自适应堵塞器的制作方法

本实用新型涉及一种用于防止异物进入诸如喷口、排气口、通气口等开口内的保护装置、尤其是一种自适应堵塞器。

背景技术：

诸如飞机的许多大型系统都存在与外界相通的内部孔道，例如通气孔、排气孔等，以实现诸如内外压力平衡或者进气排气等功能。然而，在飞机停放时往往需要将这些孔道堵上，以防止灰尘、粉尘、碎片等异物进入诸如飞机的系统中。

为了堵塞这些孔道，目前通常采用由橡胶、塑料等制成的装置。这些装置的径向外部与这些孔道相匹配，通过过盈配合被堵塞在孔道处。然而，一方面这些堵塞装置重量较大、操作不便，另一方面在堵塞时的上述过盈配合会造成损伤孔道的风险。

此外，这些孔道中的相当一部分为形状不规则的开口，例如开口包括不规则曲面。一般，对于这些非规则的开口采用泡沫等软性材料制成的堵塞装置。泡沫受挤压而塞入待堵住的孔道内。然而，泡沫等软性材料的弹力有限，固定往往不可靠，尤其是在需要长期封堵的情况下。

因此，存在一种对于重量较轻、操作便捷、稳定可靠且能适应于各种孔道形状的堵塞装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自适应堵塞器，包括弹性堵塞元件，该弹性堵塞元件沿纵向包括第一侧和与第一侧相对的第二侧，第二侧在放置于待堵塞孔道内时与第一侧相比更接近于孔道外部，并且堵塞元件在自由状态下呈第一径向外部尺寸，而在膨胀状态下呈比第一径向外部尺寸大的第二径向外部尺寸，尤其是，该堵塞器还包括从堵塞元件的第一侧和第二侧中的一侧插入的第一带螺纹构件和在堵塞元件的第一侧和第二侧中的另一侧与第一带螺纹构件配合的第二带螺纹构件，其中，自适应堵塞器构造成通过旋紧第一带螺纹构件和第二带螺纹构件中的一个来使堵塞元件从第一径向外部尺寸膨胀到第二径向外部尺寸，从而实现堵塞孔道。由此，可通过更为简单的结构来可靠地堵塞孔道，且堵塞封闭效果良好。

较佳地，第一带螺纹构件是螺栓，而第二带螺纹构件是螺母，或者反之也可以。

特别是，上述堵塞元件在自由状态下沿纵向呈第一厚度，并且可以构造成在旋紧螺栓和螺母中的一个时使螺母和螺栓的朝向彼此的相对运动导致的从两侧向中心沿纵向受到挤压而具有减小的厚度，由此，堵塞元件径向膨胀到第二径向外部尺寸。

替代地，螺栓和螺母中的一个的至少一部分插入堵塞元件，并且堵塞元件构造成在旋紧螺栓和螺母中的一个时可以由于螺母和螺栓的朝向彼此的相对运动使堵塞元件从内部受径向力，由此，堵塞元件可以径向膨胀到第二径向外部尺寸。

以上两种实施例都可以实现使根据本实用新型的自适应堵塞器适用于规则外形或者不规则外形的孔道或者其它出口/开口，适应性非常广泛。

尤其较佳的是，螺栓位于堵塞元件的第一侧，螺母位于堵塞元件的第二侧，因此，使用者将螺母旋紧。这样可以方便使用者操作，且效率提高。

为了确保顺利进行转动以及由此产生的相对移动，在堵塞元件上还设有防转动机构，以防止在旋转时螺栓和螺母之间的相对转动。

在一种实施例中，螺栓包括头部和轴部，堵塞元件包括纵向中心通道，轴部至少部分地布置在纵向中心通道内，而头部的至少一部分的径向尺寸大于纵向中心通道的径向尺寸，且头部的至少一部分布置成与堵塞元件的第一侧相比更远离堵塞元件的第二侧，且螺母的径向尺寸也大于纵向中心通道的径向尺寸。

