CN112763309A - 一种薄壁圆管件水压试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁圆管件水压试验装置,包括相互配合的底座和压盖，所述管件安装于底座和压盖之间，所述底座包括芯轴，所述芯轴下部设置有“L”型进水通道，上部设置有“L”型出水通道，所述底座上设置有退料螺母和下密封圈，所述退料螺母呈阶梯状，所述退料螺母上安装有下手柄，所述压盖包括阶梯设置的第一安装孔和第二安装孔，所述压盖上部设置有排气螺钉，所述压盖两侧设置有上手柄，所述管件支撑于第二安装孔和退料螺母之间，所述芯轴上部螺接于第一安装孔内。解决了薄壁圆管水压试验结构复杂，操作不便的问题。

Description

一种薄壁圆管件水压试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及工艺装置领域，具体为一种薄壁圆管件水压试验装置及试验 方法。

背景技术

通常，对于圆管件的水压试验装置，工件一端设计有带进水口的安装底 座，底座用螺栓固定在试验台上；另一端设计有带排气口的压盖。工件通过 密封件与底座及压盖配合，然后通过压盖与底座法兰面上均布的多个螺栓立 柱连接把工件压紧。这种连接结构操作繁琐，试验前需把各螺栓装配到位， 且装配时很难保证工件受力均匀。试验后，亦需取下各螺栓及压盖，工件拆 卸也需采用敲打等野蛮操作，很难保证产品质量，尤其是薄壁件，外界因素 容易引起产品变形。

专利CN201120379841.X公开了管件水压试验装置，包括两结构相同的管 件端部密封机构，管件端部密封机构包括中间部位设有轴肩且内设有通水孔 的芯轴，芯轴在轴肩内侧的部段上按离轴肩的远近由近及远依次滑套有内锥 套、弹性密封套和螺接有内螺母，芯轴在轴肩外侧的部段上按离轴肩的远近 由近及远依次滑套有外锥套和螺接有外螺母，内锥套和外锥套上环包有可由 内锥套和外锥套撑开的张开式锁紧机构；两管件端部密封机构的芯轴外端分 别连接有与相应通水孔连通的进水阀和排水阀。由于其采用分体式，使用时 发现其仅适用于长管件，短管件不适用，其安装时占用管件过长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对工件两端内、外表面为光滑圆柱面， 且无法采用端面密封的薄壁圆管件提供一种水压试验装置及操作方法，尤其 适用于试验压力较高的情况。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄壁圆管件水压试验 装置，包括相互配合的底座和压盖，所述管件安装于底座和压盖之间，所述 底座包括芯轴，所述芯轴下部设置有“L”型进水通道，上部设置有“L”型 出水通道，所述底座上设置有退料螺母和下密封圈，所述退料螺母呈阶梯状， 所述退料螺母上安装有下手柄，所述压盖包括阶梯设置的第一安装孔和第二 安装孔，所述压盖上部设置有排气螺钉，所述压盖两侧设置有上手柄，所述 管件支撑于第二安装孔和退料螺母之间，所述芯轴上部螺接于第一安装孔内。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述排气螺钉内设置有垂直设置的径向排气道和竖向排气道。

所述径向排气道和螺纹密封端之间的距离小于竖向排气道的长度。

所述底座上围绕设置有若干安装法兰。

所述第一安装孔下部设置有凸环，所述凸环内均布的4个凹槽。

所述第一安装孔的内螺纹长度大于芯轴对应处外螺纹长度。螺纹的长度 不能太短也不能太长。太短的话，如果螺纹还没旋入就需压缩密封圈的话， 全靠人工用力压缩密封圈几乎不可能装入。如果太长就势必增加装卸时间。

同时本发明还公开了一种薄壁圆管件水压试验装置的操作方法，包括以 下步骤：

S1、安装底座，通过安装法兰将底座安装至试验台，将下手柄装入退料 螺母，将退料螺母安装至底座上；

S2、安装管件，将管件套入芯轴，管件下部支撑于退料螺母的上部，管 件下部通过底座的下密封圈进行密封；

S3、安装压盖，通过手持上手柄旋转压盖，使芯轴套入第一安装孔内， 管件上部支撑于第二安装孔内，上部通过上密封圈进行密封；

S4、旋松排气螺钉，开启试验设备，使介质水进入管件，排出多于的水 分和空气，排完后，旋紧排气螺钉；

S5、启动试验设备进行压力试验；

S6、试验完成后，取下压盖，旋松退料螺母，把管件顶出下密封圈，即 可取下管件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的薄壁圆管件水压试验装置包括底座和压盖整个试验装卸过程都 是利用螺纹副集中传递较大的力，使工件安装受力均匀且装配轻松；通过退 料螺母辅助卸料，避免了卸料过程中对工件的损坏；装置构思巧妙，设计新 颖。结构紧凑、操作简便、省时省力。既减少了工人的劳动强度，又保证了 工件的质量，可广泛推广应用于生产、试验中。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的底座结构示意图；

