CN105865904A - 电容器封口强度检测的装夹加载密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，包括：装夹加载机构和密封机构。装夹加载机构包括顶板、立柱、台板、线性轴承、卡盘安装板、导向轴、螺母、丝杆、手轮、卡环、三爪卡盘组件和卡爪；密封机构包括油路连接盘、橡胶板、填充件和止扩环。装夹加载机构装夹铝壳试件，由梯形丝杠螺母机构驱动铝壳试件的开口处紧压橡胶板实现端面密封，止扩环限制了铝壳试件液压加载过程中产生的外扩变形，密封可靠。更换卡爪、填充件和止扩环可适用不同直径的铝壳试件进行封口强度检测试验。

Description

电容器封口强度检测的装夹加载密封结构
技术领域
本发明涉及封口强度检测领域，尤其是一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构。
背景技术
铝电解电容器主要由芯包、铝壳、盖板、铝端子、密封圈等组成。芯包放置于铝壳内部，通过固定胶或顶针固定，由封口机实现铝壳卷边紧压盖板上的密封圈完成电容器封口。铝电解电容器在使用过程中，当环境温度变高时，其铝壳内部会压力升高，当压力超出铝壳卷边强度极限时，铝壳卷边会损坏，从而影响电容器使用安全性。电容器封口强度是电容器内部所能承受的不使铝壳卷边发生损坏的最高压力。在铝电解电容器生产制造过程中，需要对其封口强度进行检测，并将检测结果作为实际技术参数提供给其重要客户，保证电容器使用安全。为实现对铝电解电容器的封口强度检测，一般是对由封口机完成的盖板、铝壳和密封圈封口的整体结构，在距铝壳束腰一定尺寸处切割开，从铝壳试件切割开口处通入一定压力的液压油，实现电容器封口强度的检测。因此，如何实现封口后的铝壳试件切割开口处的可靠密封成为了检测能否成功的关键。
专利CN201120399204.9和CN201120386058.6公开了一种电容器外壳气压防爆压力测试装置、以及电容器外壳气压防爆压力测试机，利用压紧气缸压紧试验用电容器外壳于套模上的密封垫，使电容器外壳开口处密封，并通过压紧块上气孔对电容器外壳加注气压，以对电容器外壳进行静态爆破测试或泄漏试验。这种密封方式在试验过程中，当电容器外壳内部压力较大时，其反作用力作用于压紧气缸使得密封垫与电容器外壳开口处密封不可靠；电容器外壳在高压气体作用下在径向会产生膨胀变形，从而使密封垫在径向也会变形，影响其密封效果；此外，由于压紧气缸行程是固定的，当待测电容器外壳高度尺寸比理论尺寸小时，压紧气缸可能不完全压紧密封垫，密封效果不一定可靠，而当待测电容器外壳高度尺寸比理论尺寸大时，压紧气缸压紧密封垫深度可能过深导致将密封垫切断而不能密封。
发明内容
发明目的：本发明针对电容器封口强度检测的实际需求，设计了一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，为电容器封口强度检测测试做准备。
技术方案：一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，包括：装夹加载机构和密封机构；
所述装夹加载机构包括顶板、立柱、台板、线性轴承、卡盘安装板、导向轴、螺母、丝杆、手轮、卡环、三爪卡盘组件和卡爪；所述顶板通过左右两端的立柱与台板固定连接，构成一个框架；所述顶板下方的卡盘安装板左右两端分别装有线性轴承；左右两端的导向轴分别穿过线性轴承，其两端分别固定在顶板和台板上；所述卡盘安装板的中间位置固定安装有三爪卡盘组件，三爪卡盘组件的三个爪头上均安装有卡爪；螺母固定在顶板上，所述丝杆旋入螺母穿过顶板，所述丝杆的下端套有卡环，所述卡环固定在卡盘安装板上，通过卡环卡住丝杆下端；所述手轮套在丝杆上端并固定，摇动手轮带动丝杆旋转，由于螺母是固定的，丝杆就会上下移动，从而通过其下端的卡环带动卡盘安装板沿导向轴上下移动；
所述密封机构包括油路连接盘、橡胶板、填充件、止扩环和进油接头；所述台板上通过螺钉固定有油路连接盘；所述进油接头穿过台板连接到油路连接盘上；所述油路连接盘上固定安装有止扩环；橡胶板放置于油路连接盘上面的圆形槽中；填充件与油路连接盘通过螺钉实现固定，同时将橡胶板与油路连接盘压紧。
作为优化：所述螺母和丝杆采用梯形螺纹，保证实现自锁，在测试过程中保持被装夹铝壳试件与橡胶板压紧力，并能根据铝壳试件的具体高度调节压紧深度。
作为优化：所述卡爪装夹铝壳试件束腰部位，产生的装夹力不得对铝壳试件封口强度测试结果造成影响。
作为优化：所述填充件与油路连接盘固定，将橡胶板与油路连接盘压紧，保证橡胶板与油路连接盘接触面密封，同时可减少试验所需的用油量，提高封口强度检测的加载速度。
作为优化：所述密封用的橡胶板厚5-6mm，装夹加载机构将铝壳试件紧压橡胶板，压入橡胶板的深度为2mm，通过端面密封方式实现铝壳试件开口处密封。
作为优化：所述止扩环与油路连接盘固定，其内孔直径略大于铝壳试件的外径，试验过程中套在铝壳试件开口处外围以限制铝壳因内部加压而外扩变形，确保试验过程中开口处密封的可靠。
有益效果：本发明结构合理，实现了铝壳试件开口处可靠密封。通过更换卡爪、填充件和止扩环，能够满足对多直径规格铝壳试件进行封口强度检测的密封需求。
本发明的具体实施方法及原理如下：
1. 对由封口机完成的盖板、铝壳和密封圈封口的整体结构，在距铝壳束腰一定尺寸出切割开，形成被进行封口检测的铝壳试件；
2. 根据电容器铝壳外径规格，选取对应的卡爪、填充件和止扩环，组装完成装夹加载机构和密封机构；
3. 将铝壳试件由三爪卡盘组件和卡爪装夹好；
4. 摇动手轮通过梯形丝杠和螺母机构驱动卡盘安装板向下移动，使铝壳试件压紧橡胶板，压入橡胶板深度控制为2mm；此时，铝壳试件的开口处与橡胶板紧压实现密封；一定压力的液压油由进油接头进入铝壳试件内腔，随着油压的增大，铝壳试件开口处由于受力发生的外扩变形被止扩环限制，确保密封可靠。
附图说明
图1为电容器结构示意图；
图2为电容器切割方式示意图；
图3为电容器封口强度检测的装夹加载密封结构示意图；
图4为装夹加载机构示意图；
图5为密封机构示意图；
图6为密封机构剖视示意图；
图7为本发明铝壳试件装夹示意图；
图8为本发明密封实施示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图1所示，铝电解电容器主要由盖板01、芯包02、铝壳03、固定胶04、引脚05、铝端子06和密封圈07等组成。芯包02由铝箔和电解纸层叠卷绕而成，放置于铝壳03内部，通过固定胶04或顶针固定；引脚05由箔片引出与盖板01上的铝端子06铆接；由封口机实现铝壳03卷边紧压盖板01上的密封圈07完成电容器封口。
根据铝电解电容器生产工艺，当电容器完成封口卷边后，电容器为一个密闭的整体结构。为实现对电容器的封口强度检测，对由封口机完成的盖板01、铝壳03和密封圈07封口的图2所示的整体结构切割开，对切割开后的铝壳试件08，由其开口处通以一定压力的液压油实现电容器封口强度检测。
如图3所示，一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，包括：装夹加载机构1和密封机构2。
如图4所示，所述装夹加载机构1包括顶板101、立柱102、台板103、线性轴承104、卡盘安装板105、导向轴106、螺母107、丝杆108、手轮109、卡环110、三爪卡盘组件111和卡爪112；所述顶板101通过左右两端的立柱102与台板103固定连接，构成一个框架；所述顶板101下方的卡盘安装板105左右两端分别装有线性轴承104；左右两端的导向轴106分别穿过线性轴承104，其两端分别固定在顶板101和台板103上；所述卡盘安装板105的中间位置固定安装有三爪卡盘组件111，所述三爪卡盘组件111的三个爪头上均安装有卡爪112；螺母107固定在顶板101上，所述丝杆108旋入螺母107穿过顶板101，所述丝杆108的下端套有卡环110，所述卡环110固定在卡盘安装板105上，通过卡环110卡住丝杆108下端；所述手轮109套在丝杆108上端并固定，摇动手轮109带动丝杆108 旋转，由于螺母107是固定的，丝杆108就会上下移动，从而通过其下端的卡环110带动卡盘安装板105沿导向轴106上下移动。
如图5、图6所示，所述密封机构2包括油路连接盘201、橡胶板202、填充件203、止扩环204和进油接头205；所述台板103上通过螺钉固定有油路连接盘201；所述进油接头205穿过台板103连接到油路连接盘201上；所述油路连接盘201上固定安装有止扩环204；橡胶板202放置于油路连接盘201上面的圆形槽中；填充件203与油路连接盘201通过螺钉实现固定，同时将橡胶板202与油路连接盘201压紧。
所述螺母107和丝杆108采用梯形螺纹，保证实现自锁，在测试过程中保持被装夹铝壳试件08和橡胶板202压紧力，并能根据铝壳试件08的具体高度调节压紧深度；所述卡爪112装夹铝壳试件08束腰部位，产生的装夹力不得对铝壳试件08封口强度测试结果造成影响。
所述填充件203与油路连接盘201固定，将橡胶板202压向油路连接盘201，保证橡胶板202与油路连接盘201接触面密封，同时可减少试验所需的用油量，提高封口强度检测的加载速度；所述橡胶板202厚为5-6 mm，装夹加载机构1将铝壳试件08紧压橡胶板202，压入深度为2mm，通过端面密封方式实现铝壳试件08开口处密封；所述止扩环204与油路连接盘201固定，其内孔直径略大于铝壳试件08的外径，试验过程中套在铝壳试件08开口处外围以限制铝壳因内部加压而外扩变形，确保试验过程中开口处密封的可靠。
本发明的具体实施方法及原理如下：
1. 对由封口机完成的盖板01、铝壳03和密封圈07封口的图2所示电容器整体结构，切割成开口的铝壳试件08；
2. 根据电容器铝壳外径规格，选取对应的卡爪112、填充件203和止扩环204，组装完成装夹加载机构和密封机构，如图3所示；
3. 将铝壳试件08由三爪卡盘组件111和卡爪112按图7所示装夹好；
