CN110082045A - 用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，该辅助工装夹具包括用于为筒状部件的第一端部提供密封的第一密封组件、用于为筒状部件的第二端部提供密封的第二密封组件以及用于使第一密封组件和第二密封组件夹紧筒状部件的夹紧组件。在第一密封组件的中部设置有与外部连通的通孔，并且在第一密封组件的与第二密封组件的相反的侧面设置有连接接头，该连接接头用于与检漏设备进行连接。能够通过对夹紧组件的简单操作实现对待检测的筒状部件的密封，从而为筒状部件的密封检测提供良好的物质条件。能够实现辅助工装夹具与检漏设备的快速连接，大大方便了整个检漏设备的操作，节省了时间成本和人力成本，提高了检测的准确度。

Description

用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具

技术领域

本发明涉及工件的密封性检测领域，更具体地，涉及一种筒状部件的密封性检测的夹具。

背景技术

目前，高密封性的检测一般采用氦质谱检漏仪进行检测，通过喷吹氦气的方法可以定量检测被检测样品的泄漏率，确定泄漏孔的大致位置。这种喷吹氦气的方法是将被检测部件，固定连接在检漏仪的检漏口，用仪器的真空系统对被检部件的内部抽真空，并达到被检部件内部与质谱管之间的真空衔接与连通，然后用喷枪向存在可疑泄漏孔的位置喷吹氦气。当有泄漏孔存在时，氦气就通过泄漏孔进入被检部件的内部并由此进入质谱管，从而被氦质谱检漏仪检测。

喷吹法检漏的灵敏度高，质谱管不易受污染，但是在检查零部件泄漏率的时候，需要稳定且可靠地固定和密封被检测的零部件，以保证泄漏率检测的准确性。在对较小部件进行泄漏率检测的时候，由于零部件尺寸小，检测人员操作时不便于对其进行固定和密封，一个零部件的固定和密封经常需要重复多次才能完成。此外，零部件需要检测人员双手直接把持固定，密封可靠性低，吹气检漏进行时，密封性一旦被破坏，对氦质谱检测仪设备产生冲击，造成系统故障，因此需要加装辅助设备以实现待检测零部件的可靠的固定和密封。

发明内容

为了解决较小尺寸的筒状部件的泄漏率检测时遇到的问题，本发明提出一种用于小尺寸刚性筒形部件的密封性检测的辅助工装夹具。该工装夹具具有结构简单、紧凑、易操作的特点，不仅可以实现稳定、可靠的负压密封，而且减少或避免了人为因素的影响，从而提高了整个检测系统的效率、稳定性和可靠性。

根据本发明的一个方面，提供一种用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，该辅助工装夹具包括用于为筒状部件的第一端部提供密封的第一密封组件、用于为筒状部件的第二端部提供密封的第二密封组件以及用于使第一密封组件和第二密封组件夹紧筒状部件的夹紧组件。在第一密封组件的中部设置有与外部连通的通孔，并且在第一密封组件的与第二密封组件的相反的侧面设置有连接接头，该连接接头用于与检漏设备进行连接。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具能够通过对夹紧组件的简单操作实现对待检测的筒状部件的密封，从而为筒状部件的密封检测提供良好的物质条件。进一步通过第一密封组件的中部的与外部连通的通孔实现与检漏设备的连接，从而为检测气体介质提供了保障，而且由于连接接头的存在，能够实现辅助工装夹具与检漏设备的快速连接，大大方便了整个检漏设备的操作，节省了时间成本和人力成本，并且提高了检测的准确度。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的一个优选的实施例，第一密封组件包括第一基座、设置在第一基座的底部上的第一密封垫片以及用于将第一密封垫片压紧在第一基座上的压紧部件。

在根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的另一个优选的实施例中，第一基座为杯状结构，在第一基座的底部上设置有环形突起部，在压紧部件将第一密封垫片压紧到第一基座上时，环形突起部与第一密封垫片形成紧密密封。有利地，所述环形突起部为双刀刃型结构。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的再一个优选的实施例，第一基座包括设置在内周壁上的内螺纹，压紧部件为纵向截面为矩形的环形部件并且包括设置在外周壁上的外螺纹，使得压紧部件能够与第一基座螺纹接合。

