CN111706717A - 一种密封装置及超声波探轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封装置及超声波探轮，密封装置包括密封块和盘轴，盘轴具有贯穿其两端的盘轴通孔，密封块具有多个用于穿设线缆的密封块过线孔，盘轴通孔的至少一端具有内锥面，内锥面的直径由盘轴中部向端部逐渐增加，密封块设置至少一个，并具有与内锥面相适配的外锥面，密封块与盘轴通孔对应的端部过盈配合，且线缆与密封块过线孔过盈配合。本发明的有益效果是：针对超声波探轮的耦合液密封问题，能够方便快速的拆装探轮，改善密封性能，操作方便快捷，减少灌胶需要的干燥时间，提高探轮的组装效率，同时可有效提高探轮使用寿命，减少因探轮漏液而造成的探轮进气、内部压力降低等问题，提高探轮的检测质量。

Description

一种密封装置及超声波探轮

技术领域

本发明涉及钢轨超声波检测领域，具体涉及一种密封装置及超声波探轮，尤其适用于钢轨探伤车的探轮。

背景技术

随着铁路的快速发展，钢轨的安全性获得了格外的关注。钢轨无损检测技术在铁路上有着大量的应用，长期以来铁路上的超声波探伤小车对钢轨的检测做出了很大的贡献，但同时探伤小车的技术的发展又存在着严重的滞后。单轨手推式检测速度慢，人工干扰因素大，操纵技术难度高。近年来，双轨式钢轨探伤仪快速发展，采用的探伤装置超声波探轮。超声波的探轮将探头置于耦合液中，探轮在钢轨上滚动，探头发射超声波对钢轨进行探伤，这种技术逐步成熟，得到了快速的应用。

超声波探轮是双轨式钢轨超声波探伤仪的关键部件，主要由探头模组、探头架、轮膜、耦合液、盘组模块等组成，探头模组置于轮膜里面的耦合液中，探头上的线通过盘组模块与外界相连，盘组模块除了支撑轮膜里面的器件运动外还密封里面的耦合液，探头的连接线需要通过盘组与外界相连，既不能产生漏液的现象又不能影响探轮的运行。所以这个地方为探轮设计重点之一。

现在采用的方法通常是采用人工方式，在盘组模块的盘轴内灌胶使线缆与穿线孔密封、密封块与盘轴密封，受人为经验因素影响，胶水密封效果参差不齐，很容易产生漏液，并且胶水需要一般2-3天的凝固时间，工作效率严重滞后，同时探轮进行拆卸维修时也会造成损坏，制约了探轮的使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高探轮盘轴密封性同时便于拆装维修。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种密封装置，包括密封块和盘轴，所述盘轴具有贯穿其两端的盘轴通孔，所述密封块具有多个用于穿设线缆的密封块过线孔，所述盘轴通孔的至少一端具有内锥面，所述内锥面的直径由所述盘轴中部向端部逐渐增加，所述密封块设置至少一个，并具有与所述内锥面相适配的外锥面，所述密封块与所述盘轴通孔对应的端部过盈配合，且所述线缆与所述密封块过线孔过盈配合。

本发明的有益效果是：密封块的外锥面和盘轴的内锥面进行配合压紧，由于锥面的作用使多个线缆相对于密封块上的密封块过线孔逐步被挤严，实现密封，既保证了密封块和多个线缆之间的密封还同时保证了密封块和盘轴之间的密封性能，杜绝了内部耦合液的渗漏。且操作简单，具有良好的可操作性，减少了人为因素的干扰。由于盘轴和密封块之间没有灌胶，不用等很长时间，直接可以进行下一步工序，方便了探头的拆装维修，节省了时间，提高了效率。针对超声波探轮的耦合液密封问题，能够方便快速的拆装探轮，改善密封性能，操作方便快捷，减少灌胶需要的干燥时间，提高探轮的组装效率，同时可有效提高探轮使用寿命，减少因探轮漏液而造成的探轮进气、内部压力降低等问题，提高探轮的检测质量。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述密封块由塑性材料制成，还包括螺纹挡圈，所述螺纹挡圈具有用于穿设线缆的挡圈过线孔，所述螺纹挡圈与所述盘轴通孔的端部螺纹连接并与所述密封块远离所述盘轴中部的一端抵接。

采用上述进一步方案的有益效果是：密封块具有较大的弹性和防水性能，密封性好。螺纹挡圈与盘轴通孔螺纹连接并挤压密封块，使得内锥面和外锥面能够完全压紧，能够更好提升密封性能，两重密封完全杜绝了密封器件不合理带来的隐患。

进一步，所述螺纹挡圈远离所述密封块的端面具有至少一个工艺孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：设置工艺孔便于插入工具，通过工具转动螺纹挡圈，操作便捷。

