一种压缩膨胀式管口内径高压密封装置及密封方法.pdf

本发明公开了一种压缩膨胀式管口内径高压密封装置及密封方法，装置包括：气缸本体，气缸本体的顶部设有插设并封堵于待密封件的密封管口的内壁的支撑座；活塞组件，包括活塞本体及活塞杆，活塞本体设于气缸本体内，活塞杆贯穿气缸本体的顶部及支撑座，活塞杆的第一端固定于所述活塞本体的顶部，所述活塞杆的第二端设有插设并封堵于所述待密封件的密封管口的内壁的压盘，所述压盘、所述支撑座及所述密封管口的内壁之间设有密封圈。通过向所述腔室内充注压缩气体，使所述活塞本体和所述活塞杆向下移动，从而使设于活塞杆第二端的压盘向下压缩密封圈，使密封圈膨胀并密封住待密封件的密封管口的内径。

权利要求书
1.  一种压缩膨胀式管口内径高压密封装置，其特征在于，包括：
一气缸本体，所述气缸本体的内部设有一腔室，所述气缸本体上设有 连通所述腔室内部顶部与所述腔室外部的气体接头，所述气缸本体的顶部 设有插设并封堵于待密封件的密封管口的内壁的支撑座；
一活塞组件，包括设于所述腔室内的一活塞本体及设于所述活塞本体 上的一活塞杆，所述活塞本体的侧壁上下往复运动于所述腔室的内壁上， 所述活塞杆贯穿所述气缸本体的顶部及所述支撑座，所述活塞杆的第一端 固定于所述活塞本体的顶部，所述活塞杆的第二端设有插设并封堵于所述 待密封件的密封管口的内壁的压盘，所述压盘、所述支撑座及所述密封管 口的内壁之间形成一填充空间；
一密封圈，所述密封圈填充于所述填充空间内，用于密封所述待密封 件的密封管口的内径。

2.  如权利要求1所述的压缩膨胀式管口内径高压密封装置，其特征在 于：所述气缸本体包括底部开口的一缸体及封闭于所述缸体底部开口上的 一底座，所述底座与所述缸体围设形成所述腔室，所述支撑座设于所述缸 体的顶部。

3.  如权利要求2所述的压缩膨胀式管口内径高压密封装置，其特征在 于：所述缸体的顶部开设有对应所述活塞杆的第一贯孔，所述支撑座上开 设有对应所述第一贯孔的第二贯孔，所述活塞杆贯穿于所述第一贯孔和所 述第二贯孔，所述第一贯孔与所述活塞杆之间设有活塞杆密封圈。

4.  如权利要求3所述的压缩膨胀式管口内径高压密封装置，其特征在 于：所述活塞本体的底部与所述底座的上表面之间形成有供所述活塞本体 上下往复运动的活动空间，所述活动空间内设有压缩弹簧，所述活塞本体 的底部与所述底座的上表面之间形成有供所述活塞本体上下往复运动的活 动空间，所述缸体的侧壁底部位置开设有连通所述活动空间与所述缸体外 部的气槽。

5.  如权利要求4所述的压缩膨胀式管口内径高压密封装置，其特征在 于：所述活塞本体的底部对应所述压缩弹簧的上端设有第一容槽，所述底 座的上表面对应所述压缩弹簧的下端设有第二容槽。

6.  如权利要求5所述的压缩膨胀式管口内径高压密封装置，其特征在 于：所述底座上设有一限位螺钉，所述限位螺钉的顶部抵顶于所述活塞本 体的底部。

7.  如权利要求1～6中任一项所述的压缩膨胀式管口内径高压密封装 置，其特征在于：所述活塞本体的侧壁与所述气缸本体的所述腔室的内壁 之间设有活塞密封圈。

8.  一种压缩膨胀式管口内径高压密封方法，其特征在于，包括：
提供一气缸本体，所述气缸本体的内部设有一腔室，所述气缸本体上 设有连通所述腔室顶部与所述腔室外部的气体接头，所述气缸本体的顶部 设有一支撑座，将所述支撑座插设并封堵于待密封件的密封管口的内壁；
于所述气缸本体上安装一活塞组件，所述活塞组件包括设于所述腔室 内的一活塞本体及设于所述活塞本体上的一活塞杆，所述活塞本体的侧壁 上下往复运动于所述腔室的内壁上，所述活塞杆贯穿所述气缸本体的顶部 及所述支撑座，所述活塞杆的第一端固定于所述活塞本体的顶部，所述活 塞杆的第二端设有一压盘，将所述压盘插设并封堵于所述待密封件的密封 管口的内壁，使所述压盘、所述支撑座及所述密封管口的内壁之间形成一 填充空间；
于所述填充空间内安装一密封圈；
通过所述气体接头向所述腔室内充注压缩气体，使所述活塞本体和所 述活塞杆向下移动；
设于所述活塞杆第二端的压盘向下压缩所述密封圈，使所述密封圈膨 胀并密封住所述待密封件的密封管口的内径。