在根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的还一个优选的实施例中，第二密封组件包括第二基座以及设置在第二基座内的第二密封垫片。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的又一个优选的实施例，第二基座包括设置在其外周壁上的定位部以及与夹紧组件连接的连接部。

在根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的另一个优选的实施例中，定位部包括轴对称地设置在第二基座的外周壁上的导向套环，连接部包括设置在第二基座的顶部中的连接孔。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的再一个优选的实施例，夹紧组件包括穿过导向套环固定地连接至第一密封组件的杆件以及通过杆件对第二密封组件施加压力的施压组件。

在根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的还一个优选的实施例中，施压组件包括连接至第二基座的顶部中的连接孔中的螺纹杆以及与螺纹杆螺纹连接并且连接至杆件的端部的压力传递部件。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具的又一个优选的实施例，在压力传递部件与杆件的端部之间设置有弹簧。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果中的至少一个：

(1)根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具将真空连接和密封技术应用于筒状部件的密封性检测中，创新性地提出了KF接头的固定连接方式与独特的双刀刃型密封设计，采用了固定与密封一体化的技术设计方案，大大提高了检测部件的密封性和稳定性。

(2)采用了螺纹杆、杆件、压力传递部件与弹簧组合成的施压结构，通过螺纹杆来施加压力，在检测时，可实现密封压力的持续与稳定，减少了人为因素的影响，保障了较长的检测时间，提高了检测精度。

(3)在检测过程中，待检测部件夹持在两个密封组件之间，不需要操作人员的扶持，脱离了人手的直接接触，减少了操作人员的工作，提高了工作效率，也避免了对待检测部件的污染。

(4)根据本发明的辅助工装夹具具有操作简单、密封可靠、夹持稳定、检验精度高以及可操作性强等优点，采用这种辅助工装夹具使得泄漏率检测准确、结果稳定，并且提高了检测效率。其满足了对小尺寸筒状部件的检验要求，从而为相关实验工作提供了可靠的物质保证。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1为根据本发明的辅助工装夹具的立体视图；

图2A为根据本发明的辅助工装夹具的第一密封基座的立体视图；

图2B为根据本发明的辅助工装夹具的第一密封基座的立体剖视图；

图2C为根据本发明的辅助工装夹具的压紧部件的立体视图；

图2D为根据本发明的辅助工装夹具的第一密封垫片的立体视图；

图3A为根据本发明的辅助工装夹具的第二密封基座的立体视图；

图3B为根据本发明的辅助工装夹具的第二密封基座的立体剖视图；

图3C为根据本发明的辅助工装夹具的第二密封垫片的立体视图；以及

图4为根据本发明的辅助工装夹具的压力传递部件的立体视图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

如图1所示，示出根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具10的立体示意图，该辅助工装夹具10包括用于为筒状部件的第一端部提供密封的第一密封组件12、用于为筒状部件的第二端部提供密封的第二密封组件14以及用于使第一密封组件12和第二密封组件14夹紧筒状部件的夹紧组件16。通过辅助工装夹具10的第一密封组件12和第二密封组件14为待检测的筒状部件的内部空间提供密封，从而有助于对筒状部件进行泄漏检测。夹紧组件16能够为第一密封组件12和第二密封组件14提供夹紧力，防止待检测的筒状部件与第一密封组件12和第二密封组件14分离。

进一步地，为了使辅助工装夹具10能够与检漏设备(比如氦检漏仪)实现快速连接，在第一密封组件12的中部设置有与外部连通的通孔，并且在第一密封组件12的与第二密封组件14的相反的侧面上设置有连接接头121，也即在第一密封组件12的外侧设置该连接接头121，连接接头121能够用于与检漏设备进行快速连接。比如，可以通过连接接头121与检漏设备的相关接口实现KF型真空接头连接。该连接接头121可以焊接在第一密封组件12的底部上，由此可以具有固定辅助工装夹具的作用，避免在检测过程中出现待检测部件晃动的现象，保证了检测结果的稳定性。

