CN112901778B - 一种螺纹连接零件用端面密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺纹连接零件用端面密封装置,扭矩生成装置的第四圆柱体的中轴线与大导程螺钉的回转体轴线重合,扭矩生成装置位于大导程螺钉的上端,扭矩生成装置的第四正六棱柱位于大导程螺钉的第二六边形凹槽中,扭矩生成装置的六个第四矩形凸台位于战斗部带孔盖板的六个第一矩形槽中;本发明采用的螺钉导程增大,轴向移动相同距离,环向转动的角度大幅度减小,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证了工艺孔处密封的可靠性,保证战斗部功能的可靠发挥。

Description

一种螺纹连接零件用端面密封装置
技术领域
本发明属于密封装置技术领域,涉及一种端面密封装置,特别涉及一种螺纹连接零件用端面密封装置。
背景技术
液相装药战斗部内部装填高能燃料,通过炸药爆炸抛撒驱动作用,高能燃料被抛撒到空气中与空气混合形成大范围的活性云团,再经炸药二次起爆,活性云团产生体爆轰,释放出强烈的冲击波,是威力最大的非核武器之一。高能燃料中含有液相材料,因此,液相装药战斗部需满足密封要求。
战斗部的盖板上经常加工一些工艺孔,即满足战斗部使用需求的小孔,比如,装高能燃料时,工艺孔可以用于排气和观察,再比如为了提高内部零件的刚度,工艺孔外部通过螺钉与内部零件连接。工艺孔使用完事后是需要密封的。螺纹连接简单可靠,便于调节和多次拆装而无需更换,而且占用体积小,是最常见的机械连接方式之一。工艺孔处加工内螺纹,通过与螺钉螺纹连接封堵。
高能液相燃料具有强腐蚀性,各种橡胶材料均与其发生化学反应而失效。张冬娜等人在文献“拉伸处理对聚四氟乙烯性能的影响”(航空材料学报,2013年12月,第33卷第6期57页)中报道:聚四氟乙烯是一种综合性能优异的高分子材料,与高能液相燃料不发生化学反应。螺钉与工艺孔螺纹连接的端面处安装聚四氟乙烯密封圈,螺钉的规格为M10,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm,液相装药战斗部内部高能燃料体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板的厚度为20~22mm,螺钉拧紧后轴向压缩聚四氟乙烯密封圈,实现密封。
螺钉在螺纹孔中发生的是旋转运动和轴向进给运动的复合运动,这是螺纹连接的特点。聚四氟乙烯密封圈压缩量约为5%时,可以满足密封效果。螺钉从接触聚四氟乙烯密封圈到压缩其至压缩量时,需要顺时针旋转约40°,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在接触上面沿环向上约有6mm的相对运动距离,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用,摩擦作用造成聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤,划伤处将导致泄漏风险,剪切作用使聚四氟乙烯密封圈发生剪切位移,剪切位移造成密封圈剪切变形,过大的剪切变形导致密封圈剪切破坏,失去密封效果。一旦工艺孔处泄漏,战斗部失效。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷,本发明提供一种螺纹连接零件用端面密封装置,本发明采用的螺钉导程增大,轴向移动相同距离,环向转动的角度大幅度减小,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证了工艺孔处密封的可靠性,保证战斗部功能的可靠发挥。
本发明提供的一种螺纹连接零件用端面密封装置。包括聚四氟乙烯密封圈3,其特征在于,还包括战斗部带孔盖板1、大导程螺钉2、扭矩生成装置4;
战斗部带孔盖板1的形状为第一圆板,战斗部带孔盖板1的第一圆板上带有第一台阶孔,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔内径大于下端孔内径,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔和下端孔之间的台阶面为第一同心圆平面,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的下端孔内侧面带有第一内螺纹,战斗部带孔盖板1的第一内螺纹为三线螺纹,战斗部带孔盖板1的第一内螺纹为矩形螺纹,战斗部带孔盖板1的第一圆板上端面与第一台阶孔上端相连处带有六个周向均布的第一矩形槽;
