CN112484938B - 一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.1~2.7;密闭空间1的口部的壁厚为0.5mm,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为13000~16000N;本申请与口部的内圆柱面密封连接,然后对内部空间抽真空,测量内部空间气体压力,获知内部空气的气体压力是否变化,实现对引信内部装填***引线和电路空间的密封性进行检验。
Description
技术领域
本发明属于检测装置技术领域,涉及一种密封性能检测装置,特别涉及一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置。
背景技术
侵爆战斗部主要用于打击坦克装甲、舰船、机库、建筑物等硬目标,侵爆战斗部撞击目标的瞬间,战斗部内引信要承受数万个重力加速度的冲击过载。该冲击会致使引信中电路、火工品和机械结构出现物理形式破坏,导致引信内电***因桥丝损伤而不发火问题,引信不能起爆战斗部,战斗部失效。而且战斗部的冲击过载随着速度的增加而增大,战斗部为增强侵彻能力向高超音速发展是大势所趋,因此,引信抗过载能力不足的问题成为急需解决的问题。
为了解决引信内电***在过载冲击下桥丝损伤的问题,将***顶部引线孔和电路部件用粘结剂粘接,粘接剂冷却凝固。凝固后的粘结剂兼顾缓冲与隔振,缓冲了***质量惯性,对桥丝保护作用明显,决了狭小空间的抗冲击问题。
引信内***引线和电路实际粘接的过程为:将粘接剂溶化后装入引信内部装填***引线和电路空间,放置一段时间,用于粘结剂的固化,这段时间足够使粘结剂流到引线和电路缝隙中。张康等人在文献“提高桥丝电***抗径向冲击的低波阻抗套管结构”(探测与控制学报,2017年12月,第39期第6期61页)中报道了引信内部***引线和电路空间的结构,引信内部装填***引线和电路的空间为复杂的空间,该空间的口部是敞开的,该空间口部带有内圆柱面,但该空间内部和底部需要是密封的,即粘结剂流入该空间后不能从底部溢出。对于密闭空间的密封检验方法通常有两种,一种是在空间内装水,检验水是否外流,但是引信内部空间装水会导致生锈,而且无法清理,军品不允许有生锈的现象;另一种是加入高压气体,检验高压气体是否泄漏,但引信内部装填***引线和电路的空间是敞口的,不是密闭的空间,无法使用高压气体检验密封性。但如果不检验,一旦存在泄漏的现象,粘接剂将会从该空间流出,将引信内部其他电器元件损坏,导致引信失效,引信不能起爆战斗部,战斗部失效。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷,本发明提供一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,与口部的内圆柱面密封连接,然后对内部空间抽真空,测量内部空间气体压力,获知内部空气的气体压力是否变化,实现对引信内部装填***引线和电路空间的密封性进行检验。
本发明提供的一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置。包括密闭空间1,还包括密封支撑装置2、密封圈3、径向预紧力生成装置4、导管5;
所述装置还包括圆柱度测量设备,圆柱度测量设备用于测试密封圈(3)实时圆柱度数据,能够接受的圆柱度数据变化范围不得大于0.2%,即(圆柱度测量最大值-圆柱度测量最小值)/圆柱度测量最小值≤0.2%;
密闭空间1为引信内部装填***引线和电路的空间,密闭空间1的口部是敞开的,密闭空间1的口部带有第一内圆柱面,密闭空间1的第一内圆柱面为回转面,密闭空间1的内部空间为复杂的弯曲空间,密闭空间1的内部空间是需要密封的,密闭空间1的内部装填粘结剂,密闭空间1内部装填的粘结剂用于粘接并保护***引线和电路;
密闭空间1的口部向上,密闭空间1的第一内圆柱面的回转面轴线垂直于地面,本发明用于检测密闭空间1内部空间的密封性能;
密封支撑装置2的形状为第二圆台体,密封支撑装置2的第二圆台体为回转体,密封支撑装置2的第二圆台体中心带有第二中心圆孔,密封支撑装置2的第二中心圆孔轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,密封支撑装置2的第二中心圆孔内侧面为第二内圆柱面,密封支撑装置2的第二圆台体的上端面为第二上端同心圆平面,密封支撑装置2的第二上端同心圆平面边沿带有周向均布的第二螺纹盲孔,密封支撑装置2的第二圆台体的侧面为第二外圆锥面,密封支撑装置2的第二外圆锥面下端直径比上端直径大;
密封支撑装置2的回转体轴线与密闭空间1的第一内圆柱面的回转面轴线重合,密封支撑装置2位于密闭空间1的第一内圆柱面内部上端,密封支撑装置2的第二外圆锥面下端与密闭空间1的第一内圆柱面间隙配合;
密封圈3的形状为第三圆环体,密封圈3的第三圆环体为回转体,密封圈3的第三圆环体的轴截面为圆形,密封圈3的材料为橡胶;
密封圈3的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,密封圈3位于密封支撑装置2的第二圆台体外侧,密封圈3的外侧与密闭空间1的第一内圆柱面接触,密封圈3的内侧与密封支撑装置2的第二外圆锥面接触;
径向预紧力生成装置4的形状为第四圆板,径向预紧力生成装置4的第四圆板为回转体,径向预紧力生成装置4的第四圆板中心带有第四中心圆孔,径向预紧力生成装置4的第四中心圆孔轴线与径向预紧力生成装置4的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置4的第四中心圆孔内侧面为第四内圆柱面,径向预紧力生成装置4的第四圆板的上端面为第四上端同心圆平面,径向预紧力生成装置4的第四上端同心圆平面边沿带有周向均布的第四圆形通孔,径向预紧力生成装置4的第四圆板的下端面为第四下端同心圆平面,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面边沿带有一圈第四环形凸台,径向预紧力生成装置4的第四环形凸台的下端面为第四下端同心圆环面,径向预紧力生成装置4的外侧面为第四外圆柱面;
