CN110207911B - 一种三通接头气密性测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三通接头气密性测试设备，涉及气密性测试设备技术领域，包括定位底座、设于定位底座一侧的支管定位机构、设于定位底座另一侧的管件密封模块以及管件密封模块的驱动机构。本发明为了解决现有PE三通接头气密性测试设备容易损坏管件、容易造成误判且操作较为繁琐的问题，提出一种不会损坏管件、结果较为准确且操作较为便捷的PE三通接头气密性测试设备。

Description

一种三通接头气密性测试设备

技术领域

本发明涉及气密性测试设备技术领域，尤其涉及一种三通接头气密性测试设备。

背景技术

PE三通接头常用于燃气管网或石油管网中，具有介质分流的作用。现有的PE三通接头往往由一根主管和一根支管垂直焊接而成，受焊接温度、对接面不平整等因素影响，焊接处会有存在泄漏点的可能，因此，PE三通接头出厂前需要经过气密性测试。

常规的气密性测试方法是通过密封盖封堵三通接头各个管口，往管件内部充入高压气体，再将整个管件浸入水中，通过观察气泡来判断焊接处是否存在泄漏。利用该方法进行测试，密封盖密封管件端面时，主管和支管均会受到一个轴向力，由于PE三通接头为塑料材质，上述轴向力容易挤压损坏管件，或者影响PE三通接头的气密性测试结果，同时，上述测试方法操作较为繁琐。

发明内容

本发明为了解决现有PE三通接头气密性测试设备容易损坏管件、容易造成误判且操作较为繁琐的问题，提出一种不会损坏管件、结果较为准确且操作较为便捷的PE三通接头气密性测试设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种三通接头气密性测试设备，包括定位底座、设于定位底座一侧的支管定位机构、设于定位底座另一侧的管件密封模块以及管件密封模块的驱动机构；

所述定位底座顶面上设有用于定位三通接头主管的条形凹槽，所述条形凹槽的横截面成U字型，条形凹槽的设置方向为由驱动机构往支管定位机构方向；

所述支管定位机构包括支管定位板及其固定支架，所述支管定位板横向设于条形凹槽上方，支管定位板上朝向驱动机构一侧开设有支管卡口；

所述管件密封模块位于条形凹槽内，管件密封模块包括主体和升降体，所述主体呈柱状，主体的外侧壁上环设有两个第一密封圈容置槽，每个第一密封圈容置槽内均设有一用于贴合密封三通接头主管内壁的第一充气密封圈，两个第一充气密封圈与主体同轴设置，主体内设有用于连通两个第一充气密封圈的连接通道；

所述主体的外侧壁上径向开设有一柱状的滑孔，所述滑孔上端敞口，下端密封，两个第一充气密封圈分别位于滑孔两侧；

所述升降体包括一密封盖、一连接柱和一活塞，所述连接柱一端连接密封盖，另一端连接活塞，且三者同轴设置，密封盖的直径和活塞的直径均大于连接柱的直径；所述滑孔内同轴固定有一密封环，所述连接柱穿过密封环内孔且与密封环内孔滑动密封配合，所述活塞位于密封环内侧的滑孔内且与滑孔内壁滑动密封配合；位于活塞与滑孔底部之间的滑孔孔腔形成一充气腔；位于密封环与活塞之间的滑孔孔腔形成一压缩腔；所述密封盖可容置于密封环外侧的滑孔内，密封盖外侧壁上周向环设有一第二密封圈容置槽，所述第二密封圈容置槽内设有用于贴合密封三通接头支管内壁的第二充气密封圈；

所述主体内设有气源通道，所述气源通道一端与充气腔连通，另一端通过气管与一个三通阀的第一接口连接，三通阀的第二接口与一压力表连接，三通阀的第三接口与外部气源连接；三通阀的连通状态为：第一接口与第二接口连通或第一接口与第三接口连通；