4. 摇动手轮109，通过梯形丝杠108和螺母107驱动卡盘安装板105向下移动，使铝壳试件08与橡胶板202压紧，压入橡胶板深度控制为2mm，如图8所示；此时，铝壳试件08的开口处与橡胶板202紧压实现密封，一定压力的液压油由进油接头205进入铝壳试件08内腔，随着油压的增大，铝壳试件08的开口处受力产生的外扩变形，被止扩环204限制，确保密封可靠。
本发明结构合理，实现了铝壳试件08开口处可靠密封。通过更换卡爪112、填充件203和止扩环204，能够满足对多直径规格铝壳试件08进行封口强度检测的密封。
本发明提供一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，该结构不仅适用于电容器铝壳封口强度检测，还适用于类似圆柱形密闭容器的封口强度检测，其具体实施不仅仅只局限于这些说明。在不脱离本发明构思和方法的前提下，做出的任何简单修改或替代，都应在本发明的保护范畴内。

Claims (6)

1.一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，其特征在于：
包括：装夹加载机构(1)和密封机构(2)；
所述装夹加载机构(1)包括顶板(101)、立柱(102)、台板(103)、线性轴承(104)、卡盘安装板(105)、导向轴(106)、螺母(107)、丝杆(108)、手轮(109)、卡环(110)、三爪卡盘组件(111)和卡爪(112)；所述顶板(101)通过左右两端的立柱(102)与台板(103) 固定连接，构成一个框架；所述顶板(101)下方的卡盘安装板(105) 左右两端分别装有线性轴承(104)；左右两端的导向轴(106) 分别穿过线性轴承(104)，其两端分别固定在顶板(101)和台板(103)上；所述卡盘安装板(105)的中间位置固定安装有三爪卡盘组件(111)，所述三爪卡盘组件(111)的三个爪头上均安装有卡爪(112)；螺母(107)固定在顶板(101)上，所述丝杆(108)旋入螺母(107)穿过顶板(101)，所述丝杆（108）的下端套有卡环(110)，所述卡环(110)固定在卡盘安装板(105)上，通过卡环(110)卡住丝杆(108) 下端；所述手轮(109)套在丝杆(108)上端并固定，摇动手轮(109)带动丝杆(108) 旋转，由于螺母(107)是固定的，丝杆(108)就会上下移动，从而通过其下端的卡环(110)带动卡盘安装板(105)沿导向轴(106) 上下移动；
所述密封机构(2)包括油路连接盘(201)、橡胶板(202)、填充件(203)、止扩环(204)和进油接头(205)；所述台板(103)上通过螺钉固定有油路连接盘(201)；所述进油接头(205)穿过台板(103)连接到油路连接盘(201)上；所述油路连接盘(201)上固定安装有止扩环(204)；橡胶板(202)放置于油路连接盘(201)上面的圆形槽中；填充件(203)与油路连接盘(201)通过螺钉实现固定，同时将橡胶板(202)与油路连接盘(201)压紧。
2.根据权利要求1所述一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，其特征在于：所述螺母(107)和丝杆(108)采用梯形螺纹，保证实现自锁，在测试过程中保持被装夹铝壳试件(08)压紧橡胶板(202)的压紧力，并能根据铝壳试件(08)的具体高度调节压紧深度。
3.根据权利要求1所述一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，其特征在于：所述卡爪(112)装夹铝壳试件(08)束腰部位，产生的装夹力不得对铝壳试件(08)封口强度测试结果造成影响。
4.根据权利要求1所述一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，其特征在于：所述填充件(203)与油路连接盘(201)固定，将橡胶板(202)与油路连接盘(201) 压紧，保证橡胶板(202)与油路连接盘(201)接触面密封，同时可减少试验所需的用油量，提高封口强度检测加载速度。
5.根据权利要求1所述一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，其特征在于：所述密封用橡胶板(202)厚度为5-6 mm，装夹加载机构(1)将铝壳试件(08)紧压橡胶板(202)的压入深度为2mm，通过端面密封方式实现铝壳试件(08)开口处密封。
6.根据权利要求1所述一种电容器封口强度检测的装夹加载密封结构，其特征在于：所述止扩环(204)与油路连接盘(201)固定，其内孔直径略大于铝壳试件(08)的外径，试验过程中套在铝壳试件(08)开口处外围以限制铝壳因内部加压而外扩变形，确保试验过程中开口处密封的可靠。
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