CN203720027U - 一种树脂基复合材料圆管密封实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体公开了一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，包括支撑筒体，在支撑筒体的两端连接螺帽，在螺帽的内部设置有压环，在支撑筒体中间的外圆、两个压环之间设置橡胶内衬，在橡胶内衬的外圆上套装待测圆管，在待测圆管外圆的两端设置套箍。在螺帽和套箍之间设置有垫圈，用螺栓将螺帽、套箍和垫圈连接。在支撑筒体的外圆中部形成环形凹槽，环形凹槽与轴向孔和径向孔连通。在支撑筒体一端圆形壁厚上分别形成有介质接口和压力传感器接口、并分别与轴向孔、径向孔连通。本实用新型结构简单、安装方便，能够在对被密封对象不施加轴向载荷的前提下进行密封，解决了轴向强度薄弱的筒体的强度考核及可靠性评估等问题。

Description

一种树脂基复合材料圆管密封实验装置

技术领域

本实用新型属于一种测试固体材料强度的设备，具体涉及一种树脂基复合材料圆管密封实验装置。

背景技术

复合材料具有良好的力学性能，密度小，耐腐蚀等优点，越来越广泛地运用于各个领域。其中，树脂基复合材料圆管的运用是较为普遍的。一般情况下，在对该类材料开展强度考核时，将复合材料作成条状试样，按照力学性能测试的方法对材料强度进行考核。但是现有技术的这种方法存在着明显的缺陷，就是该方法不能很好的模拟出圆管材料的实际受力情况，不能对材料和结构整体的性能给予考核。通常情况下，可采用液压形式加载进行极限强度或持久强度的考核，然而，针对于树脂基复合材料的圆管，在进行表面处理之前，表面含有大量细微孔隙，不能直接与水、油等液压介质直接接触，否则在较低压力下介质便通过气孔破坏管壁。 

对于许多该类圆管其各向异性明显，往往周向强度很高而轴向强度很低，如果对该类圆管进行爆破或保压试验，即要求密封时轴向自由，不能承受轴向载荷，针对于上述问题，常规的实验装置并没有有效的解决办法。

实用新型内容

本实用新型为解决树脂基复合材料圆管在非液压介质中进行保压实验这一问题而提出，其目的是提供一种树脂基复合材料圆管密封实验装置。

本实用新型的技术方案是：一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，包括支撑筒体，在支撑筒体的两端分别用螺纹连接有螺帽，在螺帽的内部设置有压环，在支撑筒体的中间部分的外圆、两个压环之间设置有圆筒形的橡胶内衬，在橡胶内衬的外圆上套装入待测圆管，在待测圆管外圆的两端分别设置有套箍。在螺帽和套箍之间设置有垫圈，用螺栓将螺帽、套箍和垫圈连接在一起。在支撑筒体的外圆中间部分的直径小于最大外圆直径、其空间部分形成环形凹槽，环形凹槽与轴向孔和径向孔连通。

所述的支撑筒体的内径为阶梯孔，在支撑筒体一端圆形壁厚上分别形成有介质接口和压力传感器接口，介质接口和压力传感器接口相距180度、并分别与轴向孔、径向孔连通。

在支撑筒体的最大外圆的两端分别形成圆凸起和装配凹槽，在橡胶内衬的两端分别形成圆凹槽和装配凸起，圆凸起和圆凹槽配合，装配凹槽和装配凸起配合。

所述的橡胶内衬由耐腐蚀、耐挤压的橡胶材料制成、外表面光滑、侧壁无模具合口。

本实用新型结构简单、安装方便，橡胶内衬的自紧密封，压力越大、密封越强，橡胶内衬不仅能够耐压、耐腐蚀，而且有良好的延伸率，试验件破坏时，橡胶材料通过变形增大空间，化解内压，不导致液压介质大量溢出。对被密封对象不施加轴向载荷的前提下进行密封，解决了轴向强度薄弱的筒体的强度考核及可靠性评估等问题。

附图说明

图1 是本实用新型的结构主视图；

图2 是本实用新型的右视图；

图3 是图1的A部分中的支撑筒体的部分放大图；

图4 是图1的A部分中的橡胶内衬的部分放大图。

      其中：

        1  支撑筒体             2  螺帽

        3  压环                    4  橡胶内衬

        5  套箍                    6  垫圈

        7  螺栓                    8  介质接口

        9  压力传感器接口   10 轴向孔

        11 径向孔                 12 环形凹槽

        13 圆凸起                14 装配凹槽

        15 圆凹槽                 16 装配凸起

        17 待测圆管。

具体实施方式

以下，参照附图及实施例对本实用新型一种树脂基复合材料圆管密封实验装置进行详细的说明：

如图1～4所示，一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，包括支撑筒体1，在支撑筒体1的两端分别用螺纹连接有螺帽2，在螺帽2的内部设置有压环3，在支撑筒体1的中间部分的外圆、两个压环3之间设置有圆筒形的橡胶内衬4，在橡胶内衬4的外圆上套装入待测圆管17，在待测圆管17外圆的两端分别设置有套箍5，在螺帽2和套箍5之间设置有垫圈6，用螺栓7将螺帽2、套箍5和垫圈6连接在一起。

