CN115420615B - 一种双工位等静压测试机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双工位等静压测试机，包括机架，所述机架上设置有上部液压定位系统、下部液压定位系统以及压力腔机构，所述上部液压定位系统和下部液压定位系统分别竖直设置在机架的上部和下部，所述压力腔机构与机架中部连接并且位于上部液压定位系统和下部液压定位系统之间；所述下部液压定位系统的顶部设置有顶料承接机构。本发明一种双工位等静压测试机可对圆柱形的蜂窝陶瓷载体进行侧圆周面的等静压测试；通过创新的结构设计，隔绝水与蜂窝陶瓷载体，并增强水的密封，避免泄漏；具备自动探伤并顶出蜂窝陶瓷载体的能力，克服取出困难以及碎屑落在设备机架内的不良现象。

Description

一种双工位等静压测试机

技术领域

本发明涉及等静压测试领域，具体涉及一种双工位等静压测试机。

背景技术

等静压技术是一种利用密闭高压容器内制品在各向均等的超高高压力状态下成型的超高压液压先进设备。

等静压工作原理为帕斯卡定律：在密闭容器内的介质的压强，可以向各个方向均等地传递。

由堇青石、碳化硅等材质制作而成的蜂窝陶瓷载体，是汽车三元催化器的核心部件，用于对汽车尾气进行净化。蜂窝陶瓷载体多呈圆柱形，其位于汽车排气系统的排气管内。蜂窝陶瓷载体完成生产加工过程后，按照规范需要对其进行压力测试，主要测试方法为等静压测试。

现有的等静压测试机，如公开号为：CN114323428A、CN211784792U以及CN108475294A的专利所记载的方案，可以对蜂窝陶瓷载体进行等静压测试。但是，在实际使用过程中，存在以下两个缺陷：

1、利用水作为压力传递介质时，水在高压状态下，容易涨破密封结构体，造成水的泄漏失压，或者部分水进入蜂窝陶瓷载体内，导致检测失败；

2、如蜂窝陶瓷载体在高压作用下被压裂或者局部压碎，则在完成检测后，将蜂窝陶瓷载体取出时，由于蜂窝陶瓷载体不再是一个整体，因此取出存在困难，并且可能发生碎屑落在设备机架内的情况，极难清理。

发明内容

本发明的目的是：

提供一种双工位等静压测试机，可对圆柱形的蜂窝陶瓷载体进行侧圆周面的等静压测试；通过创新的结构设计，隔绝水与蜂窝陶瓷载体，并增强水的密封，避免泄漏；具备自动探伤并顶出蜂窝陶瓷载体的能力，克服取出困难以及碎屑落在设备机架内的不良现象。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种双工位等静压测试机，包括机架，所述机架上设置有上部液压定位系统、下部液压定位系统以及压力腔机构，所述上部液压定位系统和下部液压定位系统分别竖直设置在机架的上部和下部，所述压力腔机构与机架中部连接并且位于上部液压定位系统和下部液压定位系统之间；所述下部液压定位系统的顶部设置有顶料承接机构；所述上部液压定位系统包括上油缸和上压料盘，所述上压料盘上设置有上探伤头；所述下部液压定位系统包括下油缸和台座，所述台座上设置有内承压套；所述压力腔机构包括压力腔体和外承压套，所述外承压套位于压力腔体内侧；所述顶料承接机构包括顶料油缸和下顶料盘。

进一步的，所述上部液压定位系统还包括上升降框和升降筒；所述上油缸竖向设置在机架上部内侧，所述上升降框与机架活动连接，并且上升降框与上油缸的活塞杆连接；所述升降筒通过上连接板与上升降框底端连接，所述上压料盘呈圆盘状，并且上探伤头镶嵌在上压料盘底端面。

进一步的，所述下部液压定位系统还包括下升降框，所述下油缸竖向设置在机架下部内侧，所述下升降框与机架活动连接，并且下升降框与下油缸的活塞杆连接；所述台座通过下连接板与下升降框顶部连接；所述内承压套呈圆筒状并且与台座顶部同轴连接。

