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一种密封环组件的粘接装置及其粘接方法
申请号	CN202110913403.5	申请日	2021-08-10	公开(公告)号	CN113803466A	公开(公告)日	2021-12-17
申请人	安徽天航机电有限公司;			发明人	陈卫林; 吴敏; 于家祥; 王虎军; 江怡南;
摘要	本发明涉及一种密封环组件的粘接装置及其粘接方法，粘接装置包括金属密封圈、石墨密封圈，还包括固定金属密封圈的过渡套，所述过渡套滑动配合与对石墨密封圈进行限位并将石墨密封圈压入金属密封圈的定位芯轴。本发明利用金属材料热膨胀的原理，进行热装配工艺，有效避免了尺寸错位、应力集中等方面的不足，实现了密封环组件的装配，提高了装配的可靠性。
权利要求	1.一种密封环组件的粘接装置，包括金属密封圈(1)、石墨密封圈(2)，其特征在于：还包括固定金属密封圈(1)的过渡套(4)，所述过渡套(4)滑动配合与对石墨密封圈(2)进行限位并将石墨密封圈(2)压入金属密封圈(1)的定位芯轴(3)。 2.根据权利要求1所述的一种密封环组件的粘接装置，其特征在于：所述定位芯轴(3) 为阶梯轴，包括中段阶梯轴(31)、直径小于中段阶梯轴(31)的左侧阶梯轴(32)和右侧阶梯轴(33)，其中：中段阶梯轴(31)端面与石墨密封圈(2)抵合且外圆面与过渡套(4)滑动配合；左侧阶梯轴(32)穿过石墨密封圈(2)内孔对石墨密封圈(2)位置进行限定；右侧阶梯轴(33)与压力机配合以将石墨密封圈(2)压入金属密封圈(1)。 3.根据权利要求1所述的一种密封环组件的粘接装置，其特征在于：所述过渡套(4)包括与金属密封圈(1)滑动配合的一号内孔(41)、直径小于一号内孔(41)以存放金属密封圈 (1)的二号内孔(42)，所述一号内孔(41)与二号内孔(42)之间设有与金属密封圈(1)抵合的端面(43)。 4.利用权利要求1至3中任一项所述的一种密封环组件的粘接装置的粘接方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：配置耐高温环氧胶粘剂：将环氧树脂、固化剂和触变剂按比例混合搅拌均匀后涂抹至石墨密封圈(2)上；加热干燥：对金属密封圈(1)和石墨密封圈(2)进行加热分别对金属密封圈(1)和石墨密封圈(2)进行加热使金属密封圈(1)和石墨密封圈(2)进行加热表面干燥，并使金属密封圈(1)膨胀；压装：将金属密封圈(1)和石墨密封圈(2)与过渡套(4)和定位芯轴(3)分别装配，推动定位芯轴(3)将石墨密封圈(2)压入金属密封圈(1)；高低温固化：对压装后的金属密封圈(1)和石墨密封圈(2)进行重复加热保温后室温冷却。 5.根据权利要求4所述的粘接方法，其特征在于：将环氧树脂、固化剂和触变剂按5:2:3 的比例混合，将5份环氧树脂加热至60摄氏度～80摄氏度并加入2份固化剂进行搅拌，在加入3份触变剂进行搅拌。 6.根据权利要求4所述的粘接方法，其特征在于：加热干燥包括将石墨密封圈(2)升温至150±10摄氏度烘干，保温10分钟后，取出室温冷却，并将金属密封圈(1)升温至250±10 摄氏度烘干并使金属密封圈(1)膨胀。 7.根据权利要求4所述的粘接方法，其特征在于：压装将金属密封圈(1)和石墨密封圈 (2)分别装入过渡套(4)和定位芯轴(3)，并使过渡套(4)和定位芯轴(3)配合，再将石墨密封圈(2)压入金属密封圈(1)内。 8.根据权利要求4所述的粘接方法，其特征在于：高低温固化包括将粘接好的金属密封圈(1)和石墨密封圈(2)加热至100±10摄氏度，保温2小时，然后再加温到200±10摄氏度，保温2小时，冷却至此100℃以下取出，室温冷却。
