一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝的製作方法

2023-07-29 16:22:51

一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其包括活塞杆、下拉套、活塞套和封堵膠圈；所述活塞套端面上開有為盲孔的第一頭孔，在所述第一頭孔的底部還開有貫穿該活塞套的第一桿孔，所述第一頭孔的孔徑大於第一桿孔的孔徑，所述下拉套置於該第一頭孔內並與其內壁滑動配合；所述下拉套端面上開有為盲孔的第二頭孔，在所述第二頭孔的底部還開有貫穿所述下拉套的第二桿孔，且所述第二頭孔的孔徑大於第二桿孔的孔徑，所述下拉套的頂端外壁環設有凸臺，所述封堵膠圈環套在所述下拉套的外側壁上，且該封堵膠圈一端抵接在活塞套的外端面上，其另一端與所述凸臺底部抵接。本發明為適用多種規格和多種材質閥體接口的氣密檢測工裝。
【專利說明】一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝

【技術領域】
[0001]本發明屬於閥體接口氣密性檢測領域，尤其是涉及一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝。

【背景技術】
[0002]現代實用氣動技術是以氣動自動化為主體，將機械自動化、電氣自動化以及有些場合會包括的液壓自動化緊密結合為一體的一種最先進的傳動與控制技術。其應用領域已不局限於普通機械、工具機、汽車等一般工業領域，還迅速向有超乾燥、超潔淨、高真空、節能環保、聞頻、聞速、聞精度等要求的電子半導體、科學生命、食品飲料、航天航空等眾多領域擴展。多種氣動元件組成氣動迴路，其中電磁閥、比例閥、針形閥等閥體元件控制系統迴路的通斷、調壓和調速是氣動系統中的關鍵控制元件。閥體洩漏會引起高壓傷人和損壞設備等問題，而特殊氣體的洩漏更會造成環境汙染。因此，各類閥體研製成功後，其氣密性檢測尤為重要。
[0003]各類控制閥體在氣動迴路系統中為保證其密封性，閥體與通路的連接固定方式多採用密封螺紋結構和法蘭結構兩種形式；部分閥體，其主要應用在航空航天、深水探油等行業，由於作業條件及操作環境影響，其連接形式為光孔結構的特殊接口 ；對光孔結構的閥體傳統氣密檢測通常採用氣缸或肘夾推壓進行封堵，此類方法對閥體材質要求較高，不能擠壓或高精度加工的閥體則不適合採用；同時，由於環境條件的變化，溫差造成的產品形變使得傳統操作方法無法滿足精確檢測閥體氣密性的要求。


【發明內容】

[0004]本發明要解決的問題是適用多種規格和多種材質閥體接口的氣密檢測工裝。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，包括活塞杆、下拉套、活塞套和封堵膠圈；
[0006]所述活塞套端面上開有為盲孔的第一頭孔，在所述第一頭孔的底部還開有貫穿該活塞套的第一桿孔，所述第一頭孔的孔徑大於第一桿孔的孔徑，所述下拉套置於該第一頭孔內並與其內壁滑動配合；
[0007]所述下拉套端面上開有為盲孔的第二頭孔，在所述第二頭孔的底部還開有貫穿所述下拉套的第二桿孔，且所述第二頭孔的孔徑大於第二桿孔的孔徑，所述下拉套的頂端外壁環設有凸臺，所述封堵膠圈環套在所述下拉套的外側壁上，且該封堵膠圈一端抵接在活塞套的外端面上，其另一端與所述凸臺底部抵接；
[0008]所述活塞杆包括杆體和所述杆體頂端的活塞桿頭部，所述活塞桿頭部的直徑大於所述杆體的直徑，該活塞杆依次穿射過第二桿孔和第一桿孔且其活塞桿頭部置於所述第二頭孔內，貫穿所述活塞杆開有檢測通道，該檢測通道的一端與下拉套的第二頭孔連通。