战斗部带孔盖板1为战斗部的盖板,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔为工艺孔,战斗部带孔盖板1的下端为液相材料,本发明的目的是将战斗部带孔盖板1的工艺孔堵住并密封,战斗部带孔盖板1的第一内螺纹的公称直径为M10,下端的液相材料的体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板1的厚度为20~22mm,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的中轴线垂直于地面;
大导程螺钉2为回转体,大导程螺钉2由上下两个圆柱体组成,大导程螺钉2的位于上端的圆柱体为第二上端圆柱体,大导程螺钉2的位于下端的圆柱体为第二下端圆柱体,大导程螺钉2的第二上端圆柱体和第二下端圆柱体同轴,大导程螺钉2的第二下端圆柱体的侧面带有第二外螺纹,大导程螺钉2的第二外螺纹为三线螺纹,大导程螺钉2的第二外螺纹为矩形螺纹,大导程螺钉2的第二上端圆柱体上端面中部带有第二六边形凹槽;
大导程螺钉2的回转体轴线与战斗部带孔盖板1的第一台阶孔中轴线重合,大导程螺钉2位于战斗部带孔盖板1的第一台阶孔中,大导程螺钉2的第二外螺纹与战斗部带孔盖板1的第一内螺纹螺旋配合连接,大导程螺钉2的第二上端圆柱体外侧面与战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔内侧面间隙配合,大导程螺钉2的作用是将战斗部的盖板上的工艺孔堵住;
聚四氟乙烯密封圈3的形状为第三圆环体,聚四氟乙烯密封圈3的第三圆环体为回转体,聚四氟乙烯密封圈3的材料为聚四氟乙烯,聚四氟乙烯密封圈3的第三圆环体回转截面为矩形;
聚四氟乙烯密封圈3的回转体轴线与大导程螺钉2的回转体轴线重合,聚四氟乙烯密封圈3位于战斗部带孔盖板1的第一台阶孔中,聚四氟乙烯密封圈3的外侧面与战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔内侧面接触,聚四氟乙烯密封圈3的上端面与大导程螺钉2的第二上端圆柱体下端面外侧接触,聚四氟乙烯密封圈3的下端面与战斗部带孔盖板1的第一同心圆平面接触,聚四氟乙烯密封圈3为将战斗部盖板上工艺孔堵住的密封圈,聚四氟乙烯密封圈3与液相燃料不发生反应,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm;
扭矩生成装置4由上下两部分组成,扭矩生成装置4的上部分为第四圆柱体,扭矩生成装置4的下部分为第四正六棱柱,扭矩生成装置4的第四圆柱体中轴线和第四正六棱柱中轴线重合,扭矩生成装置4的第四圆柱体外侧圆柱面上端带有六个周向均布的第四矩形凸台,扭矩生成装置4的材料为弹簧钢;
扭矩生成装置4的第四圆柱体的中轴线与大导程螺钉2的回转体轴线重合,扭矩生成装置4位于大导程螺钉2的上端,扭矩生成装置4的第四正六棱柱位于大导程螺钉2的第二六边形凹槽中,扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台位于战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽中;
扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径为2.4~3.2mm;
扭矩生成装置4安装完成后,扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置4的第四圆柱体发生顺时针相对转动,该转动角度为60~90度;
大导程螺钉2的第二外螺纹的导程为16~20mm;
所述一种螺纹连接零件用端面密封装置,包括以下步骤:
步骤1:将聚四氟乙烯密封圈3与战斗部带孔盖板1装配;
步骤2:将大导程螺钉2与战斗部带孔盖板1装配;
步骤3:将扭矩生成装置4与大导程螺钉2装配;
步骤4:顺时针旋转扭矩生成装置4的第四矩形凸台,从而对扭矩生成装置4的第四圆柱体施加顺时针的扭转力矩,扭矩生成装置4的第四圆柱体对扭矩生成装置4的第四正六棱柱施加顺时针的扭转力矩,扭矩生成装置4的第四正六棱柱对大导程螺钉2的第二六边形凹槽施加顺时针的扭转力矩,大导程螺钉2受到顺时针的扭转力矩,大导程螺钉2的第二外螺纹与战斗部带孔盖板1的第一内螺纹螺旋配合运动并产生轴向力,大导程螺钉2的第二上端圆柱体下端面压缩聚四氟乙烯密封圈3的上端面,实现密封;
步骤5:沿轴向推动扭矩生成装置4的第四矩形凸台,使扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台全部进入战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽中,战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽卡主扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台,使扭矩生成装置4的第四圆柱体中保持持久的扭转力矩,大导程螺钉2的第二上端圆柱体下端面对聚四氟乙烯密封圈3保持持久的压缩力,实现长久密封。
