CN112730075B - 航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空管路连接件系统压力测试装置及测试方法，其包括多个安装模块、压力模块和测控模块，多个安装模块包括第一安装模块、多个中间安装模块和第二安装模块，第一安装模块与中间安装模块之间、多个中间安装模块之间以及中间安装模块与第二安装模块之间均通过自封快插头连接，且第一安装模块的加压接口通过压力连接软管与压力模块连接，第一安装模块的压力接口通过测控连接软管与测控模块中的压力传感器连接。本发明采用模块式设计，可以对安装模块进行多次扩展，以便能对多个航空管路连接件试件同时进行系统压力试验，同时测控模块采用自动化测量装置控制，具有试验精度高，操作便捷，数据准确可靠等优点。

Description

航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法

技术领域

本发明属于航空管路连接件试验技术领域，特别涉及一种航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法。

背景技术

航空管路连接件是设备流体系统的连接的重要部件，其发生泄漏或破坏等故障直接影响设备的功能和使用。航空管路连接件系统压力即航空管路连接件的最大工作压力，通常需要对管路件系统压力性能进行试验验证。对于在航空航天领域设备上选用的航空管路连接件，还需要对其在复合环境载荷条件下承受不同等级的压力载荷进行验证。

原有的管路件系统压力试验装置方案，采用压力源提供压力，多件管路件验轴向串联的进行试验，每次试验管路件数量少，试验效率低，试验装置扩展性差。

发明内容

针对以上情况，本发明提供了一种航空管路连接件系统压力测试装置及测试方法，采用模块式设计，可便捷可靠的实现航空管路连接件的系统压力试验，适用于航空、航天、船舶和机械工业等多领域管路件的系统压力试验，易于推广应用，具有较大的实用价值。

本发明采用的技术方案是，一种航空管路连接件系统压力测试装置，其包括多个安装模块、压力模块和测控模块，所述多个安装模块包括第一安装模块、多个中间安装模块和第二安装模块，且所述第一安装模块、多个中间安装模块和第二安装模块均包括安装基座、转换接头组件和密封堵头，所述安装基座上设有多个连接接口，且多个所述连接接口包括加压接口、压力接口、工艺接口、试验件接口和扩展接口，所述加压接口和扩展接口分别对称设于所述安装基座的第一侧面和第二侧面，且所述压力接口和工艺接口分别对称设于所述安装基座的第一端面和第二端面，所述安装基座的第三端面均布设有多个所述试验件接口，且所述加压接口、压力接口、工艺接口、多个试验件接口以及扩展接口均通过所述安装基座内部的流体通道相连通，所述转换接头组件包括连接接头、外套螺母、密封圈、试验件转接接头和试件密封堵头，所述连接接头的第一端设有螺纹接口，所述连接接头通过所述螺纹接口设于所述试验件接口中，所述连接接头的第二端设有连接凸台，所述连接凸台外侧弧面的两侧对称设有拧紧平面，且所述连接凸台的端面设有密封圈槽，所述密封圈槽中设有所述密封圈，所述外套螺母滑动设于所述连接接头上，所述试验件转接接头包括接头主体、接头内芯和接头螺母，所述接头主体上设有接头外六角凸台，所述接头内芯设于所述接头主体的第二端且通过所述接头螺母与所述接头主体固定连接，所述连接接头与所述试验件转接接头的接头主体之间通过所述外套螺母螺旋连接，且所述外套螺母的第一内侧面与所述连接凸台的下侧端面重合，所述试件密封堵头包括堵头主体、堵头内芯和堵头螺母，所述堵头主体的第一端设有堵头外六角凸台，所述堵头内芯设于所述堵头主体的第二端且通过所述堵头螺母与所述堵头主体固定连接，所述试验件转接接头与试件密封堵头之间设有管路连接试件，且所述管路连接试件的第一端穿过所述接头内芯与所述接头主体相连通，且所述管路连接试件的第二端穿过所述堵头内芯通过所述堵头主体堵塞；所述第一安装模块的加压接口通过压力连接软管与所述压力模块连接，且所述第一安装模块的压力接口通过测控连接软管与所述测控模块中的压力传感器连接，所述第一安装模块与所述中间安装模块之间、所述多个中间安装模块之间以及所述中间安装模块与所述第二安装模块之间均通过自封快插头连接，且所述第一安装模块的工艺接口、所述多个中间安装模块的工艺接口和压力接口以及所述第二安装模块的工艺接口、压力接口和扩展接口上均设有所述密封堵头；所述压力模块的液压系统包括高压液压站、低压液压站、电磁换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一连接导管、第二连接导管、连接软管和泄压油箱，所述高压液压站通过所述第一单向阀和第一连接导管与所述电磁换向阀的第一接口相连接，所述低压液压站通过所述第二单向阀和第二连接导管与所述电磁换向阀的第二接口相连接，且所述泄压油箱与所述电磁换向阀的第三接口相连接，所述电磁换向阀的出口通过连接软管与所述第一安装模块的加压接口相连接。

进一步地，所述测控模块包括压力传感器、上位机和下位机，所述压力传感器通过测控连接软管与所述第一安装模块的压力接口连接，且所述压力传感器与所述下位机通讯连接，所述下位机与所述上位机通讯连接。

优选地，所述连接接头和试验件转接接头的中间部均为中空腔体，且所述连接接头与所述试验件转接接头相连通，所述试验件转接接头与所述管路连接试件相连通。

优选地，所述自封快插接头包括第一自封快插接头和第二自封快插接头，且所述第一自封快插接头与所述第二自封快插接头相连通。

优选地，所述第一安装模块的扩展接口与所述第一自封快插接头相连通，所述多个中间安装模块的加压接口和扩展接口分别与所述第二自封快插接头和第一自封快插接头连通，所述第二安装模块的加压接口与所述第二自封快插接头相连通。

本发明的另一方面，提供一种航空管路连接件系统压力测试装置的测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、将多个所述管路连接试件依次安装于所述安装基座上；

S2、将多个所述安装模块依次扩展，且相邻两个安装模块之间通过所述自封快插头相连通；

S3、所述压力模块通过压力连接软管与所述第一安装模块的加压接口相连通；

S4、所述测控模块的压力传感器通过测控连接软管与所述第二安装模块的压力接口相连通；

S5、通过所述密封堵头将多个所述安装模块的闲置接口密封；

S6、在所述上位机中设置试验控制参数；

S7、对所述管路连接试件进行系统压力试验，并记录压力变化曲线。

本发明的特点和有益效果是：

1、本发明提供的一种航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法，航空管路连接件试件与工装连接接头采用外套螺母和密封圈端面安装密封结构，与传统的锥管螺纹、锥面密封等连接结构相比，该测试装置容易安装更换，且试验效率高。

2、本发明提供的一种航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法，在安装基座上设有多个连接接口，可以实现模块化组装，对安装模块进行多次扩展，还能实现多个航空管路连接件试件同时进行系统压力试验。

3、本发明提供的一种航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法，通过设置转换接头组件，管路连接件试件的两端分别设于试验件转接接头和试件密封堵头之间，有利于对管路连接件试件进行安装和拆卸，同时可以通过接头内芯和堵头内芯对管路连接试件进行密封，保证压力测试时不会出现泄压现象。

4、本发明提供的一种航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法，压力模块的液压系统中设置有高压液压站和低压液压站，通过高压液压站和低压液压站的共同作用，能够满足航空管路连接件多种复合载荷条件下的系统压力测试。