径向预紧力生成装置4的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置4位于密封支撑装置2上端,径向预紧力生成装置4的第四外圆柱面与密闭空间1的第一内圆柱面间隙配合,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间有一定间隙,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面与密封圈3的上端接触,径向预紧力生成装置4的第四圆形通孔中安装第四螺钉,第四螺钉头部安装在密封支撑装置2的第二螺纹盲孔中;
导管5的形状为第五圆管,导管5的第五圆管为回转体;
导管5的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,导管5的第五圆管下部与密封支撑装置2的第二内圆柱面密封连接,导管5的第五圆管中部与第五气压表密封连接,第五气压表可以测量导管5的第五圆管内部的气体压力,导管5的第五圆管上部安装第五开关,第五开关开启时导管5的第五圆管上端与中部是连通的,第五开关关闭时导管5的第五圆管上端与中部无法流通气体,导管5的第五圆管下端外侧与径向预紧力生成装置4的第四内圆柱面有一定间隙,导管5的第五圆管上端安装第五抽真空仪器,第五抽真空仪器可以抽取第五圆管上部内部气体直至气体绝对压力为零;
径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.1~2.7;
密闭空间1的口部的壁厚为0.5mm,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为13000~16000N;
密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为38~41°;
密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:11~14;
所述一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,包括以下步骤:
步骤1:将密封支撑装置2与密闭空间1装配;
步骤2:将密封圈3与密封支撑装置2装配;
步骤3:将径向预紧力生成装置4与密封圈3装配,将第四螺钉穿过径向预紧力生成装置4的第四圆形并与密封支撑装置2的第二螺纹盲孔装配,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面给予密封圈3向下的挤压力,密封圈3同时与径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面、密闭空间1的第一内圆柱面、密封支撑装置2的第二外圆锥面压紧贴实并实现密封;
步骤4:将导管5与密封支撑装置2装配;
步骤5:打开第五开关,打开第五抽真空仪器,第五抽真空仪器通过导管5的第五圆管抽取密闭空间1内部空间的气体,观察第五气压表的读数直至气压为零,关闭第五开关,关闭第五抽真空仪器;
步骤6:等待十五~二十分钟,观察第五气压表的读数,如果气体绝对压力仍为零,则密闭空间1内部空间是满足密封性的;如果气体绝对压力超过零,则密闭空间1内部空间是泄漏的,需要对漏点进行修补并重新检测密封性,直至满足密封性。
关于径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比、第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力、密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角、密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比,可以采取以下2种方式的任意一种:
实现方式1:径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.1;
第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为13000N;
密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为38°;
密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:11。
实现方式2:径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.7;
第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为16000N;
密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为41°;
密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:14。
本发明的一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,带来的技术效果体现为:
本发明设计一个适用于口部带有内圆柱面的密封检验装置,可以与口部的内圆柱面密封连接,通过本发明的装配产生预紧力,压缩密封圈在内圆柱面处实现密封,然后对内部空间抽真空,保持一段时间,测量内部空间气体压力,获知内部空气的气体压力是否变化,实现对引信内部装填***引线和电路空间的密封性进行检验。
