CN105067444B - 增压试验装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增压试验装置及其使用方法，涉及水压试验装置技术领域。本发明包括插口浮动密封组件、承口密封组件和内胆，所述插口浮动密封组件安装在水压试验机推头上，所述承口密封组件安装在水压试验机一端的固定挡墙上，所述内胆装于需试验的管材的腔内。本发明能极大地减少水压试验时进水和排水的时间，从而减少水压试验整体用时，提高水压试验的效率，同时能够提高水压试验的等级。

Description

增压试验装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及水压试验装置技术领域，尤其是一种增压试验装置及其使用方法。

背景技术

为了保证球墨铸铁管的质量和力学性能，GB1325-2013规定球墨铸铁管必须逐根按规定的压力进行水压试验。当球墨铸铁管直径大于DN1600mm时，由于球墨铸铁管几何尺寸的庞大，也就造成了水压机结构的庞大，当提高水压试验等级时也提高了设备改造的难度，同时现有水压试验技术在大口径球墨铸铁管的试验中表现出进水量大、时间长、效率低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种增压试验装置及其使用方法，能极大地减少水压试验时进水和排水的时间，从而减少水压试验整体用时，提高水压试验的效率，同时能够提高水压试验的等级。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种增压试验装置，包括插口浮动密封组件、承口密封组件和内胆，所述插口浮动密封组件安装在水压试验机推头上，所述承口密封组件安装在水压试验机一端的固定挡墙上，所述内胆装于需试验的管材的腔内。

所述插口浮动密封组件包括浮动密封底板、环形导向板一、环形导向板二、环形浮动密封板一、环形浮动密封板二和单向阀，环形导向板一和环形导向板二与浮动密封底板固定相连并形成环形槽，环形浮动密封板一间隙套装在环形导向板一的外侧壁且依靠环形导向板一外侧壁两端的环形凸台限位，环形浮动密封板二为组合件，其包括内环、外环和环形密封盖，内环间隙套装在环形浮动密封板一的外壁，外环与环形导向板二的内壁间隙配合并依靠环形导向板二内壁两端的环形限位台肩限位，环形密封盖密封固定在内环和外环形成的环形槽的顶部，单向阀置于内环、外环和环形密封盖形成的密封腔内，在外环与浮动密封底板相接的一端设有插口排气口和插口排水口，在内环与环形密封盖相接的一端设有能与管材内腔连通的通孔；在内环、外环及环形浮动密封板一靠近浮动密封底板的一端均设有压圈和U型密封圈，所述压圈用于固定U型密封圈，所述U型密封圈分别用于浮动密封板一与环形导向板一之间、内环与浮动密封板一之间、及外环与环形导向板二之间缝隙的密封，在环形浮动密封板二的环形密封盖的外端面上设有用于密封管材插口的插口密封圈，在浮动密封板一的外端面上设有用于密封内胆的内胆密封圈；

所述浮动密封板一用于试验时夹紧内胆，浮动密封板二用于夹紧管材插口端面，所述插口排气口用于管材注水过程中的排气，所述插口排水口用于管材水压试验完毕后浮动密封组件内的排水，在水压试验机上固定有液压复位机，所述液压复位机用于管材水压试验后浮动密封板一和浮动密封板二的复位，所述单向阀用于管材进行高水压试验时的高压水入口，当背压大于0.5MPa时打开。

所述承口密封组件包括承口密封盘，承口密封盘的中间设有与固定挡墙进水口连通的通孔，该通孔与管材的内腔连通，承口密封盘与固定挡墙相接的一侧面上设有密封所述固定挡墙进水口的垫圈，承口密封盘相对应的另一侧面至少设有三个承口密封圈，分别用于内胆的内胆进水口的密封、管材承口端面的密封和内胆的端面的密封，所述承口密封盘上设有与管材内腔连通的承口排气口，用于管材低压充水时排气。

所述的内胆包括空心密封圆柱体、滚轮组，在所述空心密封圆柱体的外圆周面上沿轴向均布有三圈以上的滚轮组，每圈滚轮组包括 3个以上的滚轮，所述空心密封圆柱体位于管材承口一端的端面设有进水管，所述的进水管的一端与承口密封盘的通孔和固定挡墙进水口连通，其另一端穿过空心密封圆柱体与管材内腔连通，所述空心密封圆柱体的内部沿径向和轴向设有钢结构支撑。