5、本发明提供的一种航空管路连接件系统压力测试装置及其测试方法，采用自动化测量控制装置，具有试验精度高，操作便捷，数据准确可靠的优点。

附图说明

图1是本发明航空管路连接件系统压力测试装置的整体结构示意图；

图2是本发明的安装基座结构示意图；

图3是本发明的连接接头结构示意图；

图4是本发明管路连接试件安装在试验件转接接头与试件密封堵头之间的安装示意图；

图5是本发明的转换接头组件剖视图；

图6是本发明的安装模块结构示意图；

图7是本发明的安装模块剖视图；

图8是本发明的多个安装模块连接示意图；

图9是本发明压力模块的液压示意图；

图10是本发明的测试方法流程图。

主要附图标记：

安装模块1；第一安装模块101；中间安装模块102；第二安装模块103；管路连接试件11；安装基座12；加压接口121；压力接口122；工艺接口123；试验件接口124；扩展接口125；流体通道126；转换接头组件13；连接接头131；连接凸台1311；密封圈槽1312；外套螺母132；密封圈133；试验件转接接头134；接头主体1341；接头内芯1342；接头螺母1343；试件密封堵头135；堵头主体1351；堵头内芯1352；堵头螺母1353；密封堵头14；自封快插接头15；第一自封快插接头151；第二自封快插接头152；压力模块2；高压液压站21；低压液压站22；第一单向阀23；第二单向阀24；电磁换向阀25；连接软管26；第一连接导管27；第二连接导管28；泄压油箱29；测控模块3；压力传感器31；压力连接软管4；测控连接软管5。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明提供一种航空管路连接件系统压力测试装置，如图1所示，其包括多个安装模块1、压力模块2和测控模块3，控模块3包括压力传感器31、上位机和下位机，压力传感器31通过测控连接软管5与第一安装模块101的压力接口121连接，压力传感器31用于系统压力的测量，且压力传感器31与下位机通讯连接，下位机与上位机通讯连接，其中下位机包括采集卡和PLC等用采集压力传感器信号，用于控制电磁阀和液压站，上位机为PC机，用于采集信号的显示和控制指令的发送。

如图2所示，多个安装模块1包括第一安装模块101、多个中间安装模块102和第二安装模块103，且第一安装模块101、多个中间安装模块102和第二安装模块103均包括安装基座12、转换接头组件13和密封堵头14，装基座12呈长方块状，安装基座12上设有多个连接接口，且多个连接接口12包括加压接口121、压力接口122、工艺接口123、试验件接口124和扩展接口125，加压接口121和扩展接口125分别对称设于安装基座12的第一侧面和第二侧面，且压力接口122和工艺接口123分别对称设于安装基座12的第一端面和第二端面，安装基座12的第三端面均布设有多个试验件接口124，且加压接口121、压力接口122、工艺接口123、多个试验件接口124以及扩展接口125均通过安装基座12内部的流体通道126相连通。

优选地，加压接口121、压力接口122、工艺接口123、多个试验件接口124以及扩展接口125处均设有内螺纹。

如图3～图5所示，转换接头组件13包括连接接头131、外套螺母132、密封圈133、试验件转接接头134和试件密封堵头135，连接接头131的第一端设有螺纹接口，连接接头131通过螺纹接口设于试验件接口124中，连接接头131的第二端设有连接凸台1311，连接凸台1311外侧弧面的两侧对称设有拧紧平面，用于对连接接头131进行紧固连接，且连接凸台1311的端面设有密封圈槽1312，密封圈槽1312中设有密封圈133，外套螺母132滑动设于连接接头131上，试验件转接接头134包括接头主体1341、接头内芯1342和接头螺母1343，接头主体1341上设有接头外六角凸台，接头内芯1342设于接头主体1341的第二端且通过接头螺母1343与接头主体1341固定连接，连接接头131与试验件转接接头134的接头主体1341之间通过外套螺母132螺旋连接，且外套螺母132的第一内侧面与连接凸台1311的下侧端面重合，试件密封堵头135包括堵头主体1351、堵头内芯1352和堵头螺母1353，堵头主体1351的第一端设有堵头外六角凸台，堵头内芯1352设于堵头主体1351的第二端且通过堵头螺母1353与堵头主体1351固定连接，试验件转接接头134与试件密封堵头135之间设有管路连接试件11，且管路连接试件11的第一端穿过接头内芯1342与接头主体1341相连通，且管路连接试件11的第二端穿过堵头内芯1352通过堵头主体1351堵塞。