进一步，所述密封块过线孔的轴线与所述外锥面具有夹角。

采用上述进一步方案的有益效果是：在密封块向所述盘轴通孔内挤压的过程中，由于存在内锥面和外锥面，密封块受到垂直于外锥面的挤压力，当所述密封块过线孔的轴线与所述外锥面具有夹角，相比于所述密封块过线孔的轴线与所述外锥面平行的情况，密封块过线孔变形量更大，进而密封块过线孔与线缆的过盈量更大，密封效果更佳。

进一步，所述密封块过线孔由所述盘轴中部向端部逐渐靠近所述密封块的轴线。

采用上述进一步方案的有益效果是：密封块过线孔变形量更大，密封效果更佳。

进一步，多个所述密封块过线孔绕所述密封块的轴线沿周向均匀分布。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个所述密封块过线孔受力均匀，变形量相同，使得每个密封块过线孔都能较好的密封。

进一步，所述盘轴通孔的两端均具有所述内锥面，所述密封块为两个，两个所述密封块分别设置于所述盘轴通孔内的两端。

采用上述进一步方案的有益效果是：两端均设置密封块，双重密封，可靠性高。

进一步，所述盘轴由耐腐蚀材料制成。

采用上述进一步方案的有益效果是：盘轴能够适应各种酸碱度的耦合液和恶劣的作业工况。

本发明还涉及一种超声波探轮，包括所述密封装置。

进一步，还包括轮膜、探头和线缆，所述轮膜可转动的安装于所述盘轴上，所述探头固定于所述轮膜内，所述轮膜内填充有耦合液，所述线缆的一端伸入所述轮膜内并与所述探头连接，另一端穿过所述密封块过线孔并延伸至所述盘轴外。

附图说明

图1为本发明一种密封装置结构图；

图2为本发明密封块的主视图；

图3为本发明密封块的左视图；

图4为本发明螺纹挡圈的主视图；

图5为本发明螺纹挡圈的左视图；

图6为本发明一种超声波探轮立体图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、螺纹挡圈，12、工艺孔，13、挡圈过线孔，2、密封块，21、密封块过线孔，3、盘轴，4、超声波探轮。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图5所示，本实施例涉及一种密封装置，包括密封块2和盘轴3，所述盘轴3具有贯穿其两端的盘轴通孔，所述密封块2具有多个用于穿设线缆的密封块过线孔21，所述盘轴通孔的至少一端具有内锥面，所述内锥面的直径由所述盘轴3中部向端部逐渐增加，所述密封块2设置至少一个，并具有与所述内锥面相适配的外锥面，所述密封块2与所述盘轴通孔对应的端部过盈配合，且所述线缆与所述密封块过线孔21过盈配合。

具体的，如图1所示，所述密封块2为圆台形，所述盘轴通孔的中部为等直径的柱形通孔，端部为锥形的内锥孔。

具体的，本实施例中可以采用工具将密封块2压入盘轴通孔内，或者也可以采用本实施例的下述进一步方案。

具体的，所述密封块2与所述盘轴通孔过盈配合且与线缆过盈配合，可以采用热胀冷缩的方式进行装配。更为优选的是：密封块2采用塑形材料，先将线缆穿设到密封块过线孔21内，然后将密封块2塞入内锥面内，密封块2由于具有塑性，从而密封块过线孔21被压缩至与线缆过盈配合，外锥面与盘轴通孔过盈配合。

作为本实施例的进一步方案，所述密封块2由塑性材料制成，还包括螺纹挡圈1，所述螺纹挡圈1具有用于穿设线缆的挡圈过线孔13，所述螺纹挡圈1与所述盘轴通孔的端部螺纹连接并与所述密封块2远离所述盘轴3中部的一端抵接。

具体的，如图1所示，所述内锥孔的外端具有柱形的内螺纹孔。

本实施例的密封装置，所述螺纹挡圈1在通过螺纹与盘轴3连接的同时会对密封圈2进行挤压，使所述密封圈2的外锥面在螺纹挡圈1的挤压下，逐渐受压产生形变，并且使密封圈2向盘轴3的内锥孔内移动，密封圈2逐渐向内锥孔直径小的一端移动，由于密封圈2的外锥面直径大于盘轴3的内锥孔，使得密封圈2在盘轴3内锥孔处越挤越紧，同时线缆穿过密封块过线孔21，随着密封块2的被挤压，线缆与密封块过线孔21之间的缝隙逐渐减小，直至缝隙消失，从而达到完全密封。通过对螺纹挡圈1拧紧力度大小的调节可以控制密封块2产生形变大小及挤进盘轴3的力度，从而杜绝了密封块2与盘轴3之间的耦合液的泄漏。

