CN113390578A - 复合材料筒体内壁密封试验装置 - Google Patents
复合材料筒体内壁密封试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113390578A CN113390578A CN202110658749.5A CN202110658749A CN113390578A CN 113390578 A CN113390578 A CN 113390578A CN 202110658749 A CN202110658749 A CN 202110658749A CN 113390578 A CN113390578 A CN 113390578A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite material
- material cylinder
- flange
- outer flange
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
- G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合材料筒体内壁密封试验装置，包括设置于复合材料筒体两端的上、下密封模具；所述上密封模具包括上外法兰盘和上内法兰盘，且两者之间通过多个螺栓连接；上外法兰盘和上内法兰盘两者中间均形成通孔，上外法兰盘顶部连接抽空机构；所述下密封模具包括下外法兰盘和下内法兰盘，且两者之间通过多个螺栓连接；所述上内、外法兰盘之间，以及所述下内、外法兰盘之间均设置外密封圈。本发明通过在筒体端口内壁端部实现密封，保证筒体端口的密封性，通过氦质谱检漏仪进行探漏是否存在漏点，从而实现对复合材料筒体内层的气密性检测，实现了在外层复合材料完好的状态下，检测多角度层和内层复合材料的气密性。
Description
技术领域
本发明属于真空技术领域，具体涉及一种复合材料筒体内壁密封试验装置。
背景技术
复合材料因其比模量和比强度高、可设计性好等优点而在工程中得到广泛应用，其中包括常见的复合材料压力容器和高速旋转圆柱壳，这类复合材料圆柱壳在提供足够强度的同时还要考虑其应用的特殊条件和环境，其内部往往存有特殊物质，需要复合材料圆柱壳壳体本身要有严格的密封性能，起到对外界的隔离作用。因此，复合材料圆柱壳在被应用初期，结合要存放的特殊物质，需要对其复合材料的气密性进行检测。
传统的端面密封模具在进行应用时，由于复合材料筒体较薄，极易划伤密封橡胶圈，而导致无法密封。
复合材料具有多层结构，依据层合板理论，分为环向层和多角度层，常根据不同的功能具有不同的设计，各层的功能作用和厚度不尽相同。即使改进端面密封模具，也仅能开展整体密封性测试，无法检测具体某一层的气密性。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种复合材料筒体内壁密封试验装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种复合材料筒体内壁密封试验装置，包括设置于复合材料筒体两端的上、下密封模具；所述上密封模具包括与复合材料筒体上端面接触的上外法兰盘和设置于复合材料筒体内的上内法兰盘，且两者之间通过多个螺栓连接；上外法兰盘和上内法兰盘两者中间均形成通孔，上外法兰盘顶部连接抽空机构；所述下密封模具包括与复合材料筒体下端面接触的下外法兰盘和设置于复合材料筒体内的下内法兰盘，且两者之间通过多个螺栓连接；所述上内、外法兰盘之间，以及所述下内、外法兰盘之间均设置外密封圈。
在上述技术方案中，所述抽空机构包括真空阀座以及两个设置于其上的阀门，一个阀门连通真空获得系统，另一个阀门连接真空检测装置，真空阀座通过上外法兰盘和上内法兰盘两者中间的通孔与复合材料筒体内部连通。
在上述技术方案中，所述上外法兰盘靠近上内法兰盘的端面形成凸环。
在上述技术方案中，所述上内法兰盘靠近上外法兰盘的端面形成环形凹槽，所述环形凹槽位置与凸环位置相对应。
在上述技术方案中，所述环形凹槽内设置内密封圈。
在上述技术方案中，还包括氦质谱检漏仪。
在上述技术方案中，所述上外法兰盘和下外法兰盘的直径大于复合材料筒体的外径。
在上述技术方案中，所述上内法兰盘和下内法兰盘的直径小于复合材料筒体的内径。
在上述技术方案中，所述上内法兰盘靠近上外法兰盘的端面以及下内法兰盘靠近下外法兰盘的端面均形成凸台，外密封圈置于凸台外壁与复合材料筒体的内壁之间。
在上述技术方案中，所述上外法兰盘和上内法兰盘两者中间的通孔与真空阀座同轴线。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种适合于复合材料筒体内壁密封的试验装置，通过在筒体端口内壁端部实现密封，保证筒体端口的密封性，通过氦质谱检漏仪进行探漏是否存在漏点，从而实现对复合材料筒体内层的气密性检测，实现了在外层复合材料完好的状态下，检测多角度层和内层复合材料的气密性。
附图说明
图1是本发明复合材料筒体内壁密封试验装置的结构示意图。
其中：
1 上外法兰盘 2 下外法兰盘
3 上内法兰盘 4 下内法兰盘
5 螺栓 6 外密封圈
7 真空阀座 8 阀门
9 凸环 10 内密封圈
11 复合材料筒体。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明复合材料筒体内壁密封试验装置的技术方案。
实施例1
如图1所示，一种复合材料筒体内壁密封试验装置，包括设置于复合材料筒体11两端的上、下密封模具，
所述上密封模具包括与复合材料筒体11上端面接触的上外法兰盘1和设置于复合材料筒体11上端内部的上内法兰盘3，两者之间通过多个螺栓5紧固连接；上外法兰盘1和上内法兰盘3之间外密封圈6；
上外法兰盘1和上内法兰盘3两者中间均形成通孔，上外法兰盘1顶部连接抽空机构；所述抽空机构包括真空阀座7以及两个设置于其上的阀门8，一个阀门8连通真空获得系统，另一个阀门连接真空检测装置，真空阀座7通过上外法兰盘1和上内法兰盘3两者中间的通孔与复合材料筒体11内部连通。所述上外法兰盘1和上内法兰盘3两者中间的通孔与真空阀座7同轴线。