在一种优选实施方式中，接头螺母1343和堵头螺母1353中间部均设有通孔，且在接头螺母1343的通孔与接头主体1341连接的一端设有内螺纹，在堵头螺母1353的通孔与接头主体1341连接的一端设有内螺纹。

接头内芯1342和堵头内芯1352均为采用金属材质，且接头内芯1342的内径和堵头内芯1352的内径均等于管路连接试件11的外径，采用金属材质不仅可以实现管路连接试件11两端的密封，同时不会损伤管路连接试件。

在一种优选实施方式中，接头内芯和堵头内芯通过挤压，滚压，涨压或焊接等连接工艺与试验导管连接，系统压力试验不仅要考核导管的性能，也考核连接工艺，包括堵头内芯和堵头主体密封性能等。但接头内芯和堵头内芯连接工艺和接口特性有很多种，不限于上述描述的刚性连接。

如图6～图8所示，第一安装模块101的加压接口121通过压力连接软管4与压力模块2连接，且第一安装模块101的压力接口122通过测控连接软管5与测控模块3中的压力传感器31连接，第一安装模块101与中间安装模块102之间、多个中间安装模块102之间以及中间安装模块102与第二安装模块103之间均通过自封快插头15连接，且第一安装模块101的工艺接口123、多个中间安装模块102的工艺接口123和压力接口122以及第二安装模块103的工艺接口123、压力接口122和扩展接口125上均设有密封堵头14。

连接接头131和试验件转接接头134的中间部均为中空腔体，且连接接头131与试验件转接接头134相连通，试验件转接接头134与管路连接试件11相连通。

自封快插接头15包括第一自封快插接头151和第二自封快插接头152，且第一自封快插接头151与第二自封快插接头152相连通。

第一安装模块101的扩展接口125与第一自封快插接头151相连通，多个中间安装模块102的加压接口121和扩展接口125分别与第二自封快插接头152和第一自封快插接头151连通，第二安装模块103的加压接口121与第二自封快插接头152相连通。

如图9所示，压力模块2的液压系统包括高压液压站21、低压液压站22、电磁换向阀25、第一单向阀23、第二单向阀24、第一连接导管27、第二连接导管28、连接软管26和泄压油箱29，高压液压站21通过第一单向阀23和第一连接导管27与电磁换向阀24的第一接口相连接，低压液压站22通过第二单向阀24和第二连接导管28与电磁换向阀25的第二接口相连接，且泄压油箱29与电磁换向阀25的第三接口相连接，电磁换向阀25的出口通过连接软管26与第一安装模块101的加压接口121相连接，其中电磁换向阀25用于控制系统油路，第一单向阀23和第二单向阀24用于控制系统油路。

