CN103267617A - 盾构对接密封性能试验装置 - Google Patents

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Abstract

一种盾构对接密封性能试验装置，其包括前底座、多个框梁、多个拉杆、后底座、压力仓组件、顶板、顶进油缸组、偏心偏角调节螺杆组、姿态锁定螺杆组和测力传感器，压力仓组件固定于前底座与顶板之间，前底座通过框梁和拉杆与后底座相连接，该框梁和拉杆布置于压力仓组件的周围，姿态锁定螺杆组设置于拉杆上，顶板上开设有凹槽与该姿态锁定螺杆组连接，偏心偏角调节螺杆组固定在框梁上且抵压压力仓组件，顶进油缸组固定于后底座上且顶压该顶板，测力传感器套置于姿态锁定螺杆组与顶板之间的拉杆上。本发明能够模拟实际应用中密封圈出现的轴线偏移、压缩不均匀的状态，完成各种工况下密封性能的测试，从而提高了特殊工作环境下密封圈的使用可靠性。

Description

盾构对接密封性能试验装置
技术领域
本发明涉及一种大直径密封圈性能试验装置，具体的说是一种可调节压密量以及压密角度的盾构对接密封性能试验装置。
背景技术
在一些特殊工作环境下，如在水下进行设备对接的过程中，需要使用大尺寸的密封圈进行设备对接，这种情形下，由于受对接精度限制，两对接设备之间很难保证同心并且完全垂直接触到密封圈。为此，需要在正式施工前对所用密封圈进行性能试验，以保证其使用的可靠性。在国内外，已经有很多对密封试验装置的研究，如《密封试验机》（中国专利号02234286.9），《一种大直径多功能流路密封试验装置》（中国专利号201220140921.4），但这类密封试验装置主要用于旋转件以及密封圈安装精度可控的条件下，并不适用于密封件安装存在特定偏差的情况下。
发明内容
本发明所要解决的问题就是，克服现有技术的不足，提供一种盾构对接密封性能试验装置，能够在大尺寸密封圈对接过程中存在不确定偏差的情况下，对其密封性能进行测试，以提高密封圈使用时的可靠性。
本发明是通过以下技术方案来解决其技术问题的：
一种盾构对接密封性能试验装置，其包括前底座、多个框梁、多个拉杆、后底座、压力仓组件、顶板、顶进油缸组、偏心偏角调节螺杆组、姿态锁定螺杆组和测力传感器，所述压力仓组件固定于所述前底座与顶板之间，所述前底座通过框梁和拉杆与后底座相连接，该框梁和拉杆布置于压力仓组件的周围，所述姿态锁定螺杆组设置于所述拉杆上，所述顶板上开设有凹槽与该姿态锁定螺杆组连接，所述偏心偏角调节螺杆组固定在所述框梁上且抵压压力仓组件，所述顶进油缸组固定于所述后底座上且顶压该顶板，所述测力传感器套置于姿态锁定螺杆组与顶板之间的拉杆上。
所述的压力仓组件包括固定封头、活动封头、密封圈支座和贯入环，所述固定封头固定在前底座上，所述活动封头固定于所述顶板上，所述密封圈支座用以安置被测密封圈且通过法兰与该固定封头相连，所述贯入环通过法兰与活动封头相连。
所述的压力仓组件内部注水加压压力达到0.6MPa。
所述的测力传感器与计算机连接。
本发明的有益效果在于：
所述盾构对接密封性能试验装置设置有述偏心偏角调节螺杆组，通过调节该偏心偏角调节螺杆组的伸出量能够调整压力仓组件中活动封头的姿态以及控制贯入环相对于固定封头及密封圈的偏心量以及偏角量；本发明还设置有姿态锁定螺杆组，通过调节螺母来锁定活动封头及贯入环相对于固定封头及密封圈的姿态；从而本发明能够模拟密封圈对接精度存在有偏差的状态，测试该工况下密封圈的密封性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的外观图。
图3为本发明模拟实际工况的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明作进一步说明。
本发明用于测试密封件在安装存在轴线偏移、压缩不均匀等各种偏差的密封性能。
请参阅图1和图2本发明的结构示意图，图示盾构对接密封性能试验装置包括前底座1、多个框梁2、多个拉杆12、后底座11、压力仓组件、顶板9、顶进油缸组10、偏心偏角调节螺杆组7、姿态锁定螺杆组13和测力传感器14。
所述前底座1为钢板结构用于连接和固定其它部件，其通过框梁2和拉杆12与后底座11相连接，该框梁2和拉杆12布置于压力仓组件的周围。本实施例中，所述框梁2为钢梁结构，数量为四根，其通过焊接固定连接前底座1和后底座11，同时该框梁2起到保护整体试验装置的作用。
所述压力仓组件固定于所述前底座1与顶板9之间，用来模拟在压力环境中对接的设备，其一端固定在前底座1上，另一端为活动部件，两部分结合处放置被测的密封圈5，所述的压力仓组件内部能够注水加压，其压力能够达到0.6MPa。所述的压力仓组件包括固定封头3、活动封头8、密封圈支座4和贯入环6。所述固定封头3为椭圆形压力容器封头，其通过焊接固定连接在前底座1上。所述密封圈支座4为环形钢结构，用以安置被测密封圈5，其通过法兰与该固定封头3相连。所述活动封头8结构与固定封头3相似，其通过焊接固定相连于顶板9上。所述贯入环6为环形钢板结构，通过法兰与活动封头8连接，其用于直接接触并贯入到所检测的密封圈5中。
所述偏心偏角调节螺杆组7固定在框梁2上且抵压压力仓组件，其包括多个调节螺杆，用来调节贯入环6的姿态，即贯入环6相对于密封圈5轴线的偏心量以及相对于密封平面的偏角。本实施例中，每一框梁2上放置两个调节螺杆。
所述顶进油缸组10固定在后底座11上且顶压所述顶板9，其通过液压力对密封件进行压密。所述顶板9用于承受该顶进油缸组10的顶力，同时其上开设有凹槽用于与姿态锁定螺杆组13连接。
所述姿态锁定螺杆组13设置于所述拉杆12上，在偏心偏角调节螺杆组7调节好贯入环6的姿态之后，通过锁定前后螺帽对贯入环6进行固定，然后加压进行性能试验。
所述测力传感器14为空心轴结构，套置于姿态锁定螺杆组13与顶板9之间的拉杆12上，其用于测量压力仓组件固定部分与活动部分之间的相互作用力，同时该测力传感器14与外部的计算机连接，以实时记录并观察压力数值变化。
再参阅图3本发明模拟实际工况的工作示意图，通过偏心偏角调节螺杆组7调整贯入环6的姿态，根据试验需要可以调整不同的偏转角度和偏心量，然后姿态锁定螺杆组13将贯入环6以及活动封头8固定，此时再通过高压水泵对压力仓进行加压，直至设定的试验值后停止，通过记录并观察测力传感器14和其它压力表的数据，以及观察压力仓及密封圈5接缝等处有无漏水现像，从而检验在该试验工况下被检测密封圈5的密封性能。
本发明通过调节顶进油缸组10以及偏心偏角调节螺杆组7和姿态锁定螺杆组13，调整并固定压力仓组件的位置和姿态，从而模拟实际应用中密封圈5可能出现的轴线偏移、压缩不均匀等状态，对最大直径达1960mm的密封圈进行性能试验，并通过测力传感器14记录压力参数，以方便后续分析。本发明提高了水下作业等特殊工作环境下密封圈设计和使用的可靠性。