说明书全文	一种密封环组件的粘接装置及其粘接方法技术领域 [0001] 本发明涉及航空机械制造领域，具体的说是一种密封环组件的粘接装置及其粘接方法。背景技术 [0002] 石墨密封环用于液压系统的密封重要部件，是一种接触式密封，也是目前常用的机械密封形式之一。密封端面一般垂直于旋转轴线的密封面，该端面在流体压力及补偿机械弹力的作用下，加之辅助密封配合，保持贴合并保持相对转动，从而保证流体不泄漏。 [0003] 石墨是非常常见的一种黑色非金属材料，密度比较低，具有耐高温、导电导热性好、化学稳定性好等优良特性，被广泛应用在航空航天、石油化工等领域。由于构成石墨材料的不同材质的固体粉末颗粒是脆性材料，而且所用的粘结剂经过高温碳化后形成的焦炭也是脆性材料，使得它们连结起来构成的整体具有很强的脆性。在受到一定的外界应力时，产生较小的弹性变形后易发生脆性断裂的现象。同时由于其材料内部存在气孔、裂纹等组织缺陷，导致其在加工过程中，使已形成表面产生裂纹、凹坑、崩角等缺陷。 [0004] 因石墨密封圈与金属环采用过盈配合，需人工检测石墨密封环外径尺寸和金属环的内径尺寸，按最小过盈量进行筛选。采用压配方法进行装配，易导致相互错位，局部应力过于集中，致使石墨密封圈的密封表面凹坑、掉块等缺陷，影响密封环组件的密封。发明内容 [0005] 现为了解决上述技术问题，本发明提出了一种密封环组件的粘接装置及其粘接方法。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现： [0006] 一种密封环组件的粘接装置，包括金属密封圈、石墨密封圈，还包括固定金属密封圈的过渡套，所述过渡套滑动配合与对石墨密封圈进行限位并将石墨密封圈压入金属密封圈的定位芯轴。 [0007] 所述定位芯轴为阶梯轴，包括中段阶梯轴、直径小于中段阶梯轴的左侧阶梯轴和右侧阶梯轴，其中： [0008] 中段阶梯轴端面与石墨密封圈抵合且外圆面与过渡套滑动配合； [0009] 左侧阶梯轴穿过石墨密封圈内孔对石墨密封圈位置进行限定； [0010] 右侧阶梯轴与压力机配合以将石墨密封圈压入金属密封圈。 [0011] 所述过渡套包括与金属密封圈滑动配合的一号内孔、直径小于一号内孔以存放金属密封圈的二号内孔，所述一号内孔与二号内孔之间设有与金属密封圈抵合的端面。 [0012] 一种密封环组件的粘接方法，该方法包括以下步骤： [0013] 配置耐高温环氧胶粘剂：将环氧树脂、固化剂和触变剂按比例混合搅拌均匀后涂抹至石墨密封圈上； [0014] 加热干燥：对金属密封圈和石墨密封圈进行加热分别对金属密封圈和石墨密封圈进行加热使金属密封圈和石墨密封圈进行加热表面干燥，并使金属密封圈膨胀； [0015] 压装：将金属密封圈和石墨密封圈与过渡套和定位芯轴分别装配，推动定位芯轴将石墨密封圈压入金属密封圈； [0016] 高低温固化：对压装后的金属密封圈和石墨密封圈进行重复加热保温后室温冷却。 [0017] 将环氧树脂、固化剂和触变剂按5:2:3的比例混合，将5份环氧树脂加热至60摄氏度～80摄氏度并加入2份固化剂进行搅拌，在加入3份触变剂进行搅拌。 [0018] 一种密封环组件的粘接方法，加热干燥包括将石墨密封圈升温至150±10摄氏度烘干，保温10分钟后，取出室温冷却，并将金属密封圈升温至250±10摄氏度烘干并使金属密封圈膨胀。 [0019] 压装将金属密封圈和石墨密封圈分别装入过渡套和定位芯轴，并使过渡套和定位芯轴配合，再将石墨密封圈压入金属密封圈内。 [0020] 高低温固化包括将粘接好的金属密封圈和石墨密封圈加热至100±10摄氏度，保温2小时，然后再加温到200±10摄氏度，保温2小时，冷却至此100℃以下取出，室温冷却。 [0021] 本发明的有益效果是：本发明利用金属材料热膨胀的原理，进行热装配工艺，有效避免了尺寸错位、应力集中等方面的不足，实现了密封环组件的装配，提高了装配的可靠性。附图说明 [0022] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0023] 图1为本发明的装配后的结构示意图； [0024] 图2为本发明的定位芯轴的结构示意图； [0025] 图3为本发明的过渡套的结构示意图； [0026] 图4为本发明的石墨密封圈的结构示意图； [0027] 图5为本发明的金属密封圈的结构示意图。 [0028] 图中所示：1、金属密封圈；2、石墨密封圈；3、定位芯轴；4、过渡套；31、中段阶梯轴；32、左侧阶梯轴；33、右侧阶梯轴；34、阶梯面；201、一号内孔；41、一号内孔；42、二号内孔； 43、端面；101、一号轴体；102、二号轴体；103、二号内孔。