本发明的另一方面，提供一种航空管路连接件系统压力测试装置的测试方法，如图10示，其包括以下步骤：

S1、将多个管路连接试件11依次安装于安装基座12上；

S2、将多个安装模块1依次扩展，且相邻两个安装模块1之间通过自封快插头15相连通；

S3、压力模块2通过压力连接软管4与第一安装模块101的加压接口121相连通；

S4、测控模块3的压力传感器31通过测控连接软管5与第二安装模块102的压力接口122相连通；

S5、通过密封堵头14将多个安装模块1的闲置接口密封；

S6、在上位机中设置试验控制参数；

S7、对管路连接试件11进行系统压力试验，并记录压力变化曲线。

本发明的具体操作步骤如下：

如图1所示，本发明的一种航空管路连接件系统压力测试装置及测试方法，其包括多个安装模块1、压力模块2和测控模块3，在操作时包括以下步骤：

S1、将多个管路连接试件11通过转换接头组件13依次安装于安装基座12上的试验件接口124中；

S2、根据管路连接试件11的数量多少，对安装模块1进行扩展，且相邻两个安装模块1之间通过自封快插头15相连通；

S3、压力模块2通过压力连接软管4与第一安装模块101的加压接口121相连通；

S4、测控模块3的压力传感器31通过测控连接软管5与第二安装模块102的压力接口122相连通；

S5、通过密封堵头14将第一安装模块101、多个中间安装模块102和第二安装模块103的闲置接口密封；

S6、在上位机中设置试验控制参数；

S7、开始试验，对管路连接试件11进行系统压力试验主要包括以下方面：

实施例1

对管路连接试件进行高低压切换系统压力试验，其要求在28MPa压力下保压24h，0.5MPa下保压24h，检查管路连接试件是否泄露。首先通过上位机输入控制参数，下位机控制电磁换向阀25将油路与高压液压站21连接，且下位机控制高压液压站21给定系统压力28MPa，保持压力24h，上位机通过采集卡读取压力传感器数据，记录压力变化曲线。保压24h后，下位机控制电磁换向阀25将油路与泄压油箱29相连接，卸除试验件压力后控制电磁换向阀25将油路与低压液压站22连接，下位机控制低压液压站21给定系统压力0.5MPa，保持压力24h，上位机通过采集卡读取压力传感器数据，记录压力变化曲线。

实施例2

对管路连接试件进行振动载荷下的系统压力试验，其要求在15MPa压力进行振动试验2h，检查管路连接试件是否泄露。首先通过上位机输入控制参数，下位机控制电磁换向阀25将油路与高压液压站21连接，下位机控制高压液压站21给定系统压力15MPa，关闭高压截止阀，卸掉高压连接软管，且将多个安装模块1安装在振动试验台上，设置振动试验参数进行2h振动试验，上位机通过采集卡读取压力传感器数据，记录压力变化曲线。

实施例3

对管路连接试件进行温度载荷下的系统压力试验，其要求在18MPa压力进行高温70℃试验2h，检查管路连接试件是否泄露。首先通过上位机输入控制参数，下位机控制电磁换向阀25将油路与高压液压站21连接，下位机控制高压液压站21给定系统压力18MPa，关闭高压截止阀，卸掉高压连接软管，将多个安装模块1放置于温度箱中，设置高温试验参数，高温70℃保温2h，上位机通过采集卡读取压力传感器数据，记录压力变化曲线。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种航空管路连接件系统压力测试装置，其特征在于，其包括多个安装模块、压力模块和测控模块，

所述多个安装模块包括第一安装模块、多个中间安装模块和第二安装模块，且所述第一安装模块、多个中间安装模块和第二安装模块均包括安装基座、转换接头组件和密封堵头，所述安装基座上设有多个连接接口，且多个所述连接接口包括加压接口、压力接口、工艺接口、试验件接口和扩展接口，所述加压接口和扩展接口分别对称设于所述安装基座的第一侧面和第二侧面，且所述压力接口和工艺接口分别对称设于所述安装基座的第一端面和第二端面，所述安装基座的第三端面均布设有多个所述试验件接口，且所述加压接口、压力接口、工艺接口、多个试验件接口以及扩展接口均通过所述安装基座内部的流体通道相连通，所述转换接头组件包括连接接头、外套螺母、密封圈、试验件转接接头和试件密封堵头，所述连接接头的第一端设有螺纹接口，所述连接接头通过所述螺纹接口设于所述试验件接口中，所述连接接头的第二端设有连接凸台，所述连接凸台外侧弧面的两侧对称设有拧紧平面，且所述连接凸台的端面设有密封圈槽，所述密封圈槽中设有所述密封圈，所述外套螺母滑动设于所述连接接头上，所述试验件转接接头包括接头主体、接头内芯和接头螺母，所述接头主体上设有接头外六角凸台，所述接头内芯设于所述接头主体的第二端且通过所述接头螺母与所述接头主体固定连接，所述连接接头与所述试验件转接接头的接头主体之间通过所述外套螺母螺旋连接，且所述外套螺母的第一内侧面与所述连接凸台的下侧端面重合，所述试件密封堵头包括堵头主体、堵头内芯和堵头螺母，所述堵头主体的第一端设有堵头外六角凸台，所述堵头内芯设于所述堵头主体的第二端且通过所述堵头螺母与所述堵头主体固定连接，所述试验件转接接头与试件密封堵头之间设有管路连接试件，且所述管路连接试件的第一端穿过所述接头内芯与所述接头主体相连通，且所述管路连接试件的第二端穿过所述堵头内芯通过所述堵头主体堵塞；

