[发明专利]密封和测试分段式工具

说明书

本发明涉及密封和测试分段式工具。沿着第一与第二工具节段之间的接缝基本上气密的三重密封件装置包括形成第一和第二基本上气密的真空腔室的内部密封件、中间密封件和外部密封件。

本申请是于2014年5月30日提交的名称为“密封和测试分段式工具”的中国专利申请2014102402803的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及具有被密封在一起的多个部件的分段式工具，并且具体涉及一种三重密封件装置以及允许对单独密封件的完整性进行测试和监测的相关方法。

背景技术

一些工具包括必须进行组装的多个部件或节段，但工具需要作为无缝的单一工具发挥功能和作用。例如，在飞行器行业，可以将大的复合的机身区段成层在真空袋上并且接着热压固化在总体圆柱形的包括多个圆周心轴节段的心轴上。心轴节段沿着多条接缝进行组装。在固化和除袋之后，必须拆除心轴节段以便允许将固化的机身区段从该工具上释放和移除。

心轴节段之间的每条接缝都可以用沿着相邻心轴节段的接合表面延伸的基本上气密的密封件进行密封。空气透过密封件中的任何一个泄漏都可能减小在固化过程中被施加给机身区段的压紧压力。在固化过程中由于空气泄漏造成的压紧压力减小可能对该固化的机身区段的品质和/或性能具有不利的影响。

针对密封件泄漏问题所提出的解决方案涉及沿着心轴节段接缝之间的接缝提供双重密封件。双重密封件被装置成形成腔室，该腔室可以用来进行合格或不合格泄漏测试，然而该测试并不指示双重密封件中的哪个可能失去了其完整性。如果该测试失败，表明密封件中的至少一个的完整性可能已经受损，则必须拆卸工具节段并且必须修复或更换密封件，在此之后必须重新组装心轴节段并且必须重复该泄漏测试。拆卸/重新组装和更换密封件的过程是耗时的、费力的并且可能降低生产效率和建造速度。

相应地，需要一种用于对分段式工具例如心轴中的密封件进行密封并且测试其完整性的方法，该方法允许连续地监测密封件完整性。还需要一种将识别出密封件中哪个(如果有的话)正在泄漏并且是否有至少一个密封件保有其完整性的密封件装置和测试方法。

发明内容

所公开的实施例提供了用于在热压环境中密封和测试多件式工具诸如分段式心轴的一种方法和系统。沿着心轴节段之间的接缝的三重密封件提供了对抗由于密封件泄漏造成的真空压力损失的额外保护。在心轴的组装过程中，可以在将成层物放置在工具上并且加载到热压器中之前测试该三重密封件的泄漏。这减少了对于更换和/或修复密封件的需要，可以改善固化后的部件的品质并且可以提高生产率。

根据所公开的一个实施例，提供了用于在热压环境中密封和监测心轴的多个节段的方法。该方法包括形成重叠在心轴节段的端部和接缝上的内部袋真空腔室、以及在心轴节段之间的内部密封件，并且形成在该内部袋真空腔室的相对端部上的外部真空袋腔室和H形密封区域。该方法还包括使用该H形密封区域、该内部密封件和中间密封件形成外部密封件腔室，使用该中间密封件和该内部密封件形成内部密封件腔室，并且监测该该内部密封件、该中间密封件和该外部密封件中任何一个的完整性。该方法可以进一步包括将该内部密封件、该中间密封件和该外部密封件以及该H形密封区域的支腿挤压到心轴节段内的凹槽之中。形成该外部真空袋腔室包括将该H形密封区域的支腿密封到该内部真空袋和外部真空袋上。形成该外部真空袋腔室包括将该H形密封区域的支腿密封到该内部密封件和中间密封件上。监测完整性包括感测该内部袋真空腔室、该内部密封件腔室和该外部密封件腔室中任何一个内的真空压力变化。