关于扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径、扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置4的第四圆柱体发生顺时针相对转动角度、大导程螺钉2的第二外螺纹的导程,可以采取以下2种方式的任意一种:
实现方式1:扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径为2.4mm;
扭矩生成装置4安装完成后,扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置4的第四圆柱体发生顺时针相对转动,该转动角度为60度;
大导程螺钉2的第二外螺纹的导程为16mm。
实现方式2:扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径为3.2mm;
扭矩生成装置4安装完成后,扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置4的第四圆柱体发生顺时针相对转动,该转动角度为90度;
大导程螺钉2的第二外螺纹的导程为20mm。
本发明的一种螺纹连接零件用端面密封装置,带来的技术效果体现为:
本发明适用的液相装药战斗部盖板上工艺孔螺纹规格为M10,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm,液相装药战斗部内部高能燃料体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板的厚度为20~22mm,本发明采用的螺钉导程增大,轴向移动相同距离,环向转动的角度大幅度减小,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证了工艺孔处密封的可靠性,保证战斗部功能的可靠发挥。
附图说明
图1是一种螺纹连接零件用端面密封装置的结构示意图。1、战斗部带孔盖板,2、大导程螺钉,3、聚四氟乙烯密封圈,4、扭矩生成装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例,凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。
实施例1:
如图1所示,本实施例给出一种螺纹连接零件用端面密封装置。包括聚四氟乙烯密封圈3,其特征在于,还包括战斗部带孔盖板1、大导程螺钉2、扭矩生成装置4;
战斗部带孔盖板1的形状为第一圆板,战斗部带孔盖板1的第一圆板上带有第一台阶孔,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔内径大于下端孔内径,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔和下端孔之间的台阶面为第一同心圆平面,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的下端孔内侧面带有第一内螺纹,战斗部带孔盖板1的第一内螺纹为三线螺纹,战斗部带孔盖板1的第一内螺纹为矩形螺纹,战斗部带孔盖板1的第一圆板上端面与第一台阶孔上端相连处带有六个周向均布的第一矩形槽;
战斗部带孔盖板1为战斗部的盖板,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔为工艺孔,战斗部带孔盖板1的下端为液相材料,本发明的目的是将战斗部带孔盖板1的工艺孔堵住并密封,战斗部带孔盖板1的第一内螺纹的公称直径为M10,下端的液相材料的体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板1的厚度为20~22mm,战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的中轴线垂直于地面;
大导程螺钉2为回转体,大导程螺钉2由上下两个圆柱体组成,大导程螺钉2的位于上端的圆柱体为第二上端圆柱体,大导程螺钉2的位于下端的圆柱体为第二下端圆柱体,大导程螺钉2的第二上端圆柱体和第二下端圆柱体同轴,大导程螺钉2的第二下端圆柱体的侧面带有第二外螺纹,大导程螺钉2的第二外螺纹为三线螺纹,大导程螺钉2的第二外螺纹为矩形螺纹,大导程螺钉2的第二上端圆柱体上端面中部带有第二六边形凹槽;
