CN107830168B - 一种用于测试水下连接器性能的压力罐 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测试水下连接器性能的压力罐,包括驱动组件、高压釜、密封盖、试件安装组件及起重部件,所述驱动组件驱动所述试件安装组件在高压釜内上下移动,所述高压釜与所述密封盖固定连接,所述驱动组件、所述试件安装组件及起重部件分别安装在所述密封盖上。本发明压力罐通过在密封条件下测试连接器的插接与解脱,能够有效模拟不大于1000米水深压力环境,提高水下连接器性能检测的效率;同时,本发明结构简单,能够稳定、有效的对连接器的性能进行测试,具有潜在的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及水下连接器性能测试技术领域,尤其涉及一种用于测试水下连接器性能的压力罐。
背景技术
水下湿插拔电连接器进行压力舱试验,需要在500米水深压力环境下,自动完成连接器的插接和解脱,并能够检测连接器插拔力及电气性能。
国内用于深水试验的压力罐主要是提供深水环境模拟,而进行水下连接器的插拔试验,需要开发专用的试验设备。而用于测试水下连接器的压力罐是通过电机控制设备相对运动,完成水下连接器的解脱和插合。由于机械设备在深水情况下,受压力影响会产生变形,且压力罐(不透明)内进行对接操作,很难通过目测进行,因此水下连接器的深水试验非常困难。另外,在试验过程中,需要对连接器的性能进行检测,需要将多条电缆通过压力罐体接到外部,增加了压力罐的密封难度。
目前,国内没有专门用于水下连接器性能检测的压力罐试验装置,另外,由于连接器的专用性,需要特殊固定装置,重复操作性强,研制一种用于测试水下连接器性能的压力罐具有非常重要的意义。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种用于测试水下连接器性能的压力罐,用以测试连接器在水下的插接、解脱力及电性能,提高压力罐的密封性能。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
一种用于测试水下连接器性能的压力罐,其特征在于,包括驱动组件、高压釜、密封盖、试件安装组件及起重部件,所述驱动组件驱动所述试件安装组件在高压釜内上下移动,所述高压釜与所述密封盖固定连接,所述驱动组件、所述试件安装组件及起重部件分别安装在所述密封盖上。
本发明有益效果如下:本发明压力罐结构简单,驱动组件用于驱动时间安装组件的上下移动,进而实现连接器的插接与解脱,以测试连接器的性能。在上述方案的基础上,本发明还做了如下改进:
进一步,所述驱动组件包括电机、丝杠丝母及连接杆,所述电机通过驱动所述丝杠丝母带动所述连接杆进行上下移动;所述连接杆相对于所述密封盖滑动。
采用上述进一步方案的有益效果是:本发明采用电机驱动丝杠丝母的方式驱动连接杆,传动效率高,灵敏度高,有效提高了本发明装置的传动效率和灵敏性。
进一步,所述驱动组件还包括立柱、固定板和限位机构;所述驱动组件安装在所述固定板的一侧,所述立柱的一端固定在所述固定板上,所述立柱的另一端固定在所述密封盖上;所述限位机构固定在所述立柱上,限制所述连接杆的移动范围。
采用上述进一步方案的有益效果是:本发明在立柱上固定限位机构,有利于限制连接杆的上下范围,防止因为连接杆进入高压釜太多而将连接器压坏。
进一步的,所述密封盖包括盖板、法兰和凸缘,所述盖板上开设有法兰通孔和凸缘通孔,所述法兰固定在所述盖板上,法兰的中心孔与所述法兰通孔同轴,所述凸缘固定在所述盖板上,凸缘的中心孔与所述凸缘通孔同轴。
