CN108169026A - 一种用于高压容器液压测试的检验工装 - Google Patents

一种用于高压容器液压测试的检验工装 Download PDF

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Abstract

一种用于高压容器液压测试的检验工装，内堵盖位于容器法兰内，将该内堵盖内表面的止口卡在容器法兰的内表面。所述外堵盖位于转接法兰的上表面。所述转接法兰的下表面位于所述容器法兰的上表面。本发明适用于直径为Φ500～Φ1200mm、压强为5～16MPa的容器进行液压检测的工装。在检压过程中须确保密封，并且增强法兰处的刚性以减少变形，而且不使用法兰上的螺纹孔，以保护法兰上螺纹孔的质量。本发明在各个密封位置根据容器法兰自身结构特点设计的定位止口，实现对应堵盖限位，保证装配无差错，内部止口还可增强容器法兰刚性，外部止口限制容器法兰变形，实现了法兰无连接结构容器液压测试，具有结构简单、操作方便的特点。

Description

一种用于高压容器液压测试的检验工装
技术领域
本发明涉及一种用于机械行业液压测试的检验装置，主要是用于检测高压容器液压测试的检验工装。
背景技术
机械行业使用的压力容器，前后两端开口一般都有连接结构，密封结构一般采用径向密封或端面密封结构，利用法兰盘连接或键环连接，该高压容器后端开口处法兰上的螺纹孔设计时，为减少冗余质量，螺纹孔设计安全系数较低。而液压检测强度大于工作压强，为保护连接螺纹，设计不允许使用后开口法兰上螺纹孔连接液压检测工装，即液压检测时不能使用法兰上螺纹孔。目前此类设计理念刚开始在固体火箭发动机高压容器的设计中应用。
国内和国外同类的高压容器一般利用容器上法兰的螺纹孔安装液压测试工装，这需要提高高压容器法兰上螺纹孔的设计安全系数、增加螺纹的有效长度，从而使法兰厚度增厚，增加了容器冗余质量(容器主要受内压，承力部位为薄壁的圆筒)。
发明内容
为克服现有技术中存在的液压检测时不能使用法兰上螺纹孔的问题，本发明提出了一种用于高压容器液压测试的检验工装。
本发明包括内堵盖、转接法兰、外堵盖和密封圈；所述内堵盖位于容器法兰内，将该内堵盖内表面的止口卡在容器法兰的内表面。所述外堵盖位于转接法兰的上表面。所述转接法兰的下表面位于所述容器法兰的上表面。
所述转接法兰为圆环状，该转接法兰的外径大于所述容器法兰的外径，该转接法兰的内径与容器法兰内径相同。在所述转接法兰上表面加工有凹面，在该凹面上均布有螺钉安装孔；在所述转接法兰上表面内缘处有密封槽，在该密封槽的外缘处亦均布有螺钉安装孔；在所述转接法兰上表面的外圆周上有与外堵盖配合的止口。所述转接法兰下表面的外缘有轴向的凹槽，该凹槽与所述容器法兰配合，使该容器法兰的上端能够嵌装入该凹槽中；在所述凹槽底表面有密封槽。
所述内堵盖为环形件，该转接法兰的圆周表面对称加工有平面，在该转接法兰的圆周表面形成对称的直边。该内堵盖的外径与所述容器法兰的内径相同；该内堵盖的内径小于容器法兰内径。所述内堵盖的内端面上有两个轴向凸出的半环状定位止口；所述两个定位止口的两端分别处于所述转接法兰的圆周表面的直边的两端，并使两个半圆形止口的外圆周表面与容器法兰内圆周表面配合；在所述内堵盖的盘面上均布有螺纹孔，并且该螺纹孔位于所述的定位止口内侧。
所述外堵盖的盖板为弧面，使其横截面呈拱形；所述外堵盖弧面顶点处内表面与该外堵盖外缘处法兰上表面的水平线之间的距离为所述长螺钉上的螺栓头高度的2倍。该外堵盖的直径与所述转接法兰的外径相同。在该外堵盖法兰外缘内表面有止口。
所述内堵盖下表面与转接法兰上表面之间有用于安装工件的间距。
本发明是一种用于直径为Φ500～Φ1200mm、压强为5～16MPa的容器进行液压检测的工装。在检压过程中须确保密封，并且增强法兰处的刚性以减少变形。而且不使用法兰上的螺纹孔，以保护法兰上螺纹孔的质量。
本发明中，内堵盖放平后，通过削掉的两边放置进容器法兰内部，利用止口卡在容器法兰内孔。通过螺钉和垫圈与转接法兰连接。转接法兰与容器法兰内孔有止口定位，外止口可限制容器法兰因水压试验变形，增加容器法兰的刚性。通过密封圈确保容器内部与转接法兰之间的密封良好。外堵盖与转接法兰之间依靠外止口定位，通过螺钉与转接法兰连接。通过密封圈以有效的密封外堵盖与转接法兰之间的空间。容器另一端小开口利用大螺纹连接结构堵盖，堵盖上有进出水接口以及压力测试系统连接，此端只是密封于承压。