大导程螺钉2的回转体轴线与战斗部带孔盖板1的第一台阶孔中轴线重合,大导程螺钉2位于战斗部带孔盖板1的第一台阶孔中,大导程螺钉2的第二外螺纹与战斗部带孔盖板1的第一内螺纹螺旋配合连接,大导程螺钉2的第二上端圆柱体外侧面与战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔内侧面间隙配合,大导程螺钉2的作用是将战斗部的盖板上的工艺孔堵住;
聚四氟乙烯密封圈3的形状为第三圆环体,聚四氟乙烯密封圈3的第三圆环体为回转体,聚四氟乙烯密封圈3的材料为聚四氟乙烯,聚四氟乙烯密封圈3的第三圆环体回转截面为矩形;
聚四氟乙烯密封圈3的回转体轴线与大导程螺钉2的回转体轴线重合,聚四氟乙烯密封圈3位于战斗部带孔盖板1的第一台阶孔中,聚四氟乙烯密封圈3的外侧面与战斗部带孔盖板1的第一台阶孔的上端孔内侧面接触,聚四氟乙烯密封圈3的上端面与大导程螺钉2的第二上端圆柱体下端面外侧接触,聚四氟乙烯密封圈3的下端面与战斗部带孔盖板1的第一同心圆平面接触,聚四氟乙烯密封圈3为将战斗部盖板上工艺孔堵住的密封圈,聚四氟乙烯密封圈3与液相燃料不发生反应,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm;
扭矩生成装置4由上下两部分组成,扭矩生成装置4的上部分为第四圆柱体,扭矩生成装置4的下部分为第四正六棱柱,扭矩生成装置4的第四圆柱体中轴线和第四正六棱柱中轴线重合,扭矩生成装置4的第四圆柱体外侧圆柱面上端带有六个周向均布的第四矩形凸台,扭矩生成装置4的材料为弹簧钢;
扭矩生成装置4的第四圆柱体的中轴线与大导程螺钉2的回转体轴线重合,扭矩生成装置4位于大导程螺钉2的上端,扭矩生成装置4的第四正六棱柱位于大导程螺钉2的第二六边形凹槽中,扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台位于战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽中;
本发明的使用方法及工作原理为:
所述一种螺纹连接零件用端面密封装置,包括以下步骤:
步骤1:将聚四氟乙烯密封圈3与战斗部带孔盖板1装配;
步骤2:将大导程螺钉2与战斗部带孔盖板1装配;
步骤3:将扭矩生成装置4与大导程螺钉2装配;
步骤4:顺时针旋转扭矩生成装置4的第四矩形凸台,从而对扭矩生成装置4的第四圆柱体施加顺时针的扭转力矩,扭矩生成装置4的第四圆柱体对扭矩生成装置4的第四正六棱柱施加顺时针的扭转力矩,扭矩生成装置4的第四正六棱柱对大导程螺钉2的第二六边形凹槽施加顺时针的扭转力矩,大导程螺钉2受到顺时针的扭转力矩,大导程螺钉2的第二外螺纹与战斗部带孔盖板1的第一内螺纹螺旋配合运动并产生轴向力,大导程螺钉2的第二上端圆柱体下端面压缩聚四氟乙烯密封圈3的上端面,实现密封;
步骤5:沿轴向推动扭矩生成装置4的第四矩形凸台,使扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台全部进入战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽中,战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽卡主扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台,使扭矩生成装置4的第四圆柱体中保持持久的扭转力矩,大导程螺钉2的第二上端圆柱体下端面对聚四氟乙烯密封圈3保持持久的压缩力,实现长久密封。
本发明的工作原理如下:
螺纹连接的特点为螺钉发生旋转运动和轴向运动的复合运动,螺钉轴向运动压缩密封圈实现密封,这时有益的,螺钉旋转运动剪切摩擦密封圈,这是有害的。剪切密封圈导致密封圈表面出现划痕和密封圈剪切变形过大而破坏,失去密封效果。对于常规的M10螺钉,导程为1.5mm,即M10螺钉每旋转一圈,M10螺钉轴向运动1.5mm,也即M10螺钉若轴向需要运动1.5mm才能压紧密封圈,M10螺钉需要旋转一圈360度,也即M10螺钉与聚四氟乙烯密封圈发生360度的相对运动,这就是对密封圈造成伤害的来源。
本发明将螺钉导程增大,当导程增大16mm时,螺钉每旋转一圈360度,轴向前进的距离为16mm,越为原方案螺钉的10倍。也即对密封圈造成相同的压缩量,螺钉旋转的角度约为原方案的十分之一。本发明解决的问题中,原方案时,聚四氟乙烯密封圈压缩量约为5%,螺钉需要顺时针旋转约40°,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在接触上面沿环向上约有6mm的相对运动距离,使用本发明时,聚四氟乙烯密封圈压缩量约为5%,螺钉需要顺时针旋转约4°,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在接触上面沿环向上约有0.6mm的相对运动距离,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证了工艺孔处密封的可靠性,保证战斗部功能的可靠发挥。