还包括用于将内胆装入或拖出管材的托辊机构，所述托辊机构包括托辊支架、链条、驱动电机、内胆连接推送组件，所述托辊支架包括V型托辊、支架、底座，所述托辊支架为三组，并呈一字排列，所述链条的一端为从动轮、另一端为主动轮，所述驱动电机与主动轮驱动相连，所述内胆连接推送组件包括固定支架和连接头，所述固定支架与链条相连，连接头的端部设有销孔，用于与内胆通过销钉连接，所述内胆连接推送组件能随链条向前向后运动。

一种增压试验装置的使用方法，包括如下步骤：

第一步，内胆与托辊机构的内胆连接推送组件连接，启动驱动电机，把内胆推入待试压的管材内；

第二步，将待试压的管材及内胆一起推入水压试验机上；

第三步，将待试压的管材及内胆装夹到水压试验机上并进行试验，过程如下；

插口浮动密封组件开始充水，浮动密封板一和浮动密封板二浮起顶紧内胆和管材，插口排气口排气，再从水压试验机的固定挡墙进水口向管材内注水，管材内的气体从承口密封板排气口排出，管材内充满水，此时低压水泵停止工作，然后高压泵启动，向插口浮动密封组件注入高压水，插口浮动密封组件的单向阀打开，高压水进入管材内，水压升至规定的压力后保压一段时间，试验完成后，用液压复位机对浮动密封板一和浮动密封板二进行复位，通过托辊机构将内胆从管材内拖出，拔掉销钉，托辊机构与内胆分离；

第四步，重复第一步至第三步，实现对管材的水压试验。

所述内胆至少有两个，重复循环使用。

进行水压试验的压力介质为液态水介质。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明中，因为内胆承受外压的能力，使其在球墨铸铁管水压试验过程中不发生变形，这样可以极大地减少水压试验时进水及排水的时间，从而减少水压试验的整体时间，提高水压试验的效率。

本发明中，插口浮动腔可以顶紧内胆和球墨铸铁管，使插口浮动板由无内胆时的圆形受力面变为有内胆时的环形受力面，有效减少了进行水压试验时內截面积，在水压试验机设备主体不变时，可以进行高等级的水压试验。

附图说明

图1是本发明试压状态的结构示意图；

图2是本发明插口浮动密封组件的结构示意图；

图3是本发明插口浮动密封组件的侧视图；

图4是图2中A处的局部放大图；

图5是本发明承口密封组件的结构示意图；

图6是本发明内胆的结构示意图；

图7是本发明托辊机构的结构示意图；

图8是图7中V型托辊的结构示意图；

图9是内胆在托辊机构上推送状态结构示意图；

图中： 11、插口浮动密封组件；1101、压圈； 1102、U型密封圈； 1103、浮动密封底板； 1104、插口排气口； 1105、插口排水口； 1106、插口密封圈； 1107、浮动密封板一；1108、浮动密封板二； 1109、内胆密封圈； 1110、液压复位机； 1111、单向阀； 1112、环形导向板二； 1113、环形导向板一； 1114、内环； 1115、外环； 1116、环形密封盖； 12、承口密封组件；1201、承口密封底板； 1202、承口密封圈； 1203、垫圈； 1204、承口排气口； 1205、通孔； 13、内胆；1301、空心密封圆柱体； 1302、滚轮组； 1303、内胆进水口； 1304、内胆出水口； 1305、通水管；14、托辊机构； 1401、托辊支架； 1402、链条； 1403、驱动电机； 1404、内胆连接推送组件；1405、连接头、1406、固定支架； 14011、V型托辊； 14012、支架； 14013、底座； 14014、托轮；15、水压试验机推头； 16、固定挡墙；1601、固定挡墙进水口； 17、管材；1701、管材插口； 1702、管材承口；18、销钉； 19、水压试验机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1所示，一种增压试验装置，包括插口浮动密封组件11、承口密封组件12和内胆13，所述插口浮动密封组件11安装在水压试验机推头15上，所述承口密封组件12安装在水压试验机19一端的固定挡墙16上，所述内胆13装于需试验的管材17的腔内。