本发明在盖板上固定法兰,目的是将连接器两端的线缆通过法兰与外界进行连接,以便于测试;本发明在盖板上固定凸缘,以便于对高压釜内部注水及升压。
进一步的,所述密封盖上还开有中心通孔,所述连接杆穿过所述中心通孔;所述中心通孔与所述连接杆之间为动密封。
本发明将中心通孔与连接杆之间进行动密封,有利于保证高压釜内的压力恒定,确保测试的正常进行。
进一步的,所述盖板的外缘开有外缘通孔,所述盖板通过所述外缘通孔与所述高压釜密封相连。
本发明将盖板与高压釜通过通孔进行连接,既方便固定,又方便拆卸。
进一步的,所述高压釜包括筒体与底座,所述筒体与底座固定连接,所述底座固定在地面上。本发明将筒体与底座固定连接,保证高压釜整体结构的稳定性,同时,本发明将底座与地面进行连接,更加确保了高压釜的稳定。
进一步的,所述试件安装组件包括顶板、固定杆及底板,所述固定杆的一端与所述顶板相连,所述固定杆的另一端与所述底板进行连接,所述顶板与所述盖板相连。
本发明将固定杆的一端与顶板相连,另一端与底板相连,提高试件安装组件的稳定性,顶板与盖板相连,进一步保证了试件安装组件的稳定性。进一步的,所述试件安装组件还包括挡块和试件安装板,所述挡块安装于所述底板的下方,所述试件安装板安装于所述底板的上方。
本发明将挡块安装在底板的下方,有利于实现试件安装组件的限位,试件安装组件安装于底板的上方,有利于安装连接器。
进一步的,所述试件安装组件还包括滑板,所述滑板与所述连接杆固定连接,所述滑板上开有滑板通孔,所述滑板通过所述滑板通孔与所述固定杆滑动连接;所述滑板上固定有连接器。
本发明将滑板与连接杆相连,有利于保持连接器上下稳定移动,确保连接器测试稳定性。
本发明的有益效果是:
(1)本发明一种用于测试水下连接器性能的压力罐,通过在密封条件下测试连接器的插接与解脱,能够有效模拟不大于1000米水深压力环境,提高水下连接器性能检测的效率;
(2)本发明结构简单,能够稳定、有效的对连接器的性能进行测试,具有潜在的应用价值。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明压力罐的整体结构示意图;
图2为本发明压力罐的内部结构示意图;
图3为本发明高压釜与密封盖装配图;
图4为本发明试件安装组件装配图。
图中,1-底座,2-高压釜,3-密封盖,4-试件安装组件,5-电机组件,6-起重附件。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
本发明的一个具体实施例,公开了一种用于测试水下连接器性能的压力罐,如图1、2所示,包括底座1、高压釜2、密封盖3、电机组件5、试件安装组件4、起重附件6;
其中,高压釜2的下端与底座1固定连接,密封盖3与高压釜2的上端密封连接,在密封盖3的中间开孔,电机组件5的连接杆穿过密封盖3上的孔,能够在高压釜2中进行动作;电机组件5的下端与试件安装组件4的上端进行连接,用于驱动试件安装组件4所安装的连接器的插接与解脱;起重附件6固定于密封盖3上端,通过起重机对起重附件6的抬起,将密封盖3、电机组件5及试件安装组件4安装在高压釜2上。
底座1用于固定在地面上,确保在插拔连接器的过程中压力罐的稳定性,其中,底座1包括圆形板、圆形槽及10个支撑板,圆形槽固定于圆形板的上面,且圆形槽与圆形板的中心轴相重合,圆形槽的直径小于圆形板的直径;10个支撑板位于圆形槽的外缘,并与圆形板相连,支撑板为直角梯形结构,其直角边与圆形槽相连,10个支撑板两两之间相隔36°排列,均匀的布设在圆形槽的外面;圆形板、圆形槽及10个支撑板为一体式结构;在圆形板的外缘面上开有多个孔,用于底座1与地面进行连接固定,本实施中圆形板上开有4个孔,但本发明并不仅限与此,只要能够满足底座1稳定固定在地面上即可;值得注意的,本发明中的支撑板也不仅限于10个,只要能够满足实际要求即可;本实施例在圆形槽上开有小孔,避免在固定底座1与高压釜2时导致内部空间的真空。
