CN104359626B - 一种试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试件气密性检验装置及方法，该装置包括机架、工作室、高压水循环清理装置、高压气密性检测装置和工业控制计算机，机架的中部安装有工作室，工作室的一侧通过高压水管与高压水循环清理装置连接，工作室的底部通过高压气管与高压气密性检测装置连接，高压气密性检测装置的上方设置有工业控制计算机；工作室的下方设置有水箱。本发明的试件气密性检验装置具有设计合理、使用方便、自动化程度高、工作效率高等特点；本检测方法与本装置配合使用，操作简单，检测效果理想，大大降低了检测成本。

Description

一种试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法

技术领域

本发明涉及机械零部件气密性检验技术领域，具体地说是一种试件气密性检验装置及方法。

背景技术

众所周知，为了保证汽车各个部分的正常工作，对汽车箱体的气密性提出了较高要求。而铸造成型的箱体在浇铸中难免存在孔洞，即便是箱体铸造后检测合格，在对其进行机械加工后，其内部加工后暴露的孔洞，从而造成箱体漏气。

传统的气密性检验方法是由人工将机加工后的箱体在水中进行打压试验，并观察水中是否有气体外溢形成的气泡从而进行气密性的判断，该方法费时、费力且检测结果与检测者的经验密切相关，尤其是，箱体内残存的毛刺和缺陷使得箱体仍然存在漏气隐患，因此，该直接将箱体放入水体中进行的打压试验其获得的检测结果不准确。

CN202210020专利文件中公开了一种汽车发动机控制单元箱体的气密性检测工装，该工装包括在气缸带动下上下运动的气缸，配合压板密封压紧被测箱体的定位板，在定位板的侧面制有进气通道，进气通道的出气口位于定位板上表面被测箱体围成的检测区域内，定位板上表面制有与被测箱体周边底面轨迹曲线相配合的密封槽，密封槽内嵌装有密封圈，定位板的沉孔内固定安装有弹性凸台，弹性凸台位于被检测箱体内且与被测箱体顶面的顶孔相配合。本工装通过设置在密封区内的弹性凸台，避免了产品在进行密封性测试中被压伤或者产生扭曲变形的后果，能有效提高产品的合格率，但是该工装检测时仍然只涉及高压气体的输送检测，而没有考虑箱体机加工后仍然存在的加工缺陷所具有的潜在危险。

CN202008429专利文件中公开的气密性检测机，该检测机用于发动机用塑料管件的密封性进行监测，包括箱体；设置在箱体的工作台上的密封夹具，密封夹具上设有夹持件及与塑料管件上的工作孔相对应的密封气缸；设置在密封夹具上、检测塑料管件中压力的压力传感器；与压力传感器相连的数据处理器。本检测机由夹持件夹持工件，并由压力传感器检测塑料管中压力大小，但是该检测机依旧没有改变将高压气体输送至塑料管中进行密封检测的常规检测方式。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种试件气密性检验装置及方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，该装置包括机架、工作室、高压水循环清理装置、高压气密性检测装置和工业控制计算机，机架的中部安装有工作室，工作室的一侧通过高压水管与高压水循环清理装置连接，工作室的底部通过高压气管与高压气密性检测装置连接，高压气密性检测装置的上方设置有工业控制计算机；工作室的下方设置有水箱。

所述的工作室内的底部安装有工作台，工作台的上方两侧设置有试件密封压紧组件，试件密封压紧组件的上方设置有高压水喷头组件，工作室内的顶部设置有试件夹持组件。

所述的试件密封压紧组件包括下挡板和侧挡板，下挡板安装在工作台上，下挡板上设置有连通工作室和高压气密性检测装置的高压气进气管，下挡板的上表面设置有密封垫；下挡板的上方左右两侧各设置有一个侧挡板，侧挡板的背面与液压缸Ⅱ的活塞杆连接在一起，侧挡板的正面安装有侧胶垫。

所述的高压水喷头组件设置有上下两排，每排设置有3-6个高压水喷头组件，每个高压水喷头组件由底座、卡头和高压水喷头构成，底座固定安装在机架上，底座上铰接有卡头，卡头上装夹高压水喷头。

所述的上下两排高压水喷头组件的高压水喷头都朝向夹持试件的方向。

所述的试件夹持组件由液压缸Ⅰ、旋转电机和机械爪构成，液压缸Ⅰ安装在机架的顶部，液压缸Ⅰ的活塞杆朝下进入工作室内，液压缸Ⅰ的活塞杆上固定连接旋转电机，旋转电机的电机轴上安装有夹持试件的机械手爪。