那么问题出现了,既然增加螺钉的导程有这么明显的作用,为啥制式的M10螺钉,导程最大也就是1.5mm,为啥没有再大的了呢,因为增大导程有一个致命的问题,就是螺纹的导程越大,自锁能力越差。绝大多数的螺钉是需要具有自锁的。即螺钉拧紧后,螺钉不可以自动松懈,即螺钉拧紧后会产生轴向力,而轴向力不可以驱动螺钉发生逆时针旋转从而松懈。螺钉的自锁能力随着导程的减小而增大,螺钉的自锁能力随着导程的增大而减小,因此,制式的M10螺钉导程最大只能是1.5mm,导程再大,螺钉在轴向力作用下,可以发生逆时针旋转,这样螺钉就不具备螺钉应该有的功能了,因此,是无法单独使用的。以本发明的M10螺钉,螺距大幅度增加,此螺钉在拧紧后,只要外力消失,此螺钉立即逆时针旋转并发生松动,因此,本发明在螺钉上端安装了扭矩生成装置4,扭矩生成装置4的材料为弹簧钢,扭矩生成装置4可以发生弹性扭转变形,扭矩生成装置4扭转后卡在战斗部带孔盖板1的上端,使扭矩生成装置4保持持久的扭转力,该扭转力持续作用在大导程螺钉2上,避免其松动。
增加螺钉导程的另一个问题在于螺钉与螺纹孔之间的螺纹咬合接触面减小,也即螺钉与螺纹孔之间的螺纹咬合力减小,本发明将常规螺钉的单线螺纹改为三线螺纹,常规螺钉的三角螺纹改为矩形螺纹,也即本发明的螺钉的螺纹为三线矩形螺纹,三线螺纹即螺钉外侧有3条相互平行的螺纹,增加了螺钉与螺纹孔之间的螺纹咬合接触面面积,矩形螺纹比三角螺纹传递力的能力增强,矩形螺纹比三角螺纹自锁能力减弱,本发明的大导程螺钉2本身不需要自锁能力,因此,增加其传递力的能力,可以更好的压缩聚四氟乙烯密封圈3,提高密封可靠性。
扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径太小时,扭矩生成装置4的第四圆柱体能提供的扭转力矩太小,因为力矩太大,扭矩生成装置4的第四圆柱体就扭断了。则对大导程螺钉2提供的扭转力矩太小,不足以产生足够的轴向力,压缩聚四氟乙烯密封圈3的力太小,不足以密封;扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径太大时,扭矩生成装置4的第四圆柱体的刚度太好,旋转扭矩生成装置4的第四圆柱体产生需要的扭转力矩时,旋转扭矩生成装置4的第四圆柱体旋转的角度太小,不足以刚好使扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台全部进入战斗部带孔盖板1的六个第一矩形槽中,难以进行定位。通过大量实验发现,扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径为2.4~3.2mm时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径为2.4~3.2mm;
扭矩生成装置4安装完成后,扭矩生成装置4的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置4的第四圆柱体发生顺时针相对转动,第四矩形凸台相对第四圆柱体转动角度太小时,第四圆柱体上的扭转力矩太小,对大导程螺钉2的力矩太小,大导程螺钉2对聚四氟乙烯密封圈3的压缩力太小,不足以密封;第四矩形凸台相对第四圆柱体转动角度太大时,第四矩形凸台的旋转角度太大,发生塑性变形,无法产生持久的弹性力,失去对大导程螺钉2的持续扭转能力,大导程螺钉2对聚四氟乙烯密封圈3的持续压缩能力失去,无法长久密封。通过大量实验发现,第四矩形凸台相对第四圆柱体转动角度为60~90度时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,第四矩形凸台相对第四圆柱体转动角度为60~90度;
大导程螺钉2的第二外螺纹的导程太小时,大导程螺钉2压缩密封圈轴向移动相同的距离,大导程螺钉2旋转的角度太大,对密封圈的剪切摩擦破坏太大;大导程螺钉2的第二外螺纹的导程太大时,在相同的扭转力矩下,产生的轴向力太小,不足以压缩密封圈实现密封。通过大量实验发现,大导程螺钉2的第二外螺纹的导程为16~20mm时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,大导程螺钉2的第二外螺纹的导程为16~20mm;
