CN117451528A - 一种薄壁钛管水压试验工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力检测技术领域，具体公开了一种薄壁钛管水压试验工装，包括：固定架，包括两个置料杆，置料杆具有沿其长度方向分布的多个置料位；移料机构，包括位于两个置料杆之间的移料架，移料架上具有多个用于承载薄壁钛管的移料位，移料架与第一驱动件传动连接；密封机构，包括位于置料杆的输出端的第一座体和第二座体，第一座体具有放置槽，第二座体具有放置口和通水口，连通腔体内放置有密封球，密封球与第二座体之间设有连接绳，密封球的材质为弹性材料；下料机构，包括位于置料杆的输出端的收集架。该薄壁钛管水压试验工装降低试验过程中容易对薄壁钛管造成磕碰或变形的风险，装拆方便，能够实现流水化作业。

Description

一种薄壁钛管水压试验工装

技术领域

本发明涉及压力检测技术领域，具体涉及一种薄壁钛管水压试验工装。

背景技术

薄壁钛管是一种由钛合金制成的管道，其特点是管壁薄而强度高，重量轻，抗腐蚀性能好，广泛应用于航空、航天、化工、医疗等领域。薄壁钛管在某些应用场景中需要具备良好的密封性能，以防止介质泄漏或外界物质进入管道内部，并在某些应用领域中需承受高压力环境，如航空航天、化工等。因此，需要对制成后的薄壁钛管进行水压试验。水压试验可以通过增加压力，观察是否有渗漏现象，从而验证钛管的密封性；还可以模拟实际使用过程中的压力情况，通过观察钛管是否出现变形、破裂等异常情况，确保其在高压环境下的安全运行；从而帮助筛查出不合格的钛管，避免将存在问题的产品投入到实际使用中，以确保其密封性和耐压性能，保证产品在实际应用中的安全运行，并确保产品的质量可靠。

公开号为CN112763309B的中国发明专利公开了一种薄壁圆管件水压试验装置及试验方法，试验装卸过程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，并通过退料螺母辅助卸料，避免了卸料过程中对工件的损坏。该薄壁圆管件水压试验装置及试验方法对薄壁圆管件进行装卸时，需要将薄壁圆管件套入芯轴或从芯轴外取出，当薄壁圆管件较长时，芯轴容易与薄壁圆管件发生磕碰，有可能导致管件破裂，影响管件质量；并且需要针对每个薄壁圆管件依次旋转压盖、排气螺钉和退料螺母，不仅费时费力、流程繁琐，而且来回拧紧容易出现螺纹滑丝，导致连接不够紧固、出现漏气现象，甚至致使管件变形，影响试验结果，难以实现流水化作业。

发明内容

本发明提供一种薄壁钛管水压试验工装，旨在解决相关技术中薄壁圆管件水压试验装置及试验方法存在的装拆不方便，难以实现流水化作业，容易导致管件破裂甚至变形的问题。

本发明的一种薄壁钛管水压试验工装，包括：固定架，包括两个置料杆，所述置料杆具有沿其长度方向分布的多个置料位，所述置料位用于放置薄壁钛管；移料机构，包括位于两个所述置料杆之间的移料架，所述移料架上具有多个用于承载所述薄壁钛管的移料位，所述移料架与第一驱动件传动连接，所述第一驱动件用于驱动所述移料架转动；密封机构，包括位于所述置料杆的输出端的第一座体和第二座体，所述第一座体与第二驱动件传动连接，所述第二驱动件用于驱动所述第一座体移动，所述第二座体与第三驱动件传动连接，所述第三驱动件用于驱动所述第二座体移动，所述第一座体具有放置槽，所述第二座体具有放置口和通水口，所述放置槽与所述放置口朝向彼此，所述放置槽和所述放置口用于安装所述薄壁钛管，所述放置口和所述通水口通过连通腔体相互连通，所述连通腔体内放置有密封球，所述密封球与所述第二座体之间设有连接绳，所述密封球的材质为弹性材料；下料机构，包括位于所述置料杆的输出端的收集架，所述置料杆与所述收集架之间设有输送架。

优选的，所述放置槽朝向所述放置口的侧壁开设有通气口。

优选的，所述放置口的内侧壁具有沿所述薄壁钛管的长度方向分布的多个凸出环，多个所述凸出环背离所述放置槽的方向设有密封圈，所述凸出环和所述密封圈的材质为弹性材料；所述第二座体在所述连通腔体设有抵靠部，所述抵靠部位于所述密封圈背离所述放置槽的方向，所述抵靠部设有沿所述置料杆的长度方向延伸的抵靠轴。

优选的，所述密封球内包括与其一体成型的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板之间设有第一弹性件，所述第一板和所述第二板将所述密封球分隔为第一腔室、中间腔室和第二腔室，所述第一腔室、所述中间腔室和所述第二腔室由所述放置槽往所述放置口的方向依次排布；所述第一腔室设有与所述第一板沿所述薄壁钛管的长度方向限位滑动连接的第一调节件，所述第一调节件与所述第一板之间设有第二弹性件，所述第二腔室设有与所述第二板沿所述薄壁钛管的长度方向限位滑动连接的第二调节件，所述第二调节件与所述第二板之间设有第三弹性件；所述第一板设有朝向所述第二板延伸的第一柱，所述第二板设有朝向所述第一板延伸的第二柱，所述第二柱上设有朝向所述第一柱延伸的中心柱，所述中心柱具有沿其长度方向延伸的滑槽，所述滑槽与限位件滑动配合，所述限位件与所述第二柱之间设有第四弹性件，所述第一柱具有适于所述限位件伸入的限位槽；所述第一调节件自所述第一腔室延伸至所述中间腔室，并与所述限位件相互抵靠，所述限位件与所述第一调节件的抵靠面由所述放置槽往所述放置口方向向下倾斜，所述第二调节件自所述第二腔室延伸至所述中间腔室，并且能够抵推第一板。

优选的，所述限位件伸入所述限位槽的端面自所述放置口往所述放置槽方向向下倾斜。

优选的，所述第二座体内设有用于缠绕所述连接绳的绞轮，所述密封球的材质为橡胶。

优选的，所述连通腔体内设有压力传感器。

优选的，所述输送架包括自上至下依次分布的第一输送面和第二输送面，所述收集架包括自上至下依次分布的第一收集面和第二收集面，所述第一输送面能够与所述第一收集面相对应，所述第二输送面能够与所述第二收集面相对应；所述下料机构还包括第四驱动件，所述第四驱动件与所述输送架传动连接，所述第四驱动件用于驱动所述输送架沿所述输送架的高度方向移动。

优选的，所述第一输送面和所述第二输送面分别由所述置料杆往所述收集架的方向向下倾斜设置。

优选的，所述移料机构还包括与所述移料架转动连接的多个转动杆，所述转动杆与转动轴固定连接，所述转动轴与设置在所述固定架上的固定座转动连接，所述第一驱动件的输出端与其中一个所述转动轴之间设有第一传动带，分布于所述置料杆的长度方向上的多个所述转动轴之间设有第二传动带。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：将待检测薄壁钛管固定在第一座体和第二座体之间，经由第二座体往薄壁钛管内通入试验水时，试验水将具有柔性的密封球推入薄壁钛管内，通过具有柔性的密封球对薄壁钛管进行密封，降低试验过程中容易对薄壁钛管造成磕碰或变形的风险，保证管件质量，并且装拆过程省时省力、操作简便，能够实现流水化作业，提高检测效率。

附图说明

图1是一实施例提供的薄壁钛管水压试验工装的结构示意图。

图2是一实施例提供的第一座体的结构示意图。

图3是一实施例提供的第二座体的结构示意图。

图4是一实施例提供的密封球的第一结构示意图。

图5是一实施例提供的密封球的第二结构示意图。

附图标记：

1、固定架；11、置料杆；111、置料位；21、移料架；211、移料位；22、第一驱动件；23、转动杆；24、转动轴；25、固定座；26、第一传动带；27、第二传动带；31、第一座体；311、第二驱动件；312、放置槽；313、通气口；32、第二座体；321、第三驱动件；322、放置口；323、通水口；324、连通腔体；325、凸出环；326、密封圈；33、绞轮；34、抵靠部；341、抵靠轴；41、输送架；411、第一输送面；412、第二输送面；42、收集架；421、第一收集面；422、第二收集面；5、密封球；51、第一板；510、第一腔室；52、第二板；520、第二腔室；53、第一弹性件；530、中间腔室；54、第一调节件；541、第二弹性件；55、第二调节件；551、第三弹性件；56、第一柱；561、限位槽；57、第二柱；58、中心柱；581、滑槽；59、限位件；591、第四弹性件；6、连接绳；7、压力传感器；8、薄壁钛管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1至图5所示，本发明的薄壁钛管水压试验工装，包括固定架1、移料机构、密封机构和下料机构。