本实施例中密封块2与盘轴3之间的密封，是靠螺纹挡圈1由外向内迫使密封块2向盘轴3挤紧而实现的。而相关技术中的密封结构，采用的是大直径柱形密封圈塞入小直径柱形孔，依靠直径差挤紧密封圈，由于密封圈直径大于孔的直径，若装配外力作用不均匀，极易导致密封圈变形或破损，因此密封圈装配难度较大。

作为本实施例的进一步方案，所述螺纹挡圈1远离所述密封块2的端面具有至少一个工艺孔12。

具体的，如图4-图5所示，所述螺纹挡圈1的中部具有用于穿设线缆的挡圈过线孔13，所述螺纹挡圈1端部的四周具有所述工艺孔12，所述工艺孔12可以为圆柱形孔或六棱柱形孔，也可以为其他形状的孔。设置工艺孔12便于插入扳手，从而转动螺纹挡圈1使其向盘轴通孔内推动所述密封块2，方便安装和拆卸，便于调节密封块2的压紧程度。

作为本实施例的进一步方案，所述密封块过线孔21的轴线与所述外锥面具有夹角。

作为本实施例的进一步方案，所述密封块过线孔21由所述盘轴3中部向端部逐渐靠近所述密封块2的轴线。

作为本实施例的进一步方案，多个所述密封块过线孔21绕所述密封块2的轴线沿周向均匀分布。

作为本实施例的进一步方案，所述盘轴通孔的两端均具有所述内锥面，所述密封块2为两个，两个所述密封块2分别设置于所述盘轴通孔内的两端。

作为本实施例的进一步方案，所述盘轴3由耐腐蚀材料制成。

具体的，所述螺纹挡圈1和所述盘轴3由耐腐蚀材料制作，优选的为不锈钢，还可以采用其他耐腐蚀材料，能够对耦合液具有较好的耐腐蚀性能，不会对耦合液产生反应。

如图6所示，本实施例还提供一种超声波探轮，包括所述密封装置。

作为本实施例的进一步方案，还包括轮膜、探头和线缆，所述轮膜可转动的安装于所述盘轴3上，所述探头固定于所述轮膜内，所述轮膜内填充有耦合液，所述线缆的一端伸入所述轮膜内并与所述探头连接，另一端穿过所述密封块过线孔21并延伸至所述盘轴3外。

具体的，所述盘轴3的外侧具有用于安装轴承及其他探轮零件的安装部，所述轮膜通过轴承与所述盘轴3转动连接，所述盘轴3上还套设有密封圈，所述密封圈用于密封所述盘轴3与所述轮膜之间的间隙。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封装置，包括密封块(2)和盘轴(3)，所述盘轴(3)具有贯穿其两端的盘轴通孔，所述密封块(2)具有多个用于穿设线缆的密封块过线孔(21)，其特征在于，所述盘轴通孔的至少一端具有内锥面，所述内锥面的直径由所述盘轴(3)中部向端部逐渐增加，所述密封块(2)设置至少一个，并具有与所述内锥面相适配的外锥面，所述密封块(2)与所述盘轴通孔对应的端部过盈配合，且所述线缆与所述密封块过线孔(21)过盈配合。

2.根据权利要求1所述一种密封装置，其特征在于，所述密封块(2)由塑性材料制成，还包括螺纹挡圈(1)，所述螺纹挡圈(1)具有用于穿设线缆的挡圈过线孔(13)，所述螺纹挡圈(1)与所述盘轴通孔的端部螺纹连接并与所述密封块(2)远离所述盘轴(3)中部的一端抵接。

3.根据权利要求2所述一种密封装置，其特征在于，所述螺纹挡圈(1)远离所述密封块(2)的端面具有至少一个工艺孔(12)。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种密封装置，其特征在于，所述密封块过线孔(21)的轴线与所述外锥面具有夹角。

5.根据权利要求4所述一种应用于探轮的密封装置，其特征在于，所述密封块过线孔(21)由所述盘轴(3)中部向端部逐渐靠近所述密封块(2)的轴线。

6.根据权利要求5所述一种密封装置，其特征在于，多个所述密封块过线孔(21)绕所述密封块(2)的轴线沿周向均匀分布。

7.根据权利要求1-3任一项所述一种密封装置，其特征在于，所述盘轴通孔的两端均具有所述内锥面，所述密封块(2)为两个，两个所述密封块(2)分别设置于所述盘轴通孔内的两端。

8.根据权利要求1-3任一项所述一种密封装置，其特征在于，所述盘轴(3)由耐腐蚀材料制成。

9.一种超声波探轮，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述密封装置。

10.根据权利要求9所述一种超声波探轮，其特征在于，还包括轮膜、探头和线缆，所述轮膜可转动的安装于所述盘轴(3)上，所述探头固定于所述轮膜内，所述轮膜内填充有耦合液，所述线缆的一端伸入所述轮膜内并与所述探头连接，另一端穿过所述密封块过线孔(21)并延伸至所述盘轴(3)外。

Images