CN114083482A - 一种密封圈安装工装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封圈安装工装,包括:壳体,所述壳体内部存在空腔;密封圈套装件,所述密封圈套装件设置在所述空腔内;所述壳体上设置有接口,所述接口适于接收气体,从而使套设在所述密封圈套装件上的密封圈移动到预定的安装部位。由此可见,本发明的密封圈安装工装能够提高密封圈的安装速度,通过利用充气安装的方式提高了安装效率。

Description

一种密封圈安装工装
技术领域
本发明属于机械设备领域,具体涉及一种密封圈安装工装。
背景技术
在各种设备上广泛存在需要密封的场合,从而需要使用密封圈来实现密封。一般而言,密封圈都会紧密地套装在环槽之中。例如,对于轮速传感器而言,需要在其头部的环槽中套装密封圈。
目前套装密封圈的常规做法是借助于密封圈工装来手动地将密封圈套装到轮速传感器上。具体地,需要先人工将密封圈套在工装上,然后将工装与轮速传感器的头部连接,再将密封圈沿着工装推动到轮速传感器的头部,在密封圈被推入头部后,将工装与轮速传感器分离。
这种做法存在很多缺陷。由于整个环节完全依赖人工操作,且需要双手操作,容易出现多装现象;此外,人工装配效率低下,且员工易疲劳。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案。
一种密封圈安装工装,包括:
壳体,所述壳体内部存在空腔;
密封圈套装件,所述密封圈套装件设置在所述空腔内;
所述壳体上设置有接口,所述接口适于接收气体,从而使套设在所述密封圈套装件上的密封圈移动到预定的安装部位。
根据本发明的一个方面,还包括以可拆卸的方式固定连接至的密封圈套装件套筒部件,所述套筒部件支撑在所述壳体内部。
根据本发明的一个方面,所述密封圈套装件具有锥形部和直径恒定部,所述锥形部与所述套筒部件连接,待安装的密封圈设置在所述直径恒定部上。
根据本发明的一个方面,所述密封圈套装件还具有直径扩大部,所述直径扩大部的直径从与所述直径恒定部相同扩大至与待安装密封圈的密封圈安装槽的侧壁的直径相同。
根据本发明的一个方面,所述接口包括第一接口和第二接口,在所述壳体中设置有与所述第一接口连接的第一间隙和与所述第二接口连接的第二间隙,所述第一间隙适于将来自所述第一接口的气体引导至所述锥形部与所述直径恒定部连接处,所述第二间隙适于将来自所述第二接口的气体引导至所述直径扩大部与所述直径恒定部连接处。
根据本发明的一个方面,所述接口还包括第三接口,在所述壳体中设置有与第三接口连接的第三间隙,所述第三间隙适于将来自所述第三接口的气体引导至所述直径扩大部。
根据本发明的一个方面,所述套筒部件内部穿设有螺纹连接件,所述密封圈套装件通过与该螺纹连接件连接而固定值所述套筒部件。
根据本发明的一个方面,还包括检测元件,所述检测元件被配置为将检测到所述密封圈安装组件处于预定位置时,发出信号以控制使与所述接口连接的充气机构打开或关闭。
根据本发明的一个方面,所述套筒部件与操作部连接,在所述套筒部件与所述壳体的端壁之间设置有弹性元件;
在所述壳体上开设有第一槽和第二槽,所述操作部位能够在所述第一槽和第二槽内移动。
根据本发明的一个方面,所述密封圈安装工装还包括底座,所述壳体固定于所述底座上。
由此可见,本发明的密封圈安装工装能够提高密封圈的安装速度,通过利用充气安装的方式提高了安装效率。
本发明的其他优点将在下文结合附图进行的描述中得到进一步体现。
附图说明
图1是根据本发明实施例的密封圈安装工装的立体图。
图2是根据本发明实施例的密封圈安装工装的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
图1示出了根据本发明一实施例的密封圈安装工装的立体图。在图1中,附图标记1表示待装配密封圈的产品,该产品需要安装密封圈的一端插入到本发明的工装中。从图2中可以清楚地看出产品1与本发明的工装连接的部分具有一个凹槽,该凹槽即用于设置密封圈。作为一种示意性的示例,该产品可以是轮速传感器。显然地,本发明的工装也可以用于为其他类型的产品安装密封圈。优选地,本发明的工装适用于安装O型圈。