加工200个战斗部带孔盖板1,战斗部盖板上工艺孔螺纹规格为M10,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm,液相装药战斗部内部高能燃料体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板的厚度为20~22mm,其中100个战斗部带孔盖板1采用原方案密封,另外100个战斗部带孔盖板1采用本发明的装置密封,内部装入液相燃料,提高温度至70度,保持两个月。原方案中的100个战斗部带孔盖板1,其中有13个发生了泄漏。本发明中的100个战斗部带孔盖板1,全部密封完好。
本发明的一种螺纹连接零件用端面密封装置,带来的技术效果体现为:
本发明适用的液相装药战斗部盖板上工艺孔螺纹规格为M10,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm,液相装药战斗部内部高能燃料体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板的厚度为20~22mm,本发明采用的螺钉导程增大,轴向移动相同距离,环向转动的角度大幅度减小,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证了工艺孔处密封的可靠性,保证战斗部功能的可靠发挥。
实施例2:
实施例2与实施例1的区别在于:
本实施例中,扭矩生成装置4的第四圆柱体的直径为2.4~3.2mm;
本实施例中,第四矩形凸台相对第四圆柱体转动角度为60~90度;
本实施例中,大导程螺钉2的第二外螺纹的导程为16~20mm;
加工200个战斗部带孔盖板1,战斗部盖板上工艺孔螺纹规格为M10,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm,液相装药战斗部内部高能燃料体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板的厚度为20~22mm,其中100个战斗部带孔盖板1采用原方案密封,另外100个战斗部带孔盖板1采用本发明的装置密封,内部装入液相燃料,提高温度至70度,保持两个月。原方案中的100个战斗部带孔盖板1,其中有21个发生了泄漏。本发明中的100个战斗部带孔盖板1,全部密封完好。
本发明的一种螺纹连接零件用端面密封装置,带来的技术效果体现为:
本发明适用的液相装药战斗部盖板上工艺孔螺纹规格为M10,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm,液相装药战斗部内部高能燃料体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板的厚度为20~22mm,本发明采用的螺钉导程增大,轴向移动相同距离,环向转动的角度大幅度减小,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证了工艺孔处密封的可靠性,保证战斗部功能的可靠发挥。

Claims (3)

1.一种螺纹连接零件用端面密封装置,包括聚四氟乙烯密封圈(3),其特征在于,还包括战斗部带孔盖板(1)、大导程螺钉(2)、扭矩生成装置(4),其中:
所述战斗部带孔盖板(1)的形状为第一圆板,第一圆板上带有第一台阶孔,第一台阶孔的上端孔内径大于下端孔内径,第一台阶孔的上端孔和下端孔之间的台阶面为第一同心圆平面,第一台阶孔的下端孔内侧面带有第一内螺纹,第一内螺纹为三线螺纹,第一内螺纹为矩形螺纹,第一圆板上端面与第一台阶孔上端相连处带有六个周向均布的第一矩形槽;
战斗部带孔盖板(1)为战斗部的盖板,战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔为工艺孔,战斗部带孔盖板(1)的下端为液相材料,所述的螺纹连接零件用端面密封装置将战斗部带孔盖板(1)的工艺孔堵住并密封,战斗部带孔盖板(1)的第一内螺纹的公称直径为M10,下端的液相材料的体膨胀压力不超过0.6MPa,战斗部带孔盖板(1)的厚度为20~22mm,战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔的中轴线垂直于地面;
所述大导程螺钉(2)为回转体,大导程螺钉(2)由上下两个圆柱体组成,大导程螺钉(2)的位于上端的圆柱体为第二上端圆柱体,大导程螺钉(2)的位于下端的圆柱体为第二下端圆柱体,第二上端圆柱体和第二下端圆柱体同轴,第二下端圆柱体的侧面带有第二外螺纹,第二外螺纹为三线螺纹,第二外螺纹为矩形螺纹,第二上端圆柱体上端面中部带有第二六边形凹槽;
