頂壓式差動密封連接接口的製作方法

2023-09-16 16:08:35

專利名稱：頂壓式差動密封連接接口的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體或液體密封連接接口，尤其涉及一種差動密封連接接□。
背景技術：
現有的氣體或液體的壓力連接接口一般採用徑向密封和軸向密封。徑向密封採用錐管螺紋加上帶料或密封膠來密封，或者直接採用徑向密封圈密封；軸向密封採用單螺紋硬密封或加密封圈的螺紋式密封，或者直接採用螺栓組硬密封或加密封圈的法蘭式密封。這兩種密封方式的共同缺點是:靠螺紋或螺栓組擰緊產生固定的密封力，來達到密封效果；其密封后，兩個對接體是不能作相對運動，否則將會洩漏或有洩漏隱患。隨著接口長期受高壓影響，密封面易變形，密封力下降，此時接口處會產生洩漏。同時也無法解決密封后兩個對接體再做相對的軸向運動，如頂開或刺破膜片。對於含有高壓介質的帶膜片密封的連接體，現有連接接口只能做到先頂開或刺破，然後再密封，此時連接時高壓介質洩漏量大，安全性差，而且在高壓下進行密封連接可靠性差。如在接換家庭養魚用二氧化碳薄膜密封氣瓶時，刺破時會瞬間洩漏，會縮短氣瓶使用時間，如再密封不好，會大量洩漏結冰，凍傷手指。如與含有汙染和腐蝕介質的氣瓶連接時，對操作者存在安全隱患。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種頂壓式差動密封連接接口，該連接接口能在帶壓的單向閥或帶密封膜片的氣瓶上安全使用。為了實現上述技術目的，本實用新型採用如下技術方案:一種頂壓式差動密封連接接口，包括上本體、頂芯、彈簧、活塞、下本體、密封圈和端面密封件，所述上本體為頭肩形，頭部沿中心的圓周上開有若干個通孔，肩形內部為空腔，若干個通孔與空腔相通；下本體上部套接在上本體下部，下本體內部為空腔，下本體底部開有通口；所述上本體內腔和下本體內腔構成活塞腔，活塞腔內裝有彈簧和活塞，彈簧兩端分別抵接上本體內腔頂部和活塞頂部，活塞中間開有通孔，通孔內放置頂芯，通孔直徑大於頂芯直徑，頂芯一端穿過彈簧固定於上本體內中心部，活塞為上部面積大、下部面積小，活塞上部裝有密封圈與活塞腔壁構成徑向密封，活塞下部的底部裝有端面密封件，端面密封件與外部連接件構成端平面密封。所述下本體上部套接在上本體下部，兩者之間為螺紋連接。所述端面密封件被安裝在活塞底部槽內，端面密封件外側邊部被套裝在活塞底部的端面壓環壓住。所述下本體底部通口直徑大於端面密封件直徑。所述上本體頭部外側開有外螺紋，下本體底部通口內側開有內螺紋。[0012]本實用新型通過先密封后頂開通壓，能在帶壓的單向閥或帶密封膜片的氣瓶上安全使用，在連接的整個過程中無壓力介質洩漏。本實用新型與現有技術相比具有以下積極效果:I)不用各類工具能迅速的將各類常規接口和帶壓接口進行安全的連接。從而解決了常規低壓時密封力太大，高、中壓時螺紋長期壓並，密封材料變形可能使密封力下降，導致洩漏現象。2)連接接口的預密封結構安全和可靠，適用於不允許有介質洩漏的帶高壓、有汙染或腐蝕的場合，該連接接口能帶壓連接並且不會洩漏，解決了諸如連接口在頂開單向閥、刺破膜片等情況下瞬間壓力釋放過程中的密封問題。3)經在帶壓的單向閥或帶密封膜片的氣瓶上使用，其連接安全、可靠、無洩漏。

圖1為本實用新型頂壓式差動密封連接接口結構示意圖；圖2為圖1中A-A向剖視圖；圖3為本實用新型的頂芯為頂針的結構示意圖；圖中:1上本體，2頂芯，3彈簧，4活塞，5下本體，6密封圈，7端面密封件，8端面壓環；9薄膜，10單向閥，11氣瓶接口。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖1至圖3，一種頂壓式差動密封連接接口，包括上本體1、頂芯2、彈簧3、活塞4、下本體5、密封圈6、端面密封件7和端面壓環8 ;所述上本體I為頭肩形，頭部沿中心的圓周上開有若干個通孔，如為六個通孔，六個通孔沿頭形頂部中心點為圓心，直徑為一定值的圓周均勻分布，肩形內部為空腔，六個通孔與空腔相通；下本體5上部套接在上本體I下部，兩者之間為螺紋連接，下本體5內部為空腔，下本體5底部開有通口，通口與下本體5空腔相通。下本體5下部靠近底部開有一個小通氣孔，小通氣孔與下本體5空腔相通。所述上本體I內腔和下本體5內腔構成活塞腔，活塞腔內裝有彈簧3和活塞4，活塞4能在活塞腔內滑動，彈簧3兩端分別抵接上本體I內腔頂部和活塞4頂部，活塞4中間開有通孔，通孔內放置頂芯2，通孔直徑遠大於頂芯2直徑，頂芯2 —端穿過彈簧3固定於上本體I內中心部，該固定連接可以是頂芯2直接焊接在上本體I內部，也可以在上本體I內中心部開有圓孔和內螺紋，頂芯2穿過圓孔與之螺紋連接。所述活塞4為上部面積大、下部面積小，即活塞4頂部面積大，底部面積小；活塞4上部裝有密封圈6與活塞腔壁構成徑向密封，活塞4下部的底部裝有端面密封件7，端面密封件7被安裝在活塞4底部槽內，端面密封件7外側邊部被套裝在活塞4底部的端面壓環8壓住，端面密封件7被固定在活塞4底部，端面壓環8與活塞4下部底端為螺紋連接。端面密封件7與外部連接件構成端平面密封，即軸向密封。端面密封件7直徑小於所述下本體5底部通口直徑。所述下本體5與上本體I為螺紋連接，旋動下本體5可用於活塞4的軸向位移，下本體5也用以固定和連接外部氣路接口，帶動頂芯2的軸向位移。旋擰下本體5先使活塞4與氣瓶接口 11密封，並繼續旋緊可促使頂芯2刺破薄膜9。本實用新型的頂壓式差動密封連接接口的上本體I若干個通孔、上本體I內腔、活塞4內通孔與頂芯2之間的間隙、下本體5底部通口連通構成流體(或氣體)通道。所述上本體I頭部外側開有外螺紋與外部套管連接，下本體5底部通口內側開有內螺紋與外部連接件連接。所述的外部套管可以是連接管路的套管，也可以是外部連接件的測量表，如壓力表。所述外部連接件是指帶有介質壓力的氣瓶接口 11，氣瓶接口 11為單向閥10，則本實用新型的頂芯2頂部為圓形，如圖1所示，便於能頂開單向閥10 ;若氣瓶接口 11為薄膜9，則本實用新型的頂芯2頂部為針形，如圖3所示，便於能頂破薄膜9。本實用新型頂壓式差動密封連接接口的工作原理是:當本實用新型的連接接口與氣瓶接口 11連接，旋擰下本體5，通過彈簧3迫使活塞4底部端面密封件7的密封面與氣瓶接口 11相接觸，使活塞4端面與氣瓶接口 11端面密封。然後，再繼續旋擰下本體5，可促使頂芯2刺破密封膜片9，參見圖3，或促使頂芯2頂開單向閥10，參見圖1。因為端面已被密封，瞬間壓力都被密封在活塞腔內，這時介質壓力進入密封區域，通過活塞4生成的壓差造成向下合力，自動產生密封力，並隨壓力變化而變化，因面積差不變，壓力增大，密封力也會同比加大，從而達到自動密封效果。所述活塞4生成的壓差是由於活塞上部的徑向密封面積直徑大於活塞底部的端平面密封面積直徑，當帶壓力的介質到達由上本體和下本體內腔組成的活塞腔時，活塞上部徑向密封面積產生向下合力，大於活塞底部端平面密封面積的向上合力，兩個合力的差值，產生端面密封力。