所述的水箱的截面为倒锥形，水箱的底部设置有自动排给水控制阀，自动排给水控制阀通过进水管和排水管与高压水循环清理装置连接。

所述的工作室的侧面机架上安装有高压水入水管孔，工作室的正面设置有观察窗和舱门。

一种使用权利要求1所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）准备试件，该试件为铸造成型并经机械加工的箱体；

2）将试件由机械爪夹持固定于工作室内，此时试件位置为初始位置；

3）调整机械爪位置，使得试件下行至冲洗位置，由高压水喷头对试件进行高压冲洗，并启动旋转电机，使试件在承受高压水冲洗的同时自转，冲洗后的水回流至水箱并进行除尘过滤处理；

4）气密性检验：

4.1) 调整机械爪位置，使试件继续下行至气密性检验位置处，此处试件下端面与下挡板接触，使下挡板完成试件下端面的密封，调整左右两侧的侧挡板的位置，使侧挡板完成试件两个侧面的密封；

4.2)向试件内通入高压气体，使试件达到高压状态；

4.3）通过自动给排水控制阀向水箱内通水，保证水箱内水位高于试件；

4.4）高压气密性检测装置的压力传感器检测试件内空气压力的变化，并结合肉眼观察，作出试件是否漏气的判断；

4.5）侧挡板复位，试件上行至冲洗位置；

5）试件在旋转电机带动下旋动，将试件上剩余水份甩除；

6）试件继续上行至初始位置，试件气密性检测完成。

该方法适用的试件为汽车变速箱箱体。

本发明的一种试件气密性检验装置和现有技术相比，具有设计合理、使用方便、工作效率高等特点，改变了传统试件检测装置只供给试件高压气体的结构型式，集瑕疵去除、孔洞堵漏、高压供气和水体气密性检测等多项功能于一身，自动化程度高， 检测结果可靠性、安全性好；本装置结构紧凑，维修方便，同时可根据试件的不同便利的进行调整，从而适用性强、灵活性和通配性均好；本检测方法与本装置配合使用，操作简单，检测效果理想，大大降低了检测成本。

附图说明

附图1为试件气密性检验装置的结构示意图；

附图2是工作室的结构示意图。

附图3是机架的结构示意图。

附图4是试件夹持组件的结构示意图。

附图5是高压水喷头组件的结构示意图。

附图6是下挡板的结构示意图。

附图7是侧挡板的结构示意图。

图中，1、工作室，2、高压水循环清理装置，3、高压气密性检测装置，4、工业控制计算机，11、机架，12、高压水入水管孔，13、观察窗，14、舱门，15、工作台，16、水箱，17、自动排给水控制阀，18、高压水喷头组件，19、试件夹持组件，20、试件密封压紧组件，181、底座，182、卡头，183、高压水喷头，191、液压缸Ⅰ，192、旋转电机，193、机械爪，201、高压气进气管，202、下挡板，203、密封垫，204、液压缸Ⅱ，205、侧挡板，206、侧胶垫。

具体实施方式

实施例1：

该试件气密性检验装置包括机架11、工作室1、高压水循环清理装置2、高压气密性检测装置3和工业控制计算机4，机架11的中部安装有工作室1，工作室1的侧面机架11上安装有高压水入水管孔12，工作室1的正面设置有观察窗13和舱门14；工作室1的一侧通过高压水入水管孔12和高压水管与高压水循环清理装置2连接，工作室1的底部通过高压气管与高压气密性检测装置3连接，高压气密性检测装置3的上方设置有工业控制计算机4；工作室1的下方设置有水箱16，水箱16的截面为倒锥形，水箱16的底部设置有自动排给水控制阀17，自动排给水控制阀17通过进水管和排水管与高压水循环清理装置2连接。