参见图2-图4，所述插口浮动密封组件11包括浮动密封底板1103、环形导向板一1113、环形导向板二1112、环形浮动密封板一1107、环形浮动密封板二1108和单向阀1111，环形导向板一1113和环形导向板二1112与浮动密封底板1103固定相连并形成环形槽，环形浮动密封板一1107间隙套装在环形导向板一1113的外侧壁且依靠环形导向板一1113外侧壁两端的环形凸台限位，环形浮动密封板二1108为组合件，其包括内环1114、外环1115和环形密封盖1116，内环1114间隙套装在环形浮动密封板一1107的外壁，外环1115与环形导向板二1112的内壁间隙配合并依靠环形导向板二1112内壁两端的环形限位台肩限位，环形密封盖1116密封固定在内环1114和外环1115形成的环形槽的顶部，单向阀1111置于内环1114、外环1115和环形密封盖1116形成的密封腔内，在外环1115与浮动密封底板1103相接的一端设有插口排气口1104和插口排水口1105，在内环1114与环形密封盖1116相接的一端设有能与管材17内腔连通的通孔；在内环1114、外环1115及环形浮动密封板一1107靠近浮动密封底板1103的一端均设有压圈1101和U型密封圈1102，所述压圈1101用于固定U型密封圈1102，所述U型密封圈1102分别用于浮动密封板一1107与环形导向板一1113之间、内环1114与浮动密封板一1107之间、及外环1115与环形导向板二1112之间缝隙的密封，在环形浮动密封板二1108的环形密封盖1116的外端面上设有用于密封管材插口1701的插口密封圈1106，在浮动密封板一1107的外端面上设有用于密封内胆的内胆密封圈1109；

所述浮动密封板一1107用于试验时夹紧内胆13，浮动密封板二1108用于夹紧管材插口1701端面，所述插口排气口1104用于管材17注水过程中的排气，所述插口排水口1105用于管材17水压试验完毕后浮动密封组件11内的排水，在水压试验机19上固定有液压复位机1110，所述液压复位机1110用于管材17水压试验后浮动密封板一1107和浮动密封板二1108的复位，所述单向阀1111用于管材17进行高水压试验时的高压水入口，当背压大于0.5MPa时打开。

参见图5，所述承口密封组件12包括承口密封盘1201，承口密封盘1201的中间设有与固定挡墙进水口1601连通的通孔1205，该通孔1205与管材17的内腔连通，承口密封盘1201与固定挡墙16相接的一侧面上设有密封所述固定挡墙进水口1601的垫圈1203，承口密封盘1201相对应的另一侧面至少设有三个承口密封圈1202，分别用于内胆13的内胆进水口1303的密封、管材承口1702端面的密封和内胆13的端面的密封，所述承口密封盘1201上设有与管材17内腔连通的承口排气口1204，用于管材17低压充水时排气。

参见图6，所述的内胆13包括空心密封圆柱体1301、滚轮组1302，在所述空心密封圆柱体1301的外圆周面上沿轴向均布有三圈以上的滚轮组1302，每圈滚轮组1302包括 3个以上的滚轮，所述空心密封圆柱体1301位于管材承口1702一端的端面设有进水管1305，所述的进水管1305的一端与承口密封盘1201的通孔1205和固定挡墙进水口1601连通，其另一端穿过空心密封圆柱体1301与管材17内腔连通，所述空心密封圆柱体1301的内部沿径向和轴向设有钢结构支撑。

参见图7、图8，还包括用于将内胆13装入或拖出管材17的托辊机构14，所述托辊机构14包括托辊支架1401、链条1402、驱动电机1403、内胆连接推送组件1404，所述托辊支架1401包括V型托辊14011、支架14012、底座14013，所述托辊支架1401为三组，并呈一字排列，所述链条1402的一端为从动轮、另一端为主动轮，所述驱动电机1403与主动轮驱动相连，所述内胆连接推送组件1404包括固定支架1406和连接头1405，所述固定支架1406与链条1402相连，连接头1405的端部设有销孔，用于与内胆13通过销钉18连接，所述内胆连接推送组件1404能随链条1402向前向后运动。其中，托轮14014对链条起到托起支撑的作用，托轮14014为3个，起到保持链条水平的作用，避免链条下沉，托轮14014通过一个小支架与托辊支架1401固定在一起。