附图说明
图1是一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置的结构示意图。1、密闭空间,2、密封支撑装置,3、密封圈,4、径向预紧力生成装置,5、导管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例,凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。
实施例1:
如图1所示,本实施例给出一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置。包括密闭空间1,还包括密封支撑装置2、密封圈3、径向预紧力生成装置4、导管5;所述装置还包括圆柱度测量设备,圆柱度测量设备用于测试密封圈(3)实时圆柱度数据,能够接受的圆柱度数据变化范围不得大于0.2%,即(圆柱度测量最大值-圆柱度测量最小值)/圆柱度测量最小值≤0.2%;本实施例中(圆柱度测量最大值-圆柱度测量最小值)/圆柱度测量最小值=0.12%;
密闭空间1为引信内部装填***引线和电路的空间,密闭空间1的口部是敞开的,密闭空间1的口部带有第一内圆柱面,密闭空间1的第一内圆柱面为回转面,密闭空间1的内部空间为复杂的弯曲空间,密闭空间1的内部空间是需要密封的,密闭空间1的内部装填粘结剂,密闭空间1内部装填的粘结剂用于粘接并保护***引线和电路;
密闭空间1的口部向上,密闭空间1的第一内圆柱面的回转面轴线垂直于地面,本发明用于检测密闭空间1内部空间的密封性能;
密封支撑装置2的形状为第二圆台体,密封支撑装置2的第二圆台体为回转体,密封支撑装置2的第二圆台体中心带有第二中心圆孔,密封支撑装置2的第二中心圆孔轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,密封支撑装置2的第二中心圆孔内侧面为第二内圆柱面,密封支撑装置2的第二圆台体的上端面为第二上端同心圆平面,密封支撑装置2的第二上端同心圆平面边沿带有周向均布的第二螺纹盲孔,密封支撑装置2的第二圆台体的侧面为第二外圆锥面,密封支撑装置2的第二外圆锥面下端直径比上端直径大;
密封支撑装置2的回转体轴线与密闭空间1的第一内圆柱面的回转面轴线重合,密封支撑装置2位于密闭空间1的第一内圆柱面内部上端,密封支撑装置2的第二外圆锥面下端与密闭空间1的第一内圆柱面间隙配合;
密封圈3的形状为第三圆环体,密封圈3的第三圆环体为回转体,密封圈3的第三圆环体的轴截面为圆形,密封圈3的材料为橡胶;
密封圈3的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,密封圈3位于密封支撑装置2的第二圆台体外侧,密封圈3的外侧与密闭空间1的第一内圆柱面接触,密封圈3的内侧与密封支撑装置2的第二外圆锥面接触;
径向预紧力生成装置4的形状为第四圆板,径向预紧力生成装置4的第四圆板为回转体,径向预紧力生成装置4的第四圆板中心带有第四中心圆孔,径向预紧力生成装置4的第四中心圆孔轴线与径向预紧力生成装置4的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置4的第四中心圆孔内侧面为第四内圆柱面,径向预紧力生成装置4的第四圆板的上端面为第四上端同心圆平面,径向预紧力生成装置4的第四上端同心圆平面边沿带有周向均布的第四圆形通孔,径向预紧力生成装置4的第四圆板的下端面为第四下端同心圆平面,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面边沿带有一圈第四环形凸台,径向预紧力生成装置4的第四环形凸台的下端面为第四下端同心圆环面,径向预紧力生成装置4的外侧面为第四外圆柱面;
径向预紧力生成装置4的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置4位于密封支撑装置2上端,径向预紧力生成装置4的第四外圆柱面与密闭空间1的第一内圆柱面间隙配合,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间有一定间隙,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面与密封圈3的上端接触,径向预紧力生成装置4的第四圆形通孔中安装第四螺钉,第四螺钉头部安装在密封支撑装置2的第二螺纹盲孔中;
导管5的形状为第五圆管,导管5的第五圆管为回转体;
导管5的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,导管5的第五圆管下部与密封支撑装置2的第二内圆柱面密封连接,导管5的第五圆管中部与第五气压表密封连接,第五气压表可以测量导管5的第五圆管内部的气体压力,导管5的第五圆管上部安装第五开关,第五开关开启时导管5的第五圆管上端与中部是连通的,第五开关关闭时导管5的第五圆管上端与中部无法流通气体,导管5的第五圆管下端外侧与径向预紧力生成装置4的第四内圆柱面有一定间隙,导管5的第五圆管上端安装第五抽真空仪器,第五抽真空仪器可以抽取第五圆管上部内部气体直至气体绝对压力为零;
本发明的使用方法及工作原理为:
所述一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,包括以下步骤:
步骤1:将密封支撑装置2与密闭空间1装配;
步骤2:将密封圈3与密封支撑装置2装配;