支撑筒体1的内径为阶梯孔，在支撑筒体1一端圆形壁厚上分别形成有介质接口8和压力传感器接口9，介质接口8和压力传感器接口9相距180度、并分别与轴向孔10、径向孔11连通。

在支撑筒体1的外圆中间部分的直径小于最大外圆直径、其空间部分形成环形凹槽12，环形凹槽12与径向孔11连通。

在支撑筒体1的最大外圆的两端分别形成圆凸起13和装配凹槽14，在橡胶内衬4的两端分别形成圆凹槽15和装配凸起16。圆凸起13和圆凹槽15配合，装配凹槽14和装配凸起16配合。

其中，装配凹槽14的表面要求光滑无明显加工刀痕，橡胶内衬4由耐腐蚀、耐挤压的橡胶材料制成，外表面光滑、侧壁无模具合口。任意一个压环3的高度方向的顶面与底面平行度不小于10μm，压环3的最大外径比待测圆管17内径小，但不超过0.05mm，所述的套箍5内径比待测圆管17的外径大0.1mm左右，用于限制密封段筒体变形过大。

在压环3的外端面形成两个用于拆装的工艺螺孔。

本实用新型的使用方法包括以下步骤：

（i）将橡胶内衬4套装入支撑筒体1上，使两端的圆凸起13和圆凹槽15配合，装配凹槽14和装配凸起16配合。

（ⅱ）将待测圆管17套在橡胶内衬4的外圆上。

（ⅲ）将两个压环3套入待测圆管17的两端，并压在橡胶内衬4上，调整待测圆管17的位置，使待测圆管17两端的压环3露出相等长度。

（ⅳ）将套箍5和垫圈6套在待测圆管17的外圆上，螺帽2拧在支撑筒体1两端，并利用弯头扳手将螺帽2拧紧。

（ⅴ）用螺栓7将螺帽2、套箍5和垫圈6拧紧。

（ⅵ）将液压介质输入设备接入介质接口8，将压力传感器接入压力传感器接口9。

（ⅶ）通过介质接口8、轴向孔10和径向孔11向环形凹槽12内通入液压介质，对待测圆管17进行爆破或者保压实验。

本实用新型结构简单、安装方便，橡胶内衬自紧密封，压力越大、密封越强，橡胶内衬不仅能够耐压、耐腐蚀，而且有良好的延伸率，试验件破坏时，橡胶材料通过变形增大空间，化解内压，不导致液压介质大量溢出。在对被密封对象不施加轴向载荷的前提下进行密封，解决了轴向强度薄弱的筒体的强度考核及可靠性评估等问题。

Claims (4)

1.一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，其特征在于：包括支撑筒体（1），在支撑筒体（1）的两端分别用螺纹连接有螺帽（2），在螺帽（2）的内部设置有压环（3），在支撑筒体（1）的中间部分的外圆、两个压环（3）之间设置有圆筒形的橡胶内衬（4），在橡胶内衬（4）的外圆上套装入待测圆管（17），在待测圆管（17）外圆的两端分别设置有套箍（5），在螺帽（2）和套箍（5）之间设置有垫圈（6），用螺栓（7）将螺帽（2）、套箍（5）和垫圈（6）连接在一起，在支撑筒体（1）的外圆中间部分的直径小于最大外圆直径、其空间部分形成环形凹槽（12），环形凹槽（12）与轴向孔（10）和径向孔（11）连通。

2.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，其特征在于：所述的支撑筒体（1）的内径为阶梯孔，在支撑筒体（1）一端圆形壁厚上分别形成有介质接口（8）和压力传感器接口（9），介质接口（8）和压力传感器接口（9）相距180度、并分别与轴向孔（10）、径向孔（11）连通。

3.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，其特征在于：在支撑筒体（1）的最大外圆的两端分别形成圆凸起（13）和装配凹槽（14），在橡胶内衬（4）的两端分别形成圆凹槽（15）和装配凸起（16），圆凸起（13）和圆凹槽（15）配合，装配凹槽（14）和装配凸起（16）配合。

4.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料圆管密封实验装置，其特征在于：所述的橡胶内衬（4）由耐腐蚀、耐挤压的橡胶材料制成、外表面光滑、侧壁无模具合口。