进一步的，所述压力腔机构的压力腔体顶部通过上法兰盘与机架中部可拆卸式连接，所述压力腔体底部设置有下法兰盘；所述压力腔体包括上端盘、筒体以及下端盘，所述上端盘、筒体以及下端盘依次同轴连接，并且筒体侧面设置有进水口。

进一步的，所述外承压套的顶部通过密封圈与上法兰盘和上端盘之间的缝隙密封连接，并且外承压套的底部通过密封圈与下法兰盘和下端盘之间的缝隙密封连接；所述外承压套的中段外壁与压力腔体的筒体内壁之间留有间隙。

进一步的，所述上法兰盘的通孔处设置有上限位环，所述上限位环上设置有斜环面并且该斜环面与外承压套的顶部位置相对应；所述下法兰盘的通孔处设置有下限位环，所述下限位环上设置有斜环面并且该斜环面与外承压套的底部位置相对应。

进一步的，所述顶料油缸竖向设置在台座的内槽中，并且下顶料盘与顶料油缸的活塞杆顶端连接；所述下顶料盘呈圆盘形并且顶部镶嵌有下探伤头；所述下顶料盘通过导杆与台座上的导向孔活动连接。

进一步的，所述顶料承接机构还包括接料环盘，所述接料环盘呈圆环形并且外沿轮廓处设置有翻边；所述接料环盘具体位于下连接板上，并且内承压套与接料环盘的上下位置相对应。

本发明的有益效果为：一种双工位等静压测试机，可对圆柱形的蜂窝陶瓷载体进行侧圆周面的等静压测试；通过创新的结构设计，采用内承压套和外承压套，隔绝水与蜂窝陶瓷载体，并通过上法兰盘、压力腔体以及下法兰盘来增强对水的密封，避免泄漏，确保等静压检测准确；设置上探伤头和顶料承接机构，具备自动探伤并顶出蜂窝陶瓷载体的能力，可根据蜂窝陶瓷载体的不同损伤情况采用对应的顶料方式，接料环盘可承接碎屑，从而克服取出困难以及碎屑落在设备机架内的不良现象。

附图说明

图1为本发明一种双工位等静压测试机的整体结构立体图。

图2为本发明一种双工位等静压测试机的部分结构示意图。

图3为本发明一种双工位等静压测试机的上部液压定位系统结构图。

图4为图3所示结构的侧下视角示意图。

图5为本发明一种双工位等静压测试机的下部液压定位系统结构图。

图6为本发明一种双工位等静压测试机的压力腔机构结构图。

图7为本发明一种双工位等静压测试机的压力腔机构的剖面示意图。

图8为本发明一种双工位等静压测试机的顶料承接机构结构图。

图中零部件标记：1、机架；

2、上部液压定位系统；21、上油缸；22、上升降框；23、上连接板；24、升降筒；25、上压料盘；26、上探伤头；

3、下部液压定位系统；31、下油缸；32、下升降框；33、下连接板；34、台座；35、内承压套；

4、压力腔机构；41、上法兰盘；42、压力腔体；421、上端盘；422、筒体；423、下端盘；424、进水口；43、密封圈；44、下法兰盘；45、上限位环；46、下限位环；47、外承压套；