步骤3:将径向预紧力生成装置4与密封圈3装配,将第四螺钉穿过径向预紧力生成装置4的第四圆形并与密封支撑装置2的第二螺纹盲孔装配,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面给予密封圈3向下的挤压力,密封圈3同时与径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面、密闭空间1的第一内圆柱面、密封支撑装置2的第二外圆锥面压紧贴实并实现密封;
步骤4:将导管5与密封支撑装置2装配;
步骤5:打开第五开关,打开第五抽真空仪器,第五抽真空仪器通过导管5的第五圆管抽取密闭空间1内部空间的气体,观察第五气压表的读数直至气压为零,关闭第五开关,关闭第五抽真空仪器;
步骤6:等待十五~二十分钟,观察第五气压表的读数,如果气体绝对压力仍为零,则密闭空间1内部空间是满足密封性的;如果气体绝对压力超过零,则密闭空间1内部空间是泄漏的,需要对漏点进行修补并重新检测密封性,直至满足密封性。
本发明的工作原理如下:
本发明主要的难点在于与密闭空间1上端口部的内圆柱面进行密封,只要实现了密封,便将敞口空间的密封检测问题,变为密闭空间的密封检测问题,那边可以用高压气体或者抽真空的方法来检验密封性了。
而对密闭空间1上端口部的内圆柱面进行密封的难点在于密封圈的结构设计,本发明的密封支撑装置2和密闭空间1上端口部的内圆柱面之间是有间隙的,这个间隙用密封圈3来堵住,即实现了密封。而密封圈3实现密封是需要同时和密封支撑装置2和密闭空间1上端口部的内圆柱面紧密接触才能实现密封。本发明就是通过螺钉将径向预紧力生成装置4和密封支撑装置2的相互挤压,使得径向预紧力生成装置4和密封支撑装置2之间的缝隙变小,而密封圈3刚好放在径向预紧力生成装置4和密封支撑装置2之间的缝隙中,因此,密封圈3被压缩后,分别与密闭空间1、密封支撑装置2、径向预紧力生成装置4贴紧,贴近后实现了密封,而且密封圈3与密闭空间1贴紧后可以产生很大的静摩擦力,保证本发明***可以固定在密闭空间1上端,而不至于因为重力作用向下运动。
径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比过大时,导致本发明结构不够紧凑,本发明是检测装置,适应的环境越好约有推广价值,如果本发明尺寸太大,只适用于大尺寸零件的检验,不适用于小尺寸零件的检验,降低了本发明的推广价值。径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比过小时,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙太小,径向预紧力生成装置4通过螺钉与密封支撑装置2装配后,径向预紧力生成装置4需要向下运动压紧密封圈3,若径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙太小,径向预紧力生成装置4稍微向下运动,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面便接触,径向预紧力生成装置4不能继续向下运动,那密封圈3的压紧过程被阻挡,密封圈3不能被压实,无法实现密封。通过大量实验发现,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.1~2.7时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.1;
引信内部零件的部分参数已经标准化,为固定值,密闭空间1的口部的壁厚即为固定值,密闭空间1的口部的壁厚为0.5mm,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太小时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太小,密封圈3的压缩变形不足,不能实现密封;第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太小时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太小,密封圈3与密闭空间1的相互挤压力太小,密封圈3与密闭空间1之间的最大静摩擦力太小,由于对1内腔抽真空时,本发明上端受到大气压力,下端为真空,受到向下的合外力,只有密封圈3与密闭空间1之间的最大静摩擦力足够大时,本发明才不至于向下移动,才能保证工作的可靠;第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太大时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太大,密封圈3将发生塑性变形并撕裂,密封圈3破坏后不能实现密封;第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太大时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太大,密封圈3与密闭空间1的相互挤压力太大,由于密闭空间1的口部的壁厚为0.5mm,密封圈3与密闭空间1的相互挤压力太大会导致密闭空间1的口部由于壁厚太小强度不足而破坏。本发明为无损检测,不可以对检测的产品造成破坏。通过大量实验发现,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为13000~16000N时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为13000N;