本发明中，转接法兰的直边能够实现法兰圆孔内部的支撑连接，上面的止口能够增加容器法兰的刚性减少容器法兰因液压试验带来的应力和变形。转接法兰是内堵盖与外堵盖连接的关键件。转接法兰的外止口还能够限制容器法兰水压变形。
本发明在各个密封位置根据容器法兰自身结构特点设计的定位止口，实现对应堵盖限位，保证装配无差错，内部止口还可增强容器法兰刚性，外部止口限制容器法兰变形，实现了法兰无连接结构容器液压测试，具有结构简单、操作方便的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明与容器法兰的配合示意图。
图3a是内堵盖与连接杆结构示意图的主视图。
图3b是内堵盖与连接杆结构示意图的剖面图。
图4a是转接法兰结构示意图的主视图。
图4b是转接法兰结构示意图中的A-A剖视图。
图5a是外堵盖结构示意图的主视图。
图5b是外堵盖结构示意图中的A-A剖视图。
图中：
1.内堵盖；2.转接法兰；3.外堵盖；4.长螺钉；5.容器法兰；6.短螺钉；7.密封圈。
具体实施方式
本实施是一种用于容器液压测试的检验工装。
如图1所示，本实施例包括内堵盖1、转接法兰2、外堵盖3和密封圈8,并且所述的内堵盖1、转接法兰2和外堵盖3三者之间配合使用。
使用时，所述内堵盖1位于容器法兰10内，将该内堵盖内表面的止口卡在容器法兰10的内表面。所述外堵盖3位于转接法兰2的上表面。所述转接法兰2的下表面位于所述容器法兰的上表面。所述内堵盖与转接法兰2之间通过长螺钉4固连；所述外堵盖3与转接法兰2之间通过短螺钉6固连。
所述转接法兰2为圆环状，该转接法兰的外径大于所述容器法兰10的外径，该转接法兰的内径与容器法兰内径相同。在所述转接法兰上表面加工有凹面，在该凹面上均布有长螺钉4的安装孔；在所述转接法兰上表面内缘处有密封槽，在该密封槽的外缘处均布有短螺钉6的安装孔；在所述转接法兰上表面的外圆周上有与外堵盖配合的止口。所述转接法兰下表面的外缘有轴向的凹槽，该凹槽与所述容器法兰配合，使该容器法兰的上端能够嵌装入该凹槽中；在所述凹槽底表面有密封槽。
所述内堵盖1为采用合金结构钢制成的环形件；为方便所述内堵盖顺利放进容器法兰的内部，将所述转接法兰的圆周表面加工对称削边，在该转接法兰的圆周表面形成对称的直边。该内堵盖的外径与所述容器法兰的内径相同；该内堵盖的内径小于容器法兰内径。所述内堵盖的内端面上有两个轴向凸出的半环状定位止口；所述两个定位止口的两端分别处于所述转接法兰的圆周表面的直边的两端，并使两个半圆形止口的外圆周表面与容器法兰10内圆周表面配合，以增强该容器法兰10的刚性；在所述内堵盖的盘面上均布有螺纹孔，并且该螺纹孔位于所述的定位止口内侧；通过螺钉4将该连接到转接法兰2上。该内堵盖的中心有筋杆，以方便安装。
所述外堵盖3的盖板为弧面，其横截面呈拱形；所述外堵盖弧面顶点处内表面与该外堵盖外缘处法兰上表面的水平线之间的距离为所述长螺钉4上的螺栓头高度的2倍。该外堵盖的直径与所述转接法兰2的外径相同。在该外堵盖法兰外缘内表面有止口。
在容器法兰10上加工有密封槽，转接法兰2通过内止口与容器法兰10内孔配合定位，通过28个长螺钉4和垫圈5连接内堵盖，Ⅰ型密封圈确保转接法兰2与容器法兰10之间的密封。与转接法兰2以外止口定位，确保连接精度，通过28个短螺钉6和垫圈7连接到转接法兰2上，Ⅱ型密封圈8确保转接法兰2与外堵盖之间的密封。所有连接和密封确保在液压测试过程中，外堵盖3与容器法兰10之间有足够的连接强度和密封。
本实施例中，转接法兰2为合金结构钢材料制成。通过该转接法兰下表面环形槽的内表面与容器法兰10内孔定位，外部与容器法兰外圆有较小间隙，以限制容器法兰水压测试时的变形。转接法兰上表面的凹面是为了保证螺钉安装后螺钉头部不干涉外堵盖3的内圆弧。转接法兰2外圆周表面的止口与外堵盖3的止口配合，确保安装定位；密封圈8安装在密封槽内。
外堵盖3为合金结构钢材料制成的回转体。盖板内表面的圆弧形为承压设计；内部台阶是确保螺钉4的六方头部有足够的空间。外止口与转接法兰2的止口配合。

