本發(fā)明涉及一種超高壓的密封裝置及方法，尤其是一適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置及方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)在人們的生活中，對木材的質(zhì)量要求越來越高。現(xiàn)有的低品質(zhì)木材可以通過超高壓強(qiáng)化作用使木材硬度增高，將普通木材改性為高強(qiáng)度、高質(zhì)量的高檔木材。但現(xiàn)有的超高壓強(qiáng)化過程都是在密封的高壓腔體內(nèi)，以液體作為壓力傳遞介質(zhì)(通常以水為壓力傳遞介質(zhì))，實(shí)現(xiàn)對物料的強(qiáng)化。而將木材通過軟薄膜材料真空包裝后直接放置在高壓腔體內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化處理，存在薄膜包裝袋被木材的棱角刺破的風(fēng)險，從而導(dǎo)致強(qiáng)化失敗。因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用效果佳的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置及方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置，包括中空的腔體及壓蓋；腔體頂部開口，腔體頂部開口處的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋；壓蓋外側(cè)壁上設(shè)置有與腔體的內(nèi)螺紋相吻合的外螺紋；壓蓋的底部設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有彈簧，在腔體的內(nèi)腔中從上至下依次設(shè)置有水平板、活塞和膨脹受壓袋；彈簧的一端與凹槽的頂部相連、另一端固定連接水平板；活塞與腔體的內(nèi)壁密封滑動相連；所述腔體底部設(shè)置有連通內(nèi)腔的進(jìn)液口；所述膨脹受壓袋的開口外翻后套設(shè)在進(jìn)液口的外側(cè)面；所述進(jìn)液口處設(shè)置有用于將膨脹受壓袋的開口與進(jìn)液口緊密相連的螺帽。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置的改進(jìn)：凹槽內(nèi)對稱的設(shè)置有兩個完全相同的彈簧，此兩個彈簧均滿足：一端與凹槽的頂部相連、另一端固定連接水平板；從而保持該水平板始終水平。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述水平板的橫截面小于(略小于即可)凹槽的橫截面，從而使水平板能在凹槽內(nèi)上下移動。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述腔體為柔性腔體(例如由硅膠、橡膠等材料制成)。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：壓蓋上端設(shè)置有蓋柄。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：腔體及壓蓋之間設(shè)有密封圈。

在本發(fā)明中，膨脹受壓袋也是由柔性腔體(例如硅膠、橡膠等材料)制成。

本發(fā)明的密封裝置中的所有零部件均要求能承受超高壓，而不會發(fā)生破損、泄露現(xiàn)象。

本發(fā)明還同時提供了利用上述裝置進(jìn)行的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法，包括以下步驟：

1)、選用只設(shè)有活塞的腔體；將木材從腔體的頂部開口處放入內(nèi)腔中，木材落在活塞的頂面；旋緊壓蓋，使壓蓋與腔體壓緊密封；此時，木材位于連接水平板與活塞之間；

2)、當(dāng)步驟1)的木材放置成功后，通過工具或者手工穿過進(jìn)液口調(diào)整內(nèi)腔中活塞的位置，使活塞向上移動，直至活塞推動下的木材與水平板相接觸(自由接觸即可)；

3)、當(dāng)步驟2)調(diào)整好活塞后，將膨脹受壓袋沿著進(jìn)液口放入腔體的內(nèi)腔中，且膨脹受壓袋的開口外翻套在進(jìn)液口的外側(cè)面處，然后旋緊螺帽，將膨脹受壓袋的開口壓緊并固定在進(jìn)液口處；此時，膨脹受壓袋位于活塞的下方；

