CN105402404A - 一种涨紧式内孔密封机构及应用 - Google Patents

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石刚刚
井夫满
王翠玲
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/11—Plugs

Abstract

本发明涉及一种涨紧式内孔密封机构、密封方法及应用，属于零件密封性能或泄漏量的检测技术的技术领域。该涨紧式内孔密封机构由芯轴、密封环、限位套筒、主轴套、弹性件、卡簧、销子组成；动力源通过螺纹连接推动主轴套移动，首先限位套筒一面与待测工件的不平整端面接触，此后通过销子连接的芯轴与限位套筒停止移动，而主轴套则继续移动，并挤压密封环，使密封环变形，从而达到涨紧内孔封堵的目的。本发明采用内孔涨紧式密封方式，解决了腔体件端面无法封堵的难关。

Description

一种涨紧式内孔密封机构及应用
技术领域
本专利隶属于对零件密封性能或泄漏量的检测技术。
背景技术
密封性能在汽车工业，燃气具行业，半导体加工业，航天工业，食品工业，医疗卫生业以及其他诸行业中都是至关重要的问题。譬如在燃气具行业无论对厂家还是用户来说泄漏问题都是“生死攸关”的问题。因此泄漏检测设备的稳定性、可靠性、精确性至关重要。
泄漏检测过程中，零件的封堵方式对气密性检测精度有影响。目前常用的密封方式为端面密封。但有些零件结构端面不平整，采用面接触密封方式无法实现零件封堵。
发明内容：
针对零件的孔结构无法采用端面密封的问题，本发明专利的目的是提出一种涨紧式内孔密封机构。
本发明专利通过下列技术方案得以实现：一种涨紧式内孔密封机构主要由芯轴、限位套筒、主轴套、密封环、弹簧、销子、卡簧六部分组成。
所述芯轴、限位套筒有一径向通孔，用于插入销子，传递密封涨紧力。
所述主轴套上开有径向U型通孔，轴向有盲孔。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：芯轴与限位套筒通过销子、卡簧联结固定在一起，组成整体结构。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：卡簧可以由螺母、插销、铆钉连接件替代。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：芯轴的端部设计有一体式台阶，用来限位密封环，且保证密封性能；芯轴台阶处设计了与密封环匹配的圆弧，使密封环涨紧后充分密封。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：与密封环接触的主轴套的端面应光滑平整，以保证密封性能。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：主轴套、密封环、芯轴最大外圆略小于被封堵工件内孔，且芯轴大端部位置设计成契形，实现快速导向定位，便于涨紧前插入工件内孔，保证密封环的寿命。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：主轴套设计有U型槽及轴向盲孔，U型槽的宽度略大于销子的宽度，使限位套筒与芯轴及销子巧妙的同步在主轴套外部、内部轴向移动。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：主轴套的轴向盲孔底部安装有弹簧，降低限位套筒与不平端面之间的冲击，起到缓冲作用。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：主轴套与芯轴端部安装密封环，通过主轴套与芯轴之间的压缩，实现内孔涨紧密封。
优选的，所述一种涨紧式内孔密封机构，其中：密封环采用标准O型圈密封，通用性强，成本低。
本发明专利还揭示一种封堵方法：动力源(通常采用气缸推动)通过螺纹推动主轴套移动，首先限位套筒一面与待测工件的不平整端面接触，此后芯轴与限位套筒不再移动，而主轴套则继续移动，并挤压密封环，使密封环变形，从而达到涨紧内孔封堵的目的。
本发明的有益效果是：本发明专利采用内孔涨紧式密封方式，解决了腔体件端面无法封堵的难关。
附图说明
图1是本发明专利立体示意图；
图2是本发明专利的半剖视图；
图3是主轴套沿中心线轴向的全剖视图；
图4是芯轴的主视图；
图5是限位套筒沿径向销孔轴线位置的横切剖视图；
图6是芯轴上套接O型密封圈的结构示意图
其中：①芯轴、②密封环、③限位套筒、④主轴套、⑤弹簧、⑥卡簧、⑦销子、⑧工件、⑨一体式台阶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利技术方案作进一步说明：
如图2所示，本发明专利主要由芯轴1、密封环2、限位套筒3、主轴套4、弹簧5、卡簧6、销子7组成。弹簧5安装在主轴套4的轴向盲孔内。密封环2套装于芯轴1和主轴套4之间。限位套筒3的内孔与主轴套4外圆配合。安装有密封环2的芯轴1插入主轴套4的轴向盲孔内。销子7依次穿过限位套筒3的径向孔、主轴套4的径向U槽、芯轴1的径向孔，完成组装。卡簧6安装在销子7端部的卡簧槽内，防止销子7脱落。略大于销子4尺寸宽度的主轴套4的U型槽，使芯轴1与主轴套4在轴向存在一定位移量，弹簧5的弹力使芯轴1在机构非工作状态始终处于单向极限位置。所述芯轴1与限位套筒3通过销子1联结固定在一起。其中：卡簧6可以由螺母、插销、铆钉连接件替代。
如图2、3所示，本发明专利在工作状态时，气缸动力源通过螺纹连接推动主轴套4移动，首先限位套筒3的一面与待测工件8的不平整端面接触，此后通过销子7连接的芯轴1与限位套筒3停止移动，而主轴套4则继续移动，并挤压密封环2，使密封环2变形，从而达到涨紧工件8内孔封堵的目的。
如图4、5所示，芯轴1、限位套筒3有一径向通孔，通过销子7连接组成一个结构件。如图4、图6所示，在芯轴的端部设计有一体式台阶，用来限位密封环，且保证密封性能；芯轴台阶处设计了与密封环匹配的圆弧，使密封环涨紧后充分密封。
主轴套、密封环、芯轴最大外圆略小于被封堵工件内孔，且芯轴大端部位置设计成契形，实现快速导向定位，便于涨紧前插入工件内孔，保证密封环的寿命。
技术效果：
本发明专利针对不同工件8内孔大小不等，选用合适的密封环2，再根据密封环2尺寸，设计合适尺寸的涨紧机构，以便达到通用性推广应用。
本发明专利不限于前述工件8的结构特点，本领域技术人员在本发明专利精髓的启示下，还可能有其他应用或变更，但只要其实现的功能与本发明专利相同或类似，均属于本发明专利的保护范围。

