一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置的制作方法

本技术涉及热镀锌模拟实验，尤其涉及一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置。

背景技术：

1、热镀锌钢板主要用于汽车、建筑、家电等行业，之前建筑行业是使用热镀锌钢板的主要用户，随着汽车工业的高速发展，热镀锌钢板开始大量用于汽车面板、内板、底盖等，而且使用比例越来越大，这就对热镀锌钢板的强度、性能、表面质量有了更高的要求。目前，世界各国都在研究、开发新的金属镀层工艺和方法，且研究焦点集中在如下几个方面：镀层品种的研究和开发、镀层厚度的精确控制、镀层表面质量、开发新的热镀锌工艺，最终达到降低能源消耗，减少污染，降低成本，提高经济效益的目的。

2、钢铁企业在进行热镀锌测试或实验时，会消耗大量的原材料并且重复性很差。因此，热镀锌模拟器也越来越显示出它的巨大的生命力和实用性，热镀锌模拟器作为研究钢板可镀性以及镀层质量的试验设备，具有试样尺寸灵活、可批量化实验、重复性好的优点；且操作简单、节省人力物力、可镀合金种类多、占地面积小，已经成为热镀锌实验研究的重要设备，为钢铁企业提供了热镀锌工业生产的最佳工艺参数。

3、热镀锌模拟器一般采用立式、步进式的模块化布局，大体可分为三个部分，自上而下依次为试样杆及传动装置、试验装置、锌锅装置。试样安装在试样杆上，首先在试验装置进行加热、保温、冷却处理；然后在进入锌锅镀锌处理；最后从锌锅出来的试样回到试验装置进行冷却或合金化处理，直至试样取出。又因为热镀锌模拟器在工作时需要通入氢气、一氧化氮、氮气等可燃性气体或惰性气体，因此对其内部的密封性要求十分严格，因而试验装置与锌锅装置通常安装在一起，也称为热镀锌模拟器主体，由插板阀将其分割成独立的腔室且保持腔室的密封性。由于试样杆的长度且需要上下移动，导致无法安装在热镀锌模拟器的主体内部，因此试样杆与热镀锌模拟器主体之间的密封性，尤为重要。

4、原热镀锌模拟器主体与试样杆连接处的密封方法一般采用橡胶配合密封油的方式，橡胶为空心圆柱体，外径略大于热镀锌模拟器主体上部孔洞内径，内径略小于试样杆的外径。采用过盈配合的方式将空心圆柱体橡胶安装在热镀锌模拟器主体与试样杆之间，起到了密封的作用。且通过密封油的润滑，保证试样杆可以上下移动。但是，由于试样杆连接试样的部分也会进行加热、保温、冷却的过程，因此空心圆柱体橡胶会因试样杆的高温而损坏，导致密封失效。同时，利用单个空心圆柱体橡胶过盈配合的方式进行密封，密封性不高，并且随着试验次数的进行，试样杆移动次数的增加，密封性下降幅度较大，无法满足试验要求。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，能够有效避免因温度变化、试样杆移动造成的密封性能下降等问题，同时结构简单、安装方便，可根据试样杆的直径调整密封装置的大小。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、本实用新型所提出的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，包括主体结构、紧固环和压力密封组件；所述主体结构设置有中心通孔，且中心通孔为三段式结构，上部区域为第一段，下部区域为第三段，第一段和第三段之间为第二段，其中，第一段内壁设置有内螺纹，第二段和第三段为光滑内壁，且第三段内径小于第二段内径，形成阶梯结构；所述紧固环外表面设置有与内螺纹对应的外螺纹，并通过螺纹连接的方式设置在第一段内部；所述压力密封组件轴向设置在第二段内部，且上端与紧固环底端接触，下端与第二段、第三段形成的阶梯结构接触；所述紧固环、压力密封组件和第三段的内径均略大于试样杆的外径，第二段的内径略大于压力密封组件的外径。

4、进一步的，所述主体结构的侧壁内部设置有中空的环形冷却水循环室，且主体结构外壁的两侧分别设置有与冷却水循环室连通的进水通道和出水通道。

5、进一步的，所述压力密封组件包括第一封闭圈、第一压力环、第二封闭圈、第二压力环和第三封闭圈；所述第一封闭圈、第一压力环、第二封闭圈、第二压力环和第三封闭圈由上至下依次同轴排列，第一封闭圈与紧固环底端对应接触，第三封闭圈与阶梯结构上端面接触；所述第一封闭圈、第二封闭圈和第三封闭圈的结构尺寸相同，内径略大于试样杆的外径，外径略小于主体结构第二段的内径；所述第一压力环和第二压力环的结构尺寸相同，内径略大于试样杆外径，外径略小于主体结构第二段的内径。