图3为本发明的退料螺母结构示意图；

图4为本发明的压盖结构示意图；

图5为本发明的排气螺钉结构示意图。

附图标记：1、底座；2、下手柄；3、退料螺母；4、下密封圈；5、压盖； 6、上密封圈；7、上手柄；8、密封垫；9、排气螺钉；11、芯轴；12、安装 法兰；91、径向排气道；92、竖向排气道；51、第一安装孔；52、第二安装 孔；100、管件；111、进水通道；112、出水通道；511、凸环。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外” “前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位 置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化 描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的 方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以 是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可 以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个 元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述 术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例的薄壁圆管件水压试验装置，包括相互配合的底 座1和压盖5，管件100安装于底座1和压盖5之间，底座1包括芯轴11， 芯轴11下部设置有“L”型进水通道111，上部设置有“L”型出水通道112， 底座1上设置有退料螺母3和下密封圈4，退料螺母3呈阶梯状，退料螺母3 上安装有下手柄2，压盖5包括阶梯设置的第一安装孔51和第二安装孔52， 压盖5上部设置有排气螺钉9，压盖5两侧设置有上手柄7，管件100支撑于 第二安装孔52和退料螺母3之间，芯轴11上部螺接于第一安装孔51内。

如图2所示底座1，它是阶梯轴，底座1上围绕设置有若干安装法兰12。 大端法兰面上均布4个光孔通过螺栓与试验台连接，下端沉孔装有进水口密 封垫，通过外螺纹与试验管路系统相连。中间有细长轴向内孔与径向内孔相 通，试验时通过该90°内孔向工件腔内注水。挨着大端轴肩处车有外螺纹， 与退料螺母3内螺纹连接，通过该螺纹副传递力的作用，把工件顶出以便卸 料。紧挨着外螺纹有一小段光滑外圆面，中间有径向密封圈安装沟槽，下密 封圈4安装于此与管件100内表面密封。阶梯轴小端为外螺纹，并有退刀槽。 中间段圆柱外径比外螺纹直径大，形成轴肩，该轴肩在压盖5往下拧紧时起 限位作用。小端轴向内孔与径向内孔相通，试验初始时通过该90°内孔把腔 内多余的水及空气向外排出。

如图3所示退料螺母3，它的内孔由螺纹内孔和光孔两部分组成，螺纹内 孔与底座1下面外螺纹配合，试验前把它往下拧紧到位，结束后拧松直至把 工件顶出。中部径向对称位置有两螺纹孔，垂直螺孔外圆铣一小平面以方便 螺纹的加工及下手柄2的安装和美观。

如图4所示压盖5，它是轴套类盖状零件，内孔为阶梯孔，大孔端有径向 密封圈安装沟槽，上密封圈6安装于此与工件外表面密封。沟槽上面车有环 形槽与螺纹内孔处形成一凸环511，凸环511径向铣有均布的4个凹槽以增大 内腔气体的排出。另外，当压盖5往下运动时，凸环511端面先碰到底座轴 肩，避免压盖直接压紧工件引起形变，可以起到限位作用，以保证试验数据 的真实性。中间段车有螺纹及退刀槽，该内螺纹与底座小端外螺纹配合，通 过该螺纹副使压盖做上下直线运动，完成对工件的夹紧及松开。该处螺纹的 长度设计很巧妙，不能太短也不能太长。太短的话，如果螺纹还没旋入就需 压缩密封圈的话，全靠人工用力压缩密封圈几乎不可能装入。如果太长就势 必增加装卸时间。设计时，使内外螺纹旋入2-3扣丝(即使压盖与底座连接上 又不至于浪费太多时间)才开始压缩密封圈。小端沉孔及螺纹孔供密封垫8 及排气螺钉9的安装。

如图5所示排气螺钉9，是一个特制的螺钉，中间有个90°的细小内孔， 供排气用。径向排气口距螺纹密封端的距离e比距螺纹端f的尺寸要小，旋松 时，使径向排气口露出密封垫时螺钉仍然固定在压盖上，这种设计非常巧妙， 避免了零件的丢失现象及提高工作效率。

