括一个容器体10和一个容器顶盖20，二者均由金属材料形成。容器体10具有一个向外延伸到容器盖20边沿22的唇缘12，容器盖20的边沿22形成卷边以对处理器顶部进行密封。容器盖20具有一个形成处理器进口的壳体颈圈24。在安装时，支撑凸缘70被固定在壳体的壳体颈圈上，并将安装垫圈80压力装配于挤压颈圈24向外延伸的唇缘26上以使其在适当位置夹持支撑凸缘70。如图所示，支撑凸缘70包括向内弯曲的垂环78。
当将处理器(在适当位置具有支撑凸缘70)固定在安装凸缘60(在洗池下部支撑)上时，垂环78定位结合于安装凸缘60的倾斜凸缘68上。由于倾斜凸缘68是倾斜的，垂环78(也即，支撑凸缘70)可以被相对有效地绞合在上面，并可将处理器螺接到安装凸缘60上以使处理器定位于洗池30下方的适当位置上。为了易于旋转支撑凸缘70，在支撑凸缘70上最好形成指垫76。(又，支撑凸缘70通常具有三套垂环78和指垫76，但在图1所示的横断面图中只显示出这样一套。)随着支撑凸缘70绞合入适当位置，由于倾斜凸缘68的斜面，支撑凸缘将距离安装凸缘60越来越近，从而压缩其间的安装垫圈80，并进一步压缩安装垫圈80朝颈圈34向内突出的凸缘38抵靠。总之，凸缘60和70压缩安装垫圈80以形成洗池颈圈34和处理器上的壳体颈圈24之间的密封。安装垫圈80包括形成的多个横跨排道口的褶叠层87以防止当处理器运转时食物废渣从排道口溅出。
食物废渣处理器在工作时会产生噪音，这是由马达的运转以及食物废渣与处理器内壁的撞击引起的。这些噪音源产生的振动具有一个宽的频谱范围。通过洗池和处理器的连接处理器的振动被传送到洗池，从而在洗池之中和周围产生有害的噪音。这种噪音特别明显，比如说，在安装相对较薄的不锈钢洗池时其作用就相当于一个共振器。
遗憾地是，如附图1所示的传统连接组件40和安装垫圈80在食物废渣处理器和洗池之间建立了一个基本上为刚性的连接。尤其是，假设振动产生时就会通过固体金属壳体颈圈24，被压缩的安装衬垫80，以及连接组件40到达洗池30。尽管振动经过颈圈24时会由于围绕在其周围的安装垫圈80的橡胶材料的作用而有所减弱，但进一步的衰减措施还是必要的，尤其如果这样的措施不会显著地对处理器结构的整体性或将其安装在洗池下方的方式产生影响的话。
读者可以参照以下的美国专利作为进一步理解关于最小化食物废渣处理器的运转噪音的背景技术，所有这些专利的全部内容都可纳入此处以作参考：US专利号：2,743,875；2,894,698；2,945,635；2,951,650；2,965,317；2,975,986；3,801,998；3862720和5,924,635。
发明内容
一种用于将食物废渣处理器安装到洗池上的隔振垫圈，至少部分被模塑到处理器壳体的一部分上，并优选被模制到处理器容器盖上。这种隔振垫圈优选包括由橡胶材料制成的并一体形成的衬圈部分、套筒部分以及过模制部分。衬圈部分与排道口相接合并包括用于防止食品从处理器溅出的褶层。套筒部分用于连接衬圈部分以及过模制部分，当处理器悬置在洗池上时支承其重量，并作为用于减弱由振动引起的噪音的主要构件。过模制部分最好模制到容器盖的顶部和底部，容器盖向处理器壳体的其余部分反向翻卷。
上述的概述并不意味着概括了每种可能的实施方式或是本发明所披露的每个方面。
附图说明
结合附图并参照下面部分具体实施例的详细说明将会对上述的发明概述，优选实施方式，以及本发明公开主题的其他方面有充分的理解。
图1所示的是现有技术领域中使用的传统连接组件和安装垫圈的横断面图；
图2所示的是用于将处理器安装到洗池上的隔振垫圈的一种实施方式的横断面图；
图3A-3D所示的分别是如图2所示的隔振垫圈实施方式的侧视图，透视图，俯视图，以及仰视图；
图4A-4B所示的是用于如图2所示的隔振垫圈实施方式的容器顶盖的仰视图；
图5所示的是如图2所示的隔振垫圈的部分容器顶盖以及过模制部分的横断面图；
图6A-6B所示的分别是与具有传统的安装垫圈的处理器相比，具有本发明的公开的隔振垫圈的处理器洗池的振动谱和声谱曲线图；以及
图7所示的是隔振垫圈的另一实施方式的透视图。
当然，本发明的公开的隔振垫圈还可以有多种修改和替代方式，这里只通过附图以及具体描述部分表示出几种具体实施方式。附图和文字说明部分并不意味着是对发明本质范围的任何形式的约束。而是通过附图和文字说明部分参照优选的实施方式给所述领域的普通技术人员提供了一种发明思想，如同35U.S.C§112所要求的那样。