所述第一安装模块的加压接口通过压力连接软管与所述压力模块连接，且所述第一安装模块的压力接口通过测控连接软管与所述测控模块中的压力传感器连接，所述第一安装模块与所述中间安装模块之间、所述多个中间安装模块之间以及所述中间安装模块与所述第二安装模块之间均通过自封快插接头连接，且所述第一安装模块的工艺接口、所述多个中间安装模块的工艺接口和压力接口以及所述第二安装模块的工艺接口、压力接口和扩展接口上均设有所述密封堵头；

所述压力模块的液压系统包括高压液压站、低压液压站、电磁换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一连接导管、第二连接导管、连接软管和泄压油箱，所述高压液压站通过所述第一单向阀和第一连接导管与所述电磁换向阀的第一接口相连接，所述低压液压站通过所述第二单向阀和第二连接导管与所述电磁换向阀的第二接口相连接，且所述泄压油箱与所述电磁换向阀的第三接口相连接，所述电磁换向阀的出口通过连接软管与所述第一安装模块的加压接口相连接。

2.根据权利要求1所述的航空管路连接件系统压力测试装置，其特征在于，所述测控模块包括压力传感器、上位机和下位机，所述压力传感器通过测控连接软管与所述第一安装模块的压力接口连接，且所述压力传感器与所述下位机通讯连接，所述下位机与所述上位机通讯连接。

3.根据权利要求1所述的航空管路连接件系统压力测试装置，其特征在于，所述连接接头和试验件转接接头的中间部均为中空腔体，且所述连接接头与所述试验件转接接头相连通，所述试验件转接接头与所述管路连接试件相连通。

4.根据权利要求1所述的航空管路连接件系统压力测试装置，其特征在于，所述自封快插接头包括第一自封快插接头和第二自封快插接头，且所述第一自封快插接头与所述第二自封快插接头相连通。

5.根据权利要求4所述的航空管路连接件系统压力测试装置，其特征在于，所述第一安装模块的扩展接口与所述第一自封快插接头相连通，所述多个中间安装模块的加压接口和扩展接口分别与所述第二自封快插接头和第一自封快插接头连通，所述第二安装模块的加压接口与所述第二自封快插接头相连通。

6.一种利用权利要求1至5之一所述的航空管路连接件系统压力测试装置进行测试的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、将多个所述管路连接试件依次安装于所述安装基座上；

S2、将多个所述安装模块依次扩展，且相邻两个安装模块之间通过所述自封快插接头相连通；

S3、所述压力模块通过压力连接软管与所述第一安装模块的加压接口相连通；

S4、所述测控模块的压力传感器通过测控连接软管与所述第一安装模块的压力接口相连通；

S5、通过所述密封堵头将多个所述安装模块的闲置接口密封；

S6、在所述测控模块的上位机中设置试验控制参数；

S7、对所述管路连接试件进行系统压力试验，并记录压力变化曲线。

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