5、顶料承接机构；51、顶料油缸；52、下顶料盘；53、导杆；54、下探伤头；55、接料环盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1至图8，一种双工位等静压测试机，包括机架1，所述机架1上设置有上部液压定位系统2、下部液压定位系统3以及压力腔机构4，上部液压定位系统2和下部液压定位系统3分别竖直设置在机架1的上部和下部，上部液压定位系统2和下部液压定位系统3分别用于上部液压驱动升降和下部液压驱动升降，所述压力腔机构4与机架1中部连接并且位于上部液压定位系统2和下部液压定位系统3之间，压力腔机构4用于通过压力来对蜂窝陶瓷载体进行等静压测试；下部液压定位系统3的顶部设置有顶料承接机构5，顶料承接机构5用于将完成测试的蜂窝陶瓷载体顶出，并且承接碎屑；所述上部液压定位系统2包括上油缸21和上压料盘25，上油缸21间接驱动上压料盘25上下升降移动，所述上压料盘25上设置有上探伤头26，上探伤头26用于对蜂窝陶瓷载体进行超声波探伤；下部液压定位系统3包括下油缸31和台座34，所述台座34上设置有内承压套35，内承压套35对蜂窝陶瓷载体起防护和压力传递作用；所述压力腔机构4包括压力腔体42和外承压套47，外承压套47位于压力腔体42内侧，外承压套47用于起密封和传递水压；顶料承接机构5包括顶料油缸51和下顶料盘52，顶料油缸51驱动下顶料盘52上下升降。

上部液压定位系统2还包括上升降框22和升降筒24；所述上油缸21竖向设置在机架1上部内侧，所述上升降框22与机架1活动连接，并且上升降框22与上油缸21的活塞杆连接，上油缸21用于驱动上升降框22上下升降移动；升降筒24通过上连接板23与上升降框22底端连接，所述上压料盘25呈圆盘状，上压料盘25用于压紧蜂窝陶瓷载体的上端面，实现定位，并且上探伤头26镶嵌在上压料盘25底端面，上探伤头26具体为超声波探伤探头，为现有成熟产品。

下部液压定位系统3还包括下升降框32，所述下油缸31竖向设置在机架1下部内侧，所述下升降框32与机架1活动连接，并且下升降框32与下油缸31的活塞杆连接，下油缸31用于驱动下升降框32上下升降；台座34通过下连接板33与下升降框32顶部连接；内承压套35呈圆筒状并且与台座34顶部同轴连接，内承压套35具体与台座34可拆卸式连接。

内承压套35和外承压套47均为硅胶材质，具体为聚氨酯硅胶材质；内承压套35的硬度大于外承压套47的硬度；外承压套47的内径与内承压套35的外径相适配。

压力腔机构4的压力腔体42顶部通过上法兰盘41与机架1中部可拆卸式连接，所述压力腔体42底部设置有下法兰盘44，上法兰盘41起连接固定压力腔体42和密封外承压套47顶部的作用，下法兰盘44起密封外承压套47底部的作用；所述压力腔体42包括上端盘421、筒体422以及下端盘423，所述上端盘421、筒体422以及下端盘423依次同轴连接，用作水压腔，进行水压等静压测试，并且筒体422侧面设置有进水口424，进水口424通过高压水管与外部泵站连接。

外承压套47的顶部通过密封圈43与上法兰盘41和上端盘421之间的缝隙密封连接，并且外承压套47的底部通过密封圈43与下法兰盘44和下端盘423之间的缝隙密封连接，密封圈43的数量为多个，起密封作用，避免水在高压环境下泄漏；所述外承压套47的中段外壁与压力腔体42的筒体422内壁之间留有间隙，此间隙为水的密封区域，高压水作用在此区域内，对外承压套47的环形壁面施加均匀的压力。

上法兰盘41的通孔处设置有上限位环45，上限位环45上设置有斜环面并且该斜环面与外承压套47的顶部位置相对应；下法兰盘44的通孔处设置有下限位环46，下限位环46上设置有斜环面并且该斜环面与外承压套47的底部位置相对应；上限位环45和下限位环46均用于支撑、限位外承压套47的折弯处，避免此处在高水压作用下失效。

顶料油缸51竖向设置在台座34的内槽中，并且下顶料盘52与顶料油缸51的活塞杆顶端连接，顶料油缸51用于驱动下顶料盘52上下升降移动，下顶料盘52用于将蜂窝陶瓷载体产品向上顶出内承压套35；所述下顶料盘52呈圆盘形并且顶部镶嵌有下探伤头54，下探伤头54具体为超声波探伤探头，为现有成熟产品；下顶料盘52通过导杆53与台座34上的导向孔活动连接，导杆53起导向作用。