具体实施方式
为使说明清楚，可以理解，并没有将的在安装食物废渣处理器到洗池上的实际操作过程中的所有特征都在下面公开的内容中进行描述。当然，应该承认，任何一个这种的实际操作过程的发展，如同任何计划，众多的工程和设计决策的制定一样都必须达到开发者的具体目标，例如，符合机械和商业的有关规定，随着操作过程的不同，这些规定也将不同。然而，当在适当的工程和设计实践中必要地对环境问题进行注意的时候，应该认可，基于本发明的提供的详细描述，一种在将食物废渣处理器安装到洗池上的过程中使用的隔振垫圈的发展对所属领域的技术人员来说也提上了日程。
参见图2所示的用于将食物废渣处理器(未示出)安装到洗池30上的一种隔振垫圈100的实施方式的横断面图。与之前提到的现有技术相比，本发明的隔振垫圈100被模制到处理器壳体部分上，并优选将其模制到壳体的容器顶盖120上。更具体地，除构成垫圈体部分的金属容器盖120之外，垫圈100包括三个主要的橡胶部分，即，衬圈部分130，套筒部分150，以及过模制部分170。这样命名过模制部分170是由于模制形成的这部分越过包围了容器盖120。更具体地，过模制部分170优选由一个上部过模制部分172和一个下部过模制部分174。
橡胶部分130，150，和170最好是包围越过容器盖120而一体形成，这可以通过将容器盖120放入倒入(或注入)和固化熔化态橡胶的模子中来实现。用于这些部分的橡胶材料最好由如腈橡胶或乙炳二烯三元共聚橡胶(EPDM)这样的弹性材料构成。盖120最好由大约0.02至0.04英寸厚的不锈钢材形成。
应该注意的是，最好将模塑形成的部分130，150，170形成于容器盖120上，并将容器盖120固定到处理器主体的其余部分上。基于此，容器盖120具有一个一直翻卷至处理器壳体上部容器体10的唇缘12上的缘边122。缘边122在其翻卷到唇缘12之前的部分大约长1/8英寸。在容器盖120和唇缘12的之间连接部分使用了密封件(未示出)。在另一种结构中，容器顶盖120和上部容器体10可以一体形成，但是在考虑到将本发明的隔振垫圈100模制到如此大的壳体元件存在一些相关的潜在问题时，因此这种一体形成的元件并不是优选的。尤其是，上部容器体10相当于一个有效的加热槽，这样便增加了处理时间。因此，最好是将隔振垫圈100模制到一个独立的壳体元件上，比如本发明实施例的容器顶盖120。
如之前在本发明背景技术部分披露的相同，一旦成形到容器壳体120上，支撑凸缘70被压到可变形的衬圈部分130上以使得处理器更易于连接到洗池30上。由于传统连接组件40的具体结构与那些在本发明背景技术部分描述的组件基本相同，这些组件的结构和功能在此就不重复赘述了。
本发明的隔振垫圈100和容器顶盖120分别表示在如图3A-D所示的侧面图，透视图，俯视图，仰视图中。(出于例示的目的，容器盖120的缘边122在图3A-4B中并未显示出翻卷，这是由于其处于在连接到处理器的容器体之前的状态。)如刚才讨论的，衬圈部分130安装到具有连接组件40的洗池30上。一旦套筒部分150定位在洗池下方，它就支撑了处理器的重量。应注意使过模制部分170连接到处理器壳体，比如容器盖120上。所有这些部分130，150，170都是为了减少从处理器到洗池的振动传递。此外，与现有技术相同，为了在处理器工作时防止食物废渣从开口136中溅出，最好在衬圈部分130的中央开孔136中形成多个褶层137。然而，使用褶层137连接到衬圈部分130上并非严格必要的。
最好如图3A所示的，套筒部分150优选地具有比衬圈部分130更小的径向尺寸，这样便在本发明公开的垫圈100上形成一个槽。此外，套筒部分150优选地还具有比衬圈部分130更小的轴向尺寸。在本发明的垫圈100的一个实施例中，套筒部分150优选地具有大约为3.25英寸的外部直径d1以及大约为1/4英寸的高度h1，然而衬圈部分130优选地具有大约为4英寸的外部直径d2以及大约为1/2英寸的高度h2。优选地，套筒部分150具有约为1/8至1/4英寸并更优选0.180英寸的壁厚，但是在任何情况下均应具有足以支撑处理器重量(相当于20磅)的厚度。据估计，本发明的模塑垫圈100可以承受100-1bs及以上的拉拔力。