本发明的工装可以设置在底座20上,并由底座20例如通过螺纹紧固件等固定在其他固定部件上,例如工作台上。当然,底座20本身也可以作为工装的一个部件。在图1中,底座20包括两个连接部位,用于支撑本发明的工装,并将工装固定。
进一步地结合图2来描述本发明的工装。结合图1和图2可知,本发明的工装的一个主要部件是内部设置有空腔的壳体,在该空腔内容置有密封圈套装件2和套筒部件6,在壳体上则设置有一个或多个接口13。一个或多个密封圈3可以套装在密封圈套装件2上,而接口13则与外部气压源连接,能够向壳体的空腔内吹气。
本发明基于这样的发明构思:当壳体空腔内存在具有一定压力的气体时,密封圈会被撑开,并沿着密封圈套装件移动,最终进入到产品的凹槽内,从而完成密封圈的安装。
进一步地,为了提高安装效果,本发明还提出多个优选实施方案。以下基于各个主要部件来分别进行说明。
壳体
由图2可知,沿着轴线方向,壳体依次包括第一壳体5、第二壳体8、第三壳体9、第四壳体10以及第五壳体11。
第一壳体5基本上呈圆筒形结构,一端开口,另一端具有端壁。在开口的一端设置有内螺纹,用于与第二壳体8连接。在另一端的端壁上开设有孔,供将在下文描述的限位部件穿过。第一壳体5具有第一内径D1。在第一壳体5内部设置有将在下文描述的套筒部件6。
第二壳体8具有主体部,在主体部的两侧分别设置有外螺纹,一侧外螺纹与第一壳体5的内螺纹连接,另一侧外螺纹则与第三壳体9的内螺纹连接。第二壳体8的主体部具有第二内径D2,且第二内径D2小于第一内径D1。上文所述的套筒部件6穿过第二壳体8的内腔,并支撑在该主体部上。
第二壳体8还具有延伸部,该延伸部从主体部延伸,并在轴向上与第三壳体9的一部分重合。
第三壳体9的一部分用于接纳第二壳体8的延伸部,另一部分则延伸至第四壳体10内部。第三壳体9的用于接纳第二壳体8的延伸部的部分与第二壳体8的延伸部在轴向上部分重合,且在该部分重合的区段上二者共同形成具有一定长度的环形的径向间隙,在本文中称为“第一间隙”。第三壳体9在该部分重合的区段上设置有通孔,用于与第一接口13-1连接,并接收来自第一接口13-1的气体。气体进入该环形的径向间隙后,沿着该间隙流动。该间隙一端连接至第一接口13-1,另一端连接第三壳体9的空腔。图2中示出的一种具体结构是该轴向上具有一定长度的环形的径向间隙由一个沿轴向延伸的水平间隙和一个锥形的间隙组成。本领域技术人员可以设想其他可行的方式,只要能够将第一接口13-1与第三壳体9的空腔流体连通即可。例如,可以设置一个整体上呈锥形的间隙来连接二者。为描述方便,将该间隙与第一接口13-1连接的一端称为“入口”,与第三壳体9的空腔连接的一端称为“出口”。
通过将第一间隙设置成环形的间隙,密封圈受力均匀,安装更顺畅,且对密封圈也不会产生损坏。
优选地,为了保证气体不从壳体内部向外发生不期望的泄露,在第二壳体8和第三壳体9之间还设置有第一密封圈14。
第三壳体9的中部可以被用于支撑在底座20上。第三壳体9的另一端插入到第四壳体10的内部,并且该另一端与第四壳体10之间形成有第二间隙。该第二间隙可以形成为与第一间隙类似的结构。
在第四壳体10上设置有通孔,用于与第二接口13-2连接。第二接口13-2经由该通孔与第二间隙连接,而第二间隙的另一端则与壳体的空腔连接。第四壳体10与第三壳体9之间也可以通过螺纹连接来固定。同样地,为了保证气体不从壳体内部向外发生不期望的泄露,在第三壳体9和第四壳体10之间还设置有第二密封圈15。
第五壳体11的一端与第四壳体10螺纹连接,且其内部容纳有第四壳体10的一部分。在第五壳体11上设置有通孔,用于与第三接口13-3连接。第五壳体11与第四壳体10重合的部分形成有第三间隙,该间隙经由该通孔将第三接口13-3与壳体的内腔流体连通。同样地,在第四壳体10和第五壳体11之间可以设置有第三密封圈16,以保证气体不从壳体内部向外发生不期望的泄露。
以上仅仅是对壳体的一种可行的具体结构的描述。本领域技术人员也可以设想其他类型的结构,只要能够实现上文所述的功能即可。例如,上述壳体也可以由其他数量和/或构型的壳体部分组装而成或例如通过浇铸的方式来一体成型,或者通过其他任何可行的方式来制造。
套筒部件
套筒部件6设置在第一壳体5和第二壳体8的内部。具体地,套筒部件6具有主体部,在该主体部的一端设置有空腔,在空腔内可以设置有螺纹部或者卡合部等能够与密封圈套装件2固定连接的结构,从而使得当密封圈套装件2的一端伸入该空腔内后,能够快速地与套筒部件6固定连接。