顶料承接机构5还包括接料环盘55，接料环盘55呈圆环形并且外沿轮廓处设置有翻边，避免碎屑落出；接料环盘55具体位于下连接板33上，并且内承压套35与接料环盘55的上下位置相对应，接料环盘55环绕内承压套35布设，用于承接、收集蜂窝陶瓷载体产品向上顶出时可能落下的碎屑，避免碎屑落入机架1内部，从而避免后续的清理操作。

本发明的具体工作步骤是：

首先根据待检测的蜂窝陶瓷载体的尺寸，来选择对应的压力腔机构4以及内承压套35，随后上部液压定位系统2的上油缸21的活塞杆处于缩回位置，此时上压料盘25处于高位，下部液压定位系统3的下油缸31的活塞杆处于缩回位置，此时台座34处于低位，顶料承接机构5的顶料油缸51的活塞杆处于缩回位置，实现让位；

将待检测的蜂窝陶瓷载体竖向放入台座34上的内承压套35内，直至蜂窝陶瓷载体底端与下顶料盘52相接触；

随后下油缸31的活塞杆驱动下升降框32上移，将内承压套35和蜂窝陶瓷载体一并推入至压力腔机构4的压力腔体42中，具体位于外承压套47内侧；上油缸21的活塞杆驱动上升降框22下移，直至上压料盘25压紧蜂窝陶瓷载体的顶端面，实现蜂窝陶瓷载体检测状态的定位；

外部泵站开始供水并逐渐升压，水经水管进入进水口424，进而进入压力腔体42的筒体422内；由于外承压套47上部的上法兰盘41处和下部的下法兰盘44处均有密封圈43密封，因此水被限定在外承压套47外壁面与筒体422内壁面之间的区域内；

随着供水压力增强，外承压套47向内撑扩，上限位环45的斜环面和下限位环46的斜环面可对外承压套47的折弯处进行支撑，从而避免外承压套47的折弯处被高压撑破导致漏水现象；

在水压作用下，外承压套47受到朝内的压力，并将压力均匀作用在内承压套35上，由内承压套35均匀施加在蜂窝陶瓷载体的侧圆周壁上，逐渐增压至设定值，从而对蜂窝陶瓷载体进行等静压检测；

由于水与蜂窝陶瓷载体之间存在内承压套35和外承压套47两层阻隔，故水不会与蜂窝陶瓷载体相接触，避免影响等静压测试的准确性；

达到设定压力并保压特定时长后，泄压并抽回水；此时上压料盘25上的上探伤头26对蜂窝陶瓷载体进行自上而下的超声波探伤，下顶料盘52上的下探伤头54对蜂窝陶瓷载体进行自下而上的超声波探伤，并将探伤结果发送至等静压测试机上的工控系统；

然后下油缸31的活塞杆驱动下升降框32下移，上油缸21的活塞杆驱动上升降框22下移，台座34、内承压套35与蜂窝陶瓷载体一并下移，使蜂窝陶瓷载体向下移出压力腔机构4；

如探伤未发现蜂窝陶瓷载体出现裂纹、碎裂等现象，则顶料承接机构5的顶料油缸51的活塞杆匀速伸出，驱动下顶料盘52向上移动直至上极限位置，将蜂窝陶瓷载体相对于内承压套35顶升，便于操作人员取下蜂窝陶瓷载体；