Claims (12)

1.一种涨紧式内孔密封机构，其特征在于:由芯轴(1)、密封环(2)、限位套筒(3)、主轴套(4)、弹性件(5)、卡簧(6)、销子(7)组成；弹性件(5)安装在主轴套(4)的轴向盲孔内；密封环(2)套装于芯轴(1)和主轴套(4)之间；限位套筒(3)的内孔与主轴套(4)外圆配合；安装有密封环(2)的芯轴(1)插入主轴套(4)的轴向盲孔内；销子(7)依次穿过限位套筒(3)的径向孔、主轴套(4)的径向U槽、芯轴(1)的径向孔，完成组装；卡簧(6)安装在销子(7)端部的卡簧槽内，防止销子(7)脱落；所述芯轴(1)与限位套筒(3)通过销子(1)联结固定在一起。
2.根据权利要求1所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：所述弹性件(5)为标准弹簧，可以根据密封环大小选用不同型号。
3.根据权利要求2所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：所述主轴套(4)的U型槽尺寸略大于销子(4)宽度，使芯轴(1)与主轴套(4)在轴向存在一定位移量。
4.根据权利要求2或3所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：所述弹性件(5)的弹力使芯轴(1)在机构非工作状态始终处于单向极限位置。
5.根据权利要求2或3所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：所述主轴套的端部具有内螺纹的结构。
6.根据权利要求2或3所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：所述密封环(2)为标准O型圈密封。
7.根据权利要求1所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：所述主轴套(4)、密封环(2)、芯轴(1)最大外圆略小于被封堵工件内孔，且芯轴(1)大端部位置设计成契形，实现快速导向定位，便于涨紧前插入工件(8)内孔，保证密封环的寿命。
8.根据权利要求1所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：在芯轴(1)的端部设计有一体式台阶(9)，用来限位密封环(2)，且保证密封性能；芯轴(1)台阶处设计了与密封环(2)匹配的圆弧，使密封环(2)涨紧后充分密封。
9.根据权利要求1所述的涨紧式内孔密封机构，其特征在于：卡簧(6)可以由螺母、插销、铆钉连接件替代。
10.一种涨紧式内孔密封机构的密封方法，其特征在于：动力源通过螺纹连接推动主轴套(4)移动，首先限位套筒(3)的一面与待测工件(8)的不平整端面接触，此后通过销子(7)连接的芯轴(1)与限位套筒(3)停止移动，而主轴套(4)则继续移动，并挤压密封环(2)，使密封环(2)变形，从而达到涨紧工件(8)内孔封堵的目的。
11.根据权利要求10所述的涨紧式内孔密封机构的密封方法，所述动力源为气缸。
12.一种涨紧式内孔密封机构的应用，所述涨紧式内孔密封机构可用于汽车工业，燃气具行业，半导体加工业，航天工业，食品工业，医疗卫生业以及其他诸行业中需要进行泄漏检测的端面不平整的孔类零件的封堵。
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