所述升降体内设有测试通道，所述测试通道一端与充气腔连通，另一端连通至连接柱侧壁，升降体内还设有测试通道通断机构；

所述升降体内设有第二充气通道，所述第二充气通道一端与第二充气密封圈连通，另一端连通至活塞侧壁，位于活塞侧壁上的第二充气通道端口为第二充气口；

所述主体内设有第一充气通道，所述第一充气通道一端与任一第一充气密封圈连通，另一端连通至滑孔内壁，位于滑孔内壁的第一充气通道端口为第一充气口；当升降体上移至最高极限位置时，第一充气口与第二充气口位置对应并连通；升降体其余位置状态，第一充气口与压缩腔连通；

所述主体内设有一高压暂存机构，所述高压暂存机构与第一充气通道连通；

所述驱动机构为一气缸，所述气缸的缸体通过支架与定位底座固定，气缸的活塞杆朝向支管定位机构设置，管件密封模块的主体与气缸的活塞杆连接。

作为优选，所述条形凹槽的底面弧度与主管的外壁弧面匹配。

作为优选，所述测试通道通断机构包括一条形滑槽、一滑块及一回复弹簧，所述条形滑槽与测试通道交叉连通设置，条形滑槽内设有用于切断测试通道的滑块，滑块与条形滑槽之间为滑动密封配合，滑块上设有用于连通测试通道的连接孔；条形滑槽一端与第二充气通道连通，另一端通过一气压平衡通道连通至升降体顶面，条形滑槽内设有用于回复滑块的回复弹簧，回复弹簧位于条形滑槽内与气压平衡通道连通的一侧。

作为优选，所述高压暂存机构包括一储压孔、一浮动板、一定位板和压缩弹簧，所述储压孔位于主体远离驱动机构一端端面并与第一充气通道连通，储压孔端口处固定有定位板，定位板上开设有气压平衡孔，所述浮动板设于储压孔内并与储压孔滑动密封配合，所述压缩弹簧设于浮动板和定位板之间。

作为优选，所述活塞侧壁上环设有若干O型密封圈，所述O型密封圈分布在第二充气口上下两侧。

因此，本发明具有如下有益效果：1、通过充气密封圈贴合PE三通接头内壁实现密封，管件不会受到轴向力，不会损坏，且确保测试准确性；2、密封、充气加压连续自动完成，联动性强，自动化程度高；3、操作简单，可提高生产效率，节省人工成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明另一角度的结构示意图。

图3是本发明中管件密封模块的结构示意图。

图4是本发明中管件密封模块的剖视图。

图5是本发明中升降体的剖视图。

图6是本发明测试前的结构示意图。

图7是本发明测试中的结构示意图。

图8是本发明中升降体测试前的剖视图。

图9是本发明中升降体测试中的剖视图。

图10是图9中a处的放大图。

图11是三通接头的结构示意图。

1：定位底座；101：条形凹槽；2：支管定位机构；201：支管定位板；202：支管卡口；3：管件密封模块；301：主体；302：升降体；303：第一充气密封圈；304：滑孔；305：连接通道；306：密封盖；307：连接柱；308：活塞；309：密封环；310：充气腔；311：压缩腔；312：第二充气密封圈；313：气源通道；314：测试通道；315：第二充气通道；316：第二充气口；317：第一充气通道；318：第一充气口；319：O型密封圈；320：测试腔；4：气缸；5：三通阀；6：压力表；7：测试通道通断机构；701：条形滑槽；702：滑块；703：连接孔；704：回复弹簧；705：气压平衡通道；8：高压暂存机构；801：储压孔；802：浮动板；803：定位板；804：压缩弹簧；805：气压平衡孔；9：三通接头；901：主管；902：支管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。

参见图1至图11，本实施例所述的一种三通接头气密性测试设备，包括定位底座1、设于定位底座1一侧的支管定位机构2、设于定位底座1另一侧的管件密封模块3以及管件密封模块3的驱动机构。

所述定位底座1顶面上设有用于定位三通接头9主管901的条形凹槽101，所述条形凹槽101的横截面成U字型，条形凹槽101的底面弧度与主管901的外壁弧面匹配，条形凹槽101的设置方向为由驱动机构往支管定位机构2方向。