以下参照附图2A-2D对根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具10的第一密封组件12进行详细说明。该第一密封组件12包括第一基座122、设置在该第一基座122的底部上的第一密封垫片124以及用于将第一密封垫片124压紧在第一基座122上的压紧部件126。第一基座122能够为待检测的筒状部件的第一端部提供支撑，而设置第一基座122内的第一密封垫片124可以实现与筒状部件的第一端部的密封，第一密封垫片124可以是具有一定弹性的垫片，比如橡胶垫片。

进一步地，该第一基座122可以为杯状结构，在第一基座122的底部上设置有环形突起部1222，在压紧部件126将第一密封垫片124压紧到第一基座122上时，环形突起部1222与第一密封垫片124形成紧密密封。如图2B所示，环形突起部1222可以包括形成在第一基座122的内部底面上的两个环形突起结构，也可称之为双刀刃密封结构，拧紧压紧部件126，比如为压紧螺母，向下施加压力，在压力的作用下，第一基座122上的双刀刃型环形突起部1222会切入第一密封垫片124的底面内，使第一密封垫片124与第一基座122紧密贴合，完成第一密封垫片124与第一基座122之间的密封。第一基座122采用双刀刃结构设计，提高了密封的可靠性，从而保证了泄漏率检测数据的稳定和可靠。第一基座122、压紧部件126和第一密封垫片124一起构成对待检测的筒状部件的第一密封组件12。

为了使检漏设备与待检测的筒状部件的内部空间相通，可以在第一密封组件12的底部上设置通孔，可以依次在第一密封垫片124的中心设置垫片通孔1242以及在第一基座122的底面的中心处设置基座通孔1226，并且保证垫片通孔1242、基座通孔1226以及连接接头121对准并且连通。

如图2A和2C所示，第一基座122包括设置在内周壁上的内螺纹1224，压紧部件126为纵向截面为矩形的环形部件并且包括设置在外周壁上的外螺纹1262，使得压紧部件126能够与第一基座122螺纹接合。如图2C所示，压紧部件126的沿着径向方向的纵向截面为基本方形或矩形形状，在其外周侧设置有与第一基座122相接合的外螺纹1262，进一步地，为了将压紧部件126旋拧到第一基座122内，可以在压紧部件126的上表面上设置操作部1264，比如可以为操作孔，通过操作部1264对压紧部件126进行操作，比如旋转，以便旋紧或拆卸压紧部件126。在图示实施例中，在压紧部件126的上表面上设置有对称地布置的两个操作部1264，当然，可以在压紧部件126的上表面上设置一个或两个以上的操作部1264。

以下参照附图3A-3C详细说明根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具10的第二密封组件14的结构。第二密封组件14包括第二基座142以及设置在第二基座142内的第二密封垫片144。第二基座142能够为被检测的筒状部件的第二端部提供支撑，同时，第二密封垫片144为筒状部件的第二端部提供密封，从而配合第一密封垫片124实现对筒状部件的内部空间的密封。有利地，第二基座142可以通过设置在其内壁的端部上的环形凸台1422实现对第二密封垫片144的支撑，即第二密封垫片144设置在由第二基座142的顶壁、侧壁和环形凸台1422形成的空间内，参见附图3B。在此，第二密封垫片144可以由具有一定柔韧性的材料制成，比如为橡胶，以便确保在被施加一定压力的情况下能够实现待检测筒状部件的第二端部的良好密封。

为了实现第二密封组件14与第一密封组件12在轴向方向上对准与稳定，以及实现第二密封组件14与夹紧组件16的连接关系，第二密封组件14的第二基座142包括设置在其外周壁上的定位部1424以及与夹紧组件16连接的连接部1426。在此，定位部1424可以包括轴对称地设置在第二基座142的外周壁上的两个或两个以上的导向套环，连接部1426包括设置在第二基座142的顶部中的连接孔。在如图3A所示的实施例中，示出了设置在第二基座142的外周壁上的两个导向套环，在此可以根据实际需要在第二基座142的外周壁上设置更多个导向套环，优选地，多个导向套环关于第二基座142轴对称地布置，由此可以使得第二基座142与第一基座122更加可靠和准确地对准。

进一步地，根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具10的夹紧组件16包括穿过导向套环固定地连接至第一密封组件12的杆件162、通过杆件162对第二密封组件14施加压力的施压组件164。在此可以在第一密封组件12的第一基座122上形成安装孔1228，比如为螺纹孔，以便将杆件162连接至第一密封组件14，可以根据杆件162的数量设置相应数量的安装孔1228。穿过第二密封组件14的导向套环的杆件162不仅能够提供第一密封组件12与第二密封组件14之间的压力，而且能够对第二密封组件14的运动进行引导，从而确保第一密封组件12与第二密封组件14之间的同轴度。施压组件164包括连接至第二基座142的顶部中的连接部1426的螺纹杆1642以及与螺纹杆1642螺纹连接并且连接至杆件162的端部的压力传递部件1644，在图1所示的实施例中压力传递部件1644为横梁的形式，即为长方体形状的横梁结构。在此，压力传递部件1644可以设置成其他形状，比如三角形、长方形(该长方形上可以设置比如4个连接孔，分别与4个杆件162的端部连接)、正多边形、圆形等等，并且可以根据实际需要选择合适数量的杆件162以及合适形状的压力传递部件1644。在此，横梁形式的压力传递部件1644的两端分别连接至杆件162的端部，并且通过杆件162的端部限制压力传递部件1644朝向脱离杆件162的方向的运动，比如可以将杆件162的端部设置成钉帽的形式，即杆件162的端部相对于杆件本身具有更大的尺寸。螺纹杆1642螺纹连接至压力传递部件1644，即以螺纹配合的形式穿过压力传递部件1644，并且螺纹杆1642的端部与第二密封组件14的第二基座142可旋转地连接，也就是说，螺纹杆1642与第二密封组件14沿轴向方向是相对固定的，但是两者可以沿周向方向相对旋转。通过螺纹杆1642与压力传递部件1644的螺纹配合，实现两者之间的轴向位移，由此提供第一密封组件12与第二密封组件14之间的密封压力。螺纹杆1642可以包括用于对其进行操作的螺纹杆操作部1643，比如可以将螺纹杆1642的端部设置成螺母的形式，或者如图1所示，在螺纹杆1642的端部上设置操作杆，由此可以通过操作者的双手对螺纹杆1642进行旋拧操作。

作为根据本发明的辅助工装夹具10的一个优选的实施例，可以在压力传递部件1644与杆件162的端部之间设置弹簧166。通过设置弹簧166可以通过弹簧压力来保持第一密封组件12与第二密封组件14之间的密封，其一个方面可以避免因压力过大而损坏辅助工装夹具10的结构，另一方面可以通过弹簧166的势能释放来使密封面持续地保持其密封状态。

在执行部件泄漏率检测的操作时，先将根据本发明的辅助工装夹具10放置在氦质谱检测仪的检测口上，然后，将检测口上的KF接头与本发明的辅助工装夹具10的连接接头121对准并锁紧，这样便完成了辅助工装夹具10的安装，操作极其简便。

将待检测的筒状部件放置到辅助工装夹具10的第一密封组件12与第二密封组件14之间，筒状部件通过第一密封组件12的第一基座122和第一密封垫片124上的通孔以及连接接头121与氦质谱检测仪流体连通，用手或工具直接转动螺纹杆1642上端的操作部1643，带动螺纹杆1642向下运动，在螺纹杆1642施加压力的过程中，使待检测的筒状部件与第一密封组件12的第一密封垫片124和第二密封组件14的第二密封垫片144紧密接触，并形成密封。启动氦质谱检测仪的检测程序，继续旋动螺纹杆1642，待达到质谱检测的要求时，停止转动螺纹杆1642，即可开始泄漏率的检测操作。

在此，螺纹杆1642可以方便地调节第一密封组件12与第二密封组件14之间距离和压力，由此可以满足不同规格尺寸的筒状部件的检测要求。通过旋拧螺纹杆1642，使第二密封组件14向下运动，并对待检测的筒状部件施加稳定持续的压力。螺纹杆1642的下端可以加工成锥形，压力作用点施加在第二基座142的中心点上，压力方向与第二密封组件14的轴向方向一致，既减少在旋紧螺纹杆1642施加压力的过程中，径向扭矩对筒状部件的影响，而且能够使得待检测的筒状部件的密封面受到的压力均衡，有利于密封的稳定性和可靠性。螺纹杆1642的上端部设置由操作杆，便于手动操作，不用借助工具便可完成夹具对筒状部件的夹紧。当压力传递部件1644上的弹簧166受到压力作用时，其压入压力传递部件1644的对应设置的凹槽1646内，如图4所示，所产生的弹簧压力可以保证待检测部件的持续密封。

根据本发明的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具将真空连接和密封技术应用于筒状部件的密封性检测中，创新性地提出了KF接头的固定连接方式与独特的双刀刃型密封设计，采用了固定与密封一体化的技术设计方案。采用了螺纹杆、杆件、压力传递部件与弹簧组合成的施压结构，通过螺纹杆来施加压力，在检测时，可实现密封压力的持续与稳定，减少了人为因素的影响，保障了较长的检测时间，提高了检测精度。另外，在检测过程中，待检测部件夹持在两个密封组件之间，不需要操作人员的扶持，脱离了人手的直接接触，减少了操作人员的工作，提高了工作效率，也避免了对待检测部件的污染。

根据本发明的辅助工装夹具具有操作简单、密封可靠、夹持稳定、检验精度高以及可操作性强等优点，采用这种辅助工装夹具使得泄漏率检测准确、结果稳定，并且提高了检测效率。其满足了对小尺寸筒状部件的检验要求，从而为相关实验工作提供了可靠的物质保证。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述辅助工装夹具包括：

第一密封组件，所述第一密封组件用于为所述筒状部件的第一端部提供密封，

第二密封组件，所述第二密封组件用于为所述筒状部件的第二端部提供密封，以及

夹紧组件，所述夹紧组件用于使所述第一密封组件和所述第二密封组件夹紧所述筒状部件，

其中，在所述第一密封组件的中部设置有与外部连通的通孔，并且在所述第一密封组件的与所述第二密封组件的相反的侧面设置有连接接头，所述连接接头用于与检漏设备进行连接。

2.根据权利要求1所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述第一密封组件包括第一基座、设置在第一基座的底部上的第一密封垫片以及用于将所述第一密封垫片压紧在所述第一基座上的压紧部件。

3.根据权利要求2所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述第一基座为杯状结构，在所述第一基座的底部上设置有环形突起部，在所述压紧部件将所述第一密封垫片压紧到所述第一基座上时，所述环形突起部与所述第一密封垫片形成紧密密封。

4.根据权利要求3所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述环形突起部为双刀刃型结构。

5.根据权利要求3所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述第一基座包括设置在内周壁上的内螺纹，所述压紧部件为纵向截面为矩形的环形部件并且包括设置在外周壁上的外螺纹，使得所述压紧部件能够与所述第一基座螺纹接合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述第二密封组件包括第二基座以及设置在所述第二基座内的第二密封垫片。

7.根据权利要求6所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述第二基座包括设置在其外周壁上的定位部以及与所述夹紧组件连接的连接部。

8.根据权利要求7所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述定位部包括轴对称地设置在所述第二基座的外周壁上的导向套环，所述连接部包括设置在所述第二基座的顶部中的连接孔。

9.根据权利要求8所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述夹紧组件包括穿过所述导向套环固定地连接至所述第一密封组件的杆件以及通过所述杆件对所述第二密封组件施加压力的施压组件。

10.根据权利要求9所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，所述施压组件包括连接至所述第二基座的顶部中的连接孔中的螺纹杆以及与所述螺纹杆螺纹连接并且连接至所述杆件的端部的压力传递部件。

11.根据权利要求10所述的用于筒状部件的密封性检测的辅助工装夹具，其特征在于，在所述压力传递部件与所述杆件的端部之间设置有弹簧。