如探伤发现蜂窝陶瓷载体存在裂纹或者碎裂现象，则顶料承接机构5的顶料油缸51的活塞杆分阶段顶出，前阶段顶出三分之一后停止，使蜂窝陶瓷载体露出一部分，便于取出碎裂的部分，中阶段继续顶出三分之一后停止，使蜂窝陶瓷载体继续上移露出一部分，便于取出碎裂的部分，后阶段顶出剩余的三分之一行程，实现完全顶出，便于操作人员逐步取出碎裂的块状物，同时顶出时落下的碎屑会落入接料环盘55内，实现收集，避免取出困难以及落入机架1内部不易清理的不良现象。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双工位等静压测试机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设置有上部液压定位系统（2）、下部液压定位系统（3）以及压力腔机构（4），所述上部液压定位系统（2）和下部液压定位系统（3）分别竖直设置在机架（1）的上部和下部，所述压力腔机构（4）与机架（1）中部连接并且位于上部液压定位系统（2）和下部液压定位系统（3）之间；所述下部液压定位系统（3）的顶部设置有顶料承接机构（5）；所述上部液压定位系统（2）包括上油缸（21）和上压料盘（25），所述上压料盘（25）上设置有上探伤头（26）；所述下部液压定位系统（3）包括下油缸（31）和台座（34），所述台座（34）上设置有内承压套（35）；所述压力腔机构（4）包括压力腔体（42）和外承压套（47），所述外承压套（47）位于压力腔体（42）内侧；所述顶料承接机构（5）包括顶料油缸（51）和下顶料盘（52）。

2.根据权利要求1所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述上部液压定位系统（2）还包括上升降框（22）和升降筒（24）；所述上油缸（21）竖向设置在机架（1）上部内侧，所述上升降框（22）与机架（1）活动连接，并且上升降框（22）与上油缸（21）的活塞杆连接；所述升降筒（24）通过上连接板（23）与上升降框（22）底端连接，所述上压料盘（25）呈圆盘状，并且上探伤头（26）镶嵌在上压料盘（25）底端面。

3.根据权利要求2所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述下部液压定位系统（3）还包括下升降框（32），所述下油缸（31）竖向设置在机架（1）下部内侧，所述下升降框（32）与机架（1）活动连接，并且下升降框（32）与下油缸（31）的活塞杆连接；所述台座（34）通过下连接板（33）与下升降框（32）顶部连接；所述内承压套（35）呈圆筒状并且与台座（34）顶部同轴连接。

4.根据权利要求3所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述压力腔机构（4）的压力腔体（42）顶部通过上法兰盘（41）与机架（1）中部可拆卸式连接，所述压力腔体（42）底部设置有下法兰盘（44）；所述压力腔体（42）包括上端盘（421）、筒体（422）以及下端盘（423），所述上端盘（421）、筒体（422）以及下端盘（423）依次同轴连接，并且筒体（422）侧面设置有进水口（424）。

5.根据权利要求4所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述外承压套（47）的顶部通过密封圈（43）与上法兰盘（41）和上端盘（421）之间的缝隙密封连接，并且外承压套（47）的底部通过密封圈（43）与下法兰盘（44）和下端盘（423）之间的缝隙密封连接；所述外承压套（47）的中段外壁与压力腔体（42）的筒体（422）内壁之间留有间隙。

6.根据权利要求5所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述上法兰盘（41）的通孔处设置有上限位环（45），所述上限位环（45）上设置有斜环面并且该斜环面与外承压套（47）的顶部位置相对应；所述下法兰盘（44）的通孔处设置有下限位环（46），所述下限位环（46）上设置有斜环面并且该斜环面与外承压套（47）的底部位置相对应。

7.根据权利要求6所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述顶料油缸（51）竖向设置在台座（34）的内槽中，并且下顶料盘（52）与顶料油缸（51）的活塞杆顶端连接；所述下顶料盘（52）呈圆盘形并且顶部镶嵌有下探伤头（54）；所述下顶料盘（52）通过导杆（53）与台座（34）上的导向孔活动连接。

8.根据权利要求7所述的一种双工位等静压测试机，其特征在于：所述顶料承接机构（5）还包括接料环盘（55），所述接料环盘（55）呈圆环形并且外沿轮廓处设置有翻边；所述接料环盘（55）具体位于下连接板（33）上，并且内承压套（35）与接料环盘（55）的上下位置相对应。

Images