Claims (4)

1.一种盾构对接密封性能试验装置，其特征在于：所述试验装置包括前底座（1）、多个框梁（2）、多个拉杆（12）、后底座（11）、压力仓组件、顶板（9）、顶进油缸组（10）、偏心偏角调节螺杆组（7）、姿态锁定螺杆组（13）和测力传感器（14），所述压力仓组件固定于所述前底座（1）与顶板（9）之间，所述前底座（1）通过框梁（2）和拉杆（12）与后底座（11）相连接，该框梁（2）和拉杆（12）布置于压力仓组件的周围，所述姿态锁定螺杆组（13）设置于所述拉杆（12）上，所述顶板（9）上开设有凹槽与该姿态锁定螺杆组（13）连接，所述偏心偏角调节螺杆组（7）固定在所述框梁（2）上且抵压压力仓组件，所述顶进油缸组（10）固定于所述后底座（11）上且顶压该顶板（9），所述测力传感器（14）套置于姿态锁定螺杆组（13）与顶板（9）之间的拉杆（12）上。
2.根据权利要求1所述的盾构对接密封性能试验装置，其特征在于：所述的压力仓组件包括固定封头（3）、活动封头（8）、密封圈支座（4）和贯入环（6），所述固定封头（3）固定在前底座（1）上，所述活动封头（8）固定于所述顶板（9）上，所述密封圈支座（4）用以安置被测密封圈且通过法兰与该固定封头（3）相连，所述贯入环（6）通过法兰与活动封头（8）相连。
3.根据权利要求1所述的盾构对接密封性能试验装置，其特征在于：所述的压力仓组件内部注水加压压力达到0.6MPa。
4.根据权利要求1所述的盾构对接密封性能试验装置，其特征在于：所述的测力传感器（14）与计算机连接。
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