此外，堵塞器还可以包括外侧垫片和内侧垫片，螺母在堵塞元件的第二侧抵靠在外侧垫片上，而螺栓的头部的至少一部分在第一侧抵靠在内侧垫片上。

优选的，内侧垫片与堵塞元件是可以固定连接在一起，比如胶粘。

特别是，外侧垫片和内侧垫片的外尺寸大于纵向中心通道的径向尺寸、但小于堵塞元件的外尺寸。

另外较佳的是，堵塞元件的弹性材料内部由流体物质填充。由于堵塞元件为空心结构并且内部由流体物质填充，因此堵塞元件的强度更好。

替代地，自适应堵塞器还可包括内塞构件，内塞构件与螺栓相关联，堵塞元件包括纵向中心通道，内塞构件的径向尺寸至少部分地大于纵向中心通道的径向尺寸，在旋紧螺母时，螺母和螺栓的朝向彼此的相对运动带动内塞构件沿着第一侧向所述第二侧的方向在所述纵向中心通道内延伸，以从所述堵塞元件的内部进行径向挤压。

在此情况下，内塞构件为所述螺栓的头部，该头部沿朝向孔道外的方向渐缩，而堵塞元件的纵向中心通道的内部尺寸也从第一侧到第二侧至少部分地渐缩，以便于螺栓的头部随着旋紧螺母而不断插入堵塞元件。

特别是，堵塞元件的纵向中心通道至少部分地构造成具有非圆形截面，在此情况下，防转动机构可包括堵塞元件的纵向中心通道的非圆形截面的部分和螺栓和螺母中的一个的非圆形截面的部分(两者的非圆形截面彼此匹配)。这样，能以十分简洁的结构实现防止两者之间转动的可靠效果。

更优的，内侧垫片可以设置带有台阶边缘的非圆形孔，螺栓的头部构造为与非圆形孔配合的形状，且螺栓的头部的尺寸设置为适于卡在非圆形孔的台阶边缘处，从而提供防止螺栓和螺母同时转动的功能。

此外，类似地，堵塞器还包括外侧垫片，螺母在堵塞元件的第二侧抵靠在该外侧垫片上。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施例的堵塞器的结构示意图，其中，该堵塞器处于自由状态；

图2为根据图1的实施例的堵塞器的另一结构示意图，其中，该堵塞器处于受挤压状态；以及

图3为根据图1的实施例的堵塞器的堵塞工作状态示意图。

具体实施方式

根据本实用新型的用于堵塞孔道之类的开口的堵塞器包括弹性堵塞元件或者堵塞本体。堵塞元件3具有这样的弹性特性，即：在内部受到径向挤压时堵塞元件3的外部尺寸能充分膨胀，或者在堵塞元件3的两侧受到纵向挤压时，其外部径向尺寸也能充分膨胀。在本实用新型的含义下，充分膨胀是指堵塞元件3的外部尺寸、例如在堵塞元件3为圆盘形式的情况下为外部直径能膨胀到实现堵塞孔道的程度。

因此，可以理解到，弹性堵塞元件3包括自由状态和受挤压后的膨胀状态，在自由状态下，堵塞元件3具有第一径向外部尺寸，而在膨胀状态下，堵塞元件3具有比第一径向外部尺寸大的第二径向外部尺寸。

此外，堵塞元件3的第一径向外部尺寸无须稍大于或大致等于孔道的尺寸以产生过盈配合，而是可以稍小于孔道的内部尺寸，以在塞入孔道时降低损伤孔道的风险。

优选地，这种弹性堵塞元件3由耐磨、强度高、弹性好、且不易破裂的材料制成。

当将堵塞器放置于待堵塞的孔道内或处时，弹性堵塞元件3包括更接近孔道内部的第一侧和更接近孔道之外的第二侧。

在此，第一侧或第二侧也可以理解为弹性堵塞元件3的纵向第一表面和纵向第二表面(如图1中示例性所示)，而纵向是指堵塞元件3的大致中心轴线方向。

根据本实用新型的堵塞器还包括螺纹调节机构，该螺纹调节机构可包含成对的带螺纹构件，该对带螺纹构件彼此匹配以能够相对彼此转动(借助螺纹连接)。可以理解到，带螺纹构件是指可以仅部分地设有螺纹的构件，也可以是非传统螺纹件(诸如螺母、螺杆、螺栓、螺钉等)的构件。