9.  如权利要求8所述的压缩膨胀式管口内径高压密封方法，其特征在 于：在所述底座上设置一限位螺钉，使所述限位螺钉的顶部抵顶于所述活 塞本体的底部，在向所述腔室内充注所述压缩气体前，通过调节所述限位 螺钉的顶部的位置调节所述密封圈的压缩量。

10.  如权利要求9所述的压缩膨胀式管口内径高压密封方法，其特征 在于：在所述活塞本体的底部与所述底座的上表面之间设置压缩弹簧，用 于在所述待密封件解除密封后，复位所述活塞本体而释放所述密封圈。

说明书一种压缩膨胀式管口内径高压密封装置及密封方法
技术领域
本发明涉及高压密封的技术领域，尤其涉及一种压缩膨胀式管口内径 高压密封装置及密封方法。
背景技术
在高压密封捡微漏测试中，特别是类似于汽车发动机燃油分配器高压 氦气高精度捡微漏中，对容置待测件的容器型腔的密封性能要求很高，一 般的采用在容器型腔的密封口直接填充密封塞的方式无法满足高压密封的 性能要求，而且密封塞在反复使用中，与容器型腔的密封口反复发生摩擦， 容易损坏密封塞，既不利于密封塞的密封，而且损坏的密封塞因无法使用 还会造成资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种密封性好、使用率高的压缩膨 胀式管口内径高压密封装置及密封方法。
为实现上述技术效果，本发明公开了一种压缩膨胀式管口内径高压密 封装置，包括：
一气缸本体，所述气缸本体的内部设有一腔室，所述气缸本体上设有 连通所述腔室内部顶部与所述腔室外部的气体接头，所述气缸本体的顶部 设有插设并封堵于待密封件的密封管口的内壁的支撑座；
一活塞组件，包括设于所述腔室内的一活塞本体及设于所述活塞本体 上的一活塞杆，所述活塞本体的侧壁上下往复运动于所述腔室的内壁上， 所述活塞杆贯穿所述气缸本体的顶部及所述支撑座，所述活塞杆的第一端 固定于所述活塞本体的顶部，所述活塞杆的第二端设有插设并封堵于所述 待密封件的密封管口的内壁的压盘，所述压盘、所述支撑座及所述密封管 口的内壁之间形成一填充空间；
一密封圈，所述密封圈填充于所述填充空间内，用于密封所述待密封 件的密封管口的内径。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封装置进一步的改进在于，所述气缸 本体包括底部开口的一缸体及封闭于所述缸体底部开口上的一底座，所述 底座与所述缸体围设形成所述腔室，所述支撑座设于所述缸体的顶部。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封装置进一步的改进在于，所述缸体 的顶部开设有对应所述活塞杆的第一贯孔，所述支撑座上开设有对应所述 第一贯孔的第二贯孔，所述活塞杆贯穿于所述第一贯孔和所述第二贯孔， 所述第一贯孔与所述活塞杆之间设有活塞杆密封圈。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封装置进一步的改进在于，所述活塞 本体的底部与所述底座的上表面之间形成有供所述活塞本体上下往复运动 的活动空间，所述活动空间内设有压缩弹簧，所述活塞本体的底部与所述 底座的上表面之间形成有供所述活塞本体上下往复运动的活动空间，所述 缸体的侧壁底部位置开设有连通所述活动空间与所述缸体外部的气槽。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封装置进一步的改进在于，所述活塞 本体的底部对应所述压缩弹簧的上端设有第一容槽，所述底座的上表面对 应所述压缩弹簧的下端设有第二容槽。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封装置进一步的改进在于，所述底座 上设有一限位螺钉，所述限位螺钉的顶部抵顶于所述活塞本体的底部。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封装置进一步的改进在于，所述活塞 本体的侧壁与所述气缸本体的所述腔室的内壁之间设有活塞密封圈。
本发明还公开了一种压缩膨胀式管口内径高压密封方法，其特征在于， 包括：
提供一气缸本体，所述气缸本体的内部设有一腔室，所述气缸本体上 设有连通所述腔室顶部与所述腔室外部的气体接头，所述气缸本体的顶部 设有一支撑座，将所述支撑座插设并封堵于待密封件的密封管口的内壁；
