CN103121203B - 高压密封装置o形橡胶圈及挡圈蠕动装配法 - Google Patents
高压密封装置o形橡胶圈及挡圈蠕动装配法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103121203B CN103121203B CN201310046019.5A CN201310046019A CN103121203B CN 103121203 B CN103121203 B CN 103121203B CN 201310046019 A CN201310046019 A CN 201310046019A CN 103121203 B CN103121203 B CN 103121203B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ring
- rubber ring
- shaped rubber
- wriggling
- shape rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高压密封装置O形橡胶圈及挡圈蠕动装配法,包括步骤:螺旋进给量控止在前进≯30°角,然后逆向后退15°角左右,以蠕动的方法来向前伸展释放O形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力,使O形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的孔端面;O形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的孔端面后,直接拧入O形橡胶圈和挡圈到止动点。本发明通过蠕动的方法来伸展释放大部分O形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力,而较小的端面挤压力不会使聚四氟乙稀挡圈不受径向约束的切口尖边部分突出。
Description
技术领域
本发明涉及某武器系统小型高压气瓶的充气组件装配,其要求在42MPa内压上,贮存气体10年以上不能泄漏。
背景技术
某小型高压气瓶贮存的气体是为某武器系统在发射准备阶段提供制冷源,制冷剂气体在气瓶中呈高压状态,启动后经毛细管节流后,在其前端扩散产生冷流。该小型高压气瓶贮存气体压力为42MPa,为满足高可靠性和长期贮存的需要,要求其在10年以上贮存期内泄漏量不能超过一定值。为保证漏率指标,该气瓶的高压密封装置的装配是关键环节之一。
在航天领域,对于高压静密封装置常用的密封方式有金属环垫、“O”形橡胶密封圈加挡圈等密封方式。如采用金属环垫密封方式,则要施加比较大的拧紧力矩,以使金属密封垫产生足够的密封比压。由于该气瓶体积较小,充气组件直径小,且要装入深孔中,难以施加大拧紧力矩,故而选择“O”形橡胶密封圈加挡圈的密封结构。
为了保证密封,设计师在设计时,将充气组件上的“O”形橡胶圈的压缩量控制在上限。按此要求进行了相应的装配、测试和氦检,结果所装7件产品氦检数据全部超差。分解充气组件后发现,产品上的挡圈没有正常进入密封槽,挡圈22°切口尖角在挤压作用下变形或被“切”,承受高压后无挡圈支承的“O”形橡胶圈从密封槽中挤出,从而丧失密封能力。两者失效示意图如图1所示。
发明内容
通常,“O”形圈装配时需在“O”形圈表面涂一薄层润滑脂,减少“O”形圈装配时与金属件的摩擦力,防止橡胶件扭曲变形。但是,该气瓶的制冷剂直接对光学元件制冷,工艺规定不得使用润滑脂以防止污染。
橡胶件作为一种超弹体,形状可以有较大改变而体积不能改变。由于“O”形圈未涂润滑脂导致摩擦力增大,且压缩量较大,当“O”形圈旋入充气组件时,在较大的压缩量和摩擦力增加的作用下,“O”形圈必然产生比正常状态下更大的变形。为保证挡圈能装入密封槽内,挡圈开了一个22°斜切口,由于切口存在,挡圈不再是一个整体环形结构,在不大的挤压力作用下,挡圈就开始向外翻转直至突出。由于不能使用润滑脂,“O”形圈在装配时必然对挡圈产生相当大的挤压作用,而聚四氟乙烯材料与金属表面的摩擦力极小,从而导致挡圈切口部分更易向外滑移突出,使得挡圈没有正常进入与之配合的孔内,这就解释了为何产品挡圈没有正常进入密封槽的现象。挡圈受挤失效示意图如图2所示。
根据分析可知,要提高装配质量,采取相应的措施使挡圈正常装入密封槽是解决问题的关键。
如能采取措施使斜切口重新连接起来,使得挡圈成为一个整体结构,则能极大提高抗挤压的能力。挡圈为聚四氟乙烯材料,非金属连接可以采用胶接的连接方法。采用的粘结剂为502胶水,该胶水连接强度满足要求,施工简便,固化时间极短。随即对新一批产品进行了装配工艺试验,再次装配充气组件并进行测试,氦检合格率有所提高。分解后结果表明,氦检不合格的主要原因有两个,一个是胶水不足,导致挡圈切口处没有连接上,致使挡圈失效;另一个是胶水太多,挡圈切口完全连接上,但多余的胶水淌入密封槽内,胶接了“O”形圈,使得“O”形圈硬化丧失了弹性变形能力,从而无法起到密封作用。
胶接的工艺方法,虽能有不错密封效果,但胶水的量难以控制,且涂胶的部位不易掌握。多余胶水易形成碎末,成为多余物,且一致性差,对批量生产而言不是一个合理的工艺方法。
虽然第一次装配方法改进效果有限,但证明了降低挡圈变形,减少“O”形圈对挡圈的挤压作用的工艺改进方向是正确的。分析原来的装配过程,“O”形圈是一次旋入,挡圈持续承受到挤压作用。改变一下思路,如果在装配过程中,能不断地释放一些挡圈承受的挤压力,在“O”形圈及挡圈全部装配就位时,挡圈没有被挤出就可以达到装配要求。
根据本发明的一个方面,提供一种高压密封装置O形橡胶圈及挡圈蠕动装配法,螺旋进给量控止在前进≯30°角,然后逆向后退15°角左右,以蠕动的方法来向前伸展释放O形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力,使O形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的孔端面。这样较小的端面挤压力不会使聚四氟乙稀挡圈切口部分突出。