应当注意的是，优选地可将橡胶部分130，150，170模制到容器盖120上，并可以采用几种方法在它们和(通常是)金属盖120之间建立良好的机械连接。关于这点，图4A-4B表示了在将橡胶组件成形之前的容器盖120的下侧。在图4A中，孔洞126或类似结构穿过盖子120，可使得上部和下部过模制部分172和174(在图4A-4B中未示出)穿过其中并与其接触，改善了在模塑组件和盖120之间的连接。只要处理器的结构整体性不被损坏，孔洞126的尺寸，数量和位置可以是不同的。优选地，在中央开孔124周围形成12个具有约1/4英寸直径的孔洞126。孔洞126的结构应使得这些孔洞126的外部边缘在盖子120的5.25英寸直径范围内，这一直径表示了如上所述的上部过模制部分172的优选外部直径d3。或者，如图4B所示，盖120上的中央开孔124(通常为图4A所示的圆状)可以为带有多个缺口125的不规则形状，形成于其中的这些缺口可以增强本发明垫圈100的冲压材料与容器盖120的连接。优选地，可围绕中央开孔124每隔45度形成8个径向缺口125，其中每个缺口125的半径约为0.150英寸。除了具有缺口或其它不规则形状外，开孔124还可以具有卷边或类似结构(未示出)以去除可能切入模塑材料的潜在锐边，或在其表面形成不规则体(如凹角或翼片)以提高其表面的粘结作用力。还有，容器盖120上可以形成有肋或绕开孔124有挤压出来的边缘以提高粘结作用力。此外，盖120的表面还可以是粗糙的，比如说，在进行过模制处理之前先进行酸蚀处理。只要一个熟悉本领域技术的人员认可，也可以采用过模制领域内熟知的其它处理手段和结构。
为了提供最好的粘结力，过模制部分170优选同时包括一个上部和下部过模制部分172，174，而在一个指定的设计中，这些过模制部分中的一个可以被删除。在只采用一个过模制部分的情况下，优选使用下部过模制部分174，这是因为处理器的重量不会倾向使容器盖120从模制部分上剥离。
如图4A-B所示的容器盖120，在靠近容器盖120的外周边界的地方形成了一个环形支圈128。支圈128形成于盖120与容器体的唇缘(图2中的12)的接合处，并对盖120起到辅助密封的作用。在另一种变型实施方式中，最好如图3D所示，模塑部分170的下部过模制部分174在其周边可选地具有一个一体形成的密封件176。周边密封件176也可以用于容器盖120和容器体唇缘12(图2)连接处的密封。可选密封件176的一种优选结构参见图5所示的横断面视图。可选密封件176优选从锥形的下部过模制部分174延伸到容器盖120的缘边122，并优选具有约0.01英寸的厚度。此外，为与唇缘12(图2)接合，可选密封件176优选具有三个形成于其上的环形支圈178。
最好如图3A所示，上部过模制部分172优选具有一个大于衬圈部分130并与容器顶盖120大致相同的外部径向尺寸。在一个实施例中，对于具有约6英寸的外部直径d4的容器盖120，上部过模制部分172具有约5.25英寸的外部直径d3。上部过模制部分172的优选最大高度h3约为1/8英寸。下部过模制部分174(图3D)具有类似的外部直径。
下部过模制部分174可以吸收由碾磨室中的食物产生的撞击噪音，也可以起到削弱振动的作用。最好如图2所示，下部过模制部分174优选具有一定高度，例如，约为1/4英寸的高度h4，优选大于上部过模制部分172的高度。并且，下部过模制部分174优选从垫圈100的中央区域向其外部直径呈锥形过渡。类似的，上部过模制部分172也优选从垫圈100的中央区域向其外部直径呈锥形过渡。
本发明的隔振垫圈100提供了一种在处理器和洗池30之间的弹性连接，这种连接可以减少传送到洗池的振动，并可相应地减少在洗池及其周围区域的噪音。振动绝缘主要产生在套筒部分150。在安装时，由于处理器的重量，可重达20磅，套筒部分150处于张紧状态，但是在套筒部分150给定的组分和尺寸的情况下，这种张紧量是相对较低的。因此，套筒部分150在张紧载荷下仍为弹性的，并能吸收由于马达以及食物废渣的撞击而引起的处理器的振动。而且，与如图1所示的现有技术相比，本发明中没有相当于壳体颈圈24的硬质金属构件位于垫圈100中或连接在其上，以避免了从盖120到支撑凸缘70，和/或其它结合到洗池的结构组件的连接振动。此外，本发明垫圈100的过模制部分170还可以衰减壳体顶部的振动，这与图1所示的现有技术相比，增加了其新颖性程度。