一种增压试验装置的使用方法，包括如下步骤：

第一步，内胆13与托辊机构14的内胆连接推送组件1404连接，启动驱动电机1403，把内胆13推入待试压的管材17内，参见图9所示；

第二步，将待试压的管材17及内胆13一起推入水压试验机19上；

第三步，将待试压的管材17及内胆13装夹到水压试验机 19上并进行试验；

插口浮动密封组件11开始充水，浮动密封板一1107和浮动密封板二1108浮起顶紧内胆13和管材17，插口排气口1104排气，再从水压试验机19的固定挡墙进水口1601向管材17内注水，管材17内的气体从承口密封板排气口1204排出，管材17内充满水，此时低压水泵停止工作，然后高压泵启动，向插口浮动密封组件11注入高压水，插口浮动密封组件11的单向阀1111打开，高压水进入管材17内，水压升至规定的压力后保压一段时间，试验完成后，用液压复位机1110对浮动密封板一1107和浮动密封板二1108进行复位，通过托辊机构14将内胆13从管材17内拖出，拔掉销钉18，托辊机构14与内胆13分离；

第四步，重复第一步至第三步，实现对管材17的水压试验。

所述内胆13至少有两个，重复循环使用。

进行水压试验的压力介质为液态水介质。

实际操作中同时准备两个内胆进行水压试验的重复倒换使用，以免因为将水压试验内胆推进待试压球墨铸铁管内这样的准备工作而影响水压试验的效率，同时可以根据用户的要求不限于国标规定，进行更高压力等级的水压试验。

Claims (7)

1.一种增压试验装置，其特征在于，包括插口浮动密封组件（11）、承口密封组件（12）和内胆（13），所述插口浮动密封组件（11）安装在水压试验机推头（15）上，所述承口密封组件（12）安装在水压试验机（19）一端的固定挡墙（16）上，所述内胆（13）装于需试验的管材（17）的腔内；

所述插口浮动密封组件（11）包括浮动密封底板（1103）、环形导向板一（1113）、环形导向板二（1112）、环形浮动密封板一（1107）、环形浮动密封板二（1108）和单向阀（1111），环形导向板一（1113）和环形导向板二（1112）与浮动密封底板（1103）固定相连并形成环形槽，环形浮动密封板一（1107）间隙套装在环形导向板一（1113）的外侧壁且依靠环形导向板一（1113）外侧壁两端的环形凸台限位，环形浮动密封板二（1108）为组合件，其包括内环（1114）、外环（1115）和环形密封盖（1116），内环（1114）间隙套装在环形浮动密封板一（1107）的外壁，外环（1115）与环形导向板二（1112）的内壁间隙配合并依靠环形导向板二（1112）内壁两端的环形限位台肩限位，环形密封盖（1116）密封固定在内环（1114）和外环（1115）形成的环形槽的顶部，单向阀(1111)置于内环（1114）、外环（1115）和环形密封盖（1116）形成的密封腔内，在外环（1115）与浮动密封底板(1103)相接的一端设有插口排气口(1104)和插口排水口(1105)，在内环（1114）与环形密封盖（1116）相接的一端设有能与管材(17)内腔连通的通孔；在内环（1114）、外环（1115）及环形浮动密封板一（1107）靠近浮动密封底板(1103)的一端均设有压圈（1101）和U型密封圈（1102），所述压圈（1101）用于固定U型密封圈(1102)，所述U型密封圈(1102)分别用于浮动密封板一（1107）与环形导向板一（1113）之间、内环（1114）与浮动密封板一（1107）之间、及外环（1115）与环形导向板二(1112)之间缝隙的密封，在环形浮动密封板二(1108)的环形密封盖（1116）的外端面上设有用于密封管材插口(1701)的插口密封圈（1106），在浮动密封板一（1107）的外端面上设有用于密封内胆的内胆密封圈（1109）；