密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角太小时,密封支撑装置2的第二外圆锥面沿轴向直径变化幅度较小,即密封圈3沿着密封支撑装置2轴线移动相同距离,密封支撑装置2的直径变化量较小。由于密封圈3的密封主要靠压缩变形实现,而径向预紧力生成装置4驱动密封圈3向下移动的距离是固定的,若密封支撑装置2的直径变化量太小,密封圈3被压缩的量太小,是不能密封的。密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角太大时,也有不利因素。密封圈3与密闭空间1之间的相互挤压力为径向预紧力生成装置4对密封圈3的挤压力乘以密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角的余切值,径向预紧力生成装置4对密封圈3的挤压力为固定的,密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角越大,密封圈3与密闭空间1之间的相互挤压力越小,密封圈3与密闭空间1之间越难实现密封。通过大量实验发现,密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为38~41°时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为38°;
密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比太小时,密封圈3的轴截面圆形的直径太小,密封圈3太细,密封圈3实现密封的条件是密封圈3受到的压缩量不能太大也不能太小,压缩量约为其直径的30%,而密封圈越细,理想的压缩量越小,对各零件加工的精度要求越高,成本越高,不利于本发明推广。密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比太大时,密封圈3的尺寸太大,在相同的装配力作用下,由于密封圈3的尺寸太大,密封圈3与各个面压紧力越小,实现密封的难度越大。通过大量实验发现,密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:11~14时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:11;
加工一个本发明和二十个装填***引线和电路的复杂的弯曲密闭空间,该密闭空间的口部是敞开的,通过本发明检验二十个装填***引线和电路的复杂的弯曲密闭空间的密封性,部分密封性完好,部分泄漏,然后将密封性完好密闭空间内部装填水,全部***露,满足密封性。然后将密封性泄漏的密闭空间内部装填水,全部泄露,不满足密封性。证明本发明的装置检验口部为内圆柱面的密闭空间密封性能结果可靠。
本发明的一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,带来的技术效果体现为:
本发明设计一个适用于口部带有内圆柱面的密封检验装置,可以与口部的内圆柱面密封连接,通过本发明的装配产生预紧力,压缩密封圈在内圆柱面处实现密封,然后对内部空间抽真空,保持一段时间,测量内部空间气体压力,获知内部空气的气体压力是否变化,实现对引信内部装填***引线和电路空间的密封性进行检验。本发明针对的引信内部的密闭空间口部壁厚为0.5mm的产品的检测,保证了引信内部的密闭空间的密封性完好,进而保证装填粘结剂时不发生泄漏,进而避免装填粘结剂时对其他元器件不造成损坏,保证引信可靠工作,保证战斗部可以顺利起爆,保证了战斗部威力正常发挥,保证了对目标的毁伤效果得以保证。
实施例2:
如图1所示,本实施例给出一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置。包括密闭空间1,还包括密封支撑装置2、密封圈3、径向预紧力生成装置4、导管5;所述装置还包括圆柱度测量设备,圆柱度测量设备用于测试密封圈(3)实时圆柱度数据,能够接受的圆柱度数据变化范围不得大于0.2%,即(圆柱度测量最大值-圆柱度测量最小值)/圆柱度测量最小值≤0.2%;本实施例中(圆柱度测量最大值-圆柱度测量最小值)/圆柱度测量最小值=0.08%;
密闭空间1为引信内部装填***引线和电路的空间,密闭空间1的口部是敞开的,密闭空间1的口部带有第一内圆柱面,密闭空间1的第一内圆柱面为回转面,密闭空间1的内部空间为复杂的弯曲空间,密闭空间1的内部空间是需要密封的,密闭空间1的内部装填粘结剂,密闭空间1内部装填的粘结剂用于粘接并保护***引线和电路;
密闭空间1的口部向上,密闭空间1的第一内圆柱面的回转面轴线垂直于地面,本发明用于检测密闭空间1内部空间的密封性能;
密封支撑装置2的形状为第二圆台体,密封支撑装置2的第二圆台体为回转体,密封支撑装置2的第二圆台体中心带有第二中心圆孔,密封支撑装置2的第二中心圆孔轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,密封支撑装置2的第二中心圆孔内侧面为第二内圆柱面,密封支撑装置2的第二圆台体的上端面为第二上端同心圆平面,密封支撑装置2的第二上端同心圆平面边沿带有周向均布的第二螺纹盲孔,密封支撑装置2的第二圆台体的侧面为第二外圆锥面,密封支撑装置2的第二外圆锥面下端直径比上端直径大;
密封支撑装置2的回转体轴线与密闭空间1的第一内圆柱面的回转面轴线重合,密封支撑装置2位于密闭空间1的第一内圆柱面内部上端,密封支撑装置2的第二外圆锥面下端与密闭空间1的第一内圆柱面间隙配合;
密封圈3的形状为第三圆环体,密封圈3的第三圆环体为回转体,密封圈3的第三圆环体的轴截面为圆形,密封圈3的材料为橡胶;
密封圈3的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,密封圈3位于密封支撑装置2的第二圆台体外侧,密封圈3的外侧与密闭空间1的第一内圆柱面接触,密封圈3的内侧与密封支撑装置2的第二外圆锥面接触;