4)、將步驟3)所得的整個裝置放入超高壓容腔中，充入超高壓工作液，超高壓工作液從套裝在進(jìn)液口的膨脹受壓袋開口處流入膨脹受壓袋內(nèi)；然后增加超高壓容腔的壓力，膨脹受壓袋在內(nèi)腔中隨之膨脹，從而推動活塞向上移動，傳遞壓力給內(nèi)腔中的木材底面，使木材連同水平板一起向上移動，彈簧被壓縮，此時整個水平板以及部分的木材伸入凹槽中；與此同時超高壓工作液對腔體的外側(cè)壁有壓力，由于腔體為柔性腔體，因此能傳遞壓力給內(nèi)腔中的木材側(cè)面；使木材的各個面都受到壓力，被壓縮強(qiáng)化；直至內(nèi)腔中的壓力與超高壓容腔中的壓力一致為止，從而完成對木材的強(qiáng)化處理；

5)、將裝置從超高壓容腔中取出，此時，膨脹受壓袋中的超高壓工作液自然流出，旋開腔體上的壓蓋，使壓蓋連同水平板與腔體分離，然后將內(nèi)腔中的木材取出。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法的改進(jìn)：所述步驟4)中，彈簧被壓縮至極致時，木材伸入凹槽中的深度不超過整個凹槽深度的1/2。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法的改進(jìn)：木材的橫截面略小于或等于水平板的橫截面。

作為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法的改進(jìn)：所述步驟1)中，先將活塞下推至內(nèi)腔的底部，然后再將木材從腔體的頂部開口處放入內(nèi)腔中。

本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)勢：

1、本發(fā)明在進(jìn)行超高壓強(qiáng)化時，由于是通過膨脹受壓袋的膨脹來傳遞壓力給木材，使得超高壓工作液不會與木材接觸，很好的起到了密封作用。

2、木材放入腔體內(nèi)通過帶彈簧的水平板與活塞之間的間隙進(jìn)行定位，在進(jìn)行超高壓強(qiáng)化時，木材可以進(jìn)行定型，可有效控制超高壓強(qiáng)化后木材出現(xiàn)的變形，如翹曲等，有效的提高了木材后期的利用率。

3、膨脹受壓袋不與木材直接接觸，避免了被木材的棱角刺破的風(fēng)險。

4、腔體為柔性腔體，能在壓力作用下產(chǎn)生相應(yīng)形變，因此能確保木材的側(cè)面也能均勻受壓。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。

實(shí)施例1、一種適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封裝置，如圖1～2所示，包括中空的腔體1及壓蓋2，腔體1頂部開口，腔體1頂部開口處的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋。壓蓋2的外側(cè)壁上設(shè)置有與腔體1的內(nèi)螺紋相吻合的外螺紋，在腔體1及壓蓋2之間設(shè)有密封圈；壓蓋2可以旋入腔體1的頂部開口中，從而密封腔體1的內(nèi)腔11。壓蓋2底部設(shè)置有凹槽21。腔體1的內(nèi)腔11中從上至下依次設(shè)置有水平板4、活塞5和膨脹受壓袋6。

凹槽21內(nèi)對稱的設(shè)置有兩個完全相同的彈簧3，即，兩個彈簧3的彈力系數(shù)、圈數(shù)均一樣；此兩個彈簧3均滿足：一端與凹槽21的頂部相連、另一端固定連接同一個水平板4；從而保持該水平板4水平。水平板4能在兩個彈簧3的彈力作用下處于水平自由狀態(tài)，確保木材被壓縮時保持平整。水平板4的橫截面略小于凹槽21的橫截面，即，兩者之間有一定的間隙，從而使水平板4能在凹槽21內(nèi)上下移動。

活塞5與腔體1的內(nèi)壁密封滑動相連。腔體1底部設(shè)置有連通內(nèi)腔11的進(jìn)液口12，膨脹受壓袋6的開口外翻，套設(shè)在腔體1的進(jìn)液口12的外側(cè)面。進(jìn)液口12處設(shè)置有用于將膨脹受壓袋6的開口與進(jìn)液口12緊密相連的螺帽7。具體為：進(jìn)液口12外側(cè)壁設(shè)置有外螺紋，螺帽7設(shè)置有相應(yīng)的內(nèi)螺紋，螺帽7旋緊將膨脹受壓袋6的開口壓緊在腔體1的進(jìn)液口12的外側(cè)面，防止膨脹受壓袋6滑落。

