一种密封连接方法及密封连接装置与流程

1.本发明属于连接组件技术领域，尤其涉及一种密封连接方法及密封连接装置。


背景技术：

2.目前，不同零部件连接的时候，通常采用如下方法：胶结：采用粘结剂将设备结合，主要缺点胶水容易老化、受湿热影响明显。
3.机械连接：采用铆接或者螺接，主要缺点是应力过于集中，复合材料基本不会发生塑性变形，要求公差配合精度高。
4.一体成型复材工艺：通常需要很高的模具成本。
5.另外，在连接强度要求较高或者不易胶结和机械连接的情况下，还可以使用复合材料制作连接件对被连接件进行固化，当前复合材料的应用越来越广泛，复合材料具有一次成型的优点，而复合材料之间或者复合材料与其他材料之间的连接，存在着很大的局限。
6.采用复合材料制作连接件固化连接时，需要对连接部位进行密封。被连接件密封尺寸较大时，可采用常规的塑料堵头，但是密封性不高，容易影响被连接件的整体密封性能。
7.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的不同零部件的连接方式牢固性差、要求精度高、成本高、密封性能差。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种密封连接方法及密封连接装置。
9.本发明是这样实现的，一种密封连接方法包括：步骤一，将锥管与板材的孔洞对接整齐，使锥管在板材上预定位，所述锥管的长端位于设备的内部，短端露出设备的外部；步骤二，从锥管的短端开口处插入密封连接装置，密封连接装置的螺盘与管材内壁密封连接；步骤三，从通气管的另一端充气，使弹性橡胶袋膨胀，膨胀后弹性橡胶袋与管材的内壁贴合形成密封，通气管内的密封球阀关闭，停止充气；步骤四，在锥管的短端的外壁与板材之间铺设碳纤维布，形成碳纤维铺层，在碳纤维铺层外覆盖真空袋，真空袋四周采用密封胶带密封，真空袋边缘留有抽气孔，用于抽真空排出真空袋内的气体，抽真空完成后真空袋紧紧贴在碳纤维铺层的外侧；步骤五，通过抽气孔引入树脂，树脂的用量取决于真空袋的尺寸和碳纤维布的层数，层数越多，使用的树脂越多；通过抽气孔排出树脂中的空气，并导出多余的树脂，等待树脂常温固化；步骤六，完成锥管与板材的固化连接后，去除辅助材料，撕掉真空袋；步骤七，打开球阀，将弹性橡胶袋的空气放出，弹性橡胶袋泄气，恢复原形或减少内部压力；拆除顶丝，将螺盘及其上连接的通气管取出，将螺盘从通气管旋转拆除，放松压
环，去除弹性橡胶袋的收缩口，完成密封连接装置的拆卸。
10.进一步，步骤一中，所述锥管与板材之间采用粘胶预定位或采用其他工装进行固定，进一步，步骤一中，根据孔洞的形状设置相应截面形状的锥管。
11.进一步，步骤二中，所述螺盘与管材采用顶丝或过盈配合或胶结方式固定。
12.进一步，步骤三中，所述弹性橡胶袋的外侧涂抹密封胶水，弹性橡胶袋能与管材的内壁迅速粘接形成更加可靠的密封。
13.本发明的另一目的在于提供一种密封连接装置，所述密封连接装置包括：弹性橡胶袋、压环、螺盘和通气管；所述弹性橡胶袋的收缩口套在通气管右端，所述压环套设在通气管外侧并挤压在收缩口的外侧；所述螺盘密封且活动套装在通气管的外侧，所述螺盘位于压环左侧。
14.进一步，所述通气管的右端设置有环状凸缘，弹性橡胶袋的收缩口套在通气管的环状凸缘处。
15.进一步，所述通气管里侧设置有密封球阀，所述密封球阀为双向阀。
16.进一步，所述螺盘与通气管外侧通过螺纹配合连接。
17.进一步，所述弹性橡胶袋和螺盘外侧设置有管材，所述管材为锥管结构，所述螺盘外沿与管材内壁密封连接，所述弹性橡胶袋位于管材里侧。
18.进一步，所述螺盘与管材采用顶丝或过盈配合或胶结方式固定。
19.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采用简易的工装，对零件之间难于密封的连接区域进行密封，工装的大部分零部件可以重复使用，降低成本。
20.本发明的密封连接装置，适用于连接件为管材的情况，管材由复合材料或金属材料制成，可将管材的内部空腔暂时密封，再结合真空导流成型工艺，将被连接件固化连接，结构简单，操作方便、快速。