径向预紧力生成装置4的形状为第四圆板,径向预紧力生成装置4的第四圆板为回转体,径向预紧力生成装置4的第四圆板中心带有第四中心圆孔,径向预紧力生成装置4的第四中心圆孔轴线与径向预紧力生成装置4的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置4的第四中心圆孔内侧面为第四内圆柱面,径向预紧力生成装置4的第四圆板的上端面为第四上端同心圆平面,径向预紧力生成装置4的第四上端同心圆平面边沿带有周向均布的第四圆形通孔,径向预紧力生成装置4的第四圆板的下端面为第四下端同心圆平面,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面边沿带有一圈第四环形凸台,径向预紧力生成装置4的第四环形凸台的下端面为第四下端同心圆环面,径向预紧力生成装置4的外侧面为第四外圆柱面;
径向预紧力生成装置4的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置4位于密封支撑装置2上端,径向预紧力生成装置4的第四外圆柱面与密闭空间1的第一内圆柱面间隙配合,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间有一定间隙,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面与密封圈3的上端接触,径向预紧力生成装置4的第四圆形通孔中安装第四螺钉,第四螺钉头部安装在密封支撑装置2的第二螺纹盲孔中;
导管5的形状为第五圆管,导管5的第五圆管为回转体;
导管5的回转体轴线与密封支撑装置2的回转体轴线重合,导管5的第五圆管下部与密封支撑装置2的第二内圆柱面密封连接,导管5的第五圆管中部与第五气压表密封连接,第五气压表可以测量导管5的第五圆管内部的气体压力,导管5的第五圆管上部安装第五开关,第五开关开启时导管5的第五圆管上端与中部是连通的,第五开关关闭时导管5的第五圆管上端与中部无法流通气体,导管5的第五圆管下端外侧与径向预紧力生成装置4的第四内圆柱面有一定间隙,导管5的第五圆管上端安装第五抽真空仪器,第五抽真空仪器可以抽取第五圆管上部内部气体直至气体绝对压力为零;
本发明的使用方法及工作原理为:
所述一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,包括以下步骤:
步骤1:将密封支撑装置2与密闭空间1装配;
步骤2:将密封圈3与密封支撑装置2装配;
步骤3:将径向预紧力生成装置4与密封圈3装配,将第四螺钉穿过径向预紧力生成装置4的第四圆形并与密封支撑装置2的第二螺纹盲孔装配,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面给予密封圈3向下的挤压力,密封圈3同时与径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆环面、密闭空间1的第一内圆柱面、密封支撑装置2的第二外圆锥面压紧贴实并实现密封;
步骤4:将导管5与密封支撑装置2装配;
步骤5:打开第五开关,打开第五抽真空仪器,第五抽真空仪器通过导管5的第五圆管抽取密闭空间1内部空间的气体,观察第五气压表的读数直至气压为零,关闭第五开关,关闭第五抽真空仪器;
步骤6:等待十五~二十分钟,观察第五气压表的读数,如果气体绝对压力仍为零,则密闭空间1内部空间是满足密封性的;如果气体绝对压力超过零,则密闭空间1内部空间是泄漏的,需要对漏点进行修补并重新检测密封性,直至满足密封性。
本发明的工作原理如下:
本发明主要的难点在于与密闭空间1上端口部的内圆柱面进行密封,只要实现了密封,便将敞口空间的密封检测问题,变为密闭空间的密封检测问题,那边可以用高压气体或者抽真空的方法来检验密封性了。
而对密闭空间1上端口部的内圆柱面进行密封的难点在于密封圈的结构设计,本发明的密封支撑装置2和密闭空间1上端口部的内圆柱面之间是有间隙的,这个间隙用密封圈3来堵住,即实现了密封。而密封圈3实现密封是需要同时和密封支撑装置2和密闭空间1上端口部的内圆柱面紧密接触才能实现密封。本发明就是通过螺钉将径向预紧力生成装置4和密封支撑装置2的相互挤压,使得径向预紧力生成装置4和密封支撑装置2之间的缝隙变小,而密封圈3刚好放在径向预紧力生成装置4和密封支撑装置2之间的缝隙中,因此,密封圈3被压缩后,分别与密闭空间1、密封支撑装置2、径向预紧力生成装置4贴紧,贴近后实现了密封,而且密封圈3与密闭空间1贴紧后可以产生很大的静摩擦力,保证本发明***可以固定在密闭空间1上端,而不至于因为重力作用向下运动。
径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比过大时,导致本发明结构不够紧凑,本发明是检测装置,适应的环境越好约有推广价值,如果本发明尺寸太大,只适用于大尺寸零件的检验,不适用于小尺寸零件的检验,降低了本发明的推广价值。径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比过小时,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙太小,径向预紧力生成装置4通过螺钉与密封支撑装置2装配后,径向预紧力生成装置4需要向下运动压紧密封圈3,若径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙太小,径向预紧力生成装置4稍微向下运动,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面便接触,径向预紧力生成装置4不能继续向下运动,那密封圈3的压紧过程被阻挡,密封圈3不能被压实,无法实现密封。通过大量实验发现,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.1~2.7时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,径向预紧力生成装置4的第四下端同心圆平面与密封支撑装置2的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈3的轴截面圆形的直径之比为1:2.7;
