一种密封组件的制作方法

本发明涉及一种密封组件。

背景技术：

连接器与电缆连接可采用灌胶、焊接等密封方式，无需拆卸，通过工艺控制可保证密封可靠。连接器头座插合处由于有分离、插合使用需求，常使用橡胶密封圈密封。橡胶密封圈安装结构简单、操作力矩小、可多次插拔使用，在一般条件的水密封、气密封场合具有较好的密封效果。但在核电站设计基准事故的高温、高压蒸汽环境中，由于橡胶材料有一定的透气率，橡胶密封圈结构难以100％阻挡潮气进入。经多次试验验证，采用橡胶密封圈密封的连接器组件，在设计基准事故模拟试验后，绝缘电阻均有较大程度的降低。

连接器头座插合处亦有使用金属密封圈密封的，金属密封圈在耐高温、耐辐照方面有一定优势，但拧紧力矩较大，且每拆卸一次均需更换新的金属密封圈、成本较高，而且在设计基准事故模拟试验中较橡胶密封圈无明显优势。

技术实现要素：

为克服以上缺陷，本发明提供一种密封组件，在连接器头座插合处增加一道无机密封，可以提高连接器组件对设计的基准事故的环境耐受性，保证了连接器的性能及使用寿命，且成本低，后期维护方便。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种密封组件，包括直套筒、用于和直套筒两端带有螺纹的连接部进行螺纹连接的螺帽以及设置在螺帽和对应的连接部之间起密封作用的前套和后套；定义前套位于后套之前，所述的连接部内壁后端呈锥面结构，记为锥面ⅰ；前套外壁呈渐变径结构，其前端外径小于后端外径使前套外壁形成锥面ⅱ，锥面ⅱ与锥面ⅰ适配可以紧密贴合形成密封；前套内壁后端设有一锥面ⅲ用于和后套前端的锥面ⅳ适配形成密封，后套后端还设有锥面ⅴ用于和螺帽内的锥面ⅵ紧密贴合形成密封；

锥面ⅰ与套在直套筒内部的待密封部件的外壁之间形成渐变径腔体ⅰ，锥面ⅲ与待密封部件的外壁之间形成渐变径腔体ⅱ；密封组件与待密封部件装配到位后螺帽与连接部螺纹连接，使前套前端被压紧在渐变径腔体ⅰ中，从而使连接部、前套和待密封部件之间相互形成第一级密封，后套前端被压紧在渐变径腔体ⅱ中，从而使前套、后套和待密封部件之间相互形成第二级密封；直套筒两端的连接部、螺帽、前套和后套的结构均相同，其与待密封部件的装配方式也相同，最终使待密封部件上的待密封部位被密封在直套筒内防止蒸汽进入。

前述的密封组件，可以用于对连接器的头、座插合处进行密封。

进一步地，直套筒一端的连接部套在插头尾部壳体上，另一端的连接部套在插座尾部壳体上，为便于说明，将套在插头尾部壳体上的一端记为连接部a，套在插座尾部壳体上的一端记为连接部b，与连接部a适配的螺帽、后套、前套分别记为螺帽a、后套a、前套a，与连接部b适配的螺帽、后套、前套分别记为螺帽b、后套b、前套b；连接器的插头和插座插合到位后，头、座插合处位于直套筒内，螺帽a与连接部a拧紧固定后，连接部a内壁后端的锥面ⅰ与前套a的外壁紧密贴合形成密封，且前套a前端被压紧在由锥面ⅰ与插头尾部壳体外壁形成的渐变径腔体ⅰ中，从而使连接部a、前套a和插头尾部壳体之间相互形成第一级密封；前套a内壁后端的锥面ⅲ与后套a前端的锥面ⅳ紧密贴合形成密封，且后套a前端被压紧在由锥面ⅲ与插头尾部壳体外壁形成的渐变径腔体ⅱ中，从而使前套a、后套a和插头尾部壳体之间相互形成第二级密封；后套a后端的锥面ⅴ和螺帽a内的锥面ⅵ紧密贴合形成密封；

螺帽b、后套b、前套b、连接部b与插座尾部壳体的装配密封方式同螺帽a、后套a、前套a、连接部a与插头尾部壳体的装配密封方式。

进一步地，若插头尾部壳体和/或插座尾部壳体的外径尺寸与连接部的内径尺寸不适配，则在插头尾部壳体和/或插座尾部壳体外加装与连接部内径尺寸适配的尾部凸台，尾部凸台与对应的插头尾部壳体及插头电缆外护套或插座尾部壳体及插座电缆外护套之间固定。

进一步地，可以仅在插座尾部壳体外加装尾部凸台，此时，连接部b内壁后端的锥面ⅶ和插座尾部凸台之间形成渐变径腔体ⅲ，前套b内壁后端的锥面ⅸ与插座尾部凸台之间形成渐变径腔体ⅳ；密封组件与插座装配到位后，前套b的前端被压紧在渐变径腔体ⅲ中形成密封，后套b前端被压紧在渐变径腔体ⅳ中形成密封。

进一步地，可以仅在插头尾部壳体外加装尾部凸台，此时，连接部a内壁后端的锥面ⅰ与插头尾部凸台之间形成渐变径腔体ⅰ，前套a内壁后端的锥面ⅲ与插头尾部凸台之间形成渐变径腔体ⅱ，密封组件与插头装配到位后，前套a前端被压紧在渐变径腔体ⅰ中形成密封，后套a前端被压紧在渐变径腔体ⅱ中形成密封。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明可以在连接器的头座插合处增加一道无机密封，防止核电站设计基准事故的高温、高压蒸汽透过头座插合处的橡胶密封圈而进入连接器内，提高了连接器组件对设计基准事故的高温、高压蒸汽环境的耐受性，保证了连接器的性能及使用寿命，成本低，后期维护方便，具有明显的优势，也可以用于其它类似场合及有类似密封需求的产品中，适用性强。

附图说明

图1是本发明与插头和插座配合使用的分解图；

图2是本发明与插头和插座装配到位后的示意图；

图3是图2的局部剖视图；

图4是图3中局部a的放大图；

图5是渐变径腔体ⅰ和渐变径腔体ⅱ的示意图；

图6是图3中局部b的放大图；

图7是渐变径腔体ⅲ和渐变径腔体ⅳ的示意图。

【元件及符号说明】：

1：螺帽a2：后套a3：前套a4：连接部a

5：螺帽b6：后套b7：前套b8：连接部b

9：直套筒10：尾部凸台11：插座电缆外护套12：锥面ⅰ

13：锥面ⅱ14：锥面ⅲ15：锥面ⅳ16：锥面ⅴ

17：锥面ⅵ18：操作部19：插头尾部壳体20：插头电缆外护套

21：插头外壳体22：插座外壳体23：渐变径腔体ⅰ24：渐变径腔体ⅱ

25：锥面ⅶ26：锥面ⅷ27：锥面ⅸ28：锥面ⅹ

29：锥面ⅺ30：锥面ⅻ31：渐变径腔体ⅲ32：渐变径腔体ⅳ

具体实施方式

为进一步阐述本发明采取的技术手段和技术效果，以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明包括用于对连接器的插头、插座插合处进行包裹密封的直套筒、用于和直套筒两端带有螺纹的连接部进行螺纹连接的螺帽以及设置在螺帽和对应的连接部之间起密封作用的前套和后套。为便于说明，直套筒9左端的密封组件记为螺帽a1、后套a2、前套a3、连接部a4，直套筒右端的密封组件记为螺帽b5、后套b6、前套b7、连接部b8，且定义前套a位于后套a之前，前套b位于后套b之前，如图1所示。如果插头、插座尾部壳体外径尺寸可以直接加装本发明的密封组件，则直接加装。否则可以在插头尾部壳体和/或插座尾部壳体尾端加装一个尾部凸台用于和密封组件内部结构适配起到密封作用。尾部凸台与连接器尾部壳体及电缆之间固定且尽量密封，可以通过焊接、螺纹连接等方式固定，但不限于这两种方式，也可以用其它固定方式。如果插头、插座尾部壳体或尾部凸台的外径尺寸相同，则螺帽a、后套a、前套a、连接部a分别与螺帽b、后套b、前套b、连接部b为结构及尺寸相同的零件，反之则为结构相同但尺寸不同的零件。本发明实施例以插头尾部壳体直接安装密封组件，插座尾部加装一个尾部凸台为例进行详细说明。

如图3所示，图3中在插座尾部壳体尾部加装一个尾部凸台10，尾部凸台与插座尾部壳体之间焊接在一起，尾部凸台尾端与插座电缆外护套11焊接固定，且插头尾部壳体19、插座尾部凸台10的外径尺寸不同，插座尾部凸台外径较小。安装时，先将螺帽b、后套b、前套b、直套筒依次套入外径尺寸较小的插座端，将螺帽a、后套a、前套a依次套入外径尺寸较大的插头端，然后将连接器插头和插座对插，头座插合到位之后移动直套筒使其将头座插合处覆盖包裹在内，然后将前套a移动至直套筒连接部a的后端，连接部a内壁后端呈锥面结构，记为锥面ⅰ12，锥面ⅰ与插头尾部壳体19的外壁之间形成渐变径腔体ⅰ23。前套a外壁为渐变径结构，其靠近连接部a的一端(即前套a的前端)外径小于连接部a的后端面内径，另一端(即前套a的后端)大于连接部a的后端面内径，使前套a外壁形成一锥面ⅱ13，前套a前端插入渐变径腔体ⅰ后，锥面ⅰ与锥面ⅱ紧密贴合形成密封。前套a内壁后端还有一锥面ⅲ14，锥面ⅲ用于和后套a前端的锥面ⅳ15紧密贴合形成密封，锥面ⅲ与插头尾部壳体19的外壁之间形成渐变径腔体ⅱ24。后套a后端还设置有锥面ⅴ16，锥面ⅴ用于和螺帽a内的锥面ⅵ17紧密贴合形成密封，前套a、后套a安装到位后使用力矩扳手将螺帽a与连接部a外的螺纹拧紧，最终使锥面ⅰ与锥面ⅱ之间形成密封，锥面ⅲ与锥面ⅳ之间形成密封，锥面ⅴ与锥面ⅵ之间形成密封，且前套a的前端被压紧在渐变径腔体ⅰ中，从而使连接部a、前套a和插头尾部壳体之间相互形成第一级密封；后套a前端被压紧在渐变径腔体ⅱ中，从而使前套a、后套a和插头尾部壳体之间相互形成第二级密封；如图3-图5所示。

螺帽b、后套b、前套b与连接部b的装配方式同螺帽a、后套a、前套a与连接部a的装配方式，只是本实施例中直套筒左右两端的螺帽、后套、前套、连接部的尺寸不同(但结构相同)。

需要说明的是由于图3中原有插座尾部壳体无法直接加装密封组件(因为原有插座尾部壳体外径相对较小)，因此在插座尾部壳体尾端焊接一个尾部凸台，插座尾部凸台外壁结构尺寸与连接部b、后套b、前套b的内壁结构尺寸适配，装配完成后，连接部b内壁后端的锥面ⅶ25与前套b外壁形成的锥面ⅷ26紧密贴合形成密封，前套b的前端被压紧在由锥面ⅶ和插座尾部凸台之间形成的渐变径腔体ⅲ31中，从而使连接部b与前套b和插座尾部凸台10之间相互形成第一级密封；前套b内壁后端的锥面ⅸ27与后套b前端的锥面ⅹ28紧密贴合形成密封，且后套b前端被压紧在由锥面ⅸ27与插座尾部凸台之间形成的渐变径腔体ⅳ32中，从而使前套b、后套b和插座尾部凸台10之间相互形成第二级密封，同时，后套b后端的锥面ⅺ29与螺帽b内的锥面ⅻ30紧密贴合形成密封，如图6和图7所示。

通过上述结构将直套筒两端装配密封后，头座插合处便被密封在直套筒内，避免了高温高压蒸汽环境对头座插合处橡胶密封圈的影响，提高了连接器对核电站高温高压蒸汽环境的耐受性。

需要说明，螺帽a、后套a、前套a、连接部a的结构与螺帽b、后套b、前套b、连接部b的结构均相同，锥面ⅰ与锥面ⅶ、锥面ⅱ与锥面ⅷ、锥面ⅲ与锥面ⅸ等、渐变径腔体ⅰ与渐变径腔体ⅲ、渐变径腔体ⅱ与渐变径腔体ⅳ等结构相同，只是为了便于说明，将其用不同的代号表示。

优选地，直套筒及其两端的连接部、螺帽、前套、后套、尾部凸台均为金属材质。

实际中，如果插头尾部壳体外壁结构尺寸与连接部内壁的结构尺寸不适配，也可以在插头尾部壳体外加装插头尾部凸台后再与密封组件装配，装配方式同密封组件与插座尾部凸台的装配方式，此时，连接部a内壁后端的锥面ⅰ与插头尾部凸台之间形成渐变径腔体ⅰ，前套a内壁后端的锥面ⅲ与插头尾部凸台之间形成渐变径腔体ⅱ，密封组件与插头壳体装配到位后，前套a前端被压紧在渐变径腔体ⅰ中，从而使连接部a、前套a和插头尾部凸台之间相互形成第一级密封；后套a前端被压紧在渐变径腔体ⅱ中，从而使前套a、后套a和插头尾部凸台之间相互形成第二级密封。

进一步地，为了便于安装、拆卸时使用力矩扳手，可以将螺帽外圆周设计为六方结构，同时可以在直套筒两端对应的连接部内侧设置与直套筒之间固定且为六方结构的操作部18，便于装配及拆卸时使用力矩扳手。拧紧力矩(采用多大的力矩拧紧后，可以达到需要的气密封或水密封指标)则根据实际应用情况通过本领域技术人员熟知的仿真或试验确定。

以上所述仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。