高压釜2固定在底座1上,且高压釜2的直径大于圆形槽的直径,同时高压釜2与圆形板、圆形槽的中心轴相同;高压釜2为圆形筒状结构,底部为圆弧形结构,中间部分为圆筒形结构,上部端面上设有突沿,且在突沿的外侧固定有与突沿外径相同的环形结构,用于固定密封盖3;底部的圆弧形结构与底座1进行固定,且其与底座1之间为一体结构;高压釜2的底部、中间部分及上部端面也为一体结构,且中间部分与上部端面的内径相同,底部圆弧形的端面直径与中间部分、上部端面的内径相同,而上部端面的突沿外径大于中间部分的外径,即上部端面的外壁厚度要比中间部分厚;在高压釜2上部端面的外缘上开有螺纹孔,用于固定密封盖3;本实施中,在高压釜2上部端面上开有20个螺纹孔,但本发明螺纹孔的数量并不仅限于此,只要能够满足密封盖3的固定即可;在将密封盖3与高压釜2进行固定连接时,需要对角均匀拧紧螺栓。
高压釜2作为本发明试验装置的主体结构,本实施例采用316L不锈钢材料制成,高压釜2的壁厚不小于20mm,本实施例高压釜2内的容积为18升,耐压10MPa,本发明高压釜2的尺寸与容积并不仅限与此,可以根据具体情况改变各部件尺寸与结构。
密封盖3安装于高压釜2的上部,与高压釜2上部端面进行螺栓连接;其中,密封盖3的直径与高压釜2的上部端面外侧环形结构的外径相同;密封盖3包括盖板、4个法兰、2个吊耳、2对凸缘、4个固定螺母M24、8个定位螺母M12,法兰、凸缘、固定螺母M24及定位螺母M12均焊接于盖板上,且4个固定螺母M24焊接于盖板的上表面,8个定位螺母M12焊接于盖板的下表面;2个吊耳固定于密封盖3的上端,且2个吊耳以盖板的圆心为轴呈对称分布;
盖板为圆形结构,在盖板的外缘与高压釜2上部端面相对应的部位开有通孔,用于与高压釜2上部端面进行固定,同时,在盖板下表面设有密封圈,实现高压釜2内的密封;在盖板的正中心开有通孔,用于安装电机组件5的连接杆;值得注意的,盖板上所开的通孔的个数与高压釜2上部端面孔的个数相同,但不限于20个,只要能够满足两者进行固定即可;
4个法兰焊接于盖板通孔的一侧,每两个法兰相对应固定在盖板的上下表面,且在每两个上下法兰之间的盖板上开有盖板通孔,该盖板通孔与法兰的中心孔相对应,盖板通孔分别用于穿出与连接器上部和下部相连的线路,4个法兰的结构相同,半径均为50mm;
2个吊耳与盖板固定连接,2个吊耳分别位于盖板的两侧,并相互对称;吊耳为长方形板状结构,且吊耳的长方形板上端设有倒角,同时,在吊耳长度方向上开有5个通孔,用于连接起重附件6;两个吊耳之间的距离为380mm;值得注意的,本发明中吊耳的通孔个数并不仅限于5个,也可以是其他数量,只要满足对起重部件的连接即可;
2对凸缘分别焊接于盖板的上表面和下表面,每对凸缘在盖板的上下表面相对应位置,相邻2个凸缘之间的中心距为120mm;两对凸缘分别用于安装压力装置和注水装置,在凸缘上设有内螺纹,能够方便外部其他连接装置的固定;
4个固定螺母M24焊接于盖板上表面中心通孔的四周,用于安装固定电机组件5;
8个定位螺母M12焊接于盖板的下表面,且位于盖板中心通孔的四周,用于固定试件安装组件4。