引信内部零件的部分参数已经标准化,为固定值,密闭空间1的口部的壁厚即为固定值,密闭空间1的口部的壁厚为0.5mm,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太小时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太小,密封圈3的压缩变形不足,不能实现密封;第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太小时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太小,密封圈3与密闭空间1的相互挤压力太小,密封圈3与密闭空间1之间的最大静摩擦力太小,由于对1内腔抽真空时,本发明上端受到大气压力,下端为真空,受到向下的合外力,只有密封圈3与密闭空间1之间的最大静摩擦力足够大时,本发明才不至于向下移动,才能保证工作的可靠;第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太大时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太大,密封圈3将发生塑性变形并撕裂,密封圈3破坏后不能实现密封;第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力太大时,径向预紧力生成装置4对密封圈3的压紧力太大,密封圈3与密闭空间1的相互挤压力太大,由于密闭空间1的口部的壁厚为0.5mm,密封圈3与密闭空间1的相互挤压力太大会导致密闭空间1的口部由于壁厚太小强度不足而破坏。本发明为无损检测,不可以对检测的产品造成破坏。通过大量实验发现,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为13000~16000N时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,第四螺钉给予径向预紧力生成装置4向下的挤压力为16000N;
密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角太小时,密封支撑装置2的第二外圆锥面沿轴向直径变化幅度较小,即密封圈3沿着密封支撑装置2轴线移动相同距离,密封支撑装置2的直径变化量较小。由于密封圈3的密封主要靠压缩变形实现,而径向预紧力生成装置4驱动密封圈3向下移动的距离是固定的,若密封支撑装置2的直径变化量太小,密封圈3被压缩的量太小,是不能密封的。密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角太大时,也有不利因素。密封圈3与密闭空间1之间的相互挤压力为径向预紧力生成装置4对密封圈3的挤压力乘以密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角的余切值,径向预紧力生成装置4对密封圈3的挤压力为固定的,密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角越大,密封圈3与密闭空间1之间的相互挤压力越小,密封圈3与密闭空间1之间越难实现密封。通过大量实验发现,密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为38~41°时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,密封支撑装置2的第二外圆锥面的母线与密封支撑装置2的回转体轴线夹角为41°;
密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比太小时,密封圈3的轴截面圆形的直径太小,密封圈3太细,密封圈3实现密封的条件是密封圈3受到的压缩量不能太大也不能太小,压缩量约为其直径的30%,而密封圈越细,理想的压缩量越小,对各零件加工的精度要求越高,成本越高,不利于本发明推广。密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比太大时,密封圈3的尺寸太大,在相同的装配力作用下,由于密封圈3的尺寸太大,密封圈3与各个面压紧力越小,实现密封的难度越大。通过大量实验发现,密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:11~14时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,密封圈3的轴截面圆形的直径与密闭空间1的第一内圆柱面直径之比为1:14;
加工一个本发明和二十个装填***引线和电路的复杂的弯曲密闭空间,该密闭空间的口部是敞开的,通过本发明检验二十个装填***引线和电路的复杂的弯曲密闭空间的密封性,部分密封性完好,部分泄漏,然后将密封性完好密闭空间内部装填水,全部***露,满足密封性。然后将密封性泄漏的密闭空间内部装填水,全部泄露,不满足密封性。证明本发明的装置检验口部为内圆柱面的密闭空间密封性能结果可靠。
本发明的一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,带来的技术效果体现为:
本发明设计一个适用于口部带有内圆柱面的密封检验装置,可以与口部的内圆柱面密封连接,通过本发明的装配产生预紧力,压缩密封圈在内圆柱面处实现密封,然后对内部空间抽真空,保持一段时间,测量内部空间气体压力,获知内部空气的气体压力是否变化,实现对引信内部装填***引线和电路空间的密封性进行检验。本发明针对的引信内部的密闭空间口部壁厚为0.5mm的产品的检测,保证了引信内部的密闭空间的密封性完好,进而保证装填粘结剂时不发生泄漏,进而避免装填粘结剂时对其他元器件不造成损坏,保证引信可靠工作,保证战斗部可以顺利起爆,保证了战斗部威力正常发挥,保证了对目标的毁伤效果得以保证。
Claims (1)
1.一种控制***圆柱度测试泄露状态的装置,包括密闭空间(1),其特征在于,还包括密封支撑装置(2)、密封圈(3)、径向预紧力生成装置(4)、导管(5)和圆柱度测量设备;
所述圆柱度测量设备用于测试密封圈(3)实时圆柱度数据,能够接受的圆柱度数据变化范围不得大于0.2%,即(圆柱度测量最大值-圆柱度测量最小值)/圆柱度测量最小值≤0.2%;
密闭空间(1)为引信内部装填***引线和电路的空间,密闭空间(1)的口部是敞开的,密闭空间(1)的口部带有第一内圆柱面,密闭空间(1)的第一内圆柱面为回转面,密闭空间(1)的内部空间为复杂的弯曲空间,密闭空间(1)的内部空间是需要密封的,密闭空间(1)的内部装填粘结剂,密闭空间(1)内部装填的粘结剂用于粘接并保护***引线和电路;
密闭空间(1)的口部向上,密闭空间(1)的第一内圆柱面的回转面轴线垂直于地面,本发明用于检测密闭空间(1)内部空间的密封性能;
密封支撑装置(2)的形状为第二圆台体,密封支撑装置(2)的第二圆台体为回转体,密封支撑装置(2)的第二圆台体中心带有第二中心圆孔,密封支撑装置(2)的第二中心圆孔轴线与密封支撑装置(2)的回转体轴线重合,密封支撑装置(2)的第二中心圆孔内侧面为第二内圆柱面,密封支撑装置(2)的第二圆台体的上端面为第二上端同心圆平面,密封支撑装置(2)的第二上端同心圆平面边沿带有周向均布的第二螺纹盲孔,密封支撑装置(2)的第二圆台体的侧面为第二外圆锥面,密封支撑装置(2)的第二外圆锥面下端直径比上端直径大;
密封支撑装置(2)的回转体轴线与密闭空间(1)的第一内圆柱面的回转面轴线重合,密封支撑装置(2)位于密闭空间(1)的第一内圆柱面内部上端,密封支撑装置(2)的第二外圆锥面下端与密闭空间(1)的第一内圆柱面间隙配合;
密封圈(3)的形状为第三圆环体,密封圈(3)的第三圆环体为回转体,密封圈(3)的第三圆环体的轴截面为圆形,密封圈(3)的材料为橡胶;
密封圈(3)的回转体轴线与密封支撑装置(2)的回转体轴线重合,密封圈(3)位于密封支撑装置(2)的第二圆台体外侧,密封圈(3)的外侧与密闭空间(1)的第一内圆柱面接触,密封圈(3)的内侧与密封支撑装置(2)的第二外圆锥面接触;
径向预紧力生成装置(4)的形状为第四圆板,径向预紧力生成装置(4)的第四圆板为回转体,径向预紧力生成装置(4)的第四圆板中心带有第四中心圆孔,径向预紧力生成装置(4)的第四中心圆孔轴线与径向预紧力生成装置(4)的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置(4)的第四中心圆孔内侧面为第四内圆柱面,径向预紧力生成装置(4)的第四圆板的上端面为第四上端同心圆平面,径向预紧力生成装置(4)的第四上端同心圆平面边沿带有周向均布的第四圆形通孔,径向预紧力生成装置(4)的第四圆板的下端面为第四下端同心圆平面,径向预紧力生成装置(4)的第四下端同心圆平面边沿带有一圈第四环形凸台,径向预紧力生成装置(4)的第四环形凸台的下端面为第四下端同心圆环面,径向预紧力生成装置(4)的外侧面为第四外圆柱面;
径向预紧力生成装置(4)的回转体轴线与密封支撑装置(2)的回转体轴线重合,径向预紧力生成装置(4)位于密封支撑装置(2)上端,径向预紧力生成装置(4)的第四外圆柱面与密闭空间(1)的第一内圆柱面间隙配合,径向预紧力生成装置(4)的第四下端同心圆平面与密封支撑装置(2)的第二上端同心圆平面之间有一定间隙,径向预紧力生成装置(4)的第四下端同心圆环面与密封圈(3)的上端接触,径向预紧力生成装置(4)的第四圆形通孔中安装第四螺钉,第四螺钉头部安装在密封支撑装置(2)的第二螺纹盲孔中;
导管(5)的形状为第五圆管,导管(5)的第五圆管为回转体;
导管(5)的回转体轴线与密封支撑装置(2)的回转体轴线重合,导管(5)的第五圆管下部与密封支撑装置(2)的第二内圆柱面密封连接,导管(5)的第五圆管中部与第五气压表密封连接,第五气压表可以测量导管(5)的第五圆管内部的气体压力,导管(5)的第五圆管上部安装第五开关,第五开关开启时导管(5)的第五圆管上端与中部是连通的,第五开关关闭时导管(5)的第五圆管上端与中部无法流通气体,导管(5)的第五圆管下端外侧与径向预紧力生成装置(4)的第四内圆柱面有一定间隙,导管(5)的第五圆管上端安装第五抽真空仪器,第五抽真空仪器可以抽取第五圆管上部内部气体直至气体绝对压力为零;
径向预紧力生成装置(4)的第四下端同心圆平面与密封支撑装置(2)的第二上端同心圆平面之间的间隙与密封圈(3)的轴截面圆形的直径之比为1:2.1~2.7;
密闭空间(1)的口部的壁厚为0.5mm,第四螺钉给予径向预紧力生成装置(4)向下的挤压力为13000~16000N。
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壳体不对称对***成型弹丸成型形态的影响;薛伟等;《兵器材料科学与工程》;20200531;第43卷(第03期);第29-33页 * |
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