本实施例还公开了薄壁圆管件水压试验装置的操作方法，包括以下步骤：

S1、安装底座1，通过安装法兰12将底座1安装至试验台，将下手柄2 装入退料螺母3，将退料螺母3安装至底座1上；

S2、安装管件100，将管件100套入芯轴11，管件100下部支撑于退料 螺母3的上部，管件100下部通过底座1的下密封圈4进行密封；

S3、安装压盖5，通过手持上手柄7旋转压盖5，使芯轴11套入第一安 装孔51内，管件100上部支撑于第二安装孔52内，上部通过上密封圈6进 行密封；

S4、旋松排气螺钉9，开启试验设备，使介质水进入管件100，排出多于 的水分和空气，排完后，旋紧排气螺钉9；

S5、启动试验设备进行压力试验；

S6、试验完成后，取下压盖5，旋松退料螺母3，把管件100顶出下密封 圈4，即可取下管件100。

其具体工作流程如下：

试验开始前，先用螺栓把本发明的装置固定在试验台上，底座1下端沉 孔装好进水口密封垫后，通过外螺纹与试验管路系统连接。再把下手柄2和 上手柄7分别旋入退料螺母3和压盖5中。手握下手柄2把退料螺母3旋入 底座1上，且旋紧到最低位置。接着把下密封圈4装入底座1径向密封圈安 装沟槽中。依次把上密封圈6、密封垫8、排气螺钉9装入压盖5中。然后， 装上工件，手握上手柄7把压盖组件旋入底座1小端。随着压盖5的不断旋 入，压着工件往下运动，工件下端压入底座1使下密封圈4径向压缩，紧紧 贴在底座沟槽外圆面和工件内圆面上，起密封作用。同时，工件上端压入压 盖中，使上密封圈6径向压缩，紧紧贴在压盖沟槽内圆面和工件外圆面上， 起密封作用。

装配到位后，开始试验，旋松排气螺钉9，使其径向排气道91露出密封 垫8。开启试验系统，试验介质水从底座1的a口进入，经b口进入管件试验 腔，随着腔内介质的增多，多余的水分和空气从c口流到d口，再途径排气 螺钉9内孔排出。排完内腔空气后拧紧排气螺钉9，使试验腔处于密闭状态。 增大系统压力至所需试验压力，保压到规定的试验时间后结束试验。然后， 关闭试验系统，旋松排气螺钉9卸压，再旋松压盖5，取下压盖5。接着旋松 退料螺母3把管件100顶出底座1下密封圈4处，再取下工件，即完成了整 个试验。

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。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范 性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以 其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作 是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述 说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化 囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利 要求。

Claims (7)

1.一种薄壁圆管件水压试验装置，包括相互配合的底座(1)和压盖(5)，其特征在于：所述管件(100)安装于底座(1)和压盖(5)之间，所述底座(1)包括芯轴(11)，所述芯轴(11)下部设置有“L”型进水通道(111)，上部设置有“L”型出水通道(112)，所述底座(1)上设置有退料螺母(3)和下密封圈(4)，所述退料螺母(3)呈阶梯状，所述退料螺母(3)上安装有下手柄(2)，所述压盖(5)包括阶梯设置的第一安装孔(51)和第二安装孔(52)，所述压盖(5)上部设置有排气螺钉(9)，所述压盖(5)两侧设置有上手柄(7)，所述管件(100)支撑于第二安装孔(52)和退料螺母(3)之间，所述芯轴(11)上部螺接于第一安装孔(51)内。

2.根据权利要求1所述的薄壁圆管件水压试验装置，其特征在于：所述排气螺钉(9)内设置有垂直设置的径向排气道(91)和竖向排气道(92)。

3.根据权利要求2所述的薄壁圆管件水压试验装置，其特征在于：所述径向排气道(91)和螺纹密封端之间的距离小于竖向排气道(92)的长度。

4.根据权利要求3所述的薄壁圆管件水压试验装置，其特征在于：所述底座(1)上围绕设置有若干安装法兰(12)。

5.根据权利要求4所述的薄壁圆管件水压试验装置，其特征在于：所述第一安装孔(51)下部设置有凸环(511)，所述凸环(511)内均布的4个凹槽。

6.根据权利要求5所述的薄壁圆管件水压试验装置，其特征在于：所述第一安装孔(51)的内螺纹长度大于芯轴(11)对应处外螺纹长度。

7.一种如权利要求6所述的薄壁圆管件水压试验装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、安装底座(1)，通过安装法兰(12)将底座(1)安装至试验台，将下手柄(2)装入退料螺母(3)，将退料螺母(3)安装至底座(1)上；

S2、安装管件(100)，将管件(100)套入芯轴(11)，管件(100)下部支撑于退料螺母(3)的上部，管件(100)下部通过底座(1)的下密封圈(4)进行密封；

S3、安装压盖(5)，通过手持上手柄(7)旋转压盖(5)，使芯轴(11)套入第一安装孔(51)内，管件(100)上部支撑于第二安装孔(52)内，上部通过上密封圈(6)进行密封；

S4、旋松排气螺钉(9)，开启试验设备，使介质水进入管件(100)，排出多于的水分和空气，排完后，旋紧排气螺钉(9)；

S5、启动试验设备进行压力试验；

S6、试验完成后，取下压盖(5)，旋松退料螺母(3)，把管件(100)顶出下密封圈(4)，即可取下管件(100)。

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