电机组件5包括电机驱动装置、丝杠丝母装置、4个立柱、1个连接套、1个连接杆、1个挡块、1个限位座、1个限位安装块及1个固定板,4个立柱的一端与盖板上的4个固定螺母M24通过螺纹进行连接,4个立柱的另一端与固定板通过螺母相连;固定板中间开有通孔,电机驱动装置固定在固定板的一侧,丝母固定在固定板通孔的上方,且丝母的直径大于固定板通孔的直径,而丝杠在固定板的通孔中相对于丝母上下移动,进而带动连接杆进行上下运动,进一步实现试件安装组件4的运动;连接杆的一端通过盖板的中心通孔与时间安装组件的滑板相连,连接杆的另一端通过连接套与丝杠丝母装置相连;在固定板下面的立柱上安装有限位座,在限位座上固定有限位安装块,限位安装块的作用是限制连接杆的上下移动范围,以确保连接器的插接与解脱;
立柱为圆柱形结构,为金属材质,立柱的一端设有螺纹结构,便于于盖板上的螺母进行固定,立柱的另一端也设有螺纹结构,能够保证固定板在立柱上的固定;
限位座为长方形板状结构,在限位座上开有两个通孔,两个通孔与立柱的外径相同,以便于将限位座固定在立柱上,在限位座垂直于两个通孔的一侧开有螺纹孔,以便于安装限位安装块;限位安装块也为长方形板状结构,竖直固定在四个立柱的内侧,在限位安装块上开有与限位座高度相同的螺纹孔,使用螺母将限位座与限位安装块相连,在限位安装块的上下位置安装有挡块,以限制连接杆的上下移动。
试件安装组件4包括4个挡块、4个固定杆、1个底板、1个试件安装板、1个滑板及1个顶板,4个挡块安装于底板的下方,试件安装板固定于底板的上方,4个固定杆的一端分别固定于底板的四个角上,4个固定杆的另一端分别穿过滑板与顶板的四个角相连,当进行连接器的测试时,将连接器的一端固定于试件安装板上,另一端与滑板进行固定;
挡块有4个,分别与底板的四个角进行固定,且挡块的形状与高压釜的内壁同形,挡块的材质为尼龙,用于减振,同时用于限位;但是挡块的形状并不仅限于此,只要能够满足减振、限位作用即可;本实施例选择挡块的结构为不规则五边形结构,4个挡块所围成的形状为中间带有孔洞的类圆形结构,本实施例所选择的挡块结构一方面能够节省材料,另一方面能够减小装配误差,同时还可以保证连接器连接方便;
4个固定杆的下端通过螺纹螺母结构固定于底板上,且在螺母与底板之间固定有垫片,4个固定杆的上端固定于顶板上,而顶板则固定于密封盖3的8个定位螺母M12上;本实施是将固定杆的下端通过底板与挡块进行固定连接;
底板为正方形板状结构,底板的正中心位置开有圆形通孔,用于通过试件的电缆;
试件安装板固定在底板的上方,试件安装板的中心位置也开有通孔,连接器的下半部分与试件安装板通过螺栓进行连接,且连接器的下半部分的下端有线缆引出,线缆依次通过试件安装板的中心通孔、底板的圆形通孔、4个挡块之间的空隙、盖板上的法兰与外界测试装置进行连接;
滑板为长方形板状结构,在滑板的两侧开有与固定杆外径相匹配的孔,滑板的两个孔分别通过成对角线结构的两个固定杆;在滑板的中间开有另外一个通孔,电机组件5的连接杆通过该通孔与滑板相连,控制滑板以固定杆的方向上下移动;在滑板中间通孔的两侧还分别开有1个通孔,每个通孔分别固定有1个柱形杆,即柱形杆的一端与通孔固定连接,柱形杆的另一端固定有连接器的上半部分,连接器的上半部分固定于两个柱形杆之间,且连接器的上半部分的上端有线缆,该线缆通过盖板上的法兰与外界测试装置进行连接。
起重附件6固定在吊耳上,起重附件6包括第一板、第二板、第一加强筋、第二加强筋及销轴,第一板与第二板结构相同,均为长方形板状结构,且在第一板与第二板的下端分别开有与吊耳相对于的通孔,用于将第一板与第二板分别固定于两个吊耳上;在第一板与第二板的上端相对位置分别开有两个通孔,销轴分别通过第一板与第二板上的通孔,将第一板与第二板进行限定;第一加强筋用于固定销轴与第一板,第二加强筋用于固定销轴与第二板;当进行测试时,使用起重机等部件通过销轴将密封盖3及其下方安装的试件安装组件4放入高压釜2中进行测试。
值得注意的,上述装置中密封盖3与高压釜2内部相连的孔及法兰、凸缘等都通过密封进行相连。