作为一个非限制性的例子，成对的带螺纹构件中的一个可以是螺栓1(例如，作为第一带螺纹构件)，而另一个可以是螺母5(例如，作为第二带螺纹构件)。为了方便说明，下文中将以螺栓和螺母为例进行结构描述。但须注意的是，本实用新型中涉及的带螺纹构件远不限于此，只要是能够实现如下描述的功能的任何带螺纹构件皆在本实用新型的范围内。

例如，螺栓1从堵塞元件3的上述第一侧较佳地沿纵向插入其内，而螺母5从堵塞元件3的第二侧与螺栓1进行螺纹配合。由此，当将堵塞器放置于孔道内时，操作人员可以从堵塞元件3的第二侧、即从孔道外方便地触及螺母以进行相应操作。

可以理解到，螺栓1和螺母之间的转动为相对的，换言之，也可以将螺栓布置在堵塞元件3的第二侧(假设更靠近孔道外)，而螺母位于堵塞元件3的第一侧(更靠近孔道内部)，然后在第二侧通过旋紧螺栓头来使得螺栓和螺母由于螺纹啮合而彼此接近。在下文中，将以螺母位于堵塞元件3的外侧为例来进行进一步阐释，在此情况下，可将由操作者进行操作的螺母称为调节螺母。

当将堵塞器放置于待堵塞的孔道内时，堵塞器可仍处于自由状态、即堵塞元件3仍处于第一径向外部尺寸。此时，从堵塞元件3的第二侧拧紧调节螺母，由于调节螺母与螺栓1之间的螺纹配合，两者之间发生相对彼此靠近的相对移动。借助两者之间的相对运动，堵塞元件3可以逐步从处于自由状态下的第一径向外部尺寸由于其弹性而膨胀到处于膨胀状态下的第二径向外部尺寸，因而，在到达一定外部尺寸之后实现对孔道的可靠堵塞作用。

下面，借助图1-3来阐释根据本实用新型的堵塞器的第一实施例。

如图1中所示，堵塞元件3呈具有一定厚度的圆盘形式。当然，也可以设想堵塞元件3呈块体状，且其外部几何形状不限于圆形，也可以为椭圆形、矩形等较佳地与孔道大致相匹配的形状。

图1的左侧视图示出朝向孔道外的堵塞元件3的立体图，而右侧视图示出朝向孔道内部的堵塞元件3的立体图。

堵塞元件3可包括贯通的纵向中心通道。示例性的螺栓1可包括头部和轴部，轴部至少部分地包括外螺纹以与调节螺母的内螺纹配合，且轴部的尺寸小于纵向中心通道。示例性的螺母的径向尺寸大于纵向中心通道的径向尺寸。螺栓1穿过该纵向中心通道，以在堵塞元件3的第二侧与螺母配合。

如图1-2中所示，螺栓1的头部设置在堵塞元件3的第一侧上。当从堵塞元件3的第二侧旋紧螺母时，螺栓1与螺母相对彼此移动，从而使得位于两者之间的堵塞元件3的中心部分受到来自两侧的挤压。由于堵塞元件3的弹性特性，堵塞元件3的外部膨胀，直径增大，从而起到堵塞效果，如图3中所示。

可以理解到，在某些情况下，螺栓1的头部可以为非常规(即，非标准型号)的构造，例如头部为直径不同的多段构成。但头部的至少一部分的径向尺寸大于纵向中心通道的内部径向尺寸，以使得头部会卡在堵塞元件3的第二侧上，以在旋紧调节螺母5时使堵塞元件3纵向受压。

应注意到，为了避免在转动调节螺母5时造成螺栓1也随之发生转动，在堵塞元件3上还设有防止螺栓1绕其自身轴线转动的防转动机构。

例如，作为防转动机构，可以将堵塞元件3的纵向中心通道设计为非圆形，例如六角形或方形，且螺栓1的杆部也匹配地构造成非圆形，以使得调节螺母5的转动不会造成螺栓1的转动，而仅仅造成螺栓1与螺母5之间的相对纵向移动。

