[發明專利]高壓動態密封裝置

有效

• 申請號: 201610276682.8
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105772557B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 陳任寰;馬沖
• 申請（專利權）人: 蘇州大學;南通鍛壓設備股份有限公司
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D26/045;B21D26/047
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 孫民興,王維新

技術領域

本發明涉及流體高壓密封領域，特別涉及一種高壓動態密封裝置。

背景技術

內高壓成形技術是裝備零部件輕量化的主流技術之一，其原理是利用高壓流體，將置于封閉模腔內的空心管件，脹擴成模腔的形狀，以高效、節能、復雜彎曲與變截面優勢，迅速成為汽車等行業一體化設計、輕量化制造的新技術。

管件脹擴時，管端處于高壓密封狀態；脹擴完成后密封解除。高頻密封與解封，是內高壓成形的關鍵技術之一。現有的管端密封以定式為主，使用了多臺階、密封環、過盈配合等手段，生產中頻繁的沖擊、摩擦、磨損，導致密封裝置成了常用常換的易耗品，投入使用不久便有不同程度的泄漏，這種定式密封技術，后期修配、損耗量大，泄漏后工作環境也差。

發明內容

本發明以動態密封代替定式密封，解決了內高壓成形時管端密封的穩定性、可靠性技術難題，使用便捷、安全、壽命長。

為了達到上述發明目的，本發明提出了以下技術方案：

高壓動態密封裝置，它包括膠模組、刺尖、簧片、沖頭凸臺、沖頭座、剪切增稠液、導向頭、中心管、密封環，沖頭座一側設計有沖頭凸臺，沖頭座與沖頭凸臺的中心位置固接中心管并與介質通道貫通；中心管的管壁上開有多組小孔，小孔內側覆蓋簧片，小孔外側套裝膠模組，膠模組貼近小孔的位置設計有伸入小孔的刺尖；導向頭套裝在中心管上；膠模組的一端緊貼沖頭凸臺，另一端緊貼導向頭；膠模組與導向頭之間，嵌有同心的密封環。

所述的沖頭座與沖頭凸臺為一體加工成型。

所述的沖頭凸臺、膠模組、同心的密封環和導向頭的外徑，與待成形管件的內徑相同，且為負公差間隙配合。

所述的導向頭的外沿加工成坡口狀。

所述的膠模組內灌有剪切增稠液并良好密封。

本發明的優點是設計簡單，使用方便，以動態密封代替定式密封，解決了內高壓成形時管端密封的穩定性、可靠性技術難題，使用便捷、安全、壽命長。

附圖說明

圖1是本發明的示意圖。

具體實施方式

參照附圖，高壓動態密封裝置由膠模組2、刺尖3、簧片4、沖頭凸臺5、沖頭座6、剪切增稠液7、導向頭10、中心管11、密封環12等組成。

沖頭座6與沖頭凸臺5與為連體加工。沖頭座6的中心位置，固接中心管11并與介質通道1貫通。中心管11開有多組小孔，小孔內側覆蓋簧片4，小孔外側套裝膠模組2，膠模組2貼近小孔的位置，有伸入小孔的刺尖3。導向頭10套裝在中心管11上。膠模組2的一端緊貼沖頭凸臺5，另一端緊貼導向頭10。膠模組2與導向頭10之間，嵌有同心的密封環12。沖頭凸臺5、膠模組2、同心的密封環12和導向頭10的外徑，與待成形管件9的內徑相同，且為負公差間隙配合。導向頭10的外沿加工成坡口狀，起導向作用。流體由介質通道1進入或抽出。沖頭座6可被外力推動。

實施過程如下：

管件9放入模腔，上模8與下模13合模并完成鎖模。外力推動沖頭座6裝置整體前移。導向頭10進入管端直至管件端面抵住沖頭凸臺5。

從介質通道1泵入低壓流體排出管內氣體，導向頭10在低壓流體作用下反向壓縮同心的密封環12和相鄰的膠模組2，產生彈變的密封環12和膠模組2緊緊貼住管件9內壁和中心管11外壁。繼續向介質通道1快速泵入高壓流體，簧片4在高壓下發生彈性塌陷，撞擊刺尖3刺入膠模組2中的剪切增稠液7，刺尖3在剪切增稠液7中產生的剪切力，使剪切增稠液7瞬時從液態變成堅硬的固態。此時，膠模組2、密封環12在管端分別起到了很好的剛性和柔性的密封作用。

管件成形結束，壓力退去。簧片4復位，剪切增稠液7失去剪力效應又變成液態，密封環12恢復原狀，從高壓過盈配合回到常壓間隙配合，裝置整體輕松退出管端，進入下一生產周期。

通過密封環12的彈性變形、剪切增稠液7的相變轉換，完成了間隙配合到過盈配合的可逆操作，沒有傳統密封技術的磨損和泄漏，也不需要頻繁的維修，完全滿足內高壓成形動態密封的工藝要求。