所述支管定位机构2包括支管定位板201及其固定支架，所述支管定位板201横向设于条形凹槽101上方，支管定位板201上朝向驱动机构一侧开设有支管卡口202。

所述管件密封模块3位于条形凹槽101内，管件密封模块3包括主体301和升降体302，所述主体301呈柱状，主体301的外侧壁上环设有两个第一密封圈容置槽，每个第一密封圈容置槽内均设有一用于贴合密封三通接头9主管901内壁的第一充气密封圈303，两个第一充气密封圈303与主体301同轴设置，主体301内设有用于连通两个第一充气密封圈303的连接通道305。

所述主体301的外侧壁上径向开设有一柱状的滑孔304，所述滑孔304上端敞口，下端密封，两个第一充气密封圈303分别位于滑孔304两侧且对称设置。

所述升降体302包括一密封盖306、一连接柱307和一活塞308，所述连接柱307一端连接密封盖306，另一端连接活塞308，且三者同轴设置，密封盖306的直径和活塞308的直径均大于连接柱307的直径；所述滑孔304内同轴固定有一密封环309，所述连接柱307穿过密封环309内孔且与密封环309内孔滑动密封配合，密封环309内壁均内嵌设有O型密封圈，该O型密封圈与密封环309密封固定，与连接柱307滑动密封。所述活塞308位于密封环309内侧的滑孔304内且与滑孔304内壁滑动密封配合；位于活塞308与滑孔304底部之间的滑孔304孔腔形成一充气腔310；位于密封环309与活塞308之间的滑孔304孔腔形成一压缩腔311；所述密封盖306可容置于密封环309外侧的滑孔304内，密封盖306外侧壁上周向环设有一第二密封圈容置槽，所述第二密封圈容置槽内设有用于贴合密封三通接头支管902内壁的第二充气密封圈312。

所述主体301内设有气源通道313，所述气源通道313一端与充气腔310连通，另一端通过气管与一个三通阀5的第一接口连接，三通阀5的第二接口与一压力表6连接，三通阀5的第三接口与外部气源连接；三通阀5的连通状态为：第一接口与第二接口连通或第一接口与第三接口连通。

所述升降体302内设有第二充气通道315，所述第二充气通道315一端与第二充气密封圈312连通，另一端连通至活塞308侧壁，位于活塞308侧壁上的第二充气通道315端口为第二充气口316，活塞308侧壁上环设有若干O型密封圈319，所述O型密封圈319分布在第二充气口316上下两侧。

所述升降体302内设有测试通道314，所述测试通道314一端与充气腔310连通，另一端连通至连接柱307侧壁，升降体302内还设有测试通道通断机构7，所述测试通道通断机构7包括一条形滑槽701、一滑块702及一回复弹簧704，所述条形滑槽701与测试通道314交叉连通设置，条形滑槽701内设有用于切断测试通道314的滑块702，滑块702与条形滑槽701之间为滑动密封配合，滑块702上设有用于连通测试通道314的连接孔703；条形滑槽701一端与第二充气通道315连通，另一端通过一气压平衡通道705连通至升降体302顶面，条形滑槽701内设有用于回复滑块702的回复弹簧704，回复弹簧704位于条形滑槽701内与气压平衡通道705连通的一侧。

所述主体301内设有第一充气通道317，所述第一充气通道317一端与任一第一充气密封圈303连通，另一端连通至滑孔304内壁，位于滑孔304内壁的第一充气通道317端口为第一充气口318；当升降体302上移至最高极限位置时，第一充气口318与第二充气口316位置对应并连通；升降体302其余位置状态，第一充气口318与压缩腔311连通。

所述主体301内设有一高压暂存机构8，所述高压暂存机构8与第一充气通道317连通，所述高压暂存机构8包括一储压孔801、一浮动板802、一定位板803和压缩弹簧804，所述储压孔801位于主体301远离驱动机构一端端面并与第一充气通道317连通，储压孔801端口处固定有定位板803，定位板803上开设有气压平衡孔805，所述浮动板802设于储压孔801内并与储压孔801滑动密封配合，所述压缩弹簧804设于浮动板802和定位板803之间。

所述驱动机构为一气缸4，所述气缸4的缸体通过支架与定位底座1固定，气缸4的活塞杆朝向支管定位机构2设置，管件密封模块3的主体301与气缸4的活塞杆连接。

测试时，将三通接头9放于定位底座1上，三通接头9的主管901下侧与定位底座1的条形凹槽101贴合，横向移动三通接头9，将三通接头9的支管902卡接在支管定位板201的支管卡口202内，使得不同三通接头9进行测试时，支管902的朝向一致。