本发明的另一个具体实施例,公开了一种用于测试水下连接器性能压力罐的测试方法,具体如下:
步骤1、将连接器的上半部分安装在滑板上,将连接器的下半部分安装在试件安装板上;
步骤2、将连接器上半部分的线缆与下半部分的线缆引出密封盖3外;
步骤3、将密封盖3放置在高压釜2上,并进行固定;
步骤4、向高压釜2中注水,值得注意的,也可以在密封盖3放置在高压釜2之前进行注水;
步骤5、对高压釜2中施加压力;
步骤6、电机组件5驱动连接器之间的插接与解脱,通过外部测试装置对连接器上半部分线缆与下半部分线缆进行测试,得到所需数值。
综上所述,本发明提供了一种用于测试水下连接器性能的压力罐,通过在密封条件下测试连接器的插接与解脱,能够有效模拟不大于1000米水深压力环境,提高水下连接器性能检测的效率;同时,本发明压力罐结构简单,操作便捷,具有潜在的应用价值及工业价值。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于测试水下连接器性能的压力罐,其特征在于,包括驱动组件、高压釜、密封盖、试件安装组件及起重部件,所述驱动组件驱动所述试件安装组件在高压釜内上下移动,所述高压釜与所述密封盖固定连接,所述驱动组件、所述试件安装组件及起重部件分别安装在所述密封盖上;
所述驱动组件包括电机、丝杠丝母及连接杆,所述电机通过驱动所述丝杠丝母带动所述连接杆进行上下移动;所述连接杆相对于所述密封盖滑动;
所述驱动组件还包括立柱、固定板和限位机构;所述驱动组件安装在所述固定板的一侧,所述立柱的一端固定在所述固定板上,所述立柱的另一端固定在所述密封盖上;所述限位机构固定在所述立柱上,限制所述连接杆的移动范围;
所述高压釜包括筒体与底座,所述筒体与底座固定连接,所述底座固定在地面上;
底座包括圆形板、圆形槽及10个支撑板,圆形槽固定于圆形板的上面,且圆形槽与圆形板的中心轴相重合,圆形槽的直径小于圆形板的直径;10个支撑板位于圆形槽的外缘,并与圆形板相连,支撑板为直角梯形结构,其直角边与圆形槽相连,10个支撑板两两之间相隔36°排列,均匀的布设在圆形槽的外面;
圆形槽上开有小孔,避免在固定底座与高压釜时导致内部空间的真空;
所述密封盖包括盖板、法兰和凸缘,所述盖板上开设有法兰通孔和凸缘通孔,所述法兰固定在所述盖板上,法兰的中心孔与所述法兰通孔同轴,所述凸缘固定在所述盖板上,凸缘的中心孔与所述凸缘通孔同轴;
所述试件安装组件包括顶板、固定杆及底板,所述固定杆的一端与所述顶板相连,所述固定杆的另一端与所述底板进行连接,所述顶板与所述盖板相连;
所述试件安装组件还包括挡块和试件安装板,所述挡块安装于所述底板的下方,所述试件安装板安装于所述底板的上方;
挡块为不规则五边形结构,4个挡块所围成的形状为中间带有孔洞的类圆形结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试水下连接器性能的压力罐,其特征在于,所述密封盖上还开有中心通孔,所述连接杆穿过所述中心通孔;所述中心通孔与所述连接杆之间为动密封。
3.根据权利要求1所述的一种用于测试水下连接器性能的压力罐,其特征在于,所述盖板的外缘开有外缘通孔,所述盖板通过所述外缘通孔与所述高压釜密封相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于测试水下连接器性能的压力罐,其特征在于,所述试件安装组件还包括滑板,所述滑板与所述连接杆固定连接,所述滑板上开有滑板通孔,所述滑板通过所述滑板通孔与所述固定杆滑动连接;所述滑板上固定有连接器。
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