[0009]進一步，所述活塞套的第一頭孔底面與下拉套的底面之間形成一環形的放置空間，在該放置空間內內設有彈簧，且該彈簧的一端與第一頭孔的底面連接，另一端與下拉套的底面連接，所述活塞桿頭部的一端面與下拉套的第二頭孔底面形成一密閉的驅動間隙，所述活塞杆上還貫穿開有一驅動通道，該驅動通道與所述驅動間隙連通，所述活塞桿頭部的側壁與所述下拉套的第二頭孔內壁滑動密封。
[0010]進一步，所述活塞桿頭部的側壁與下拉套的第二頭孔內壁通過密封膠圈滑動密封，所述活塞杆上還開有一洩漏通道，所述洩漏通道包括第一道口、第二道口、第三道口和第四道口，所述第一道口和第二道口均設於活塞桿頭部的側壁上且分別鄰近所述密封膠圈，所述洩漏通道通過其第三道口與外界連通，所述第四道口位於活塞桿頭部的端面上且該第四道口處密封一封堵鋼球。
[0011]進一步，所述活塞杆的杆體外壁上套有一阻擋卡盤，該阻擋卡盤的一端面與所述活塞套的底部端面鄰近，所述活塞杆的杆體側壁與所述第一桿孔的孔壁間隙配合。
[0012]進一步，所述阻擋卡盤上開有連通孔，該連通孔為通孔，所述洩漏通道的第三道口與阻擋卡盤上的連通孔連通。
[0013]進一步，所述活塞杆上開有安全放置通槽，該安全放置通槽與檢測通道連通，在所述安全放置通槽內設有一排放安全閥，該排放安全閥調節檢測通道內的壓力，此排放安全閥的安全閥杆一端抵接在安全放置通槽與檢測通道的連通處。
[0014]進一步，還包括一電磁閥，該電磁閥控制驅動通道的開閉。
[0015]進一步，所述第一頭孔、第一桿孔、第二頭孔、第二桿孔以及活塞杆的中心線共線。
[0016]進一步，所述活塞套的第一頭孔側壁上還設有一光電傳感器，該光電傳感器的檢測方向與所述活塞套的中軸線平行。
[0017]進一步，所述活塞套的端面上開有環形的容置槽，所述封堵膠圈的一端抵接在該容置槽內且該端的橫截面直徑大於該封堵膠圈其他部分的橫截面直徑，環繞所述封堵膠圈內側壁開有膠圈凹槽。
[0018]本發明具有的優點和積極效果是:
[0019](I)本工裝與現有氣密測試工裝設計不同，針對非密封螺紋結構和非法蘭結構的光孔接口結構，可進行非硬性接觸式的漲緊密封。
[0020](2)膠圈漲緊結構採用漲緊封堵膠圈固定在產品上，無需使用螺釘緊固，降低了勞動強度，減少了檢測節拍，提高了工作效率。
[0021](3)針對環節溫度變化引起的產品形變，採用氣動調節的方法進行了規避，即當溫度升高產品接口變大時，本工裝可根據產品的變化繼續下拉所述的下拉套，從而使得封堵膠圈繼續對產品漲緊，進而降低了環境條件對氣密檢測工裝的使用影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的結構剖視圖；
[0023]圖2是本發明的洩漏通道的結構剖視圖；
[0024]圖3是排放安全閥與檢測通道的連接關係示意圖；
[0025]圖4是本發明的結構安裝圖；
[0026]圖5是電磁閥控制驅動通道啟閉的電路示意圖。
[0027]圖中:
[0028]1、活塞杆11、活塞桿頭部 121、?封I父圈 12、檢測通道
[0029]13、驅動通道131、驅動間隙14、過線通道15、洩漏通道
[0030]1541、封堵鋼球151、第一道口2、下拉套21、放置空間
[0031]3、活塞套4、封堵膠圈41、膠圈凹槽5、阻擋卡盤
[0032]6、彈簧7、電磁閥71、開關按鈕72、按鈕壓板
[0033]8、排放安全閥81、安全膠圈82、安全閥杆83、安全堵帽
[0034]84、安全彈簧9、光電傳感器91、旋銷111、活塞膠圈
[0035]152、第二道口153、第三道口154、第四道口101、氣源
[0036]102、控制電源

【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細說明。
[0038]如圖1-4所示，一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其包括活塞杆1、下拉套2、活塞套3和封堵膠圈4 ；