工作室1内的底部安装有工作台15，工作台15的上方两侧设置有试件密封压紧组件20，试件密封压紧组件20的上方设置有高压水喷头组件18，工作室1内的顶部设置有试件夹持组件19。试件密封压紧组件20包括下挡板202和侧挡板205，下挡板202安装在工作台15上，下挡板202上设置有连通工作室1和高压气密性检测装置3的高压气进气管201，下挡板202的上表面设置有密封垫203；下挡板202的上方左右两侧各设置有一个侧挡板205，侧挡板205的背面与液压缸Ⅱ204的活塞杆连接在一起，侧挡板205的正面安装有侧胶垫206。高压水喷头组件18设置有上下两排，每排设置有3个高压水喷头组件18，每个高压水喷头组件18由底座181、卡头182和高压水喷头183构成，底座181固定安装在机架11上，底座181上铰接有卡头182，卡头182上装夹高压水喷头183；上下两排高压水喷头组件18的高压水喷头183都朝向夹持试件的方向；试件夹持组件19由液压缸Ⅰ191、旋转电机192和机械爪193构成，液压缸Ⅰ191安装在机架11的顶部，液压缸Ⅰ191的活塞杆朝下进入工作室1内，液压缸Ⅰ191的活塞杆上固定连接旋转电机192，旋转电机192的电机轴上安装有夹持试件的机械手爪193。

用上述装置对汽车变速箱箱体进行气密性检验，检验步骤：

1）准备汽车变速箱箱体；

2）将汽车变速箱箱体由机械爪193夹持固定于工作室1内，此时汽车变速箱箱体位置为初始位置；

3）调整机械爪193位置，使得汽车变速箱箱体下行至冲洗位置，由上下两排各三个高压水喷头183对汽车变速箱箱体进行高压冲洗，并启动旋转电机192，使汽车变速箱箱体在承受高压水冲洗的同时自转，冲洗后的水回流至水箱16并进行除尘过滤处理；

4）气密性检验：

4.1) 调整机械爪193位置，使汽车变速箱箱体继续下行至气密性检验位置处，此处汽车变速箱箱体下端面与下挡板202接触，使下挡板202完成汽车变速箱箱体下端面的密封，调整左右两侧的侧挡板205的位置，使侧挡板205完成汽车变速箱箱体两个侧面的密封；

4.2)向汽车变速箱箱体内通入高压气体，使汽车变速箱箱体达到高压状态；

4.3）通过自动给排水控制阀17向水箱16内通水，保证水箱16内水位高于汽车变速箱箱体；

4.4）高压气密性检测装置3的压力传感器检测汽车变速箱箱体内空气压力的变化，并结合肉眼观察，作出汽车变速箱箱体是否漏气的判断；

4.5）侧挡板205复位，汽车变速箱箱体上行至冲洗位置；

5）汽车变速箱箱体在旋转电机192带动下转动，将汽车变速箱箱体上剩余水份甩除；

6）汽车变速箱箱体继续上行至初始位置，汽车变速箱箱体气密性检测完成。

实施例2：

该试件气密性检验装置包括机架11、工作室1、高压水循环清理装置2、高压气密性检测装置3和工业控制计算机4，机架11的中部安装有工作室1，工作室1的侧面机架11上安装有高压水入水管孔12，工作室1的正面设置有观察窗13和舱门14；工作室1的一侧通过高压水入水管孔12和高压水管与高压水循环清理装置2连接，工作室1的底部通过高压气管与高压气密性检测装置3连接，高压气密性检测装置3的上方设置有工业控制计算机4；工作室1的下方设置有水箱16，水箱16的截面为倒锥形，水箱16的底部设置有自动排给水控制阀17，自动排给水控制阀17通过进水管和排水管与高压水循环清理装置2连接。

工作室1内的底部安装有工作台15，工作台15的上方两侧设置有试件密封压紧组件20，试件密封压紧组件20的上方设置有高压水喷头组件18，工作室1内的顶部设置有试件夹持组件19。试件密封压紧组件20包括下挡板202和侧挡板205，下挡板202安装在工作台15上，下挡板202上设置有连通工作室1和高压气密性检测装置3的高压气进气管201，下挡板202的上表面设置有密封垫203；下挡板202的上方左右两侧各设置有一个侧挡板205，侧挡板205的背面与液压缸Ⅱ204的活塞杆连接在一起，侧挡板205的正面安装有侧胶垫206。高压水喷头组件18设置有上下两排，每排设置有4个高压水喷头组件18，每个高压水喷头组件18由底座181、卡头182和高压水喷头183构成，底座181固定安装在机架11上，底座181上铰接有卡头182，卡头182上装夹高压水喷头183；上下两排高压水喷头组件18的高压水喷头183都朝向夹持试件的方向；试件夹持组件19由液压缸Ⅰ191、旋转电机192和机械爪193构成，液压缸Ⅰ191安装在机架11的顶部，液压缸Ⅰ191的活塞杆朝下进入工作室1内，液压缸Ⅰ191的活塞杆上固定连接旋转电机192，旋转电机192的电机轴上安装有夹持试件的机械手爪193。

