一种快速锁紧的密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置,尤其涉及一种组合的快速夹紧密封装置。
背景技术
在现实需要密封连接的水、油、气的钢制管路运行工作中,缺乏一种方便快捷的快速密封连接装置;经检索查询得知,以下二款专利的技术方案与本发明技术比较接近,1是:CN205424190U-一种法兰式管件管道密封装置;2是:CN106641534A-快速接头。这二件专利技术都对解决管类密封和可拆装技术做出了一定的贡献,也提出了相应可行的技术解决方案。但是,作为一体式的楔形块快速夹紧油管和锥套压紧密封的组合技术方案,上述二种技术方案均没有提出。首先专利1是通过卡环和卡齿将管道夹紧并压紧密封,这样就对管道的接头部位形状提出了要求,即需要有供卡环放置的卡环槽,这样对平直的管道其夹紧密封
的作用就不好实现,再者对于管路与阀板的连接在本专利技术方案中也没有充分的表述;其次专利2是采用了滑移方式的夹紧密封装置,这也对管件接头部位提出了要求,就是适用于连接外止口型结构件,同时该专利结构当管路直径较大时,其卡环、套筒的加工都比较困难,并且推移卡接密封也比较难实现。
发明内容
针对钢质管件与管件密封对接、管件与阀板或油路块的密封联接问题,本发明提出了一种快速对接夹紧管件、快速压紧密封圈的整体式装置的设计解决方案。
本发明设计采用了楔形面压紧销轴、销轴传力在夹紧块上、由夹紧块对中抱紧管件的夹紧技术,同时在一体内采用了锥套配合的轴向压紧密封圈的密封技术来解决上述问题;本发明装置对钢质管件没有特殊结构要求,装置组装、安装、操作简单,结构紧凑、巧妙,成本低、实用性强、可反复使用。
为了达到上述目的,本发明采用以下方案:
一种快速锁紧的密封装置,包括本体座,穿过本体座的油管,在本体座法兰外端面上的O形圈,其特征在于:在所述本体座上设置对称旋转夹紧装置和压紧密封装置。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:本体座形状为一端带法兰盘、内设有台阶孔和锥孔的轴体;对称旋转夹紧装置包括在本体座上远离法兰盘的轴体圆周面上、与本体座内孔轴线垂直的方向、设置有对称贯穿的2个滑槽,每个滑槽内设置2个可滑动的夹紧块,在本体座滑槽贯穿方向的垂直方向设置有相应4个圆孔,圆孔从本体座的轴体外圆周面与滑槽相通,每个圆孔内分别设置一个可滑动的压紧销,在本体座法兰盘端面内侧的轴体圆周面上设置紧固套、所述紧固套一端插入本体座法兰盘内侧端面的凹槽内,所述紧固套另一端插入固定法兰内侧端面凹槽内。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:夹紧块为4件,夹紧块设置在本体座上的贯穿滑槽内的轴向4象限内、每两件为一个对合组,夹紧块在滑槽内可以滑动并向轴心处合拢,夹紧块一个端面加工成弧形与油管半径相吻合,在夹紧块弧面相反面,加工有槽形斜坡面,夹紧块上的槽形斜坡面与压紧销的一端球面接触,槽宽可容纳压紧销直径,在每组夹紧块对合方向中心处分别设置复位弹簧。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:压紧销为4件,所述压紧销两端为球形面,压紧销一端与夹紧块上的斜坡面相接触,压紧销另一端球形面与紧固套的内圆周表面上的楔形面相接触。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:紧固套形状为设有内孔的圆柱体,紧固套内孔圆周面上设置同向的4处楔形贯通槽、4处楔形贯通槽位置与压紧销相对应,紧固套上的楔形槽斜面为顺时针转动时斜面空间减小、逆时针转动时斜面空间扩大,紧固套外圆周面上均匀分度设置4-8个加力杆插孔。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:紧固套置于本体座和固定法兰之间,由固定法兰和本体座的法兰内端面凹槽限制,紧固套只能执行顺、逆时针的转动,不能轴向窜动和径向跳动。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:压紧密封装置包括在本体座轴向靠近法兰盘段设置带台阶的内孔、内孔径大于油管、台阶处设置密封圈,在本体座内与台阶孔大端相连处设有锥形孔、锥形孔自大端孔向本体座轴体端面方向扩张并贯穿,在锥形孔内壁上设置锥形的压紧环,所述压紧环被固定法兰上的压紧螺栓顶进压紧。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:固定法兰形状为带孔的圆柱形法兰盘,固定法兰内孔可通过油管,固定法兰和本体座用固定螺栓固定连接,固定法兰法兰面上内圈布置的内螺纹与压紧螺栓连接,固定法兰法兰面上外圈布置的内螺纹与紧定螺栓连接。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:所述密封圈为多件,其截面形状为Y形和O形。
如上所述的一种快速锁紧的密封装置,其特征在于:所述本体座不仅可以与具有连接螺孔的板件、模块、阀块等零部件联接,也可以是本装置的复制品进行对合联接。
综上所述,本发明相对于现有技术其有益效果是:
一、本发明装置夹紧、密封合理可靠,利用对称块夹紧,弹簧复位松脱,和利用锥面配合轴向压紧密封圈,可以满足常规压力下的管路连接和密封。
二、本发明设计构思巧妙、结构紧凑,上述夹紧和密封全部在本体座2上完成,可以在较小的空间下实施本装置。
三、本发明实现了夹紧、密封的快速操作效果,只要用加力杆插入加力杆孔就可夹紧管,只要顶紧锥套就可密封管路。
四、本发明不仅可实现管路与板件、模块、阀块等零部件的密封联接,还可实现管路与管路的对合密封连接,还可以实现不同管径的管路密封连接。
五、本发明加工简单,制造成本低还可反复更换使用,对常用规格的管件,可以做成标准的装置配件,以备随时接用。
附图说明
图1为本发明实施方式一的外形示意图;
图2为本发明实施方式二的外形示意图;
图3为本发明实施方式二的剖面示意图;
图4为本发明的分解示意图;
图5为本发明中本体座2的第一种连接方式外形示意图;
图6为本发明中本体座2的第二种连接方式外形示意图;
图7为本发明中紧固套8的外形示意图。
具体实施方式一
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述:
如图1、图4、图5、图6、图7所示的一种快速锁紧的密封装置,是一种可以与具有连接螺孔的板件、模块、阀块13等零部件联接的快速锁紧的密封装置;包括本体座2,穿过本体座2的油管14,在本体座2法兰外端面上的O形圈1,其特征在于:在所述本体座2上设置对称旋转夹紧装置和压紧密封装置;所述油管14为钢质的受夹紧不易变形的管件,所述油管14也可以是以传导水、气等流体的管件;本装置的连通对象是上述通常所述的板件、模块、阀块等零部件,与连通对象的端面密封是靠本体座2法兰外端面上的O形圈1被连接螺栓压紧密封,广义上讲只有具有容纳本装置的空间,只要连接板件上有相应的连接螺孔,则本装置都可以实施,为减小本装置的外形空间,将本体座2与板件的螺栓连接改为法兰面内藏的沉头孔连接,但这不影响本装置的安装与使用。
本发明所述本体座2形状为一端带法兰盘、内设有台阶孔和锥孔的轴体;对称旋转夹紧装置包括在本体座上远离法兰盘的轴体圆周面上、与本体座内孔轴线垂直的方向、设置有对称贯穿的2个滑槽,每个滑槽内设置2个可滑动的夹紧块4,在本体座2滑槽贯穿方向的垂直方向设置有相应4个圆孔,圆孔从本体座的轴体外圆周面与滑槽相通,每个圆孔内分别设置一个可滑动的压紧销3,在本体座法兰盘端面内侧的轴体圆周面上设置紧固套8、所述紧固套8一端插入本体座2法兰盘内侧端面的凹槽内,所述紧固套8另一端插入固定法兰内侧端面凹槽内;考虑到应尽量加大夹紧块4与油管14的抱紧接触面积,本体座2上的2个滑槽应设置为长方形或正方形,夹紧块4也相应的设计成长滑配的方形或正方形,
本发明的夹紧块4为4件,夹紧块4设置在本体座2上的贯穿滑槽内的轴向4个象限内、每两件为一个对合组,夹紧块4在滑槽内可以滑动并向轴心处合拢,夹紧块4一个端面加工成弧形与油管14半径相吻合,在夹紧块4弧面相反面,加工有槽形斜坡面,夹紧块4上的槽形斜坡面与压紧销3的一端球面接触、槽宽可容纳压紧销3直径、以不干涉压紧销3上下运动,在每组夹紧块4对合方向中心处分别设置复位弹簧5;夹紧块4上的槽形斜坡面与竖直面的夹角以25-35度为宜,在夹紧块4放置复位弹簧5的面上设有凹槽,以便复位弹簧5定位。
本发明的压紧销3为4件,所述压紧销3两端为球形面,压紧销3一端与夹紧块4上的斜坡面相接触,压紧销3另一端球形面与紧固套8的内圆周表面上的楔形面相接触,压紧销3的长度可以根据实际设计需要确定、以实现压紧斜面和实现复位松脱为合适。
本发明紧固套8形状为设有内孔的圆柱体,紧固套8内孔圆周面上设置同向的4处楔形贯通槽、4处楔形贯通槽位置与压紧销3相对应,紧固套8上的楔形槽斜面为顺时针转动时斜面空间减小、逆时针转动时斜面空间扩大,紧固套8外圆周面上均匀分度设置4-8个加力杆插孔;考虑到加工和装配的需要、紧固套8的4处楔形面取贯通的槽形见图6,压紧销3顶在紧固套8的楔形面上,紧固套8转动把压紧销3压下去,紧固套8反向转动则复位弹簧5通过夹紧块4把压紧销3顶上来,加力杆插孔的孔径、深度和分度数量,可以根据实际连接的用力设计情况确定。
本发明紧固套8置于本体座2和固定法兰9之间,由固定法兰9和本体座2的法兰内端面凹槽限制,紧固套8只能执行顺、逆时针的转动,不能轴向窜动和径向跳动;紧固套8的内孔与本体座2的轴外圆为间隙配合,便于反复拆装。
本发明压紧密封装置包括在本体座2轴向靠近法兰盘段设置带台阶的内孔、内孔径大于油管、台阶处设置密封圈6,在本体座2内与台阶孔大端相连处设有锥形孔、锥形孔自大端孔向本体座2轴体端面方向扩张并贯穿,在锥形孔内壁上设置锥形的压紧环7,所述压紧环7被固定法兰9上的压紧螺栓10顶进压紧,考虑到压紧环7与本体座2的内锥孔是锥度配合,当压紧环7压入到锥孔小端部也就是行进到与本体座2内直孔的交界处时会卡死,所以内置的密封圈6的厚度应稍超出直孔的长度,以不致于使压紧环7卡住还压不到密封圈6,当退回压紧螺栓10时,压紧环7靠密封圈6的弹性变形后退松脱密封,考虑采用压紧环7为锥度环方式是便于导向和对中心压紧。
本发明的固定法兰9形状为带孔的圆柱形法兰盘,固定法兰9内孔可通过油管14,固定法兰9和本体座2用固定螺栓11固定连接,固定法兰9法兰面上内圈布置的内螺纹与压紧螺栓10连接,固定法兰9法兰面上外圈布置的内螺纹与紧定螺栓12连接,当紧固套8旋转到压紧位置时,要始终保持夹紧状态就需要紧定螺栓12顶住紧固套8的端面,也可以在紧固套8端面此位置设置凹坑确保定位,为此固定法兰9要有一定的厚度和强度。
本发明所述的密封圈6为多件,其截面形状为Y形和O形;密封圈6的设置数量可以是1件也可以是多件叠加,密封圈6的截面和累积厚度可据实际需要密封的工况确定,以能够保证压紧后的密封效果为宜,密封圈6的材质选用以抗管内流通的流体的腐蚀为优选。
本发明实施方式一的安装与操作:
组装:用沉头螺栓将端面带有O形圈1的本体座2与具有连接螺孔的板件、模块、阀块13等零部件固定联接;将密封圈6放入本体座2的内台阶孔处,将压紧环7放入本体座2内锥孔内,使压紧环7小端面与密封圈6端面贴合,将夹紧块4插入本体座2滑槽中,同时在两相向夹紧块4之间放置复位弹簧5,将压紧销3分别插入本体座2上的对应圆孔内,压紧销3一端的球面与夹紧块4的斜槽面相接触;对位套入紧固套8,使紧固套8内的楔形斜面与压紧销3另一端的球面相接触;用固定螺栓11将固定法兰9与本体座2固定连接,在固定法兰9端面拧入紧定螺栓12和压紧螺栓10;在中心孔处插入油管14,尽量使油管端部接近本体座2法兰外端面与板件、模块、阀块13零部件端面靠拢。
操作:用加力杆插入紧固套8的加力孔内,顺时针旋转使夹紧块4对合夹紧油管14,锁紧紧定螺栓12使紧固套8保持夹紧状态,旋进压紧螺栓10使压紧环7移动并压紧密封圈6,在压紧螺栓10尾部可设防松螺母,旋进防松螺母保持压紧密封状态。
如果本体座2的连接法兰面设有在外布置的连接耳如图6示,则可以先把本装置组装好或紧固密封好,然后再整体与板件、模块、阀块13零部件固定联接。
具体实施方式二
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述:
如图2、图3、图4、图5、图6所示的一种快速锁紧的密封装置,还可以实现油管与油管的对接密封连接,只要把本发明装置做成2组进行对合连接就可以了,所述结构、组装连接操作与实施方式一相同。
同样的,本发明装置不仅限于相同管径的对合密封连接,对不同管径的对合密封连接同样适用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。