CN106644279B - 高压充气连接管缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种高压充气连接管缺陷检测装置，涉及结构部件的流体密封性的测试；高压充气连接管缺陷检测装置包括机架、密封部、流量控制部、检测活塞和显示屏。密封部包括第一密封块、第二密封块和压紧气缸，第一密封块固定在机架上，第二密封块滑动连接在机架上，压紧气缸可推动第二密封块滑动；第一密封块和第二密封块上分别腔体一和腔体二；检测活塞与腔体一间隙配合，腔体一的底面设有距离传感器，距离传感器与显示屏电连接；流量控制部包括定量泵、进气管和出气管，进气管一端与定量泵连接，进气管另一端与分别与腔体一和腔体二连通，出气管一端与腔体二连通，出气管另一端连接有减压阀。该装置可同时检测连接管的铸造和尺寸缺陷。

Description

高压充气连接管缺陷检测装置

技术领域

本发明涉及涉及结构部件的流体密封性的测试，具体涉及一种高压充气连接管缺陷检测装置。

背景技术

在高压气体的充装工艺中，为了实现远距离的气体输送，难免需要将多跟管道进行连接，以延长输送管。管道连接采用专用的连接管进行连接，连接管由金属铸造而成，以使其具有较高的承压性能；连接管中部为圆柱形的中空通道，连接管两端为连接部，连接部用于与管道固定；连接管连接两根管道时，管道的两端插入连接管中空通道内，连接部再将管道固定从而将两管道连接在一起。为了防止连接管与管道连接处的漏气，连接管内壁与管道连接端的外壁之间设有密封圈，为了使密封圈在标准的变形范围内，以使密封圈能发挥出最优的密封性能，连接管中部的中空管道的直径必须在公差范围内。

连接管在高压充气装置的部件中为关键部件，因此在投入使用之前必须对其缺陷进行检测。目前对连接管缺陷检测的检测项目包括：1、铸造过程中是否产生了缩孔、裂纹；2、连接管道的中空通道是否具有尺寸缺陷。

目前具有很多管道类零件都需要对以上两个方面的缺陷进行检测。其中对铸造缺陷的检测通常由人工来进行，即将封闭的连接管浸入水中，在水中对连接管充入空气，并使空气在连接管内达到一定压力，然后观察水中是否有气泡来判断连接管是否存在泄露，这种操作劳动强度大，工作效率低，且有时气泡不易被发现，检测效果不稳定。为了提高检测效率，现在逐渐开始采用气压变化来测定如连接管一类零件的气密性。其具体过程为：先将连接管进行密封，然后向连接管中充入高压气体，并使连接管内的气压达到预设值，然后停止充气，并通过传感器或压力表测量连接管内压力表的变化。

对连接管尺寸缺陷的检测，通常是通过对连接管的尺寸进行控制消除缺陷；但由于连接管内壁的表面积较大，因此不可能对连接管中空通道各处的尺寸进行侧量，因此对连接管尺寸的检测通常都是通过标准块进行判断，由于标准块与连接管配合后，无法直观的进行观测，因此通常是通过经验进行判断，所以不能进行精确的判断。

目前以上两项检测分别进行，由于连接管存在铸造缺陷或尺寸缺陷，连接管都将作报废处理，因此往往会出现重复检测，使得检测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可同时检测连接管铸造缺陷和尺寸缺陷的高压充气连接管缺陷检测装置，以提高检测效率。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

高压充气连接管缺陷检测装置包括机架、密封部、流量控制部，所述密封部和流量控制部均安装在机架上，还包括检测活塞和显示屏；所述密封部包括第一密封块、第二密封块和压紧气缸，所述第一密封块固定在机架上，所述第二密封块滑动连接在机架上，所述压紧气缸的缸体固定在机架上，压紧气缸活塞杆与第二密封块固定连接，所述第一密封块和第二密封块上分别设有圆柱形、且内径相同的腔体一和腔体二，腔体一和腔体二的一端开口，且开口相对；所述检测活塞与腔体一间隙配合，腔体一的底面设有距离传感器，所述距离传感器可监测距离传感器与检测活塞之间的距离，所述距离传感器与显示屏电连接；所述流量控制部包括定量泵、进气管和出气管，进气管包括进气主管、进气支管一和进气支管二，所述进气主管一端与定量泵连接，进气主管另一端连接有换向阀，进气支管一和进气支管二的一端分别与换向阀连接，进气支管一和进气支管二的另一端分别与腔体一和腔体二连通，出气管一端与腔体二连通，出气管另一端连接有减压阀。

工作时，先将检测活塞推入腔体一中，并使显示屏上输出的检测活塞与距离传感器的距离为0；然后使连接管的一端面贴紧在第一密封块侧面，并启动压紧气缸推动第二密封块，使第二密封块压紧在连接管的另一端面；则腔体一、连接管的内腔和腔体二将形成一连通的圆柱形腔体。当连接管与第一密封块和第二密封块配合好后，启动定量泵，并切换换向阀使进气支管二将进气主管和腔体二连通，待减压阀向外排出气体后，则腔体二内气压紧维持在稳定值；然后切换换向阀使进气支管一将进气主管和腔体一连通，则进入腔体一内的气体将推动检测活塞前进，为了维持腔体二内的气压稳定，减压阀将继续向外排出气体。

由于定量泵向腔体内定量充入气体，且腔体二内压力维持在稳定值，则检测活塞将在腔体一内匀速运动；当检测活塞进入连接管的内腔后，若连接管的侧壁漏气，由于经进气支管一充入的气体的一部分会从连接管的侧壁排出，则检测活塞在连接管内的移动速度将比在腔体一内的移动速度慢。当连接管的内径过大时，即连接管与检测活塞之间的间隙过大时，则经进气支管一充入的气体的一部分将通过该间隙进入到腔体二内，也使得检测活塞在连接管内的移动速度小于在腔体一内的移动速度。当检测活塞进入腔体二后，若是连接管漏气，则检测活塞在腔体二内的移动速度仍然低于在腔体一内的移动速度；若是连接管与检测活塞之间的间隙过大，则检测活塞在腔体二内的移动速度将等于在腔体一内的移动速度。因此通过观察显示屏上的活塞的时间-位移曲线，则可判断连接管存在的缺陷。

本方案产生的有益效果是：

(一)本方案可以对连接管侧壁的气孔、裂纹等缺陷和连接管尺寸缺陷同时进行检测，从而简化了检测过程，提高了检测效率。

(二)本方案中的检测活塞具有背景技术中所述的标准块的作用，检测活塞对连接管尺寸的检测情况通过显示屏上的时间-位移曲线反应，可以更直观的反应连接管的尺寸缺陷。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述进气支管一上连接有压力表；当连接管内腔的内径过小时，则检测活塞在连接管内移动的阻力将增大，此时腔体一内的气压将增大，该压力变化可通过压力表反应，从而可判断连接管内腔内径过小。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述检测活塞与腔体一配合的侧面上设有环形油槽，检测活塞内设有与环形油槽连通的油孔，并设有与油孔螺纹配合的压注油杯。在优选方案二中，通过向压注油杯中加入润滑油，由于压注油杯和环形油槽都具有储存润滑油的作用，从而可保证润滑油充足，并使润滑油均匀的分布到连接管内腔的侧壁上，减小检测活塞移动时的阻力。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，腔体一中心设有一端固定在第一密封块上的滑杆，滑杆另一端穿过检测活塞中心，且滑杆另一端设有限位螺母，滑杆的长度大于腔体一和腔体二的长度之和。优选方案三中的滑杆可增强检测活塞的稳定性，同时当检测活塞脱离腔体一或腔体二后，滑杆对检测活塞具有支撑作用，因此可更方便的注入润滑油。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述检测活塞与滑杆配合的侧面上设有密封圈，以增强检测活塞与滑杆连接处的密封性。

优选方案五：作为对基础方案至优选方案五任意方案的进一步优化，所述进气主管上连接有流量表；流量表可对进气主管内的流量进行测量，从而定量本正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是显示屏上的时间-位移曲线示例一；

图4是显示屏上的时间-位移曲线示例二；

图5是显示屏上的时间-位移曲线示例三。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、第一密封块21、第二密封块22、腔体一211、腔体二221、压紧气缸23、检测活塞3、环形油槽31、压注油杯32、密封圈33、显示屏4、定量泵51、进气主管52、进气支管一53、进气支管二54、换向阀55、压力表56、流量表57、滑杆6、限位螺母61、距离传感器7、连接管8。

实施例基本如图1、图2所示：

本实施例的高压充气连接管缺陷检测装置包括机架1、密封部、流量控制部、检测活塞3和显示屏4。密封部和流量控制部均安装在机架1上；密封部包括第一密封块21、第二密封块22和压紧气缸23，第一密封块21固定在机架1上，第二密封块22滑动连接在机架1上，压紧气缸23的缸体固定在机架1上，压紧气缸23活塞杆与第二密封块22固定连接，使得压紧气缸23可推动第二密封块22滑动。第一密封块21和第二密封块22上分别设有圆柱形、且内径相同的腔体一211和腔体二221，腔体一211和腔体二221的一端开口，且开口相对。检测活塞3与腔体一211间隙配合，腔体一211的底面设有距离传感器7，该距离传感器7可监测距离传感器7与检测活塞3之间的距离，距离传感器7与显示屏4电连接，从而可在显示屏4上反映出检测活塞3与距离传感器7的时间-位移图像。

流量控制部包括定量泵51、进气管和出气管，进气管包括进气主管52、进气支管一53和进气支管二54，进气主管52一端与定量泵51连接，进气主管52另一端连接有换向阀55，本实施例中的换向阀55采用两位三通的电磁阀。进气支管一53和进气支管二54的一端分别与换向阀55连接，进气支管一53和进气支管二54的另一端分别与腔体一211和腔体二221连通，出气管一端与腔体二221连通，出气管另一端连接有减压阀。在本实施例中，进气主管52上还设有流量阀，通过流量阀可确定定量泵51正常运行；且进气支管上设有压力表56，该压力表56可以反应腔体一211一侧的气压值。