还例如，防转动机构也可以构造成位于堵塞元件3的第一侧端面上的凹陷部，该凹陷部设计成非圆形，以与同样也为非圆形的螺栓1头部相匹配，从而以类似于上述示例的方式防止其由于螺母的带动而发生转动。

更一般地，还可以将各种止挡件或限位件设置在堵塞元件3和/或螺栓1上，例如设置在堵塞元件3的第一侧表面上的凸块，该凸块可以在螺栓1即将转动时止挡其周缘的一部分(例如，如图1-3中所示的螺栓的碟形突部)。

可以理解到，在转动螺栓以相对于螺母进行移动的实施例中，上述防转动机构可以布置在螺母上。另外，上述防转动机构还适用于下面阐释的其它各实施例中。

堵塞器还较佳地包括位于堵塞元件3的两侧的金属垫片。调节螺母5在堵塞元件3的第二侧抵靠在外侧垫片4上，而螺栓1的头部在第一侧抵靠在内侧垫片2上。

内侧和外侧垫片可包含金属或者是金属垫片，因为金属成本低且不易破损，耐久性好，但也可包括塑料或者是塑料垫片，或者包含其它轻质的复合材料的垫片。

作为防转动机构的替代方式，还可设想使内侧垫片可以设置带有台阶边缘的非圆形孔。与此对应地，螺栓的头部构造为与非圆形孔配合的形状，且螺栓的头部的尺寸设置为适于卡在非圆形孔的台阶边缘处，从而也可提供防止螺栓和螺母同时转动的功能。

替代地，在其它情况下，螺栓可以整个均位于纵向中心通道内。此时，螺栓可以在头部处与另一单独的构件相连接，该构件的径向尺寸设计成大于纵向中心通道的径向尺寸，由此在旋紧螺母5时通过螺栓的带动而紧密抵靠于堵塞元件3的第二侧。因此，可以理解到，螺栓可以由仅提供与调节螺母5的螺纹配合的其它零件来替代，这些零件与上述提供从堵塞元件3的第二侧抵靠堵塞元件3的单独的构件可拆卸地或者不可拆卸地连接、优选为固定连接。

另外，为了进一步减轻堵塞器的整体重量，堵塞元件3的内部还可采用气体或者其它流体来进行填充。

在此，还可设想与第一实施例不同的根据本实用新型的堵塞器的第二实施例。

与纵向两侧受挤压导致径向外部膨胀的第一实施例不同，在第二实施例中，堵塞元件直接由于内部受到径向挤压而使其外部径向尺寸膨大。

为了实现从内部可调节地挤压堵塞元件，堵塞器可包括内塞构件，该内塞构件可以与螺栓相关联。例如，内塞构件可以与螺栓成一体，或借助焊接、铆接、插销、螺纹配合等方式与其固定连接，但也可设想内塞构件与螺栓的其它可移除或不可移除的连接方式。该内塞构件的径向尺寸至少部分地大于纵向中心通道的径向尺寸，在旋紧调节螺母时，调节螺母和螺栓的朝向彼此的相对运动带动内塞构件从堵塞元件的第二侧向第一侧的方向不断延伸到纵向中心通道内。由于内塞元件的径向尺寸大于通道的径向尺寸，因而，可从堵塞元件的内部进行径向挤压。

优选地，内塞构件可直接为螺栓的头部，但也可以为与螺栓分开的单独构件，但在此情况下应与螺栓固定连接。

如果内塞构件为螺栓的头部，较佳的是，该头部沿朝向孔道外(即从第一侧向第二侧)的方向渐缩。更有利的是，堵塞元件的纵向中心通道的内部尺寸也从第一侧到第二侧至少部分地渐缩，以便于螺栓的头部随着旋紧调节螺母而不断插入堵塞元件内，以使其逐步径向扩张。

在本实用新型中，纵向中心通道仅为示例性的，堵塞元件的与纵向成一角度的其它通道也能实现本实用新型的堵塞器的上述各功能。尽管在本实用新型中涉及调节螺母，但如前所述，实现调节作用的不一定是螺母，也可以是相对于螺母能平移运动的螺栓或者其它螺纹件。