大导程螺钉(2)的回转体轴线与战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔中轴线重合,大导程螺钉(2)位于战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔中,大导程螺钉(2)的第二外螺纹与战斗部带孔盖板(1)的第一内螺纹螺旋配合连接,大导程螺钉(2)的第二上端圆柱体外侧面与战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔的上端孔内侧面间隙配合,大导程螺钉(2)的作用是将战斗部的盖板上的工艺孔堵住;
所述聚四氟乙烯密封圈(3)的形状为第三圆环体,第三圆环体为回转体,材料为聚四氟乙烯,第三圆环体回转截面为矩形;
聚四氟乙烯密封圈(3)的回转体轴线与大导程螺钉(2)的回转体轴线重合,聚四氟乙烯密封圈(3)位于战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔中,聚四氟乙烯密封圈(3)的外侧面与战斗部带孔盖板(1)的第一台阶孔的上端孔内侧面接触,聚四氟乙烯密封圈(3)的上端面与大导程螺钉(2)的第二上端圆柱体下端面外侧接触,聚四氟乙烯密封圈(3)的下端面与战斗部带孔盖板(1)的第一同心圆平面接触,聚四氟乙烯密封圈(3)为将战斗部盖板上工艺孔堵住的密封圈,聚四氟乙烯密封圈(3)与液相燃料不发生反应,四氟乙烯密封圈内径10.1~10.4mm,四氟乙烯密封圈外径15.3~15.7mm,四氟乙烯密封圈厚度2.9~3.6mm;
所述扭矩生成装置(4)由上下两部分组成,其中,上部分为第四圆柱体,下部分为第四正六棱柱,第四圆柱体中轴线和第四正六棱柱中轴线重合,第四圆柱体外侧圆柱面上端带有六个周向均布的第四矩形凸台,扭矩生成装置(4)的材料为弹簧钢;
扭矩生成装置(4)的第四圆柱体的中轴线与大导程螺钉(2)的回转体轴线重合,扭矩生成装置(4)位于大导程螺钉(2)的上端,扭矩生成装置(4)的第四正六棱柱位于大导程螺钉(2)的第二六边形凹槽中,扭矩生成装置(4)的六个第四矩形凸台位于战斗部带孔盖板(1)的六个第一矩形槽中;
扭矩生成装置(4)的第四圆柱体的直径为2.4~3.2mm;
扭矩生成装置(4)安装完成后,扭矩生成装置(4)的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置(4)的第四圆柱体发生顺时针相对转动,该转动角度为60~90度;
大导程螺钉(2)的第二外螺纹的导程为16~20mm,聚四氟乙烯密封圈与螺钉在环向上的相对运动距离大幅度减小,螺钉对聚四氟乙烯密封圈在相对运动距离上进行剪切作用和摩擦作用大幅度减小,避免聚四氟乙烯密封圈表面出现划伤和剪切破坏,保证密封的可靠性;
所述一种螺纹连接零件用端面密封装置的使用方法,包括以下步骤:
步骤1:将聚四氟乙烯密封圈(3)与战斗部带孔盖板(1)装配;
步骤2:将大导程螺钉(2)与战斗部带孔盖板(1)装配;
步骤3:将扭矩生成装置(4)与大导程螺钉(2)装配;
步骤4:顺时针旋转扭矩生成装置(4)的第四矩形凸台,从而对扭矩生成装置(4)的第四圆柱体施加顺时针的扭转力矩,扭矩生成装置(4)的第四圆柱体对扭矩生成装置(4)的第四正六棱柱施加顺时针的扭转力矩,扭矩生成装置(4)的第四正六棱柱对大导程螺钉(2)的第二六边形凹槽施加顺时针的扭转力矩,大导程螺钉(2)受到顺时针的扭转力矩,大导程螺钉(2)的第二外螺纹与战斗部带孔盖板(1)的第一内螺纹螺旋配合运动并产生轴向力,大导程螺钉(2)的第二上端圆柱体下端面压缩聚四氟乙烯密封圈(3)的上端面,实现密封;
步骤5:沿轴向推动扭矩生成装置(4)的第四矩形凸台,使扭矩生成装置(4)的六个第四矩形凸台全部进入战斗部带孔盖板(1)的六个第一矩形槽中,战斗部带孔盖板(1)的六个第一矩形槽卡主扭矩生成装置(4)的六个第四矩形凸台,使扭矩生成装置(4)的第四圆柱体中保持持久的扭转力矩,大导程螺钉(2)的第二上端圆柱体下端面对聚四氟乙烯密封圈(3)保持持久的压缩力,实现长久密封。
2.如权利要求1所述的螺纹连接零件用端面密封装置,其特征在于,扭矩生成装置(4)的第四圆柱体的直径为2.4mm;
扭矩生成装置(4)安装完成后,扭矩生成装置(4)的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置(4)的第四圆柱体发生顺时针相对转动,转动角度为60度;
大导程螺钉(2)的第二外螺纹的导程为16mm。
3.如权利要求1所述的螺纹连接零件用端面密封装置,其特征在于,扭矩生成装置(4)的第四圆柱体的直径为3.2mm;
扭矩生成装置(4)安装完成后,扭矩生成装置(4)的六个第四矩形凸台相对扭矩生成装置(4)的第四圆柱体发生顺时针相对转动,转动角度为90度;