Claims (5)

1.一种用于高压容器液压测试的检验工装，其特征在于，包括内堵盖、转接法兰、外堵盖和密封圈；所述内堵盖位于容器法兰内，将该内堵盖内表面的止口卡在容器法兰的内表面；所述外堵盖位于转接法兰的上表面；所述转接法兰的下表面位于所述容器法兰的上表面。
2.如权利要求1所述用于高压容器液压测试的检验工装，其特征在于，所述转接法兰为圆环状，该转接法兰的外径大于所述容器法兰的外径，该转接法兰的内径与容器法兰内径相同；在所述转接法兰上表面加工有凹面，在该凹面上均布有螺钉安装孔；在所述转接法兰上表面内缘处有密封槽，在该密封槽的外缘处亦均布有螺钉安装孔；在所述转接法兰上表面的外圆周上有与外堵盖配合的止口；所述转接法兰下表面的外缘有轴向的凹槽，该凹槽与所述容器法兰配合，使该容器法兰的上端能够嵌装入该凹槽中；在所述凹槽底表面有密封槽。
3.如权利要求1所述用于高压容器液压测试的检验工装，其特征在于，所述内堵盖为环形件，该转接法兰的圆周表面对称加工有平面，在该转接法兰的圆周表面形成对称的直边；该内堵盖的外径与所述容器法兰的内径相同；该内堵盖的内径小于容器法兰内径；所述内堵盖的内端面上有两个轴向凸出的半环状定位止口；所述两个定位止口的两端分别处于所述转接法兰的圆周表面的直边的两端，并使两个半圆形止口的外圆周表面与容器法兰内圆周表面配合；在所述内堵盖的盘面上均布有螺纹孔，并且该螺纹孔位于所述的定位止口内侧。
4.如权利要求1所述用于高压容器液压测试的检验工装，其特征在于，所述外堵盖的盖板为弧面，使其横截面呈拱形；所述外堵盖弧面顶点处内表面与该外堵盖外缘处法兰上表面的水平线之间的距离为所述长螺钉上的螺栓头高度的2倍；该外堵盖的直径与所述转接法兰的外径相同；在该外堵盖法兰外缘内表面有止口。
5.如权利要求1所述用于高压容器液压测试的检验工装，其特征在于，所述内堵盖下表面与转接法兰上表面之间有用于安装工件的间距。
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