所述浮动密封板一(1107)用于试验时夹紧内胆(13)，浮动密封板二(1108)用于夹紧管材插口(1701)端面，所述插口排气口（1104）用于管材（17）注水过程中的排气，所述插口排水口（1105）用于管材（17）水压试验完毕后浮动密封组件（11）内的排水，在水压试验机（19）上固定有液压复位机（1110），所述液压复位机（1110）用于管材（17）水压试验后浮动密封板一（1107）和浮动密封板二（1108）的复位，所述单向阀（1111）用于管材（17）进行高水压试验时的高压水入口。

2.根据权利要求1所述的增压试验装置，其特征在于，所述承口密封组件（12）包括承口密封盘（1201），承口密封盘（1201）的中间设有与固定挡墙进水口（1601）连通的通孔（1205），该通孔（1205）与管材（17）的内腔连通，承口密封盘（1201）与固定挡墙（16）相接的一侧面上设有密封所述固定挡墙进水口（1601）的垫圈（1203），承口密封盘（1201）相对应的另一侧面至少设有三个承口密封圈（1202），分别用于内胆（13）的内胆进水口（1303）的密封、管材承口（1702）端面的密封和内胆（13）的端面的密封，所述承口密封盘（1201）上设有与管材（17）内腔连通的承口排气口（1204），用于管材（17）低压充水时排气。

3.根据权利要求2所述的增压试验装置，其特征在于，所述的内胆（13）包括空心密封圆柱体（1301）、滚轮组（1302），在所述空心密封圆柱体（1301）的外圆周面上沿轴向均布有三圈以上的滚轮组（1302），每圈滚轮组（1302）包括 3个以上的滚轮，所述空心密封圆柱体（1301）位于管材承口（1702）一端的端面设有进水管（1305），所述的进水管（1305）的一端与承口密封盘（1201）的通孔（1205）和固定挡墙进水口（1601）连通，其另一端穿过空心密封圆柱体（1301）与管材（17）内腔连通，所述空心密封圆柱体（1301）的内部沿径向和轴向设有钢结构支撑。

4.根据权利要求1所述的增压试验装置，其特征在于，还包括用于将内胆（13）装入或拖出管材（17）的托辊机构（14），所述托辊机构（14）包括托辊支架（1401）、链条（1402）、驱动电机（1403）、内胆连接推送组件（1404），所述托辊支架（1401）包括V型托辊（14011）、支架（14012）、底座（14013），所述托辊支架（1401）为三组，并呈一字排列，所述链条（1402）的一端为从动轮、另一端为主动轮，所述驱动电机（1403）与主动轮驱动相连，所述内胆连接推送组件（1404）包括固定支架（1406）和连接头（1405），所述固定支架（1406）与链条（1402）相连，连接头（1405）的端部设有销孔，用于与内胆（13）通过销钉（18）连接，所述内胆连接推送组件（1404）能随链条（1402）向前向后运动。

5.一种增压试验装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，内胆（13）与托辊机构（14）的内胆连接推送组件（1404）连接，启动驱动电机（1403），把内胆（13）推入待试压的管材(17)内；

第二步，将待试压的管材(17)及内胆（13）一起推入水压试验机(19)上；

第三步，将待试压的管材(17)及内胆（13）装夹到水压试验机 (19)上并进行试验；

插口浮动密封组件(11)开始充水，浮动密封板一(1107)和浮动密封板二(1108)浮起顶紧内胆（13）和管材(17)，插口排气口(1104)排气，再从水压试验机(19)的固定挡墙进水口(1601)向管材(17)内注水，管材(17)内的气体从承口密封板排气口(1204)排出，管材(17)内充满水，此时低压水泵停止工作，然后高压泵启动，向插口浮动密封组件(11)注入高压水，插口浮动密封组件(11)的单向阀(1111)打开，高压水进入管材(17)内，水压升至规定的压力后保压一段时间，试验完成后，用液压复位机(1110)对浮动密封板一(1107)和浮动密封板二(1108)进行复位，通过托辊机构(14)将内胆(13)从管材(17)内拖出，拔掉销钉(18)，托辊机构(14)与内胆（13）分离；

第四步，重复第一步至第三步，实现对管材（17）的水压试验。

6.根据权利要求5所述的增压试验装置的使用方法，其特征在于，所述内胆（13）至少有两个，重复循环使用。

7.根据权利要求5所述的增压试验装置的使用方法，其特征在于，进行水压试验的压力介质为液态水介质。