所述下密封模具包括与复合材料筒体11下端面接触的下外法兰盘2和设置于复合材料筒体11内的下内法兰盘4，且两者之间通过多个螺栓5连接；
所述下外法兰盘2和下内法兰盘4之间均设置外密封圈6。
所述上外法兰盘1和下外法兰盘2的直径大于复合材料筒体11的外径。
所述上内法兰盘3和下内法兰盘4的直径小于复合材料筒体11的内径。
所述上内法兰盘3靠近上外法兰盘1的端面以及下内法兰盘4靠近下外法兰盘2的端面均形成凸台，外密封圈6置于凸台外壁与复合材料筒体11的内壁之间。
在本实施例中，所述复合材料筒体内壁密封试验装置，还包括氦质谱检漏仪，一方面实现对密封情况的检测判定，一方面实现对复合材料筒体的气密性检测。
在本实施例中，为了进一步保证复合材料筒体的密封效果，所述上密封模具设置内密封结构，所述内密封结构包括形成于上外法兰盘1靠近上内法兰盘3一侧端面的凸环9，以及形成于上内法兰盘3靠近上外法兰盘1一侧端面的环形凹槽，凸环9和环形凹槽两者位置相对设置，且环形凹槽内设置内密封圈10，进而在螺栓5紧固上外法兰盘1和上内法兰盘3时，凸环9挤压内密封圈10，实现内层密封，实现双层密封保护。
本发明的密封原理：
本发明通过上下两端的密封模具实现对复合材料筒体两端的密封，密封模具有外径小于复合材料筒体内径的内法兰盘（即上内法兰盘3和下内法兰盘4）以及外径大于复合材料筒体外径的外法兰盘结构（即上外法兰盘1和下外法兰盘2）组成，两者之间通过螺栓紧固，拧紧螺栓时，内外法兰盘结构相互靠近，挤压橡胶圈产生变形，进而对筒体内壁顶端产生压力，形成筒体内壁密封腔。
本发明的工作过程：
实验开始前，两个真空阀座与阀门一个连接真空获得系统、一个连接真空检测装置；通过螺栓挤压上外法兰盘与上内法兰盘，使上方外密封腔圈受到挤压产生向内、向外的变形，与复合材料筒体的内壁接触，产生密封效果；同理螺栓挤压下法兰盘与下内法兰盘，使下方外密封腔圈产生变形，产生模具的下端密封效果。安装好实验装置。安装好后开启真空获得系统，抽到极限压力，关闭连接真空获得系统的阀门，系统稳定一定时间后，记录真空检测装置的读数；使用氦质谱检漏仪检测密封面处的密封情况。真空检测装置适用于测试真空度以及保压情况，当抽空一段时间后，关闭阀门，若密封良好，真空度可维持长时间稳定。氦质谱检漏仪的氦气漏率测试是检测整体复合材料筒体对氦气的漏率。
本发明针对的复合材料筒体的复合材料层由内部纯环向+中部角度层+外部纯环向的结构组成，并且内环向层厚度小于0.30mm，此条件下，内层纯环向层自身不具备密封性，“内壁密封试验装置”测试的是角度层的密封性，以及如果筒体内壁存在表面处理层或者金属箔材作为内衬时，检测内衬层的气密性。本发明不管复合材料层的外部纯环向层是否完好，都能检测中部角度层、内衬层（未必每种工艺都有内衬层）的气密性，只有中部角度层、内层环向层都发生漏气，才会检测出漏气。
以实施例1的装置对复合材料筒体进行密封试验检测实例如下：
实例一
所述复合材料筒体内径200mm、外径210mm，筒体轴长300mm；设计密封模具内法兰盘直径199mm，外法兰盘直径215mm；完成密封模具的装配后，连接氦质谱仪，漏率10- 10Pa.m3.s-1；判断筒体内层密封性合格。
实例二
所述复合材料筒体内径100mm、外径110mm，筒体轴长300mm；设计内壁密封模具内法兰盘直径99mm，外法兰盘直径115mm；③完成内壁密封模具的装配后，连接氦质谱仪，初始漏率10-6Pa.m3.s-1；判断筒体内层密封性不合格。
本发明提供了一种适合于复合材料筒体内壁密封的试验装置，通过在筒体端口内壁端部实现密封，保证筒体端口的密封性，通过氦质谱检漏仪进行探漏是否存在漏点，从而实现对复合材料筒体内层的气密性检测，实现了在外层复合材料完好的状态下，检测多角度层和内层复合材料的气密性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于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，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种复合材料筒体内壁密封试验装置，包括设置于复合材料筒体（11）两端的上、下密封模具，其特征在于：
所述上密封模具包括与复合材料筒体（11）上端面接触的上外法兰盘（1）和设置于复合材料筒体（11）内的上内法兰盘（3），且两者之间通过多个螺栓（5）连接；上外法兰盘（1）和上内法兰盘（3）两者中间均形成通孔，上外法兰盘（1）顶部连接抽空机构；
所述下密封模具包括与复合材料筒体（11）下端面接触的下外法兰盘（2）和设置于复合材料筒体（11）内的下内法兰盘（4），且两者之间通过多个螺栓（5）连接；
所述上内、外法兰盘（3、1）之间，以及所述下内、外法兰盘（4、2）之间均设置外密封圈（6）。
2.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述抽空机构包括真空阀座（7）以及两个设置于其上的阀门（8），一个阀门（8）连通真空获得系统，另一个阀门连接真空检测装置，真空阀座（7）通过上外法兰盘（1）和上内法兰盘（3）两者中间的通孔与复合材料筒体（11）内部连通。
3.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述上外法兰盘（1）靠近上内法兰盘（3）的端面形成凸环（9）。
4.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述上内法兰盘（3）靠近上外法兰盘（1）的端面形成环形凹槽，所述环形凹槽位置与凸环（9）位置相对应。
5.根据权利要求4所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述环形凹槽内设置内密封圈（10）。
6.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：还包括氦质谱检漏仪。