即兩個有效面積的差值乘介質壓力就是總合力並且方向向下，這總合力就是端面所需的密封力。其大小與面積差有關、與介質壓力有關。所述彈簧3的作用是當沒介質壓力時，彈簧3將先產生一個小的預壓密封力，將活塞4底部與外部連接件的連接處密封。即在壓力介質從無到有的瞬間前本實用新型的連接接口已與外部連接件密封，壓力介質因此不會洩漏。所述頂芯2在頂開或刺破動作前，本實用新型的連接接口與外部連接件已有密封力的產生，並已形成密封，所以頂芯2是在已密封的狀態下開始工作，介質壓力的緩慢和瞬間上升都不會造成洩漏，保證了使用的安全可靠。經帶壓密封膜片的家庭養魚用二氧化碳氣瓶上使用，結果表明，在連接的整個過程中無壓力介質洩漏，其連接安全、可靠，氣瓶使用壽命長。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種頂壓式差動密封連接接口，其特徵是:包括上本體(I)、頂芯(2)、彈簧(3)、活塞(4)、下本體(5)、密封圈(6)和端面密封件(7)，所述上本體(I)為頭肩形，頭部沿中心的圓周上開有若干個通孔，肩形內部為空腔，若干個通孔與空腔相通；下本體(5)上部套接在上本體(I)下部，下本體(5)內部為空腔，下本體(5)底部開有通口 ； 所述上本體(I)內腔和下本體(5)內腔構成活塞腔，活塞腔內裝有彈簧(3)和活塞(4)，彈簧(3)兩端分別抵接上本體(I)內腔頂部和活塞(4)頂部，活塞(4)中間開有通孔，通孔內放置頂芯(2)，通孔直徑大於頂芯(2)直徑，頂芯(2)—端穿過彈簧(3)固定於上本體(I)內中心部，活塞(4 )為上部面積大、下部面積小，活塞(4 )上部裝有密封圈(6 )與活塞腔壁構成徑向密封，活塞(4)下部的底部裝有端面密封件(7)，端面密封件(7)與外部連接件構成端平面密封。
2.根據權利要求1所述的頂壓式差動密封連接接口，其特徵是:所述下本體(5)上部套接在上本體(I)下部，兩者之間為螺紋連接。
3.根據權利要求1所述的頂壓式差動密封連接接口，其特徵是:所述端面密封件(7)被安裝在活塞(4 )底部槽內，端面密 封件(7 )外側邊部被套裝在活塞(4 )底部的端面壓環(8 )壓住。
4.根據權利要求1或2或3所述的頂壓式差動密封連接接口，其特徵是:所述下本體(5)底部通口直徑大於端面密封件(7)直徑。
5.根據權利要求4所述的頂壓式差動密封連接接口，其特徵是:所述上本體(I)頭部外側開有外螺紋，下本體(5)底部通口內側開有內螺紋。
專利摘要本實用新型涉及一種氣體或液體密封連接接口。一種頂壓式差動密封連接接口，包括上本體(1)、頂芯(2)、彈簧(3)、活塞(4)、下本體(5)、密封圈(6)和端面密封件(7)，上本體為頭肩形，頭部沿中心的圓周上開有若干個通孔，肩形內部為空腔，若干個通孔與空腔相通；下本體上部套接在上本體下部，下本體內部為空腔，下本體底部開有通口；上本體內腔和下本體內腔構成活塞腔，活塞腔內裝有彈簧和活塞，活塞中間開有通孔，通孔內放置頂芯，頂芯一端穿過彈簧固定於上本體內中心部，活塞為上部面積大、下部面積小，活塞上部裝有密封圈與活塞腔壁構成徑向密封，活塞下部的底部裝有端面密封件，端面密封件與外部連接件構成端平面密封。
文檔編號F17C13/00GK203082536SQ20132003165
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者金蘇友, 黃世澄, 金劍華, 唐順根, 餘群糧 申請人:上海減壓器廠有限公司