[0039]所述活塞套3端面上開有為盲孔的第一頭孔，在所述第一頭孔的底部的中心處還開有貫穿該活塞套的第一桿孔，所述第一頭孔的孔徑大於第一桿孔的孔徑，所述下拉套2置於該第一頭孔內並與其內壁滑動配合；
[0040]所述下拉套2端面上開有為盲孔的第二頭孔，在所述第二頭孔的底部的中心處還開有貫穿所述下拉套2的第二桿孔，且所述第二頭孔的孔徑大於第二桿孔的孔徑，所述下拉套2的頂端外壁環設有凸臺，所述封堵膠圈4環套在所述下拉套2的外側壁上，所述活塞套3的端面上開有環形的容置槽，所述封堵膠圈4的一端抵接在該容置槽內且該端的橫截面直徑大於該封堵膠圈4其他部分的橫截面直徑，該封堵膠圈4的另一端與凸臺底部端面抵接，環繞所述封堵膠圈4內側壁開有膠圈凹槽41 ；
[0041]所述活塞杆I包括杆體和所述杆體頂端的活塞桿頭部11，所述活塞桿頭部11的直徑大於所述杆體的直徑，該活塞杆I依次穿射過第二桿孔和第一桿孔且其活塞桿頭部11置於所述第二頭孔內，貫穿所述活塞杆I開有檢測通道12，該檢測通道12的一端與下拉套2的第二頭孔連通。
[0042]所述活塞杆I的杆體與下拉套2的第二頭孔的孔壁之間還套有一活塞膠圈111，保證其密封性。
[0043]所述活塞套3的第一頭孔底面與下拉套2的底面之間形成一環形的放置空間21，在該放置空間內21內設有彈簧6，且該彈簧6的一端與第一頭孔的底面連接，另一端與下拉套2的底面連接，所述活塞桿頭部11的一端面與下拉套2的第二頭孔底面形成一密閉的驅動間隙131，所述活塞杆I上還貫穿開有一驅動通道13，該驅動通道13與所述驅動間隙131連通，所述活塞桿頭部11的側壁與所述下拉套2的第二頭孔內壁滑動密封；
[0044]所述彈簧6壓縮力應大於密封膠圈121以及活塞膠圈111對下拉套2和活塞套3相對運動時產生的摩擦力。
[0045]所述活塞桿頭部11的直徑大於該活塞杆I其他部分的直徑，同時活塞桿頭部11的直徑與下拉套2中的第二頭孔的直徑配合，且所述活塞杆1、活塞套3以及下拉套2均共軸線，該下拉套2、活塞套3以及活塞杆I之間的加工配合精度應在0.2到0.4_範圍內；
[0046]所述活塞桿頭部11的側壁與下拉套2的第二頭孔內壁通過密封膠圈121滑動密封，所述活塞杆I上還開有一洩漏通道15，所述洩漏通道15包括第一道口、第二道口、第三道口和第四道口，所述第一道口和第二道口均設於活塞桿頭部11的側壁上且分別鄰近所述密封膠圈121，或者在活塞桿頭部11外壁套有的密封膠圈121可為兩個，故而第一道口和第二道口可分別設於兩個密封膠圈121之間，所述洩漏通道15通過其第三道口與外界連通，所述第四道口位於活塞桿頭部11的端面上且該第四道口通過一封堵鋼球151密封。
[0047]所述活塞杆I的杆體外壁上套有一阻擋卡盤5，該阻擋卡盤5的一端面與所述活塞套3的底部端面鄰近，所述活塞杆I的杆體側壁與所述第一桿孔的孔壁間隙配合；當活塞杆I與活塞套3發生相對運動的時候，阻擋卡盤5就起到了限位的作用，限制了活塞杆I和活塞套3過多的發生相對移動。
[0048]所述阻擋卡盤5上開有連通孔，該連通孔為通孔，所述洩漏通道15的第三道口與阻擋卡盤5上的連通孔連通，在檢測洩漏的時候可通過與阻擋卡盤5連接即可做到。
[0049]所述活塞杆I上開有安全放置通槽，該安全放置通槽與檢測通道12連通，在所述安全放置通槽內設有一排放安全閥8，該排放安全閥8調節檢測通道12內的壓力，此排放安全閥8的安全閥杆82 —端抵接在安全放置通槽與檢測通道12的連通處；
[0050]所述排放安全閥8的內部構造與一般的安全閥相同，所述排放安全閥8包括安全閥杆82、安全膠圈81、安全堵帽83以及安全彈簧84，所述安全閥杆82的一端套有安全膠圈81且抵接在安裝通槽與檢測通道12連通處，該安全閥杆82的另一端套有安全彈簧84，所述安全彈簧84 —端抵接在安全閥杆82處，另一端抵接在安全堵帽83處，所述安全堵帽83上開有穿孔，所述安全閥杆82通過該穿孔置於該安全堵帽83的內部，其中安全膠圈81可採用硬度40到60°的氟膠或矽膠，根據排放壓力要求計算選擇安全彈簧84。