用上述装置对汽车变速箱箱体进行气密性检验，检验步骤：

1）准备汽车变速箱箱体；

2）将汽车变速箱箱体由机械爪193夹持固定于工作室1内，此时汽车变速箱箱体位置为初始位置；

3）调整机械爪193位置，使得汽车变速箱箱体下行至冲洗位置，由上下两排各四个高压水喷头183对汽车变速箱箱体进行高压冲洗，并启动旋转电机192，使汽车变速箱箱体在承受高压水冲洗的同时自转，冲洗后的水回流至水箱16并进行除尘过滤处理；

4）气密性检验：

4.1) 调整机械爪193位置，使汽车变速箱箱体继续下行至气密性检验位置处，此处汽车变速箱箱体下端面与下挡板202接触，使下挡板202完成汽车变速箱箱体下端面的密封，调整左右两侧的侧挡板205的位置，使侧挡板205完成汽车变速箱箱体两个侧面的密封；

4.2)向汽车变速箱箱体内通入高压气体，使汽车变速箱箱体达到高压状态；

4.3）通过自动给排水控制阀17向水箱16内通水，保证水箱16内水位高于汽车变速箱箱体；

4.4）高压气密性检测装置3的压力传感器检测汽车变速箱箱体内空气压力的变化，并结合肉眼观察，作出汽车变速箱箱体是否漏气的判断；

4.5）侧挡板205复位，汽车变速箱箱体上行至冲洗位置；

5）汽车变速箱箱体在旋转电机192带动下转动，将汽车变速箱箱体上剩余水份甩除；

6）汽车变速箱箱体继续上行至初始位置，汽车变速箱箱体气密性检测完成。

实施例3：

该试件气密性检验装置包括机架11、工作室1、高压水循环清理装置2、高压气密性检测装置3和工业控制计算机4，机架11的中部安装有工作室1，工作室1的侧面机架11上安装有高压水入水管孔12，工作室1的正面设置有观察窗13和舱门14；工作室1的一侧通过高压水入水管孔12和高压水管与高压水循环清理装置2连接，工作室1的底部通过高压气管与高压气密性检测装置3连接，高压气密性检测装置3的上方设置有工业控制计算机4；工作室1的下方设置有水箱16，水箱16的截面为倒锥形，水箱16的底部设置有自动排给水控制阀17，自动排给水控制阀17通过进水管和排水管与高压水循环清理装置2连接。

工作室1内的底部安装有工作台15，工作台15的上方两侧设置有试件密封压紧组件20，试件密封压紧组件20的上方设置有高压水喷头组件18，工作室1内的顶部设置有试件夹持组件19。试件密封压紧组件20包括下挡板202和侧挡板205，下挡板202安装在工作台15上，下挡板202上设置有连通工作室1和高压气密性检测装置3的高压气进气管201，下挡板202的上表面设置有密封垫203；下挡板202的上方左右两侧各设置有一个侧挡板205，侧挡板205的背面与液压缸Ⅱ204的活塞杆连接在一起，侧挡板205的正面安装有侧胶垫206。高压水喷头组件18设置有上下两排，每排设置有6个高压水喷头组件18，每个高压水喷头组件18由底座181、卡头182和高压水喷头183构成，底座181固定安装在机架11上，底座181上铰接有卡头182，卡头182上装夹高压水喷头183；上下两排高压水喷头组件18的高压水喷头183都朝向夹持试件的方向；试件夹持组件19由液压缸Ⅰ191、旋转电机192和机械爪193构成，液压缸Ⅰ191安装在机架11的顶部，液压缸Ⅰ191的活塞杆朝下进入工作室1内，液压缸Ⅰ191的活塞杆上固定连接旋转电机192，旋转电机192的电机轴上安装有夹持试件的机械手爪193。

用上述装置对汽车变速箱箱体进行气密性检验，检验步骤：

1）准备汽车变速箱箱体；

2）将汽车变速箱箱体由机械爪193夹持固定于工作室1内，此时汽车变速箱箱体位置为初始位置；

3）调整机械爪193位置，使得汽车变速箱箱体下行至冲洗位置，由上下两排各六个高压水喷头183对汽车变速箱箱体进行高压冲洗，并启动旋转电机192，使汽车变速箱箱体在承受高压水冲洗的同时自转，冲洗后的水回流至水箱16并进行除尘过滤处理；