优选地,O形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的孔端面后,直接拧入O形橡胶圈和挡圈到止动点。
进一步地,通过分析研究,本发明的创新过程及详细方案具体如下。
充气组件拧入与之配合的气瓶壳体时,通过尺寸链计算,得出气瓶端面与充气组件端面尺寸达到某一尺寸时,充气组件上的“O”形橡胶圈与气瓶孔口端面正好接触。此时,螺旋进给量控制在前进≯50°角,然后逆向后退25°角,采用“进二退一”以蠕动的方法来向前伸展释放“O”形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生对挡圈的挤压力,使“O”形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的气瓶孔口端面。一旦充气组件上的密封元件“O”形橡胶圈和挡圈通过气瓶孔口端面后就可以直接拧入到止动点。
该方案关键点是通过来回往复以蠕动的方法来释放大部分“O”形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力,而较小的端面挤压力不会使聚四氟乙烯挡圈切口部分滑移突出。用该蠕动的方法进行充气组件装配,氦检合格率已达80%左右。
该装配方法的特点是使“O”形橡胶圈不停地向前蠕动,故称为蠕动装配法。试验表明采用蠕动装配法的确找到了富有成效性的解决方案,但应进一步改进蠕动装配法提高装配合格率。
因此应进一步减少对挡圈的挤压变形作用,通过分析,“O”形圈蠕动时,前进≯50°角,然后逆向后退25°角的方法还是不足以释放更多“O”形橡胶圈对挡圈作用的挤压力,还存在个别挡圈突出的现象。采取的措施是将蠕动区间再缩小,螺旋进给量控制在前进≯30°角,然后逆向后退15°角左右。
如图3所示,前进≯30°角时,“O”形橡胶圈向前运动,并在摩擦力的作用下向后挤压挡圈,由于转动角度小,挡圈受到的挤压力不大,只产生弹性变形,使得切口略微胀开。后退15°角左右时,使“O”形橡胶圈得以伸展。而挡圈不再受到挤压,挤压力的消失使得挡圈恢复原来的形状,切口复原。结果如图4所示。
重复这个过程,“O”形橡胶圈就能不断向前运动,而挡圈不断释放所承受的挤压力,同时也不断向前运动,直到“O”形橡胶圈和挡圈均顺利通过气瓶孔口端面。
以上述手法装配的首批产品,经测试全部合格,初步验证了这方法的可行性。
目前,用螺旋进给量控止在前进≯30°角,然后逆向后退15°角左右,以蠕动的方法来向前伸展释放“O”形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力的装配法,经多次小批量装配均达到100%的合格率,从而验证了这一装配方法的可行性。而该装配手法不乏为一种创新的安装手段,对类似于这种结构的密封装置装配有借鉴作用,为新产品的研发提供了一种新的装配思路。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为“O”形圈和挡圈失效示意图,其中,挡圈22°切口处尖角没有正常进入密封槽内,承压后导致“O”形橡胶圈从该部位突出而泄漏;
图2为档圈受“O”形圈挤压失效示意图;
图3为前进≯30°角时密封件状态示意图,螺旋进给量须控止在前进≯30°角;
图4为后退15°角时密封件状态示意图;图3和图4给出了以蠕动的方法来向前伸展释放“O”形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力的装配法;
图5为蠕动进给装配法达到效果示意图,经多次小批量装配均达到100%的合格率,从而验证了这一装配方法的可行性。
图中:1为O形圈,2为密封槽,3为挡圈。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本发明的一个实施例中,对高压充气组件密封结构进行装配,其旋入的螺纹为M8×0.75,而“O”形橡胶圈选用Φ6.2×1。具体装配过程如下:
(1)0.75mm的行程等分为24个扇形区间;
(2)高压充气组件拧入与之配合的气瓶壳体时,通过测量和手感来判别“O”形橡胶圈与气瓶壳体端面接触,此时,螺旋进给量须控止在前进≯30°角;
(3)逆向后退15°角左右,以蠕动的方法来向前伸展释放“O”形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力;
(4)反复步骤(2)和步骤(3),只要使旋入量达2圈,高压充气组件上的密封元件“O”形橡胶圈和挡圈通过孔端面后就可以直接拧入到止动点。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (2)
1.一种高压密封装置O形橡胶圈及挡圈蠕动装配法,其特征在于,包括步骤:螺旋进给量控止在前进≯30°角,然后逆向后退15°角左右,通过来回往复以蠕动的方法来向前伸展释放O形橡胶圈径向压缩变形及橡胶摩擦阻尼而产生向后的挤压力,使O形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的孔端面;
所述高压密封装置O形橡胶圈及挡圈蠕动装配法是用于高压气瓶的充气组件装配方法,制冷剂气体在高压气瓶中呈高压状态,启动后经毛细管节流后,在其前端扩散产生冷流,高压气瓶贮存气体压力为42MPa以上;
O形橡胶圈不涂润滑脂。
2.根据权利要求1所述的高压密封装置O形橡胶圈及挡圈蠕动装配法,其特征在于,O形橡胶圈和挡圈顺利通过与之配合的孔端面后,直接拧入O形橡胶圈和挡圈到止动点。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310046019.5A CN103121203B (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 高压密封装置o形橡胶圈及挡圈蠕动装配法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310046019.5A CN103121203B (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 高压密封装置o形橡胶圈及挡圈蠕动装配法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103121203A CN103121203A (zh) | 2013-05-29 |