启动驱动机构，气缸4的活塞杆推动管件密封模块3往主管901一端端口移动，并伸入端口，最终将管件密封模块3推送至主管901中间位置，此时，升降体302对准支管902的管孔。

拧动三通阀5的把手，将三通阀5调至第一接口与第三接口连通状态，即充气腔310与外部气源连通。外部气源通过气源通道313往充气腔310内充入高压气体。升降体302受充气腔310内的高压气体作用，往外移动并伸入支管902管孔，此时，测试通道314被滑块702切断，压缩腔311被压缩形成高压气体，压缩腔311内的高压气体通过第一充气口318进入第一充气通道317，并进入第一充气密封圈303，由于两个第一充气密封圈303之间有连接通道305连通，两个第一充气密封圈303均会受高压气体作用往外膨胀，最终与主管901内壁贴合并实现密封。

同时，第一充气通道317内的高压气体会进入高压暂存机构8，推动浮动板802往定位板803方向移动并压缩压缩弹簧804，将高压气体转换成压缩弹簧804的弹性势能暂存起来。

当升降体302往外移动至极限位置时，滑孔304内壁上的第一充气口318与压缩腔311之间被活塞308切断连通，活塞308上的第二充气口316与滑孔304内壁上的第一充气口318对应并连通，第一充气通道317与升降体302内的第二充气通道315连通，第二充气通道315内也充满高压气体，并且，高压暂存机构8内的压缩弹簧804回复，浮动板802反向移动，补充第一充气通道317与第二充气通道315内的高压。第二充气通道315内高压气体使得第二充气密封圈312膨胀与支管902管孔内壁贴合并实现密封。同时，第二充气通道315内的高压气体会进入条形滑槽701，并推动滑块702往压缩回复弹簧704方向移动，滑块702移动至极限位置时，滑块702上的连接孔703连通测试通道314，如图9、图10所示。此时，密封盖306与密封环309之间形成一个测试腔320，且测试腔320与充气腔310之间通过测试通道314连通，主管901与支管902之间的焊接点位于测试腔320内。待测试腔320与充气腔310内气压稳定，切换三通阀5，使得三通阀5的第一接口与第二接口连通，即充气腔310与压力表6连通，此时，测试腔320与充气腔310内呈高压保压状态，静置一段时间后观察，如果压力表6的读数减小较大，则说明主管901与支管902之间的焊接点存在泄漏；如果压力表6的读数不变或者减小较小，则说明主管901与支管902之间的焊接点不存在泄漏，产品合格。

Claims (4)

1.一种三通接头气密性测试设备，其特征在于：包括定位底座（1）、设于定位底座（1）一侧的支管定位机构（2）、设于定位底座（1）另一侧的管件密封模块（3）以及管件密封模块（3）的驱动机构；

所述定位底座（1）顶面上设有用于定位三通接头（9）主管（901）的条形凹槽（101），所述条形凹槽（101）的横截面成U字型，条形凹槽（101）的设置方向为由驱动机构往支管定位机构（2）方向；

所述支管定位机构（2）包括支管定位板（201）及其固定支架，所述支管定位板（201）横向设于条形凹槽（101）上方，支管定位板（201）上朝向驱动机构一侧开设有支管卡口（202）；

所述管件密封模块（3）位于条形凹槽（101）内，管件密封模块（3）包括主体（301）和升降体（302），所述主体（301）呈柱状，主体（301）的外侧壁上环设有两个第一密封圈容置槽，每个第一密封圈容置槽内均设有一用于贴合密封三通接头（9）主管（901）内壁的第一充气密封圈（303），两个第一充气密封圈（303）与主体（301）同轴设置，主体（301）内设有用于连通两个第一充气密封圈（303）的连接通道（305）；