21.当被连接件（例如待密封的设备）的尺寸或体积较大时，不方便进入设备内部对其上外露的孔洞采用密封件进行粘胶，或者孔洞口径较小，不方便采用铆接或螺接方式固定密封件，采用本发明提供的密封连接装置，可以快速填充并密封孔洞，将管材连接并固定到孔洞内。结构简单，连接可靠，减少了施工难度，提高了效率。
22.当板材上的孔洞较多时，采用锥管去适配各个孔洞，可以适用于板材上一定直径范围内的孔洞，不必为各个孔洞去加工相同直径的管材，提高了管材的通用性，减少了密封件的种类，提高了效率。
23.本发明的密封连接装置结构简单，安装和拆卸过程简单，大部分零件（如通气管和压环）不会在操作过程中发生破损，可重复使用，节约成本。
24.复合材料固化连接，将连接件与被连接件固化在一起。与常规的一体成型复材工艺相比，降低成本。本发明的密封连接方法可以适用于难于密封的部件之间的连接，而且结构简单，不需要制作特定形状的密封件，避免了产生模具成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明实施例提供的密封连接装置的结构示意图。
27.图2是本发明实施例提供的通气管的结构示意图。
28.图3是本发明实施例提供的密封球阀的结构示意图。
29.图4是本发明实施例提供的管材的结构示意图。
30.图5是本发明实施例提供的板材的结构示意图。
31.图6是本发明实施例提供的密封接口的结构示意图。
32.图7是本发明实施例提供的密封连接装置与管材配合的结构示意图。
33.图8是本发明实施例提供的碳纤维布层和真空袋的结构示意图。
34.图中：1、弹性橡胶袋；2、压环；3、螺盘；4、通气管；5、环状凸缘；6、密封球阀；7、管材；8、板材；9、短端；10、长端；11、密封接口；12、碳纤维布层；13、真空袋。
35.图9是本发明实施例提供的密封连接方法的流程图。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种密封连接方法及密封连接装置，下面结合附图对本发明作详细的描述。
38.如图1至图3所示，本发明实施例提供的密封连接装置包括弹性橡胶袋1、压环2、螺盘3和通气管4。
39.弹性橡胶袋1的收缩口套在通气管4右端，压环2套设在通气管4外侧并挤压在收缩口的外侧；螺盘3密封且活动套装在通气管4的外侧，螺盘3位于压环2左侧。本发明实施例中的通气管4的右端设置有环状凸缘5，弹性橡胶袋1的收缩口套在通气管的环状凸缘5处。通过通气管的另一端往弹性橡胶袋内通气，使弹性橡胶袋内蓄积足够的气体以膨胀变形。
40.螺盘的外周轮廓可根据连接件（即管材）的内部空腔的形状和尺寸做适应性设计，螺盘的作用在于支撑通气管，将通气管限定在管材的内部空腔中。
41.螺盘可以采用高强度和耐久性的材料制成，不容易损坏，使用寿命较长，从而能多次反复使用，节约成本。螺盘的材料也可以是abs塑料、pc塑料、尼龙或者其他易于成型的低成本材料，甚至可以采用木制品或发泡材料，在完成支撑后，拆除螺盘时如果螺盘发生损坏，再次使用时可以更换新的螺盘。
42.螺盘的中心孔内设置内螺纹。相应地，通气管的外壁设置与内螺纹配合的外螺纹。螺盘通过螺纹旋转靠近压环，并推动压环朝向环状凸缘移动，直至使压环与环状凸缘之间的收缩口压实在环状凸缘上。
43.通气管4的另一端（环状凸缘的相对端）装有密封球阀，球阀为双向阀，通过球阀弹
性橡胶袋可实现通气和泄气。通气管采用高强度钢材或其他高强度材料。压环采用abs塑料、橡胶或其他低硬度材料。
44.本发明实施例中的螺盘3与通气管4外侧通过螺纹配合连接。
45.本发明实施例中的弹性橡胶袋1和螺盘3外侧设置有管材7，管材7为锥管结构，螺盘3外沿与管材7内壁密封连接，弹性橡胶袋1位于管材里侧。
46.本发明实施例中的螺盘3与管材7采用顶丝或过盈配合或胶结方式固定。
47.本发明实施例中的管材7的短端的外壁与板材8之间铺设有碳纤维布12，碳纤维布层12外侧覆盖有真空袋13。
48.本发明实施例中的真空袋13四周采用密封胶带密封，真空袋边缘留有抽气孔。