具体实施方式 [0029] 为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行更清楚、更完整的阐述，当然所描述的实施例只是本发明的一部分而非全部，基于本实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下所获得的其他的实施例，均在本发明的保护范围内。 [0030] 如图1至图5所示，一种密封环组件的粘接装置，包括金属密封圈1、石墨密封圈2，还包括固定金属密封圈1的过渡套4，所述过渡套4滑动配合与对石墨密封圈2进行限位并将石墨密封圈2压入金属密封圈1的定位芯轴3。 [0031] 所述定位芯轴3为阶梯轴，包括中段阶梯轴31、直径小于中段阶梯轴31的左侧阶梯轴32和右侧阶梯轴33，其中： [0032] 中段阶梯轴31端面与石墨密封圈2抵合且外圆面与过渡套4滑动配合； [0033] 左侧阶梯轴32穿过石墨密封圈2内孔对石墨密封圈2位置进行限定；中段阶梯轴31与左侧阶梯轴32之间的阶梯面与石墨密封圈2抵合，如图2所示的阶梯面34与石墨密封圈2 抵合；所述石墨密封圈2上设有与左侧阶梯轴32配合的一号内孔201； [0034] 右侧阶梯轴33与压力机配合以将石墨密封圈2压入金属密封圈1；所述。 [0035] 所述过渡套4包括与定位芯轴3滑动配合的一号内孔41、直径小于一号内孔41以存放金属密封圈1的二号内孔42，所述一号内孔41与二号内孔42之间设有与金属密封圈1抵合的端面43；所述金属密封圈1包括与二号内孔42配合的一号轴体101，所述一号轴体101连接有直径大于一号轴体101且与石墨密封圈2配合的二号轴体102，所述一号轴体101和二号轴体102之间的阶梯面与端面43抵合，所述二号轴体102内设有与石墨密封圈2配合的二号内孔103。 [0036] 在本发明中，首先将石墨密封圈2与左侧阶梯轴32且使石墨密封圈2与中段阶梯轴31端面抵合；随后将金属密封圈1推入二号内孔42，且使金属密封圈1与端面43抵合；紧接着将中段阶梯轴31与一号内孔41滑动配合，最后对右侧阶梯轴33和过渡套4施加压力将石墨密封圈2压入金属密封圈1。 [0037] 一种密封环组件的粘接方法，该方法包括以下步骤： [0038] 配置耐高温环氧胶粘剂：将环氧树脂、固化剂和触变剂按比例混合搅拌均匀后涂抹至石墨密封圈2上； [0039] 加热干燥：对金属密封圈1和石墨密封圈2进行加热分别对金属密封圈1和石墨密封圈2进行加热使金属密封圈1和石墨密封圈2进行加热表面干燥，并使金属密封圈1膨胀； [0040] 压装：将金属密封圈1和石墨密封圈2与过渡套4和定位芯轴3分别装配，推动定位芯轴3将石墨密封圈2压入金属密封圈1； [0041] 高低温固化：对压装后的金属密封圈1和石墨密封圈2进行重复加热保温后室温冷却。 [0042] 将环氧树脂、固化剂和触变剂按5:2:3的比例混合，将5份环氧树脂加热至60摄氏度～80摄氏度并加入2份固化剂进行搅拌，在加入3份触变剂进行搅拌；环氧树脂耐高温，热稳定行好且密封性强，在金属密封圈1和石墨密封圈2在压装不会失效，固化剂控制固化反应，增加高温环氧胶粘剂的力学性能和耐腐蚀性，触变剂提高高温环氧胶粘的稠度，防止固液分离，防止环氧树脂析出，提高耐高温环氧胶粘剂的稳定性；环氧树脂加热至60摄氏度～ 80摄氏度降低环氧树脂的粘稠度，防止与固化剂触变剂混合时产生气泡。 [0043] 加热干燥包括将石墨密封圈2升温至150±10摄氏度烘干，保温10分钟后，取出室温冷却，并将金属密封圈1升温至250±10摄氏度烘干并使金属密封圈1膨胀；石墨密封圈2 加热去除石墨密封圈2的水分及其他杂质，保证石墨密封圈2表面干燥，防止水分和杂质影响耐高温环氧胶粘剂。 [0044] 压装将金属密封圈1和石墨密封圈2分别装入过渡套4和定位芯轴3，并使过渡套4和定位芯轴3配合，再将石墨密封圈2压入金属密封圈1内。 [0045] 高低温固化包括将粘接好的金属密封圈1和石墨密封圈2加热至100±10摄氏度，保温2小时，然后再加温到200±10摄氏度，保温2小时，冷却至此100℃以下取出，室温冷却；两次加热加速耐高温环氧胶粘剂固化，固化后粘接更加稳定。 [0046] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。