大导程螺钉(2)的第二外螺纹的导程为20mm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115823089A (zh) * 2022-11-25 2023-03-21 昆明理工大学 一种防止螺钉压紧的件转动结构以及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87107868A (zh) * 1986-11-11 1988-05-25 三电有限公司 密封封闭容器孔的密封机构
EP0467070A1 (de) * 1990-06-15 1992-01-22 SFS Industrie Holding AG Schraube aus einem Schaft mit grosser Gewindesteigung und einem Schraubenkopf, zum Eindrehen in einen Unterbau geringer Auszugsfestigkeit
US6024422A (en) * 1997-05-16 2000-02-15 General Motors Corporation Large displacement variable pitch screw-driven system
CN202920325U (zh) * 2012-08-02 2013-05-08 田明波 骨骼固定用螺钉及其专用扳手
CN203146811U (zh) * 2012-12-07 2013-08-21 江苏赛德力制药机械制造有限公司 六角螺栓端面密封装置
CN204387052U (zh) * 2014-11-28 2015-06-10 焦作市焦冷氨阀有限公司 完全密封安全阀调节圈可调式紧定螺钉
CN105167835A (zh) * 2014-12-31 2015-12-23 天津正天医疗器械有限公司 锁定螺钉

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4472097A (en) * 1981-03-20 1984-09-18 Farathane, Inc. Torque limiting elastomeric fastener and seal
DE202013006220U1 (de) * 2013-07-10 2013-07-24 Boehringer Ingelheim International Gmbh Vorrichtung zur Realisierung einer Schraubverbindung
CN205744782U (zh) * 2016-06-23 2016-11-30 海盐瑞利紧固件有限公司 一种方便拆装的防松螺栓
FR3057920B1 (fr) * 2016-10-24 2018-10-12 Airbus Operations Procede d'installation d'un boulon avec une precontrainte en torsion

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87107868A (zh) * 1986-11-11 1988-05-25 三电有限公司 密封封闭容器孔的密封机构
EP0467070A1 (de) * 1990-06-15 1992-01-22 SFS Industrie Holding AG Schraube aus einem Schaft mit grosser Gewindesteigung und einem Schraubenkopf, zum Eindrehen in einen Unterbau geringer Auszugsfestigkeit
US6024422A (en) * 1997-05-16 2000-02-15 General Motors Corporation Large displacement variable pitch screw-driven system
CN202920325U (zh) * 2012-08-02 2013-05-08 田明波 骨骼固定用螺钉及其专用扳手
CN203146811U (zh) * 2012-12-07 2013-08-21 江苏赛德力制药机械制造有限公司 六角螺栓端面密封装置
CN204387052U (zh) * 2014-11-28 2015-06-10 焦作市焦冷氨阀有限公司 完全密封安全阀调节圈可调式紧定螺钉
CN105167835A (zh) * 2014-12-31 2015-12-23 天津正天医疗器械有限公司 锁定螺钉

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