6、进一步的，所述第一封闭圈、第二封闭圈和第三封闭圈的材质均为耐高温橡胶。

7、进一步的，所述第一压力环和第二压力环的材质均为耐磨合金。

8、进一步的，所述主体结构底部的圆周外侧设置有法兰连接件，且法兰连接件的表面圆周均布有若干定位螺孔，用于将主体结构固定在热镀锌模拟器的顶部。

9、进一步的，所述主体结构下端面中心通孔的圆周外侧设置有密封凹槽，用于放置封闭圈。

10、进一步的，所述紧固环为空心圆柱体结构，且其上端圆周外侧一体成型有环形加工平面，用于方便使用工具进行紧固。

11、本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

12、1、本实用新型采用了新的密封方式，通过紧固环、两个压力环、主体装置间相互作用，施加紧固力在三个封闭圈上，通过封闭圈的挤压变形效果将试样杆与主体结构之间的缝隙填满；同时配合真空润滑油，起到了良好的密封效果；

13、2、本实用新型的主体结构设有进水通道、冷却水循环室、出水通道，可以完成水冷循环过程，一方面避免温度过高影响三个封闭圈的密封效果；另一方面延长封闭圈以及真空润滑油的使用寿命；

14、3、本实用新型的三个封闭圈采用耐高温橡胶，具有一定的耐热性，以及良好的弹性和耐磨性，密封效果好，且使用寿命长；

15、4、本实用新型底部含有两个放置密封胶圈的凹槽，可以保证本装置和热镀锌模拟器之间的密封性良好；

16、5、本实用新型结构简单，安装方便，可根据试样杆的直径调整密封装置的大小。

技术特征：

1.一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述装置包括主体结构、紧固环和压力密封组件；所述主体结构设置有中心通孔，且中心通孔为三段式结构，上部区域为第一段，下部区域为第三段，第一段和第三段之间为第二段，其中，第一段内壁设置有内螺纹，第二段和第三段为光滑内壁，且第三段内径小于第二段内径，形成阶梯结构；所述紧固环外表面设置有与内螺纹对应的外螺纹，并通过螺纹连接的方式设置在第一段内部；所述压力密封组件轴向设置在第二段内部，且上端与紧固环底端接触，下端与第二段、第三段形成的阶梯结构接触；所述紧固环、压力密封组件和第三段的内径均大于试样杆的外径，第二段的内径大于压力密封组件的外径。

2.根据权利要求1所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述主体结构的侧壁内部设置有中空的环形冷却水循环室，且主体结构外壁的两侧分别设置有与冷却水循环室连通的进水通道和出水通道。

3.根据权利要求1所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述压力密封组件包括第一封闭圈、第一压力环、第二封闭圈、第二压力环和第三封闭圈；所述第一封闭圈、第一压力环、第二封闭圈、第二压力环和第三封闭圈由上至下依次同轴排列，第一封闭圈与紧固环底端对应接触，第三封闭圈与阶梯结构上端面接触；所述第一封闭圈、第二封闭圈和第三封闭圈的结构尺寸相同，内径大于试样杆的外径，外径小于主体结构第二段的内径；所述第一压力环和第二压力环的结构尺寸相同，内径大于试样杆外径，外径小于主体结构第二段的内径。

4.根据权利要求3所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述第一封闭圈、第二封闭圈和第三封闭圈的材质均为耐高温橡胶。

5.根据权利要求3所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述第一压力环和第二压力环的材质均为耐磨合金。

6.根据权利要求1所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述主体结构底部的圆周外侧设置有法兰连接件，且法兰连接件的表面圆周均布有若干定位螺孔，用于将主体结构固定在热镀锌模拟器的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述主体结构下端面中心通孔的圆周外侧设置有密封凹槽，用于放置封闭圈。

8.根据权利要求1所述的一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，其特征在于：所述紧固环为空心圆柱体结构，且其上端圆周外侧一体成型有环形加工平面，用于方便使用工具进行紧固。

技术总结本技术涉及一种连接热镀锌模拟器与试样杆的密封装置，包括主体结构、紧固环和压力密封组件；所述主体结构设置有中心通孔，且中心通孔为三段式结构，上部区域为第一段，下部区域为第三段，第一段和第三段之间为第二段，其中，第一段内壁设置有内螺纹，第二段和第三段为光滑内壁，且第三段内径小于第二段内径，形成阶梯结构；所述紧固环通过螺纹连接的方式设置在第一段内部；所述压力密封组件轴向设置在第二段内部；所述紧固环、压力密封组件和第三段的内径均略大于试样杆的外径。本技术能够有效避免因温度变化、试样杆移动造成的密封性能下降问题，且结构简单、安装方便，可根据试样杆的直径调整密封组件的大小。技术研发人员：郝志强,刘文博,田玉婷,曹政,芦延鹏,徐鑫,陆晓锋,丁庶炜,李春林,梁笑受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司技术研发日：20240204技术公布日：2024/9/17