一种长效微型充气嘴的制作方法

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种长效微型充气嘴，主要用于光学仪器或密封仪器内部的抽充气体。

背景技术：

国内生产的密封光学设备及精密仪器中，大部分设备都需往设备内部充纯净的氮气、氦气等保护性气体，这样能对内部零部件进行保护，提高使用寿命，同时也能防止内部光学镜片受环境影响，而产生镜片起雾现象，影响瞄准视角及精度。

这些设备上都在外部设置微型充气嘴，这种充气嘴分为两大类，一类为一次性充气嘴，一类为多次循环使用充气嘴。

一次性充气嘴的结构形式是：在仪器外部焊接一个与其内部相通的细铜管，再将铜管通过接头或真空胶管与充气台相连，通过细铜管对仪器内部进行抽充气，待仪器内部充气完成后，用封口钳将细铜管截断，最后封口处用锡焊密封。这种充气嘴的优点是：不受工作地点和环境温度影响，设备长期密封性好，这种充气嘴的缺点是：需专用充气接口，气嘴不能重复使用，设备的保养维护较为繁锁，气嘴外部伸出接口占用空间大，增加仪器外形尺寸，影响仪器外观。

多次循环使用充气嘴在国内使用较多，目前主要采取以下几种结构形式：一种充气嘴是采用轮胎充气用气嘴结构；第二种方式是在光学仪器上加工螺纹，只将轮胎用气门芯安装进去；这两种充气嘴的优点是：充气方便，充气接口的通用性较好，充气嘴可反复多次使用。缺点是：工作地点和环境温度影响较大，设备长期密封性差，气嘴外部伸出接口占用空间大，增加仪器外形尺寸，影响仪器外观。第三种方式是根据设备结构，设计专用充气嘴。这种充气嘴的优点是：充气方便、充气嘴可反复多次使用，占用空间小，气嘴在设备外部平整美观。缺点是：需专用充气接口，工作地点和环境温度影响较大，设备长期密封性差。

由于常用的多次循环使用充气嘴内部基本上都采用的是橡胶密封，密封橡胶部位易老化，为保证设备密封性，一般设备在3～5个月左右进行定期补充气，6～10个月左右定期换内部橡胶密封圈，这样增加了设备维护或保养成本。同时部分温度较高或较低的场合也无法使用这种气嘴。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种长效微型充气嘴，这种新型充气嘴为多次循环使用充气嘴，同时与常用的充气嘴密封方式不同，内部采用纯金属结构进行密封，能在温度较高或较低的场合下使用，设备长期密封性好，同时具有尺寸小，气嘴在设备外部平整美观的特点。

本实用新型的技术方案：本实用新型的长效微型充气嘴包括安装座、芯帽、密封芯体、芯簧，其安装座为带法兰盘的中空柱结构，包括法兰盘和中空柱，法兰盘上有安装孔，中空柱有内螺纹和外螺纹，中空柱尾端内侧为内锥面；芯帽为端螺帽形状，包括中空内螺纹段和螺帽端盖，螺帽端盖中心有滑孔，在滑孔的外侧有环形气道，中空内螺纹段与中空柱的外螺纹匹配连接；在芯帽与安装座的内锥面之间形成的腔内安装密封芯体和芯簧；密封芯体包括前导向柱、半球面密封头、后导向柱，前导向柱与螺帽端盖中心的滑孔匹配并置于其中，芯簧套在半球面密封头与螺帽端盖之间的前导向柱上，半球面密封头的半球面置于中空柱尾端的内锥面中，后导向柱位于中空柱中，半球面密封头的球面部分直径小于芯帽中空内螺纹段的内径，形成气道与螺帽端盖上的环形气道相通，自然状态下在芯簧的作用下，半球面密封头顶在安装座的中空柱尾端的内锥面上，长效微型充气嘴处于关闭状态，当顶压后导向柱时，半球面密封头与中空柱尾端的内锥面离开，气道打开便可以充气；设与中空柱的内螺纹匹配的密封堵头，密封堵头为一个台阶圆柱形，包括螺杆段和圆盘，螺杆段的螺纹与中空柱的内螺纹匹配，圆盘与安装座的法兰盘之间有密封垫。