[0051]本工裝還包括一電磁閥7，該電磁閥7控制驅動通道13的開閉，所述電磁閥7的開關按鈕71通過按鈕壓板72固定在活塞杆I的杆體外壁上，所述按鈕壓板72上設有按鈕凹槽，該按鈕凹槽用於卡滯開關按鈕71。
[0052]所述活塞套3的第一頭孔側壁上還設有一通過旋銷91固定的光電傳感器9，該光電傳感器9的檢測方向與所述活塞套3的中軸線平行；
[0053]所述活塞杆I上還開有過線通道14，該過線通道14的作用是用來過電磁閥7使用到的電線。
[0054]本工裝的光電傳感器9和電磁閥7均可通過控制器控制。
[0055]本實施例的工作原理:
[0056]手持驅動通道13已經和氣源101連通的本工裝，在封堵膠圈4外壁套上產品，該產品可抵接在活塞套端面上的容置凹槽內，這樣封堵膠圈4對該產品的密封更好，光電傳感器9用來檢測產品是否安裝到位，確定安裝完成後，開啟產品的測試氣源101，可通過電磁閥7控制一個氣源101提供另個作用，並保證被測產品是關閉狀態；
[0057]可通過控制器發射的啟動信號，控制電磁閥7開啟，或者通過手動啟動電磁閥7的開關按鈕71，保證驅動通道13與氣源101的連接暢通，氣源101通過活塞杆I內的驅動通道13進入驅動間隙131內，而由於活塞套3為固定的，故而氣體產生的壓力作用在下拉套2的第二頭孔底部，致使下拉套2壓縮彈簧6產生形變而向著驅動間隙131變大方向運動，此時封堵膠圈4發生變形，封堵膠圈4變形的封堵受力點擠壓產品內壁，形成緊固封堵，從而產品與下拉套2的第二頭孔之間形成密閉腔室，然後通過電磁閥7關閉驅動通道13與氣源101的連接；
[0058]其次，檢測通道12與檢測氣密性的儀器連接，而當出現洩漏氣體時，洩漏氣體通過活塞杆I的檢測通道12進入檢測儀器，判定測試結果；
[0059]當洩漏氣體超壓過大時，洩漏氣壓大於安全彈簧84的壓縮力，此時安全閥杆82帶動安全膠圈81開啟，進而將過壓氣體排出；
[0060]長期使用本工裝會導致活塞膠圈111和密封膠圈121的磨損，造成產品與工裝之間的密封不嚴，操作人員可通過檢測洩漏通道15是否有氣體排出來判定更換活塞膠圈111、密封膠圈121與否的依據；
[0061]測試完畢，下拉套2第二頭孔中的氣體通過啟動電磁閥7，保證驅動通道13通過電磁閥7與外界連通而排出氣體，彈簧6推動下拉套2回到初位，封堵膠圈4形變正常，手動取出檢測工裝，測試完畢。
[0062]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本專利涵蓋範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:包括活塞杆(I)、下拉套(2)、活塞套(3)和封堵膠圈⑷； 所述活塞套(3)端面上開有為盲孔的第一頭孔，在所述第一頭孔的底部還開有貫穿該活塞套的第一桿孔，所述第一頭孔的孔徑大於第一桿孔的孔徑，所述下拉套(2)置於該第一頭孔內並與其內壁滑動配合； 所述下拉套(2)端面上開有為盲孔的第二頭孔，在所述第二頭孔的底部還開有貫穿所述下拉套(2)的第二桿孔，且所述第二頭孔的孔徑大於第二桿孔的孔徑，所述下拉套(2)的頂端外壁環設有凸臺，所述封堵膠圈(4)環套在所述下拉套(2)的外側壁上，且該封堵膠圈(4)一端抵接在活塞套(3)的外端面上，其另一端與所述凸臺底部抵接； 所述活塞杆(I)包括杆體和所述杆體頂端的活塞桿頭部(11)，所述活塞桿頭部(11)的直徑大於所述杆體的直徑，該活塞杆(I)依次穿射過第二桿孔和第一桿孔且其活塞桿頭部(11)置於所述第二頭孔內，貫穿所述活塞杆(I)開有檢測通道(12)，該檢測通道(12)的一端與下拉套(2)的第二頭孔連通。