处理器中的振动具有典型的宽频谱范围，因此，本发明的垫圈100优选可以有效隔离宽频域范围的处理器振动。试验证明，本发明的垫圈100可以有效减少从80至1000HZ频率范围内的振动噪音。试验结果如图5A-B所示，对具有传统安装垫圈的处理器和具有本发明的隔振垫圈的处理器的振动谱和声谱做了比较。
参见图6A，洗池振动谱202绘制的为使用传统方式将1-hp处理器刚性连接到洗池上时的频谱，而洗池振动谱204绘制的则是采用本发明的隔振垫圈将1-hp处理器安装到洗池上时的频谱。在频谱202中，刚性安装的处理器具有约为45.5-m/sec2的频谱总量，而在频谱204中采用本发明公开的垫圈安装的处理器具有约为15.3-m/sec2的频谱总量。由此可见，本发明的垫圈将处理器传送到洗池的振动减少到大约1/3。在频谱204中可以明显看出，本发明的垫圈100在约200至650HZ的频率范围内非常有效地减少了振动的传送。
在图6B中，声谱212和214所示的是当使用两种安装垫圈时结构噪音的相对水平。第一声谱212绘制的为使用传统方式将1-hp处理器刚性连接到洗池上时的谱线，第二声谱214绘制的则是采用本发明的隔振垫圈将1-hp处理器安装到洗池上时的谱线。作为改善振动绝缘的结果，与传统垫圈设置(声谱212)相比，本发明的垫圈产生的噪音更少(声谱214)。
在图7所示的透视图中，披露的是隔振垫圈100的另一实施例。这些组件在结构和功能上都与之前描述相同的垫圈，标有相同的附图标记，在此不必重复赘述。与前面的实施方式相比，本实施例中的衬圈部分130，虽然也仍被模制到容器盖120上，但其没有形成于开孔136中的多个褶层。作为替代方式，图7所示的隔振垫圈100具有一个可以安装到位于衬圈部分130之上排道口(未示出)中的辅助挡圈140。辅助挡圈140与在美国专利申请序列号为No.10/066,893，申请日为2002年2月4日，并且名称为“用于食物废渣处理器以减少噪音的挡圈及相关方法”的文献中公开的相同，该文献的全部内容被纳于此以作参考。
辅助挡圈140具有一个环形圈体142，在圈体上可以设置一个带有环槽的支圈144，其中环槽用于与形成于排道口(未示出)的相应肋接合。在穿过辅助挡圈140的开孔146中形成了多个褶层147，这与之前的实施方式相同，可以减少通过开孔传递的噪音和阻止食物废渣从中泄漏。当将图7所示的垫圈100安装到排道口中时，优选将辅助挡圈140的底部紧密装配入排道口中并将其定靠在衬圈部分130的环形表面或台肩138上。采用这种结构的辅助挡圈140可使得使用者在需要的时候清洗或替换辅助挡圈140，而不必移除安装垫圈和/或采用其它将处理器从洗池下方拆卸或断开连接。由于在挡圈140中的褶层147相当薄且承受磨损和撕裂，相信这种实施方式尤其容易被接受。
与现有技术的解决措施相比，本发明的过模制隔振垫圈并没有相应增加处理器和洗池的之间的距离，可能要求对用于连接处理器的垂件做一些修改。而且，本发明的过模制隔振垫圈使得需要安装到处理器上的机械连接的数目减少到最小，这就减少了不恰当安装的可能性。并且，由于安装垫圈和容器盖是一体形成的一个单独元件，这就使处理器的生产制造得以简化。对于那些熟悉本领域普通技术常识的人来说，本发明的其它优点也是很明显的。
前面所述的优选实施例和其它实施例并不意味着是对申请人或定义在附属权利要求中的发明思想的应用或范围的限制。作为对在此处公开的发明思想的交换，申请人请求享有所有根据附属的权利要求的专利权。这意味着定义在附属权利要求中的发明并包括其所有的修改和变化方式的整个范围，这些修改或替代均落在附属权利要求或其等效方式的范围内。
Claims (26)
1.一种具有壳体的食物废渣处理器，包括：
一个用于将壳体安装到洗池的橡胶垫圈，所述橡胶垫圈包括：通过连接组件连接到洗池的可变形衬圈部分；将橡胶垫圈至少部分过模制到处理器壳体的一部分上的过模制部分；及连接可变形衬圈部分和过模制部分的套筒部分，套筒部分具有比可变形衬圈部分的外部直径更小的外部直径；以及
所述连接组件包括定位于可变形衬圈部分的底部台肩下方的第一环形凸缘，其中，第一环形凸缘可与接合到洗池的第二环形凸缘连接，以将处理器连接到洗池的下方，其中当处理器壳体被安装到洗池上时，处理器壳体全部由套筒支撑。
2.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，处理器壳体部分包括一个处理器顶部。
3.如权利要求2所述的食物废渣处理器，其特征在于，处理器顶部向处理器壳体的其余部分翻卷。