优选地,如图2所示,由于在使用时需要将密封圈从密封圈套装件2伸入主体部空腔内的一端套装,因此最好将密封圈套装件2的整个外部都设置为光滑表面,以有利于密封圈套装到密封圈套装件2上。为此,在主体部中设置有空腔以容置螺纹连接件19,并在密封圈套装件2中相应地开设有与该螺纹连接件19上的外螺纹连接的内螺纹孔。
在套筒部件6的主体部的另一端设置有盘状部件,该盘状部件与第一壳体5的端壁之间设置有弹性元件7。设置在套筒部件6的盘状元件与第一壳体5的端壁之间的弹性元件7可以采用螺旋弹簧的形式。
在该盘状部件上连接有操作部12,该操作部穿过第一壳体5上的开口而能由操作人员在壳体外部来操作该盘状部件。如图1所示,操作部12可以是带有手柄的杆,该杆与套筒部件6的盘状部件连接,从而能够在外部操作该盘状部件。当然,该操作部也可以与套筒部件6的其他部分连接,而非必须与盘状部件连接,只要能够带动套筒部件6移动即可。
具体地,如图1所示,在第一壳体5上开设有两个平行的纵向槽,且这两个纵向槽之间通过横向槽连通。操作部12能够在第一壳体5上的槽内移动,并由此带动套筒部件6移动。在此,将图1中位于上部的较长的纵向槽称为“安装槽”,将位于下部的较短的纵向槽称为“工作槽”。
密封圈套装件
密封圈套装件2设置在壳体内部,并且一端伸入到套筒部件6的主体部内部,通过螺纹连接或者卡接等方式与套筒部件6一体连接。在密封圈套装件上套设有用于安装到产品1上的密封圈3。在密封圈套装件2上可以预先套设多个依次排列的密封圈3,从而提高安装效率。
密封圈套装件2整体上呈杆状结构。优选地,密封圈套装件2的不同区段的外径并不相同。在与套筒部件6的主体部连接的部分,密封圈套装件设置成锥形结构。相应地,主体部中容纳该锥形结构的部分呈互补的形状。由于锥形结构具有自动对中的特点,因此这种锥形互补结构能够有利于密封圈套装件与套筒部件的快速连接。
与密封圈套装件的锥形结构相邻的一段是直径保持恒定的部分。多个密封圈3套在该部分上。
在此,从图2中可以清楚地看出,在密封圈套装件2的锥形结构末端处第三壳体9的内部设置有凸出部。该凸出部的一侧与第一间隙的出口相邻。该凸出部的另一侧则是密封圈套装件的直径恒定部分。
在密封圈套装件2的直径恒定部分的另一侧,设置有直径扩大部,该直径扩大部的直径从直径恒定扩大至与待安装密封圈的产品1的密封圈安装槽的侧壁直径相同或者大于该侧壁的直径。
密封圈套装件2的一个端部设置有与产品1配合的结构,以便与产品1连接。
工作过程
基于图1和图2所示的结构,本发明的密封圈安装工装安装密封圈的过程如下。
将操作部12移动到图1所示的安装槽的左侧部分。此时,套筒部件6在壳体内处于相对而言靠近第五壳体11的位置。
在密封圈套装件2上套设多个依次排列的密封圈3,然后将密封圈套装件2伸入壳体中,使密封圈套装件2的端部的锥形结构伸入到套筒部件的锥形互补结构中,并使得密封圈套装件2与套筒部件固定连接。
将操作部12从安装槽移动到工作槽中。此时密封圈安装工装已经就绪,可以进行密封圈的安装。
随后,将产品1沿着密封圈套装件2的轴向移动,在进入到密封圈套装件2端部的配合结构后,充气机构可以通过接口来给壳体内部充气,带有压力的气体从第一接口13-1、第二接口13-2和第三接口13-3分别沿着第一间隙、第二间隙、第三间隙进入到壳体内部。这里例如可以通过设置光电传感器来检测产品1的位置而实现,也可以通过设置其他任何可行的触发机构来实现。随后产品1继续移动,从而带动密封圈套装件2沿着轴向移动,进而带动套筒部件移动。当套筒部件沿轴向移动达到最大位置A时,充气机构停止充气。这例如可以通过在位置A处设置一个微动开关来实现对充气机构的关闭,也可以通过设置其他任何可行的方式来关闭充气机构。
在密封圈套装件2沿着轴向移动的过程中,弹性元件7提供复位功能。
在充气过程中,套设在密封圈套装件2上的密封圈在气体的作用下被撑开,并且沿着轴向向着产品1移动,直至移动到产品1中用于安装密封圈的凹槽中,从而完成密封圈的安装。
优选地,充气机构以一定时间间隔断续地进行充气,以避免持续充气而使得在一次安装过程中吹出多个密封圈。
当密封圈套装件2上的密封圈被使用完后,通过将操作部12从工作槽移动到安装槽中,此时可以将密封圈套装件2从套筒部件6上拆卸下来。