2.根據權利要求1所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述活塞套(3)的第一頭孔底面與下拉套(2)的底面之間形成一環形的放置空間(21)，在該放置空間內(21)內設有彈簧￠)，且該彈簧￠)的一端與第一頭孔的底面連接，另一端與下拉套(2)的底面連接，所述活塞桿頭部(11)的一端面與下拉套(2)的第二頭孔底面形成一密閉的驅動間隙(131)，所述活塞杆(I)上還貫穿開有一驅動通道(13)，該驅動通道(13)與所述驅動間隙(131)連通，所述活塞桿頭部(11)的側壁與所述下拉套(2)的第二頭孔內壁滑動密封。
3.根據權利要求1或2所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述活塞桿頭部(11)的側壁與下拉套(2)的第二頭孔內壁通過密封膠圈(121)滑動密封，所述活塞杆(I)上還開有一洩漏通道(15)，所述洩漏通道(15)包括第一道口、第二道口、第三道口和第四道口，所述第一道口和第二道口均設於活塞桿頭部(11)的側壁上且分別鄰近所述密封膠圈(121)，所述洩漏通道(15)通過其第三道口與外界連通，所述第四道口位於活塞桿頭部(11)的端面上且該第四道口處密封一封堵鋼球(151)。
4.根據權利要求3所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述活塞杆(I)的杆體外壁上套有一阻擋卡盤(5)，該阻擋卡盤(5)的一端面與所述活塞套(3)的底部端面鄰近，所述活塞杆(I)的杆體側壁與所述第一桿孔的孔壁間隙配合。
5.根據權利要求4所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述阻擋卡盤(5)上開有連通孔，該連通孔為通孔，所述洩漏通道(15)的第三道口與阻擋卡盤(5)上的連通孔連通。
6.根據權利要求1所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述活塞杆(I)上開有安全放置通槽，該安全放置通槽與檢測通道(12)連通，在所述安全放置通槽內設有一排放安全閥(8)，該排放安全閥(8)調節檢測通道(12)內的壓力，此排放安全閥(8)的安全閥杆(82) —端抵接在安全放置通槽與檢測通道(12)的連通處。
7.根據權利要求2所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:還包括一電磁閥(7)，該電磁閥(7)控制驅動通道(13)的開閉。
8.根據權利要求1所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述活塞套(3)的第一頭孔側壁上還設有一光電傳感器(9)，該光電傳感器(9)的檢測方向與所述活塞套(3)的中軸線平行。
9.根據權利要求1所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述活塞套(3)的端面上開有環形的容置槽，所述封堵膠圈(4)的一端抵接在該容置槽內且該端的橫截面直徑大於該封堵膠圈(4)其他部分的橫截面直徑，環繞所述封堵膠圈(4)內側壁開有膠圈凹槽(41)。
10.根據權利要求1所述的一種用於光孔接口形式閥體的氣密性測試工裝，其特徵在於:所述第一頭孔、第一桿孔、第二頭孔、第二桿孔以及活塞杆(I)的中心線共線。
【文檔編號】G01M3/02GK104316271SQ201410613904
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】關鑫, 劉訓省 申請人:天津博益氣動股份有限公司