于所述气缸本体上安装一活塞组件，所述活塞组件包括设于所述腔室 内的一活塞本体及设于所述活塞本体上的一活塞杆，所述活塞本体的侧壁 上下往复运动于所述腔室的内壁上，所述活塞杆贯穿所述气缸本体的顶部 及所述支撑座，所述活塞杆的第一端固定于所述活塞本体的顶部，所述活 塞杆的第二端设有一压盘，将所述压盘插设并封堵于所述待密封件的密封 管口的内壁，使所述压盘、所述支撑座及所述密封管口的内壁之间形成一 填充空间；
于所述填充空间内安装一密封圈；
通过所述气体接头向所述腔室内充注压缩气体，使所述活塞本体和所 述活塞杆向下移动；
设于所述活塞杆第二端的压盘向下压缩所述密封圈，使所述密封圈膨 胀并密封住所述待密封件的密封管口的内径。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封方法进一步的改进在于，在所述底 座上设置一限位螺钉，使所述限位螺钉的顶部抵顶于所述活塞本体的底部， 在向所述腔室内充注所述压缩气体前，通过调节所述限位螺钉的顶部的位 置调节所述密封圈的压缩量。
所述压缩膨胀式管口内径高压密封方法进一步的改进在于，在所述活 塞本体的底部与所述底座的上表面之间设置压缩弹簧，用于在所述待密封 件解除密封后，复位所述活塞本体而释放所述密封圈。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
将待密封件的密封管口插设固定在气缸本体顶部的支撑座上，并且在 气缸本体内设置活塞组件，使活塞组件中的活塞本体设于气缸本体内部的 腔室内，而活塞组件中的活塞杆则贯穿气缸本体的顶部及支撑座，在活塞 杆的上端设置伸入待密封件的密封管口内的压盘，使得压盘、支撑座共同 封堵于密封管口的内壁，再通过在压盘与支撑座之间设置密封圈，通过向 所述腔室内充注压缩气体，使所述活塞本体和所述活塞杆向下移动，从而 使设于活塞杆第二端的压盘向下压缩密封圈，使密封圈膨胀并密封住待密 封件的密封管口的内径，密封稳定且密封强度大，能够承受待密封件内充 入的高压气体或液体，其密封压强一般可达400Bar以上。
通过在底座上设置一限位螺钉，使限位螺钉的顶部抵顶于活塞本体的 底部，在向腔室内充注压缩气体前，通过调节限位螺钉的顶部的位置，调 节密封圈的压缩量，使密封圈的压缩量控制在允许的范围内又能密封可靠， 当活塞杆顶端承受高压气体或液体时，限位螺钉抵消了大部分的压力。
通过在活塞本体的底部与底座的上表面之间设置压缩弹簧，用于在待 密封件解除密封后，复位活塞本体而释放密封圈，该装置可以起到保护密 封圈，避免密封圈由于反复摩擦使用而磨损的现象，延长密封圈的使用寿 命。
附图说明
图1是本发明压缩膨胀式管口内径高压密封装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参阅图1所示，本发明的压缩膨胀式管口内径高压密封装置主要由气缸 本体11、设于气缸本体11上的活塞组件、以及用于密封住待密封件20的密 封管口201的内径的密封圈13构成。
气缸本体11主要由底部开口的一缸体111及封闭于缸体111底部开口上 的一底座112构成，底座112通过锁紧螺丝113固定于缸体111的底部，且底 座112与缸体111之间围设形成一腔室114，缸体111侧壁的顶部位置设有连 通腔室114内部顶部与腔室114外部的气体接头14，用于通过气体接头14向 腔室114内部充注压缩气体。
缸体111的顶部通过锁紧螺丝113固定有一支撑座15，支撑座15用于支 撑固定带密封件20，且支撑座15的顶部插设并封堵于待密封件20的密封管 口201的内壁。
活塞组件包括设于腔室114内的一活塞本体121及设于活塞本体121上 的一活塞杆122，活塞本体121的侧壁上下往复运动于腔室114的内壁上，活 塞本体121的侧壁与腔室114的内壁之间通过设置活塞密封圈123进行密封。
活塞杆122贯穿缸体111的顶部及支撑座15，缸体111的顶部开设有对应 活塞杆122的第一贯孔，支撑座15上开设有对应第一贯孔的第二贯孔，活塞 杆122通过贯穿于第一贯孔和第二贯孔内而贯穿于缸体111的顶部及支撑座 15，在缸体111顶部开设的第一贯孔与活塞杆122之间还通过设置活塞杆密 封圈124进行密封，活塞杆密封圈124的设置位置位于缸体111顶部与支撑座 15相互接触的位置，同时起到密封缸体111顶部与支撑座15之间的间隙的作 用。
活塞杆122的第一端固定于活塞本体121的顶部，活塞杆122的第二端设 有插设并封堵于待密封件20的密封管口201的内壁的压盘16，压盘16、支撑 座15及密封管口201的内壁之间形成一填充空间，密封圈13设于该填充空间 内，用于密封待密封件20的密封管口201的内径。
进一步地，在气缸本体11的底座112的中部螺合有一限位螺钉17，限位 螺钉17的顶部抵顶于活塞本体121的底部，通过调节限位螺钉17顶部的位 置，可以调节密封圈13的压缩量，调节密封圈13的承压能力，使密封圈13 的压缩量控制在允许的范围内又能密封可靠，当活塞杆122顶端承受高压气 体或液体时，限位螺钉17抵消了大部分的压力。
在活塞本体121的底部与底座112的上表面之间还对称设置有压缩弹簧 18，并且在活塞本体121的底部对应压缩弹簧18的上端设有第一容槽，在底 座112的上表面对应压缩弹簧18的下端设有第二容槽，通过将压缩弹簧18 的上端和下端分别安装在第一容槽和第二容槽内，对压缩弹簧18进行定位， 防止压缩弹簧18在使用过程中由于发生压杆稳定和移位而影响正常使用。 活塞本体121的底部与底座112的上表面之间形成有供活塞本体121上下往 复运动的活动空间，压缩弹簧18设于该活动空间内，气缸本体11的缸体111 的侧壁底部位置开设有连通该活动空间与缸体111外部的气槽115，以进行 进气和出气，用于在活塞本体121运动过程中保持气缸本体11内外压力平 衡。通过设置压缩弹簧18可以在待密封件20解除密封后，复位活塞本体121 而释放密封圈13，起到保护密封圈13，避免密封圈13由于反复摩擦使用而 磨损的现象，延长密封圈13的使用寿命。
本发明的压缩膨胀式管口内径高压密封方法具体如下：
首先，将气缸本体11顶部的支撑座15的顶部插设并封堵于待密封件 20的密封管口201的内壁，活塞杆122贯穿于气缸本体11的顶部及支撑 座15，活塞杆122第二端上的压盘16也插设并封堵于待密封件20的密封 管口201的内壁，使压盘16、支撑座15及密封管口201的内壁之间形成 填充空间，密封圈13安装在填充空间内并封堵于待密封件20的密封管口 201的内径位置。
通过设置在气缸本体11的侧壁顶部的气体接头14向气缸本体11内部的 腔室114内充注压缩气体，压缩空气克服压缩弹簧18，推动活塞本体121向 下移动，与活塞本体121一体的活塞杆122也一起向下移动，活塞杆122第二 端上的压盘16向下压缩密封圈13，使密封圈13向待密封件20的密封管口201 内径方向膨胀，紧贴密封管口201内壁，从而牢牢密封住密封管口201的内 径，密封性能好，能够承受待密封件内充入的高压气体或液体，其密封压 强一般可达400Bar以上。
进一步地，通过在气缸本体11的底座112上设置一限位螺钉17，使限位 螺钉17的顶部抵顶于活塞本体121的底部，在向气缸本体11内部的腔室114 内充注压缩气体前，通过调节限位螺钉17的顶部的位置，可以限制密封圈 13的压缩量，调节密封圈13的承压能力，使密封圈13的压缩量控制在允许 的范围内又能密封可靠，当活塞杆122顶端承受高压气体或液体时，限位螺 钉17抵消了大部分的压力。
待密封件20解除密封时，先对待密封件20内进行压力破空，再将压缩 气体通过气体接头14从气缸本体11的腔室114内部释放至腔室114外部，压 缩弹簧18向上复位，使活塞本体121和活塞杆122及压盘16向上移动，释放 被压缩的密封圈13，复位到原来的形态，密封解除，这时待密封件20才可 用取下，安全可靠，可以起到保护密封圈，避免密封圈13由于反复摩擦使 用而磨损的现象，延长密封圈的使用寿命。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术 人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细 节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为 本发明的保护范围。