所述的芯簧为一组6个标准碟簧组合排列安装。

所述的安装座、芯帽、密封芯体、芯簧均为金属结构，整个外形为台阶状的长圆柱形，最大直径D＝φ25mm±2mm，长度L＝19～21mm。

一种长效微型充气嘴专用的充气转接头，充气转接头包括圆柱形的转接头本体，转接头本体的前端有螺纹顶杆，螺纹顶杆与所述的长效微型充气嘴安装座的中空柱内螺纹匹配；转接头本体的后端是气源连接头，充气转接头的中心有通气孔，充气转接头的外侧有六角形扳手位。

所述的转接头本体的后端的气源连接头的外侧是转接螺纹，内侧是转接口。

本实用新型的优点：本实用新型气嘴装配完成后，整个气嘴外部与仪器端面平齐，内部占用仪器空间在18mm以内。本实用新型在温度较高或较低的场合下使用，设备长期密封性好，同时具有结构尺寸小、成本低、能重复使用、安装后仪器外部平整无凸出、抽充气方便可靠等特点。

本实用新型的长效微型充气嘴，兼具有一次性充气嘴及多次循环使用充气嘴的优点，既能循环充气，同时密封时效及使用环境温度与一次性充气嘴基本一致。

本实用新型的气嘴适用于安装在特殊场合使用或需长效密封的光学仪器、精密仪器等设备外部，使其内部能实现快速抽充防护气体。也适用于这类设备上气嘴的升级换代和技术改进，特别适用于恶劣环境条件下使用，具有较好的应用价值和推广前景。

附图说明

图1为本实用新型的装配结构爆炸示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型在设备上的安装图。

图4为本实用新型在设备上的抽充气示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1～图4为本实用新型的一个实施例。

如图1～图2所示，本实用新型的一种长效微型充气嘴包括安装座1、芯帽2、密封芯体3、芯簧4，其特征在于：安装座1为带法兰盘的中空柱结构，包括法兰盘1a和中空柱1b，法兰盘1a上有安装孔1a1，中空柱1b有内螺纹1c和外螺纹1d，中空柱1b尾端内侧为内锥面1e；芯帽2为端螺帽形状，包括中空内螺纹段2a和螺帽端盖2b，螺帽端盖2b中心有滑孔2c，在滑孔2c的外侧有环形气道2d，中空内螺纹段2a与中空柱1b的外螺纹1d匹配连接；在芯帽2与安装座1的内锥面1e之间形成的腔内安装密封芯体3和芯簧4；密封芯体3包括前导向柱3a、半球面密封头3b、后导向柱3c，前导向柱3a与螺帽端盖2b中心的滑孔2c匹配并置于其中，芯簧4套在半球面密封头3b与螺帽端盖2b之间的前导向柱3a上，半球面密封头3b的半球面置于中空柱1b尾端的内锥面1e中，后导向柱3c位于中空柱1b中，半球面密封头3b的球面部分直径小于芯帽2中空内螺纹段2a的内径，形成气道与螺帽端盖2b上的环形气道2d相通，自然状态下在芯簧4的作用下，半球面密封头3b顶在安装座1的中空柱1b尾端的内锥面1e上，长效微型充气嘴处于关闭状态，当顶压后导向柱3c时，半球面密封头3b与中空柱1b尾端的内锥面1e离开，气道打开便可以充气；设与中空柱1b的内螺纹1c匹配的密封堵头5，密封堵头5为一个台阶圆柱形，包括螺杆段5a和圆盘5b，螺杆段5a的螺纹与中空柱1b的内螺纹1c匹配，圆盘5b与安装座1的法兰盘1a之间有密封垫6。