49.本实施例中，如图5所示，与管材连接的设备上的孔洞所在区域为板材（通常为某大型设备的局部外表面）。如图4所示，管材为锥管。当板材上的孔洞较多时，锥管可以适用于板材上一定直径范围内的孔洞，不必为各个孔洞去加工相同直径的管材。
50.本发明的密封连接装置适用于将管材作为连接件固定到被连接件的孔洞内的情况，当被连接件即设备的尺寸或体积较大时，不方便进入设备内部进行粘胶作业，或者孔洞的口径较小，不方便采用铆接或螺接方式固定密封件时，利用本技术的密封连接装置完成固化连接。
51.如图9所示，本发明实施例提供的密封连接方法包括：s101，将锥管与板材的孔洞对接整齐，使锥管在板材上预定位，所述锥管的长端位于设备的内部，短端露出设备的外部；s102，从锥管的短端开口处插入密封连接装置，密封连接装置的螺盘与管材内壁密封连接；s103，从通气管的另一端充气，使弹性橡胶袋膨胀，膨胀后弹性橡胶袋与管材的内壁贴合形成密封，通气管内的密封球阀关闭，停止充气；s104，在锥管的短端的外壁与板材之间铺设碳纤维布，形成碳纤维铺层，在碳纤维铺层外覆盖真空袋，真空袋四周采用密封胶带密封，真空袋边缘留有抽气孔，用于抽真空排出真空袋内的气体，抽真空完成后真空袋紧紧贴在碳纤维铺层的外侧；s105，通过抽气孔引入树脂，树脂的用量取决于真空袋的尺寸和碳纤维布的层数，层数越多，使用的树脂越多；通过抽气孔排出树脂中的空气，并导出多余的树脂，等待树脂常温固化；s106，完成锥管与板材的固化连接后，去除辅助材料，撕掉真空袋；s107，打开球阀，将弹性橡胶袋的空气放出，弹性橡胶袋泄气，恢复原形或减少内部压力；拆除顶丝，将螺盘及其上连接的通气管取出，将螺盘从通气管旋转拆除，放松压环，去除弹性橡胶袋的收缩口，完成密封连接装置的拆卸。
52.下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
53.采用本发明的密封连接装置，将管材作为密封件连接到被连接件（大型设备的板材）的孔洞内，包括如下步骤：步骤s10：如图6所示，将锥管与板材的孔洞对接整齐，使锥管在板材上预定位，本实施例中在锥管与板材之间采用粘胶预定位，还可以采用其他工装进行固定，在此不一一赘述。长端位于设备的内部，短端露出设备的外部。
54.本实施例中，设备上的孔洞为圆形，孔洞也可以为方形或其他形状，根据孔洞的形状设置相应截面形状的锥管。
55.步骤s20：从锥管的短端开口处插入密封连接装置，采用顶丝（顶丝上可涂抹密封胶）固定螺盘，还可以采用螺盘与管材内壁的过盈配合的方式，或者胶结方式固定螺盘。
56.步骤s30：结合图7所示，从通气管的另一端充气，使弹性橡胶袋（气球）膨胀，膨胀后弹性橡胶袋与管材的内壁贴合形成密封。通气管内的密封球阀关闭，停止充气。使用时，可在弹性橡胶袋的外侧涂抹密封胶水，弹性橡胶袋能与管材的内壁迅速粘接形成更加可靠的密封。
57.步骤s40：如图8所示，在锥管的短端的外壁与板材之间铺设碳纤维布，形成碳纤维铺层，在碳纤维铺层外覆盖真空袋（薄膜类材料），真空袋四周采用密封胶带（粘性较强的双面胶带）密封，真空袋边缘留有抽气孔，用于抽真空排出真空袋内的气体，抽真空完成后真空袋紧紧贴在碳纤维铺层的外侧。优质的真空袋薄膜不仅结实（不容易被刺穿）而且有适当的伸展性，能够产生变形与所覆盖的表面完全贴附。
58.步骤s50：通过抽气孔引入树脂，树脂的用量取决于真空袋的尺寸和碳纤维布的层数，通常层数越多，使用的树脂越多。通过抽气孔排出树脂中的空气，并导出多余的树脂，等待树脂常温固化。
59.步骤s60：完成锥管与板材的固化连接后，去除辅助材料，撕掉真空袋。
60.步骤s70：打开球阀，将弹性橡胶袋的空气放出，弹性橡胶袋泄气，恢复原形或减少内部压力。拆除顶丝，将螺盘及其上连接的通气管取出，在取出过程中如果弹性橡胶袋与管材内部发生粘连，可能会使弹性橡胶袋发生破损，下次使用时可更换弹性橡胶袋。将螺盘从通气管旋转拆除，放松压环，去除弹性橡胶袋的收缩口，完成密封连接装置的拆卸。
61.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
62.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。