如图1所示，固定架1包括两个平行设置的置料杆11，置料杆11具有沿其长度方向分布的多个置料位111，置料位111用于放置薄壁钛管8。

如图1所示，移料机构包括移料架21、第一驱动件22和多个转动杆23，移料架21位于两个置料杆11之间，移料架21上具有多个用于承载薄壁钛管8的移料位211，本实施例中，移料位211的数量与置料位111的数量相等；多个转动杆23与移料架21转动连接，转动杆23与转动轴24固定连接，转动轴24与设置在固定架1上的固定座25转动连接，第一驱动件22安装在固定架1上，第一驱动件22的输出端与其中一个转动轴24之间设有第一传动带26，分布于置料杆11的长度方向上的多个转动轴24之间设有第二传动带27；本实施例中，第一驱动件22为电机。由此通过第一驱动件22驱动移料架21转动，使移料架21将放置在置料杆11上的薄壁钛管8自置料杆11的输入端往输出端移动一个置料位111。

如图1所示，密封机构包括位于置料杆11输出端的第一座体31和第二座体32，第一座体31、第二座体32与置料杆11输出端的置料位111位于同一直线上，第一座体31与第二驱动件311传动连接，第二驱动件311用于驱动第一座体31沿薄壁钛管8的长度方向移动，第二座体32与第三驱动件321传动连接，第三驱动件321用于驱动第二座体32沿薄壁钛管8的长度方向移动；本实施例中，第二驱动件311和第三驱动件321为气缸，当然，第二驱动件311和第三驱动件321也可以选用电动推杆、液压缸等直线驱动装置。

如图2和图3所示，第一座体31具有放置槽312，第二座体32具有放置口322和通水口323，放置槽312与放置口322朝向彼此，放置槽312和放置口322用于安装薄壁钛管8，放置槽312朝向放置口322的侧壁开设有通气口313。

如图3所示，放置口322和通水口323通过连通腔体324相互连通，连通腔体324内放置有密封球5，密封球5与第二座体32之间设有连接绳6，第二座体32内设有用于缠绕连接绳6的绞轮33，密封球5的材质为弹性材料，本实施例中，密封球5的材质为橡胶，密封球5能够伸入薄壁钛管8内，对薄壁钛管8进行密封，绞轮33用于通过连接绳6回收密封球5；连通腔体324内设有压力传感器7，压力传感器7用于检测连通腔体324的压力。

如图1至图3所示，放置口322的内侧壁具有沿薄壁钛管8的长度方向分布的多个凸出环325，凸出环325用于对薄壁钛管8进行固定；多个凸出环325背离放置槽312的方向设有密封圈326，凸出环325和密封圈326的材质为弹性材料，密封圈326用于对薄壁钛管8的端部进行限位，并起到密封的作用，本实施例中，凸出环325和密封圈326的材质为橡胶；第二座体32在连通腔体324设有抵靠部34，抵靠部34位于密封圈326背离放置槽312的方向，抵靠部34设有沿置料杆11的长度方向延伸的抵靠轴341。抵靠部34用于在密封球5回收时对其进行限位，抵靠轴341用于保证连接绳6伸出和收回时的流畅性。

如图2至图4所示，密封球5内包括与其一体成型的第一板51和第二板52，第一板51和第二板52之间设有第一弹性件53，本实施例中，第一弹性件53为拉簧，第一板51和第二板52将密封球5分隔为第一腔室510、中间腔室530和第二腔室520，第一腔室510、中间腔室530和第二腔室520由放置槽312往放置口322的方向依次排布；第一腔室510设有与第一板51沿薄壁钛管8的长度方向限位滑动连接的第一调节件54，第一调节件54与第一板51之间设有第二弹性件541，第二腔室520设有与第二板52沿薄壁钛管8的长度方向限位滑动连接的第二调节件55，第二调节件55与第二板52之间设有第三弹性件551，本实施例中，第二弹性件541和第三弹性件551为压簧。

如图2至图4所示，第一板51设有朝向第二板52延伸的第一柱56，第二板52设有朝向第一板51延伸的第二柱57，第二柱57上设有朝向第一柱56延伸的中心柱58，中心柱58具有沿其长度方向延伸的滑槽581，滑槽581与限位件59滑动配合，限位件59与第二柱57之间设有第四弹性件591，第一柱56具有适于限位件59伸入的限位槽561，限位件59伸入限位槽561的端面自放置口322往放置槽312方向向下倾斜。