所述的芯簧4为一组6个标准碟簧组合排列安装。

所述的安装座1、芯帽2、密封芯体3、芯簧4均为金属结构，整个外形为台阶状的长圆柱形，最大直径D＝φ25mm±2mm，长度L＝19～21mm。

所述的安装座1、芯帽2、密封芯体3、芯簧4均为金属不锈钢材料，密封垫为橡胶板。整个外形为台阶状的长圆柱形，最大直径D＝φ25mm±2mm，长度L＝19～21mm。

本实施中，芯簧4一组6个标准碟簧组合排列安装，碟簧型号为C8-1，组合碟簧5中每二个为一对面靠面排列，每对之间背靠背排列，组合后的碟簧位于充气嘴内部，通过密封芯体3上半球面密封头3b的后台阶进行径向安装定位。

图3为本实用新型在设备上的安装图：

本实施例中的长效微型充气嘴，在需充气的仪器8上安装时，在仪器8的端面上加工一组台阶孔，外部台阶面上再加工一组沉孔，沉孔尺寸及位置与安装座1上的4个M2.5螺孔进行匹配，长效微型充气嘴安装时，从内部向外安装，采用4个沉头螺钉进行安装，安装时，螺钉及接合面涂704密封胶。装配后的所有零件处于同轴位置。整个气嘴外部与仪器8端面平齐。芯帽2的中空内螺纹段2a对密封芯体3、芯簧4有调节作用。密封堵头5通过螺杆段5a与安装座1上的内螺纹1c进行配合安装，圆盘5b外部有一个用于安装拆卸用的起子槽，便于将密封堵头5拧进。

图4为本实用新型在设备上的抽充气示意图：

本实用新型长效微型充气嘴有专用的充气转接头，充气转接头7包括圆柱形的转接头本体7b，转接头本体7b的前端有螺纹顶杆7a，螺纹顶杆7a与所述的长效微型充气嘴安装座1的中空柱1b内螺纹1c匹配；转接头本体7b的后端是气源连接头7c，充气转接头7的轴向中心有通气孔7d，充气转接头7的外侧有六角形扳手位7e。气源连接头7外侧是转接螺纹7c1，内侧是转接口7c2。

本实用新型气嘴往仪器8内部充气时，需专用充气转接头7，充气转接头7为中空结构，外部有两个外螺纹，充气前，先将密封堵头5从气嘴上拆卸下来，再将充气转接头7拧入长效微型充气嘴安装座1的中空柱1b内螺纹1c上，通过充气转接头7的螺纹顶杆7a将半球面密封头3b推开，气道打开，直至充气转接头7前端面与密封垫6相贴合，使仪器8内部与充气转接头7外部的气道处于相通状态，此时充气转接头7通过转接螺纹7c1，或内侧的转接口7c2与充气试验台上的螺纹相接，通过充气试验台对仪器8进行充气或抽气。充气完成后，拧下充气转接头7，在芯簧4的作用下，半球面密封头3b与安装座1内锥面进行配合，将充气嘴进行线性密封；再将密封堵头5安装后进行二次密封。

将本实用新型的微型充气嘴安装在一种光学密封仪器上后，经过多次抽充气试验，其中抽充气操作方便可靠，密封后的内部气体压力满足光学密封仪器内部气体压力的要求。

本实用新型的长效充气嘴进行了漏率测试，试验时，与常用轮胎充气嘴进行对比试验，在充气压力均为22±4KPa的情况下(一般光学密封仪器内部充气要求)，同时随机间断进行-40℃～+80℃环境条件下，其中二个月以内的短期漏率基本相同，二个月以后的漏率，本实用新型的长效充气嘴的漏率明显低于常用轮胎充气嘴的漏率。在此环境条件下，常用轮胎充气嘴三个月需进行补气或更换内部密封垫，本实用新型的长效充气嘴一年后需进行补气或更换密封垫6。