[发明专利]高压动态密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体高压密封领域，特别涉及一种高压动态密封装置。

背景技术

内高压成形技术是装备零部件轻量化的主流技术之一，其原理是利用高压流体，将置于封闭模腔内的空心管件，胀扩成模腔的形状，以高效、节能、复杂弯曲与变截面优势，迅速成为汽车等行业一体化设计、轻量化制造的新技术。

管件胀扩时，管端处于高压密封状态；胀扩完成后密封解除。高频密封与解封，是内高压成形的关键技术之一。现有的管端密封以定式为主，使用了多台阶、密封环、过盈配合等手段，生产中频繁的冲击、摩擦、磨损，导致密封装置成了常用常换的易耗品，投入使用不久便有不同程度的泄漏，这种定式密封技术，后期修配、损耗量大，泄漏后工作环境也差。

发明内容

本发明以动态密封代替定式密封，解决了内高压成形时管端密封的稳定性、可靠性技术难题，使用便捷、安全、寿命长。

为了达到上述发明目的，本发明提出了以下技术方案：

高压动态密封装置，它包括胶模组、刺尖、簧片、冲头凸台、冲头座、剪切增稠液、导向头、中心管、密封环，冲头座一侧设计有冲头凸台，冲头座与冲头凸台的中心位置固接中心管并与介质通道贯通；中心管的管壁上开有多组小孔，小孔内侧覆盖簧片，小孔外侧套装胶模组，胶模组贴近小孔的位置设计有伸入小孔的刺尖；导向头套装在中心管上；胶模组的一端紧贴冲头凸台，另一端紧贴导向头；胶模组与导向头之间，嵌有同心的密封环。

所述的冲头座与冲头凸台为一体加工成型。

所述的冲头凸台、胶模组、同心的密封环和导向头的外径，与待成形管件的内径相同，且为负公差间隙配合。

所述的导向头的外沿加工成坡口状。

所述的胶模组内灌有剪切增稠液并良好密封。

本发明的优点是设计简单，使用方便，以动态密封代替定式密封，解决了内高压成形时管端密封的稳定性、可靠性技术难题，使用便捷、安全、寿命长。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

参照附图，高压动态密封装置由胶模组2、刺尖3、簧片4、冲头凸台5、冲头座6、剪切增稠液7、导向头10、中心管11、密封环12等组成。

冲头座6与冲头凸台5与为连体加工。冲头座6的中心位置，固接中心管11并与介质通道1贯通。中心管11开有多组小孔，小孔内侧覆盖簧片4，小孔外侧套装胶模组2，胶模组2贴近小孔的位置，有伸入小孔的刺尖3。导向头10套装在中心管11上。胶模组2的一端紧贴冲头凸台5，另一端紧贴导向头10。胶模组2与导向头10之间，嵌有同心的密封环12。冲头凸台5、胶模组2、同心的密封环12和导向头10的外径，与待成形管件9的内径相同，且为负公差间隙配合。导向头10的外沿加工成坡口状，起导向作用。流体由介质通道1进入或抽出。冲头座6可被外力推动。

实施过程如下：

管件9放入模腔，上模8与下模13合模并完成锁模。外力推动冲头座6装置整体前移。导向头10进入管端直至管件端面抵住冲头凸台5。

从介质通道1泵入低压流体排出管内气体，导向头10在低压流体作用下反向压缩同心的密封环12和相邻的胶模组2，产生弹变的密封环12和胶模组2紧紧贴住管件9内壁和中心管11外壁。继续向介质通道1快速泵入高压流体，簧片4在高压下发生弹性塌陷，撞击刺尖3刺入胶模组2中的剪切增稠液7，刺尖3在剪切增稠液7中产生的剪切力，使剪切增稠液7瞬时从液态变成坚硬的固态。此时，胶模组2、密封环12在管端分别起到了很好的刚性和柔性的密封作用。

管件成形结束，压力退去。簧片4复位，剪切增稠液7失去剪力效应又变成液态，密封环12恢复原状，从高压过盈配合回到常压间隙配合，装置整体轻松退出管端，进入下一生产周期。

通过密封环12的弹性变形、剪切增稠液7的相变转换，完成了间隙配合到过盈配合的可逆操作，没有传统密封技术的磨损和泄漏，也不需要频繁的维修，完全满足内高压成形动态密封的工艺要求。