所述主体（301）的外侧壁上径向开设有一柱状的滑孔（304），所述滑孔（304）上端敞口，下端密封，两个第一充气密封圈（303）分别位于滑孔（304）两侧；

所述升降体（302）包括一密封盖（306）、一连接柱（307）和一活塞（308），所述连接柱（307）一端连接密封盖（306），另一端连接活塞（308），且三者同轴设置，密封盖（306）的直径和活塞（308）的直径均大于连接柱（307）的直径；所述滑孔（304）内同轴固定有一密封环（309），所述连接柱（307）穿过密封环（309）内孔且与密封环（309）内孔滑动密封配合，所述活塞（308）位于密封环（309）内侧的滑孔（304）内且与滑孔（304）内壁滑动密封配合；位于活塞（308）与滑孔（304）底部之间的滑孔（304）孔腔形成一充气腔（310）；位于密封环（309）与活塞（308）之间的滑孔（304）孔腔形成一压缩腔（311）；所述密封盖（306）可容置于密封环（309）外侧的滑孔（304）内，密封盖（306）外侧壁上周向环设有一第二密封圈容置槽，所述第二密封圈容置槽内设有用于贴合密封三通接头（9）支管（902）内壁的第二充气密封圈（312）；

所述主体（301）内设有气源通道（313），所述气源通道（313）一端与充气腔（310）连通，另一端通过气管与一个三通阀（5）的第一接口连接，三通阀（5）的第二接口与一压力表（6）连接，三通阀（5）的第三接口与外部气源连接；三通阀（5）的连通状态为：第一接口与第二接口连通或第一接口与第三接口连通；

所述升降体（302）内设有测试通道（314），所述测试通道（314）一端与充气腔（310）连通，另一端连通至连接柱（307）侧壁，升降体（302）内还设有测试通道通断机构（7）；

所述测试通道通断机构（7）包括一条形滑槽（701）、一滑块（702）及一回复弹簧（704），所述条形滑槽（701）与测试通道（314）交叉连通设置，条形滑槽（701）内设有用于切断测试通道（314）的滑块（702），滑块（702）与条形滑槽（701）之间为滑动密封配合，滑块（702）上设有用于连通测试通道（314）的连接孔（703）；条形滑槽（701）一端与第二充气通道（315）连通，另一端通过一气压平衡通道（705）连通至升降体（302）顶面，条形滑槽（701）内设有用于回复滑块（702）的回复弹簧（704），回复弹簧（704）位于条形滑槽（701）内与气压平衡通道（705）连通的一侧；

所述升降体（302）内设有第二充气通道（315），所述第二充气通道（315）一端与第二充气密封圈（312）连通，另一端连通至活塞（308）侧壁，位于活塞（308）侧壁上的第二充气通道（315）端口为第二充气口（316）；

所述主体（301）内设有第一充气通道（317），所述第一充气通道（317）一端与任一第一充气密封圈（303）连通，另一端连通至滑孔（304）内壁，位于滑孔（304）内壁的第一充气通道（317）端口为第一充气口（318）；当升降体（302）上移至最高极限位置时，第一充气口（318）与第二充气口（316）位置对应并连通；升降体（302）其余位置状态，第一充气口（318）与压缩腔（311）连通；

所述主体（301）内设有一高压暂存机构（8），所述高压暂存机构（8）与第一充气通道（317）连通；

所述驱动机构为一气缸（4），所述气缸（4）的缸体通过支架与定位底座（1）固定，气缸（4）的活塞杆朝向支管定位机构（2）设置，管件密封模块（3）的主体（301）与气缸（4）的活塞杆连接。

2.根据权利要求1所述的一种三通接头气密性测试设备，其特征在于：所述条形凹槽（101）的底面弧度与主管（901）的外壁弧面匹配。

3.根据权利要求1所述的一种三通接头气密性测试设备，其特征在于：所述高压暂存机构（8）包括一储压孔（801）、一浮动板（802）、一定位板（803）和压缩弹簧（804），所述储压孔（801）位于主体（301）远离驱动机构一端端面并与第一充气通道（317）连通，储压孔（801）端口处固定有定位板（803），定位板（803）上开设有气压平衡孔（805），所述浮动板（802）设于储压孔（801）内并与储压孔（801）滑动密封配合，所述压缩弹簧（804）设于浮动板（802）和定位板（803）之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种三通接头气密性测试设备，其特征在于：所述活塞（308）侧壁上环设有若干O型密封圈（319），所述O型密封圈（319）分布在第二充气口（316）上下两侧。

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