检测活塞3与腔体一211配合的侧面上设有环形油槽31，检测活塞3内设有与环形油槽31连通的油孔，并设有与油孔螺纹配合的压注油杯32，以此减小检测活塞3与连接管8之间的摩擦力。腔体一211中心设有一端固定在第一密封块21上的滑杆6，滑杆6另一端穿过检测活塞3中心，且滑杆6另一端设有限位螺母61，从而增强检测活塞3的稳定性；为了增强检测活塞3与滑杆6连接处的密封性，检测活塞3与滑杆6配合的侧面上设有密封圈33。

使用本实施例的高压充气连接管缺陷检测装置检测连接管8的气密性的过程包括：步骤一：将检测活塞3置于腔体一211中，并使连接管8的一端面贴紧在第一密封块21侧面，启动压紧气缸23推动第二密封块22，使第二密封块22压紧在连接管8的另一端面，即使腔体一211、连接管8内腔和腔体二221形成连通的圆柱形腔体。

步骤二：启动定量泵51，并切换换向阀55使进气支管二54将进气主管52和腔体二221连通，直至减压阀向外排出气体后，且显示屏4上输出的检测活塞3与距离传感器7的距离为0。

步骤三：切换换向阀55使进气支管一53将进气主管52和腔体一211连通，直至检测活塞3与距离传感器7的距离达到最大值，即显示屏4上的时间-位移图不再改变。

如图3、图5、图5所示，其中a代表检测活塞3从腔体一211进入连接管8时的界线，b代表检测活塞3从连接管8内进入腔体二221时的界线，在本实施例中，将图3、图4和图5中的a、b分别称为界线a和界线b。则连接管8气密性的判断过程为：

(1)如图3所示，当显示屏4上的时间-位移曲线在界线a和界线b之间出现一个或多个拐点，且拐点均向下弯折时，则连接管8的侧壁存在气孔或裂纹；

(2)如图4所示，当显示屏4上的时间-位移曲线在界线a和界线b之间出现多个拐点时，且部分拐点向下弯折，部分拐点向上弯折，而界线a以下和界线b以上的部分曲线的斜度相同，则发动机缸体内腔的直径过大；

(3)如图5所示，当显示屏4上的时间-位移曲线在界线a和界线b之间出现多个拐点时，且部分拐点向下弯折，部分拐点向上弯折，而界线a以下的部分曲线的斜度大于界线b以上的部分曲线的斜度，则发动机缸体内腔的直径过大，且连接管8的侧壁也存在气孔或裂纹。

(4)若压力表56的示数不稳定，且压力表56上的值大于减压阀的预设值0.1MPa，则连接管8内腔的直径过小。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种高压充气连接管缺陷检测装置，包括机架、密封部、流量控制部，所述密封部和流量控制部均安装在机架上，其特征在于，还包括检测活塞和显示屏；所述密封部包括第一密封块、第二密封块和压紧气缸，所述第一密封块固定在机架上，所述第二密封块滑动连接在机架上，所述压紧气缸的缸体固定在机架上，压紧气缸活塞杆与第二密封块固定连接，所述第一密封块和第二密封块上分别设有圆柱形、且内径相同的腔体一和腔体二，腔体一和腔体二的一端开口，且开口相对，腔体一、连接管内腔和腔体二可形成连通的圆柱形腔体；所述检测活塞与腔体一间隙配合，腔体一的底面设有距离传感器，所述距离传感器可监测距离传感器与检测活塞之间的距离，所述距离传感器与显示屏电连接；所述流量控制部包括定量泵、进气管和出气管，进气管包括进气主管、进气支管一和进气支管二，所述进气主管一端与定量泵连接，进气主管另一端连接有换向阀，进气支管一和进气支管二的一端分别与换向阀连接，进气支管一和进气支管二的另一端分别与腔体一和腔体二连通，出气管一端与腔体二连通，出气管另一端连接有减压阀。

2.根据权利要求1所述的高压充气连接管缺陷检测装置，其特征在于，所述进气支管一上连接有压力表。

3.根据权利要求1所述的高压充气连接管缺陷检测装置，其特征在于，所述检测活塞与腔体一配合的侧面上设有环形油槽，检测活塞内设有与环形油槽连通的油孔，并设有与油孔螺纹配合的压注油杯。

4.根据权利要求3所述的高压充气连接管缺陷检测装置，其特征在于，腔体一中心设有一端固定在第一密封块上的滑杆，滑杆另一端穿过检测活塞中心，且滑杆另一端设有限位螺母，滑杆的长度大于腔体一和腔体二的长度之和。

5.根据权利要求4所述的高压充气连接管缺陷检测装置，其特征在于，所述检测活塞与滑杆配合的侧面上设有密封圈。

6.根据权利要求1～5任一项所述的高压充气连接管缺陷检测装置，其特征在于，所述进气主管上连接有流量表。