腔體1、彈簧3和壓蓋2組成一個可傳遞壓力并可靠密封的受壓筒，壓力傳遞介質(zhì)利用膨脹受壓袋6的膨脹傳遞壓力對木材進(jìn)行強(qiáng)化：壓力傳遞介質(zhì)可以從套設(shè)在進(jìn)液口12的膨脹受壓袋6的開口外流入膨脹受壓袋6內(nèi)，膨脹受壓袋6充入壓力傳遞介質(zhì)后膨脹，可以推動活塞5向上移動，傳遞壓力給內(nèi)腔11中的木材底面，使木材得到強(qiáng)化，同時腔體1、壓蓋2、活塞5和膨脹受壓袋6完全密封了木材，隔絕了壓力傳遞介質(zhì)對木材的影響，起到了很好的密封效果。

腔體1為柔性腔體，在壓縮過程中可以傳遞壓力給被加工的木材的側(cè)面。

被加工木材的最大長度為當(dāng)活塞5下推至腔體1(即，內(nèi)腔11)的底部、且彈簧3處于自由狀態(tài)下時，活塞5與水平板4之間的距離。木材的橫截面等于水平板4的橫截面；木材的橫截面略小于內(nèi)腔11的內(nèi)壁，從而確保腔體1受壓時能將壓力傳遞給內(nèi)腔11中的木材。

通過選用合適彈簧3，使彈簧3被壓縮至極致時，木材伸入凹槽21中的深度較小，即，不超過整個凹槽21的深度的1/2。這樣可減小后期加工浪費(fèi)的材料。這是由于伸入凹槽21內(nèi)的木材的側(cè)面不能均勻受壓。

壓蓋2上端設(shè)置有蓋柄22，方便操作。壓力傳遞介質(zhì)可選用超高壓工作液。

利用上述裝置進(jìn)行的適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法，依次進(jìn)行以下步驟：

1)、選用只設(shè)有活塞5的腔體1，視木材的長度考慮活塞5的下推位置，從而滿足裝入木材蓋上壓蓋2后，彈簧3仍能處于自由狀態(tài)；活塞5最大下推程度為推到內(nèi)腔11的底部；

旋開腔體1上的壓蓋2，使壓蓋2連同水平板4與腔體1分離，然后將木材從腔體1的頂部開口處放入內(nèi)腔11中，木材落在活塞5的頂面；重新旋緊壓蓋2，使壓蓋2與腔體1壓緊密封；此時，木材位于連接水平板4與活塞5之間。

2)、當(dāng)木材放置成功后，通過工具或者手工穿過進(jìn)液口12調(diào)整內(nèi)腔中活塞5的位置，使活塞5向上移動；直至活塞5推動下的木材與水平板4相接觸(水平板4與木材上表面自由接觸即可)。

3)、調(diào)整好活塞5后，將膨脹受壓袋6沿著進(jìn)液口12放入內(nèi)腔11中，且膨脹受壓袋6的開口外翻套設(shè)在進(jìn)液口12的外側(cè)面處，然后旋緊螺帽7，將膨脹受壓袋6的開口壓緊固定在進(jìn)液口12處；此時，膨脹受壓袋6位于活塞5的下方。

4)、將步驟3)所得的裝置放入超高壓容腔中，充入超高壓工作液，超高壓工作液從套裝在進(jìn)液口12的膨脹受壓袋6開口處流入膨脹受壓袋6內(nèi)；然后增加超高壓容腔的壓力，膨脹受壓袋6在腔體1的內(nèi)腔11中隨之膨脹，從而推動活塞5向上移動，傳遞壓力給腔體1的內(nèi)腔11中的木材底面，使木材連同水平板4一起向上移動。通過選用合適彈簧3，保證木材伸入凹槽21內(nèi)的部分僅有很小一段，這樣可減小后期加工浪費(fèi)的材料。同時超高壓工作液對腔體1的外側(cè)壁也有壓力，傳遞壓力給腔體1的內(nèi)腔11中的木材側(cè)面；使木材的各個面都有受到壓力，木材被壓縮強(qiáng)化；直到腔體1的內(nèi)腔11中的壓力與超高壓容腔中的壓力一致為止，完成對木材的強(qiáng)化處理。

5)、強(qiáng)化完成后將本裝置從超高壓容腔中取出，此時，膨脹受壓袋6中的超高壓工作液自然流出，旋開腔體1上的壓蓋2，使壓蓋2連同水平板4與腔體1分離，然后將內(nèi)腔11中的木材取出。旋松螺帽7，從進(jìn)液口12取出已經(jīng)癟掉的膨脹受壓袋6，并且使活塞5回到內(nèi)腔11的底部，重新旋緊壓蓋2，完成整個壓縮流程。

超高壓強(qiáng)化過程中由于是通過膨脹受壓袋6的膨脹對活塞5進(jìn)行作用，且壓蓋2與腔體1旋緊，在超高壓作用下使腔體1開口完全處于密封狀態(tài)，使得壓縮過程中不會有超高壓工作液進(jìn)入腔體1的內(nèi)腔11中，實(shí)現(xiàn)了超高壓作用下對木材的密封，同時達(dá)到了強(qiáng)化的目的。

對比例1：取消實(shí)施例1中的膨脹受壓袋6和螺帽7，其余等同于實(shí)施例1。

以此對比例1所得的裝置進(jìn)行適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法時，由于沒有膨脹受壓袋6的保護(hù)，存在超高壓液體進(jìn)入腔體1的內(nèi)腔11中與木材接觸的缺陷。

對比例2：取消實(shí)施例1中的彈簧3和水平板4，其余等同于實(shí)施例1。

以此對比例2所得的裝置進(jìn)行適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法時，不便于調(diào)整木材的位置。

因為放置木材時，由于連接水平板4的彈簧3是處于自然狀態(tài)至少是處于未被完全壓縮狀態(tài)，可以預(yù)先就調(diào)整好活塞5的位置，便于放置木材，而不需要木材放置好后再調(diào)整活塞5的位置來定型木材，這樣避免了壓蓋2蓋好后再調(diào)整活塞5時壓蓋2與腔體1之間產(chǎn)生空隙。

對比例3：取消實(shí)施例1中的活塞5，其余等同于實(shí)施例1。

以此對比例3所得的裝置進(jìn)行適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法時，由于取消活塞5，直接由膨脹壓縮袋6與木材接觸，由于膨脹壓縮袋6是柔性材料制成，不能很好的對木材進(jìn)行預(yù)定型。

對比例4：將實(shí)施例1中的兩個彈簧3改成一個彈簧3，此時彈簧3的底端與水平板4的中間位置處固定相連；其余等同于實(shí)施例1。

以此對比例4所得的裝置進(jìn)行適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法時，由于只一個彈簧3，要托起一塊水平板4，需要彈簧3的彈力較大，從而造成彈簧3的直徑、圈數(shù)增多不便于壓縮，且只有一個彈簧3的情況下水平板4不易保持平衡；而采用兩根彈簧3，可合理的分配彈力，便于壓縮，并且能更好的保持水平板4的水平。

對比例5：取消實(shí)施例1中壓蓋2的凹槽21，使兩個彈簧3對稱的設(shè)置在壓蓋2的底部，其余等同于實(shí)施例1。

以此對比例5所得的裝置進(jìn)行適用于超高壓強(qiáng)化木材的密封方法時，即使增加彈簧3的長度及圈數(shù)，也不能很好的達(dá)到本發(fā)明的效果，且還會增加制造費(fèi)用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照簽署各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前處各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離發(fā)明各實(shí)施例。