4.如权利要求2所述的食物废渣处理器，其特征在于，处理器顶部是金属的。
5.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，套筒部分和可变形衬圈部分是一体形成的。
6.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，套筒部分是管状的并外接一个用于将食品送入碾磨室的开孔。
7.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，壳体部分包括一个用于将食品送入碾磨室的开孔，其中垫圈的过模制部分包括一个固定到壳体部分上表面的上部过模制部分，和一个固定到壳体部分下表面的下部过模制部分。
8.如权利要求7所述的食物废渣处理器，其特征在于，壳体部分包括至少一个贯穿孔洞，上部和下部过模制部分与之接触。
9.如权利要求7所述的食物废渣处理器，其特征在于，壳体部分包括一个处理器顶部。
10.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，壳体部分包括用于提高垫圈的过模制部分与壳体部分之间粘结力的结构。
11.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，在垫圈内具有褶层。
12.如权利要求1所述的食物废渣处理器，其特征在于，垫圈包括一个用于用于将食品送入碾磨室的开孔，并进一步包括一个定位于开孔中的挡圈。
13.如权利要求12所述的食物废渣处理器，其特征在于，挡圈进一步定位于可变形衬圈部分的上部台肩上。
14.一种用于将具有壳体的食物废渣处理器安装到洗池上的装置，包括：
一个橡胶材料垫圈，所述橡胶垫圈包括：通过连接组件连接到洗池的可变形衬圈部分；将橡胶垫圈至少部分过模制到处理器壳体的一部分上的过模制部分；及连接可变形衬圈部分和过模制部分的套筒部分，套筒部分具有比可变形衬圈部分的外部直径更小的外部直径；以及
所述连接组件包括定位于可变形衬圈部分的底部台肩下方的第一环形凸缘，其中，第一环形凸缘可与接合到洗池的第二环形凸缘连接，以将处理器连接到洗池的下方，其中当处理器壳体被安装到洗池上时，处理器壳体全部由套筒支撑。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，壳体部分包括一个壳体顶盖。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，顶盖向处理器壳体的其余部分翻卷。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，顶盖是金属的。
18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，套筒部分和可变形衬圈部分是一体形成的。
19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，套筒部分是管状的并外接一个用于将食品送入碾磨室的开孔。
20.如权利要求14所述的装置，其特征在于，壳体部分包括一个用于将食品送入碾磨室的开孔，其中，垫圈的过模制部分包括一个固定到壳体部分上表面的上部过模制部分，和一个固定到壳体部分下表面的下部过模制部分。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，壳体部分包括至少一个贯穿孔洞，上部和下部过模制部分与之接触。
22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，壳体部分包括一个处理器顶部。
23.如权利要求14所述的装置，其特征在于，壳体部分包括用于提高垫圈的过模制部分与壳体部分之间粘结力的结构。
24.如权利要求14所述的装置，其特征在于，在垫圈内具有褶层。
25.如权利要求14所述的装置，其中垫圈包括一个用于将食品送入碾磨室的开孔，并进一步包括一个定位于开孔中的挡圈。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，挡圈进一步定位于可变形衬圈部分的上部台肩上。
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