如图2至图5所示，第一调节件54自第一腔室510延伸至中间腔室530，并与限位件59相互抵靠，限位件59与第一调节件54的抵靠面由放置槽312往放置口322方向向下倾斜，第二调节件55自第二腔室520延伸至中间腔室530，并且能够抵推第一板51。

通过通水口323往薄壁钛管8内通入试验水时，试验水经由连通腔体324将具有柔性的密封球5推入薄壁钛管8内，密封球5自放置口322往放置槽312方向移动。此时限位件59伸入限位槽561内，限位件59与第一调节件54相互抵靠，第一弹性件53的弹力无法释放，密封球5的横截面呈沿薄壁钛管8的长度方向拉伸的椭圆状，密封球5与薄壁钛管8的内侧壁接触。

直至密封球5到达放置槽312朝向放置口322的侧壁时，放置槽312朝向放置口322的侧壁作用于密封球5，使第一调节件54往第二调节件55的方向移动，并推动限位件59上移，使限位件59从限位槽561中逐渐脱出，解除第一板51和第二板52之间的限位，使第一板51和第二板52能够在第一弹性件53的拉动下相互靠近，使密封球5往竖直方向拉伸，与薄壁钛管8的内侧壁抵触更紧密，起到密封效果。该过程装拆方便，降低试验过程中容易对薄壁钛管8造成磕碰或变形的风险，保证管件质量，并且装拆过程省时省力、操作简便，能够实现流水化作业，提高检测效率。

检测后，通过绞轮33将密封球5回收，当密封球5移动至抵靠部34时，抵靠部34作用于密封球5，使第二调节件55往第一调节件54的方向移动，并抵推第一板51，通过第一板51推动第一调节件54复位。

如图1所示，下料机构包括位于置料杆11的输出端的收集架42，置料杆11与收集架42之间设有输送架41。经检测后的薄壁钛管8能够通过输送架41进入收集架42。

实施例二

如图1所示，本实施例与实施例一相比，输送架41包括自上至下依次分布的第一输送面411和第二输送面412，第一输送面411和第二输送面412分别由置料杆11往收集架42的方向向下倾斜设置，收集架42包括自上至下依次分布的第一收集面421和第二收集面422，第一输送面411能够与第一收集面421相对应，第二输送面412能够与第二收集面422相对应；下料机构还包括第四驱动件，第四驱动件与输送架41传动连接，第四驱动件用于驱动输送架41沿输送架41的高度方向移动，本实施例中，第四驱动件为气缸，当然，第四驱动件也可以选用电动推杆、液压缸等直线驱动装置。

实施例一中，经过检测后的薄壁钛管8分为合格工件和不合格工件，需要分别进行收集。为此，本实施例将输送架41和收集架42分别设置为双层结构，初始状态下，第一输送面411的两端分别与置料杆11和第一收集面421相接，经检测合格的工件能够通过第一输送面411进入第一收集面421；当检测出薄壁钛管8为不合格工件时，第四驱动件驱动输送架41上移，使第二输送面412的两端分别与置料杆11和第二收集面422相接，经检测不合格的工件能够通过第二输送面412进入第二收集面422；由此实现合格工件和不合格工件的分类收集，结构简单，易于实现。

本实施例的其余内容可参照实施例一，此处不再进行赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，包括：

固定架（1），包括两个置料杆（11），所述置料杆（11）具有沿其长度方向分布的多个置料位（111），所述置料位（111）用于放置薄壁钛管（8）；

移料机构，包括位于两个所述置料杆（11）之间的移料架（21），所述移料架（21）上具有多个用于承载所述薄壁钛管（8）的移料位（211），所述移料架（21）与第一驱动件（22）传动连接，所述第一驱动件（22）用于驱动所述移料架（21）转动；

密封机构，包括位于所述置料杆（11）的输出端的第一座体（31）和第二座体（32），所述第一座体（31）与第二驱动件（311）传动连接，所述第二驱动件（311）用于驱动所述第一座体（31）移动，所述第二座体（32）与第三驱动件（321）传动连接，所述第三驱动件（321）用于驱动所述第二座体（32）移动，所述第一座体（31）具有放置槽（312），所述第二座体（32）具有放置口（322）和通水口（323），所述放置槽（312）与所述放置口（322）朝向彼此，所述放置槽（312）和所述放置口（322）用于安装所述薄壁钛管（8），所述放置口（322）和所述通水口（323）通过连通腔体（324）相互连通，所述连通腔体（324）内放置有密封球（5），所述密封球（5）与所述第二座体（32）之间设有连接绳（6），所述密封球（5）的材质为弹性材料；

下料机构，包括位于所述置料杆（11）的输出端的收集架（42），所述置料杆（11）与所述收集架（42）之间设有输送架（41）。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述放置槽（312）朝向所述放置口（322）的侧壁开设有通气口（313）。

3.根据权利要求2所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述放置口（322）的内侧壁具有沿所述薄壁钛管（8）的长度方向分布的多个凸出环（325），多个所述凸出环（325）背离所述放置槽（312）的方向设有密封圈（326），所述凸出环（325）和所述密封圈（326）的材质为弹性材料；所述第二座体（32）在所述连通腔体（324）设有抵靠部（34），所述抵靠部（34）位于所述密封圈（326）背离所述放置槽（312）的方向，所述抵靠部（34）设有沿所述置料杆（11）的长度方向延伸的抵靠轴（341）。

4.根据权利要求3所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述密封球（5）内包括与其一体成型的第一板（51）和第二板（52），所述第一板（51）和所述第二板（52）之间设有第一弹性件（53），所述第一板（51）和所述第二板（52）将所述密封球（5）分隔为第一腔室（510）、中间腔室（530）和第二腔室（520），所述第一腔室（510）、所述中间腔室（530）和所述第二腔室（520）由所述放置槽（312）往所述放置口（322）的方向依次排布；

所述第一腔室（510）设有与所述第一板（51）沿所述薄壁钛管（8）的长度方向限位滑动连接的第一调节件（54），所述第一调节件（54）与所述第一板（51）之间设有第二弹性件（541），所述第二腔室（520）设有与所述第二板（52）沿所述薄壁钛管（8）的长度方向限位滑动连接的第二调节件（55），所述第二调节件（55）与所述第二板（52）之间设有第三弹性件（551）；

所述第一板（51）设有朝向所述第二板（52）延伸的第一柱（56），所述第二板（52）设有朝向所述第一板（51）延伸的第二柱（57），所述第二柱（57）上设有朝向所述第一柱（56）延伸的中心柱（58），所述中心柱（58）具有沿其长度方向延伸的滑槽（581），所述滑槽（581）与限位件（59）滑动配合，所述限位件（59）与所述第二柱（57）之间设有第四弹性件（591），所述第一柱（56）具有适于所述限位件（59）伸入的限位槽（561）；

所述第一调节件（54）自所述第一腔室（510）延伸至所述中间腔室（530），并与所述限位件（59）相互抵靠，所述限位件（59）与所述第一调节件（54）的抵靠面由所述放置槽（312）往所述放置口（322）方向向下倾斜，所述第二调节件（55）自所述第二腔室（520）延伸至所述中间腔室（530），并且能够抵推第一板（51）。

5.根据权利要求4所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述限位件（59）伸入所述限位槽（561）的端面自所述放置口（322）往所述放置槽（312）方向向下倾斜。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述第二座体（32）内设有用于缠绕所述连接绳（6）的绞轮（33），所述密封球（5）的材质为橡胶。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述连通腔体（324）内设有压力传感器（7）。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述输送架（41）包括自上至下依次分布的第一输送面（411）和第二输送面（412），所述收集架（42）包括自上至下依次分布的第一收集面（421）和第二收集面（422），所述第一输送面（411）能够与所述第一收集面（421）相对应，所述第二输送面（412）能够与所述第二收集面（422）相对应；所述下料机构还包括第四驱动件，所述第四驱动件与所述输送架（41）传动连接，所述第四驱动件用于驱动所述输送架（41）沿所述输送架（41）的高度方向移动。

9.根据权利要求8所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述第一输送面（411）和所述第二输送面（412）分别由所述置料杆（11）往所述收集架（42）的方向向下倾斜设置。

10.根据权利要求1至5任一项所述的一种薄壁钛管水压试验工装，其特征在于，所述移料机构还包括与所述移料架（21）转动连接的多个转动杆（23），所述转动杆（23）与转动轴（24）固定连接，所述转动轴（24）与设置在所述固定架（1）上的固定座（25）转动连接，所述第一驱动件（22）的输出端与其中一个所述转动轴（24）之间设有第一传动带（26），分布于所述置料杆（11）的长度方向上的多个所述转动轴（24）之间设有第二传动带（27）。