4）气密性检验：

4.1) 调整机械爪193位置，使汽车变速箱箱体继续下行至气密性检验位置处，此处汽车变速箱箱体下端面与下挡板202接触，使下挡板202完成汽车变速箱箱体下端面的密封，调整左右两侧的侧挡板205的位置，使侧挡板205完成汽车变速箱箱体两个侧面的密封；

4.2)向汽车变速箱箱体内通入高压气体，使汽车变速箱箱体达到高压状态；

4.3）通过自动给排水控制阀17向水箱16内通水，保证水箱16内水位高于汽车变速箱箱体；

4.4）高压气密性检测装置3的压力传感器检测汽车变速箱箱体内空气压力的变化，并结合肉眼观察，作出汽车变速箱箱体是否漏气的判断；

4.5）侧挡板205复位，汽车变速箱箱体上行至冲洗位置；

5）汽车变速箱箱体在旋转电机192带动下转动，将汽车变速箱箱体上剩余水份甩除；

6）汽车变速箱箱体继续上行至初始位置，汽车变速箱箱体气密性检测完成。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (9)

1.一种试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，该装置包括机架、工作室、高压水循环清理装置、高压气密性检测装置和工业控制计算机，机架的中部安装有工作室，工作室的一侧通过高压水管与高压水循环清理装置连接，工作室的底部通过高压气管与高压气密性检测装置连接，高压气密性检测装置的上方设置有工业控制计算机；工作室的下方设置有水箱；

该方法包括以下步骤：

1）准备试件，该试件为铸造成型并经机械加工的箱体；

2）将试件由机械爪夹持固定于工作室内，此时试件位置为初始位置；

3）调整机械爪位置，使得试件下行至冲洗位置，由高压水喷头对试件进行高压冲洗，并启动旋转电机，使试件在承受高压水冲洗的同时自转，冲洗后的水回流至水箱并进行除尘过滤处理；

4）气密性检验：

4.1) 调整机械爪位置，使试件继续下行至气密性检验位置处，此处试件下端面与下挡板接触，使下挡板完成试件下端面的密封，调整左右两侧的侧挡板的位置，使侧挡板完成试件两个侧面的密封；

4.2)向试件内通入高压气体，使试件达到高压状态；

4.3）通过自动给排水控制阀向水箱内通水，保证水箱内水位高于试件；

4.4）高压气密性检测装置的压力传感器检测试件内空气压力的变化，并结合肉眼观察，作出试件是否漏气的判断；

4.5）侧挡板复位，试件上行至冲洗位置；

5）试件在旋转电机带动下旋动，将试件上剩余水份甩除；

6）试件继续上行至初始位置，试件气密性检测完成。

2.根据权利要求1所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的工作室内的底部安装有工作台，工作台的上方两侧设置有试件密封压紧组件，试件密封压紧组件的上方设置有高压水喷头组件，工作室内的顶部设置有试件夹持组件。

3.根据权利要求2所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的试件密封压紧组件包括下挡板和侧挡板，下挡板安装在工作台上，下挡板上设置有连通工作室和高压气密性检测装置的高压气进气管，下挡板的上表面设置有密封垫；下挡板的上方左右两侧各设置有一个侧挡板，侧挡板的背面与液压缸Ⅱ的活塞杆连接在一起，侧挡板的正面安装有侧胶垫。

4.根据权利要求2所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的高压水喷头组件设置有上下两排，每排设置有3-6个高压水喷头组件，每个高压水喷头组件由底座、卡头和高压水喷头构成，底座固定安装在机架上，底座上铰接有卡头，卡头上装夹高压水喷头。

5.根据权利要求4所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的上下两排高压水喷头组件的高压水喷头都朝向夹持试件的方向。

6.根据权利要求2所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的试件夹持组件由液压缸Ⅰ、旋转电机和机械爪构成，液压缸Ⅰ安装在机架的顶部，液压缸Ⅰ的活塞杆朝下进入工作室内，液压缸Ⅰ的活塞杆上固定连接旋转电机，旋转电机的电机轴上安装有夹持试件的机械手爪。

7.根据权利要求1所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的水箱的截面为倒锥形，水箱的底部设置有自动排给水控制阀，自动排给水控制阀通过进水管和排水管与高压水循环清理装置连接。

8.根据权利要求1所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，所述的工作室的侧面机架上安装有高压水入水管孔，工作室的正面设置有观察窗和舱门。

9.根据权利要求1所述的试件气密性检验装置实现的试件气密性检验方法，其特征在于，该方法适用的试件为汽车变速箱箱体。