CN103121203B true CN103121203B (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=48452445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310046019.5A Expired - Fee Related CN103121203B (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 高压密封装置o形橡胶圈及挡圈蠕动装配法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103121203B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109296355A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-01 | 成都托克密封件有限责任公司 | 一种高温高压用井下工具快速模拟试验井 |
CN109780208B (zh) * | 2019-02-28 | 2020-03-17 | 北京星际荣耀空间科技有限公司 | 一种在轴型件上安装挡圈及密封圈的方法及套件 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3621242C1 (de) * | 1986-06-25 | 1987-06-25 | Freudenberg Carl Fa | Verfahren zur Herstellung eines Dichtringes |
JP3549011B2 (ja) * | 1996-12-16 | 2004-08-04 | 株式会社リコー | シール挿入方法及びシール挿入装置 |
JP4054653B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2008-02-27 | ブリヂストンフローテック株式会社 | Oリングのシール検査方法 |
CN201672181U (zh) * | 2010-06-07 | 2010-12-15 | 瑞立集团有限公司 | 一种机动车螺纹挡圈气密封接头 |
-
2013
- 2013-02-05 CN CN201310046019.5A patent/CN103121203B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103121203A (zh) | 2013-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3167333A (en) | Sealed pipe joint | |
US10948092B2 (en) | Flapper valve with improved flapper | |
CN112066103B (zh) | 轴向挤压式连接管接头组件及其构成的管接头 | |
JP2010520981A (ja) | 内部及び外部連続的圧力荷重の下でリークプルーフである螺子管継手 | |
US3275348A (en) | High pressure sealed connections | |
KR102139467B1 (ko) | 파이프 연결용 피팅장치 | |
CN106104105B (zh) | 密封装置 | |
CN103121203B (zh) | 高压密封装置o形橡胶圈及挡圈蠕动装配法 | |
CN1289018A (zh) | 高安定性及稳定性的螺纹接头 | |
CN216590386U (zh) | 一种免钢管焊接的密封接头结构 | |
CN104854389A (zh) | 流体连接器密封件 | |
RU2208737C2 (ru) | Неразъемное соединение концевой арматуры с рукавом высокого давления | |
JP4691904B2 (ja) | 油井鋼管用継手 | |
CN206468939U (zh) | 薄壁硬质金属圆管的密封连接结构 | |
CN109442124B (zh) | 活动弯头活动节高强度承压结构 | |
US11041566B2 (en) | Seal structure, sealing method, and coupling equipped with said seal structure | |
CN106704677B (zh) | 一种高强度可变刚度膜片组件 | |
CN114909231A (zh) | 超低温双向静密封结构 | |
CN214331459U (zh) | 一种压接式管件密封圈 | |
CN217153457U (zh) | 一种pfa管路用的连接接头 | |
CN215293693U (zh) | 一种高温金属硬密封固定球阀阀座结构 | |
RU149815U1 (ru) | Высокогерметичное резьбовое соединение нефтегазовых труб | |
CN204153250U (zh) | 一种自动补偿针阀 | |
CN214222284U (zh) | 一种气路密封结构及气路密封装置 | |
CN211398564U (zh) | 一种双密封结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150617 Termination date: 20220205 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |