专利名称：一种o型圈密封式液压胀杆装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器生产技术领域的装置，尤其是涉及一种0型圈密封式液 压胀杆装置。
背景技术：
目前在热交换器生产中，管子和管板的胀接主要采用机械胀接和液压胀接两种胀 接方式，液压胀管具有胀接效率高，对管子不产生机械损伤，胀管深度大及定位精确，液压 胀管压力能精确设定并重复定位，胀管质量能得到充分保证等优点而在大型、高端热交换 器的加工过程中广泛采用。胀杆及其密封结构是液压胀接中的关键组件。在液压胀管中， 由于液袋式胀接具有对管子尺寸偏差的适应性强、便于应用这一显著的特点成为目前主要 采用液压胀接方式。但液袋式胀接的主要缺点是液袋费用高且寿命低，一只液袋一般只能 使用50次至80次，因此液袋式胀接费用较高且产生大量的液袋垃圾。对于管径小且胀接 长度大的胀接由于胀袋具有一定的厚度使得胀杆过于细长易于弯曲影响胀接并大大降低 了胀杆寿命。另外由于液袋张力，胀接时会产生胀接后的中间直径大于两端直径的变径现 象。而0形圈密封式胀杆，由于其对管子内径偏差的适应性远不及液袋，在国内热交换器生 产中较少应用。经过检索，现有技术中与本发明相关的只有一个实用新型专利，“胀杆装置”，专利 号ZL200820085446. 9，该实用新型专利对于内径较小且壁厚较大的管子的胀接将受到其结 构的限制，对于被胀管内径偏差的适应性也不是太好，同时该胀杆装置的结构相对复杂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构紧凑、密封 可靠、使用成本低，对管子内径偏差适应性好的0型圈密封式液压胀杆装置。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种0型圈密封式液压胀杆装置， 其特征在于，该装置包括胀杆和密封组件，所述的胀杆上设有中心孔，在中心孔顶部设有贯 穿胀杆并和中心孔相通的径向孔，该径向孔两侧设有环向沟槽，所述的密封组件由0型密 封圈和楔形挡环对组成，密封组件设置在环向沟槽内。所述的胀杆的前端为锥形或半球型头，胀杆后端设有与胀管枪相连接的螺纹。所述的径向孔的直径为中心孔直径的0. 5-1倍。所述的径向孔的直径优选中心孔直径的0. 75倍。所述的环向沟槽端面采用较大的圆角或锥面过渡。所述的环向沟槽内的0型密封圈设有1个或2个，楔形挡环对设有1个或2个。所述的0型密封圈设有2个时，靠近液压侧的0型密封圈的断面尺寸大于或等于 外侧0型密封圈的断面尺寸，液压侧的0型密封圈的硬度小于等于外侧0型密封圈的硬度。所述的楔形挡环对由一个凹锥面环与一个凸锥面环组成。所述的凹锥面环或凸锥面环由一个四分之三环与一个四分之一环连接组成可径向装拆的凹锥面环或凸锥面环，该凹锥面环或凸锥面环的四分之三环与四分之一环的连接 部为S形。与现有技术相比，本发明装置结构简单，0.5-1倍的中心孔大小的径向孔及相对 较粗的杆径，以及环向沟槽端面采用较大的圆角或锥面过渡，使得开孔处的疲劳问题得到 缓解，楔形挡环对的设计使得挡环具有一定的径向间隙补偿能力并可方便地对挡环进行更 换，并能够适应较大的内径偏差的管子胀接。
图1为本发明装置的半剖视图；图2为图IA部放大图；图3为本发明可径向拆装挡圈结构轴向视图；图4为本发明凹锥面环剖视图；图5为本发明凸锥面环剖视图；图6为本发明装置与管子装配的示意图；图7为图6的B部放大图；图8为环向沟槽4的局部放大图。
具体实施例方式下面对照附图及具体实施例对本发明作进一步说明。本实施例在以本发明技术方 案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不 限于下述的实施例。实施例1如图1-7所示，一种0型圈密封式液压胀杆装置，包括胀杆1和密封组件，所述的 胀杆1上设有中心孔2，在中心孔2顶部设有贯穿胀杆1并和中心孔2相通的径向孔3，径 向孔3的直径为中心孔直径的0. 75倍，径向孔3两侧设有环向沟槽4，在胀杆1的前端为锥 形头5，胀杆1的后端设有和胀管枪相连接的螺纹6，在连接螺纹6的前部设有圆缺环7，所 述的密封组件设置在环向沟槽4内。所述的密封组件由两个0型密封圈(0型密封圈8，0型密封圈9)和两对楔形挡环 对10组成，0型密封圈8，0型密封圈9和楔形挡环对10相互间隔。0型密封圈8与0型密 封圈9的硬度和断面尺寸不同，靠近径向孔2液压侧(里侧)的0型密封圈8的硬度小于 或等于外侧远离径向孔的0型密封圈9的硬度，液压侧(里侧)的0型密封圈8的断面尺 寸大于或等于外侧远离径向孔的0型密封圈9的断面尺寸，所述的楔形挡环对10由一个凹 锥面环11和一个凸锥面12环组成(如图2-5所示)，凹锥面环11和凸锥面环12是由一个 四分之三环13和一个四分之一环14组成可径向装拆凹锥面环11和凸锥面环12，所述的四 分之三环13和四分之一环14之间为S形接缝15 (如图3所示)，环向沟槽端面采用较大的 圆角18或锥面19过渡(如图8所示)。本发明的0型圈密封式液压胀杆装置的组装步骤如下(1)将0型密封圈8和0型密封圈9从胀杆1端部置入环向沟槽4中，将凹锥面环 11和一个凸锥面环12成组安装在环向沟槽4相应位置；
(2)将胀杆1和胀管枪通过螺纹6相连后插入管板17孔中的管子16内后，施加液 压，随着0型密封圈8和0型密封圈9及管子16的变形，楔形挡环对10向轴向滑动并产生 径向扩张，该扩张正好把楔形挡环对10和管子16的间隙填上使得高压下0型密封圈8和0 型密封圈9不被挤出，从而实现胀接的目的。由于楔形挡环对的径向补偿和卸压后的回弹 使得本发明能够适应较大的内径偏差的管子胀接。如图6所示，上部为胀接压力下管子及 密封组件的变形示意图，下部为胀前管子及密封组件的变形示意图。图7为图6的B部放 大图。实施例2一种0型圈密封式液压胀杆装置，该装置包括胀杆和密封组件，所述的胀杆上设 有中心孔，在中心孔顶部设有贯穿胀杆并和中心孔相通的径向孔，径向孔的直径为中心孔 直径的0. 5倍，使得开孔处的疲劳问题得到缓解，径向孔两侧设有环向沟槽，所述的胀杆的 前端为半球型头，胀杆后端设有和胀管枪相连接的螺纹，所述的密封组件设置在环向沟槽 内，密封组件由1个0型密封圈和1对楔形挡环对组成，所述的楔形挡环对由一个凹锥面 环和一个凸锥面环组成，所述的凹锥面环或凸锥面环由一个四分之三环与一个四分之一环 连接组成可径向装拆的凹锥面环或凸锥面环，该凹锥面环或凸锥面环的四分之三环与四分 之一环的连接部为S形，使得挡环具有一定的径向间隙补偿能力并可方便地对挡环进行更 换，并能够适应较大的内径偏差的管子胀接。将0型圈从胀杆端部置入密封槽中，将一个凹锥面环和一个凸锥面环成组安装在 密封槽相应位置。将胀杆和胀枪相连后插入管板孔中的管子内后，施加液压，随着0型圈及 管子的变形，凹面楔形挡圈向轴向滑动并产生径向扩张，该扩张正好把挡圈和管子的间隙 填上使得高压下0型圈不被挤出。实施例3一种0型圈密封式液压胀杆装置，该装置包括胀杆和密封组件，所述的胀杆上设 有中心孔，在中心孔顶部设有贯穿胀杆并和中心孔相通的径向孔，径向孔的直径为中心孔 直径的1倍，使得开孔处的疲劳问题得到缓解，径向孔两侧设有环向沟槽，所述的胀杆的前 端为半球型头，胀杆后端设有和胀管枪相连接的螺纹，所述的密封组件设置在环向沟槽内， 密封组件由2个0型密封圈和2对楔形挡环对组成，0型密封圈和楔形挡环对相互间隔，两 个0型密封圈的硬度和断面尺寸不同，靠近径向孔的0型密封圈硬度小于等于远离径向孔 的0型密封圈，断面尺寸大于等于远离径向孔的0型密封圈，所述的楔形挡环对由一个凹锥 面环和一个凸锥面环组成。所述的凹锥面环或凸锥面环由一个四分之三环与一个四分之一 环连接组成可径向装拆的凹锥面环或凸锥面环，该凹锥面环或凸锥面环的四分之三环与四 分之一环的连接部为S形，使得挡环具有一定的径向间隙补偿能力并可方便地对挡环进行 更换，并能够适应较大的内径偏差的管子胀接。将0型圈从胀杆端部置入密封槽中，将凹锥面环和一个凸锥面环成组安装在密封 槽相应位置。将胀杆和胀枪相连后插入管板孔中的管子内后，施加液压，随着0型圈及管子 的变形，凹面楔形挡圈向轴向滑动并产生径向扩张，该扩张正好把挡圈和管子的间隙填上 使得高压下0型圈不被挤出。
权利要求
一种O型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，该装置包括胀杆和密封组件，所述的胀杆上设有中心孔，在中心孔顶部设有贯穿胀杆并和中心孔相通的径向孔，该径向孔两侧设有环向沟槽，所述的密封组件由O型密封圈和楔形挡环对组成，密封组件设置在环向沟槽内。
2.根据权利要求1所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的胀杆的 前端为锥形或半球型头，胀杆后端设有与胀管枪相连接的螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的径向孔 的直径为中心孔直径的0. 5-1倍。
4.根据权利要求3所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的径向孔 的直径优选中心孔直径的0. 75倍。
5.根据权利要求1所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的环向沟 槽端面采用圆角或锥面过渡。
6.根据权利要求1所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的环向沟 槽内的0型密封圈设有1个或2个，楔形挡环对设有1个或2个。
7.根据权利要求5所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的0型密 封圈设有2个时，靠近液压侧的0型密封圈的断面尺寸大于或等于外侧0型密封圈的断面 尺寸，液压侧的0型密封圈的硬度小于等于外侧0型密封圈的硬度。
8.根据权利要求5所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的楔形挡 环对由一个凹锥面环与一个凸锥面环组成。
9.根据权利要求7所述的一种0型圈密封式液压胀杆装置，其特征在于，所述的凹锥面 环或凸锥面环由一个四分之三环与一个四分之一环连接组成可径向装拆的凹锥面环或凸 锥面环，该凹锥面环或凸锥面环的四分之三环与四分之一环的连接部为S形。
全文摘要
本发明涉及一种O型圈密封式液压胀杆装置，该装置包括胀杆和密封组件，所述的胀杆上设有中心孔，在中心孔顶部设有贯穿胀杆并和中心孔相通的径向孔，该径向孔两侧设有环向沟槽，所述的密封组件由O型密封圈和楔形挡环对组成，密封组件设置在环向沟槽内。与现有技术相比，本发明具有结构简单、密封可靠、使用成本低，对管子内径偏差适应性好等优点。
文档编号B21D53/08GK101992247SQ20091005660
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月18日 优先权日2009年8月18日
发明者黄小平 申请人:南京天界三塔节能装备有限公司