在图2中,用附图标记3示出的密封圈是离产品1最远的一个密封圈,而用附图标记4表示的密封圈则是即将进入产品1的凹槽中的密封圈。
从图2中可以看出,在第一壳体5的端壁中穿设有调节螺柱18,该调节螺柱18可以轴向移动,从而调节对套筒部件6的限位位置。当调节螺柱18移动到预定位置时,可以是通过锁紧螺母17实现锁紧。
通过调节螺柱18、螺纹连接件19,可以适配不同的密封圈安装件2的尺寸,从而实现不同密封圈的安装。
在实际操作时,可以由操作人员用一只手手持产品1并将其移动的方式来安装密封圈。也可以采用全自动化的方式,例如设置轴向加压机构,或者采用机械臂的形式,使产品1自动地沿着密封圈套装件2的轴向移动,完全自动化地完成整个安装过程。
参考以上的示意性实施例已经对本发明做出了清楚、完整的说明,本领域技术人员应当理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,通过对所公开的技术方案的修改可以设想各种其它的实施例。这些实施例应当被理解成落在本发明的基于权利要求和其任何等同技术方案所确定的范围之内。

Claims (10)

1.一种密封圈安装工装,包括:
壳体,所述壳体内部存在空腔;
密封圈套装件,所述密封圈套装件设置在所述空腔内;
其特征在于,
所述壳体上设置有接口,所述接口适于接收气体,从而使套设在所述密封圈套装件上的密封圈移动到预定的安装部位。
2.根据权利要求1所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
还包括以可拆卸的方式固定连接至的密封圈套装件套筒部件,所述套筒部件支撑在所述壳体内部。
3.根据权利要求2所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述密封圈套装件具有锥形部和直径恒定部,所述锥形部与所述套筒部件连接,待安装的密封圈设置在所述直径恒定部上。
4.根据权利要求3所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述密封圈套装件还具有直径扩大部,所述直径扩大部的直径从与所述直径恒定部相同扩大至与待安装密封圈的密封圈安装槽的侧壁的直径相同。
5.根据权利要求4所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述接口包括第一接口和第二接口,在所述壳体中设置有与所述第一接口连接的第一间隙和与所述第二接口连接的第二间隙,所述第一间隙适于将来自所述第一接口的气体引导至所述锥形部与所述直径恒定部连接处,所述第二间隙适于将来自所述第二接口的气体引导至所述直径扩大部与所述直径恒定部连接处。
6.根据权利要求5所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述接口还包括第三接口,在所述壳体中设置有与第三接口连接的第三间隙,所述第三间隙适于将来自所述第三接口的气体引导至所述直径扩大部。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述套筒部件内部穿设有螺纹连接件,所述密封圈套装件通过与该螺纹连接件连接而固定值所述套筒部件。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
还包括检测元件,所述检测元件被配置为将检测到所述密封圈安装组件处于预定位置时,发出信号以控制使与所述接口连接的充气机构打开或关闭。
9.根据权利要求2-6中任一项所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述套筒部件与操作部连接,在所述套筒部件与所述壳体的端壁之间设置有弹性元件;
在所述壳体上开设有第一槽和第二槽,所述操作部位能够在所述第一槽和第二槽内移动。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的一种密封圈安装工装,其特征在于,
所述密封圈安装工装还包括底座,所述壳体固定于所述底座上。
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