7.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述上外法兰盘（1）和下外法兰盘（2）的直径大于复合材料筒体（11）的外径。
8.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述上内法兰盘（3）和下内法兰盘（4）的直径小于复合材料筒体（11）的内径。
9.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述上内法兰盘（3）靠近上外法兰盘（1）的端面以及下内法兰盘（4）靠近下外法兰盘（2）的端面均形成凸台，外密封圈（6）置于凸台外壁与复合材料筒体（11）的内壁之间。
10.根据权利要求1所述的复合材料筒体内壁密封试验装置，其特征在于：所述上外法兰盘（1）和上内法兰盘（3）两者中间的通孔与真空阀座（7）同轴线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110658749.5A CN113390578A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 复合材料筒体内壁密封试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110658749.5A CN113390578A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 复合材料筒体内壁密封试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113390578A true CN113390578A (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=77620821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110658749.5A Pending CN113390578A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 复合材料筒体内壁密封试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113390578A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114544375A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-27 | 美思流体动力科技(哈尔滨)有限公司 | 核主泵用o型圈水压试验装置 |
-
2021
- 2021-06-15 CN CN202110658749.5A patent/CN113390578A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114544375A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-27 | 美思流体动力科技(哈尔滨)有限公司 | 核主泵用o型圈水压试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111141465B (zh) | 一种金属管道焊接用气密性检测装置 | |
| CN206419475U (zh) | 压力容器密封装置 | |
| CN106706220A (zh) | 高压氢环境下橡胶o形圈密封性能测试装置 | |
| CN113390578A (zh) | 复合材料筒体内壁密封试验装置 | |
| CN203428295U (zh) | 一种真空阻隔防爆储罐 | |
| CN211626815U (zh) | 一种真空钎焊气密性检测装置 | |
| US11692904B1 (en) | Boss structure sealing experiment device and system for IV type hydrogen storage cylinder, and test method | |
| CN214893898U (zh) | 一种复合材料筒体内壁密封试验装置 | |
| CN201476943U (zh) | 密闭容器的密封检测夹具 | |
| CN111947850B (zh) | 一种带夹层的双层管氦检漏装置及方法 | |
| CN106442263A (zh) | 密封材料气体渗透率检测装置及其检测方法 | |
| CN203705274U (zh) | 膨胀机组薄壁蜗壳水压试验用装置 | |
| CN105675215A (zh) | 一种水压式气压试验装置 | |
| CN113390579A (zh) | 复合材料筒体内壁表面处理层气密性检测方法 | |
| CN203231869U (zh) | 一种快速完成气密试验的装置 | |
| CN210863059U (zh) | 一种壳体气密性检测工装 | |
| CN210637505U (zh) | 一种双密封法兰抽真空结构 | |
| CN206904268U (zh) | 一种闸阀 | |
| CN112461450A (zh) | 一种压力容器成型后气密性检测方法 | |
| CN212536645U (zh) | 一种气缸分段叠加式密封装置 | |
| CN210141962U (zh) | 一种薄壁非金属管气密性能检测装置 | |
| CN116558339B (zh) | 热管装置以及排气方法 | |
| CN201788125U (zh) | 钛制碳化塔筛板塔盘试压工装装置 | |
| CN216077535U (zh) | 一种用于高压压缩机的试验工装 | |
| CN209416611U (zh) | 氢冷器密封面缺陷气密检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |