CN207120404U - 一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢管的水压试验技术领域，尤其涉及一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，所述角向密封组件的模具包括下压模、开口环形带、上压模，所述下压模设有内止口，所述角向密封座与下压模的内止口配合，所述上压模与角向密封座的内止口配合，且在角向密封座的角向环形槽内设置有开口环形带，所述开口环形带与角向环形槽的外环面贴合。通过采用本实用新型的角向密封组件的模具，实现了角向密封组件中角向密封圈与角向密封座的一体化结合，解决了高压钢管水压试验中角向密封组件制造的关键技术问题。

Description

一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具

技术领域

本实用新型属于钢管的水压试验技术领域，尤其涉及一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具。

背景技术

钢管是应用范围非常广泛的一种管材，它一般是由优质碳素钢、合金结构钢或不锈钢等材料制造而成。在许多需要使用钢管的场合，都对钢管耐压性能提出要求。为了保证钢管的耐压性能要求，钢管在制造厂出厂前需要进行耐压性能试验。通常对于压力要求较低的钢管，可以采用气压试验来检测其是否满足要求，而对于压力要求较高的钢管，则一般采用进行水压试验进行检测。

在钢管制造厂，钢管的水压试验一般是在钢管水压试验机上进行的。在做水压试验时，需要对钢管的两端进行密封。通常，钢管两端的密封有端面密封和径向密封两种。对于高压钢管，当试验压力较高或钢管的壁厚较薄时，由于钢管内部的高压，如采用端面密封容易导致钢管两端外涨变形。为了避免此问题，一般对于高压钢管是采用径向密封结构形式，具体结构如图7所示。

当钢管在钢管水压试验机上进行试压时，先由送料机构将钢管送至试压中心位置，然后由夹紧机构将钢管夹紧，接着试压中心两端的密封模具向钢管方向前进并分别套入钢管的两端，通过向两端密封的钢管注满水(或乳化液)，而后加压到一定的压力值，观察钢管能否保持住压力，从而确定此钢管是否能够达到相应的耐压等级。

但是，现有的径向密封技术存在着长期以来一直没有解决的水压试验“盲区”。即在采用现有技术中的径向密封结构进行高压钢管的水压试验时，由于径向密封盘是套在钢管的外圆上的，导致钢管两端有一段外圆做不到水压，且由于钢管定位到试压中心时有一定的轴向位置误差，同时考虑每批钢管的长度尺寸也有一定的误差，因此为保证水压试验的可靠性，径向密封盘套进钢管的深度需要考虑一定的安全裕量，这就导致钢管两端做不到水压试验的长度较长，即在钢管上形成一段较长的无法做水压试验的“盲区”。

实用新型内容

针对上述问题，现设计了一种高压钢管水压试验用的角向密封组件，并针对该角向密封组件设计了一种用于制作该角向密封组件的模具。

所设计的角向密封组件包括角向密封座、角向密封圈，且所述角向密封座设有与钢管端部配合的内止口，在所述内止口的斜角方向开挖有角向环形槽，在所述角向环形槽内设置有所述角向密封圈，在角向密封圈上设有与钢管端部配合的内止口，且角向密封圈的外环面与所述角向环形槽的外环面之间设置有用于对角向密封圈进行外部加压的环形空隙。其中，角向密封座的角向环形槽上设置有角向密封圈的加压口，通过加压口对环形空隙内部进行加压，从而形成了密封所需的压力。角向密封组件的两种具体结构见图4及图5。

上述角向密封组件在高压钢管水压试验中的应用如图6所示，图中角向密封组件的一端与钢管的头部配合，另一端设置在导向密封座中且可沿钢管的轴线方向前后滑动，同时推力弹簧、预紧螺钉使得角向密封组件在与钢管的安装过程中较好地贴合，并有效补偿了钢管的的轴向位置误差和钢管的长度误差。另外径向密封圈的外环面与所述径向环形槽的外环面之间设置有用于对径向密封圈进行外部加压的环形空隙，且在导向密封座的径向环形槽上设置有径向密封圈的加压口，通过加压口对环形空隙内部进行加压，从而形成了导向密封座与可滑动的角向密封座之间的较好密封。工作时，向导向密封座上设置的注水口注入压力水，压力水通过角向密封座的进水口进入钢管；在角向密封圈的加压口及径向密封圈的加压口注入压力水。另外钢管两端的密封结构可设置成相同的密封结构。

上述技术方案的实施可以使得钢管水压试验时的盲区大幅度减少。

但是，本技术方案实施过程中涉及到其中的关键部件——角向密封组件，由于该角向密封组件包括角向密封座、角向密封圈，而角向密封圈设置在角向密封座的角向环形槽内，如果将角向密封圈单独制作好后再装到角向密封座中，由于角向环形槽的槽口较小，所以安装非常困难，如采用常规安装还容易损坏角向密封圈。为了解决这一问题，设计了一种用于制作该角向密封组件的模具，其构思是先将角向密封座单独制作好，但角向密封圈不是通过预先制作好的，而是采用一套橡胶模具，将角向密封座安装到模具中，然后将橡胶原料通过模具压制或浇制进角向密封座中，最终形成一体化结合的角向密封座与角向密封圈的角向密封组件。具体的技术方案如下：

一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，包括下压模、开口环形带、上压模，所述下压模设有内止口，所述角向密封座与下压模的内止口配合，所述上压模与角向密封座的内止口配合，且在角向密封座的角向环形槽内设置有开口环形带，所述开口环形带与角向环形槽的外环面贴合。

为了使得橡胶原料压制或浇制进角向密封座后，开口环形带比较容易地取出，在所述开口环形带的开口部处设有弯钩部，且所述弯钩部位于角向密封座的角向环形槽上设置的角向密封圈的加压口处。

上述模具在使用时，先将角向密封座安装到下压模中，然后在角向密封座的角向环形槽内安装定位好开口环形带，并在角向环形槽内预充填橡胶原料，再用上压模加压，压制完成后，拆开模具，并将开口环形带从角向环形槽上设置的角向密封圈的加压口处抽离，最终形成一体化的角向密封组件。

为了使得开口环形带安装到角向环形槽内时有较好的定位，在所述角向环形槽的外环面上还设置有环形定位槽，所述开口环形带镶嵌于所述环形定位槽内，这样的改进使得在压制橡胶的过程中，开口环形带不会移位。

优选地，为了在橡胶压制完成后，开口环形带能容易地抽离，防止开口环形带与橡胶粘合，在开口环形带表面涂有一层橡胶脱模剂。

上述技术方案中，开口环形带可以为弹性钢带、紫铜带等，也可以是具有较好抗拉强度的耐热性的软带如四氟带等。

采用上述模具，可使得角向密封圈在压模的压制下，实现角向密封圈与角向密封座的一体化结合，且角向密封圈的外环面与角向环形槽的外环面之间的环形空隙是通过将开口环形带从一体化结合的角向密封座与角向密封圈之间抽拉出来后形成的。

本实用新型的有益效果是：通过采用本实用新型的用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，实现了角向密封组件中角向密封圈与角向密封座的一体化结合，解决了高压钢管水压试验中角向密封组件制造的关键技术问题，进而实现了高压钢管水压试验中盲区的大幅度缩减。

附图说明

图1是高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具结构示意图；

图2是角向密封座上带有环形定位槽时，其角向密封组件的模具结构示意图；

图3是角向密封组件的模具中，开口环形带的结构示意图；

图4是角向密封圈与角向密封座一体化结构示意图；

图5是角向密封座上带有环形定位槽时，角向密封圈与角向密封座一体化结构示意图；

图6是角向密封组件在钢管水压试验中的应用示意图；

图7是现有技术中的径向密封结构。

图中：1、钢管，2、O形圈，3、角向密封圈，3-1、角向密封圈的内止口，4、角向密封座，4-1、角向密封座的内止口，4-2、角向环形槽，5、径向密封圈，6、导向密封座，7、推力弹簧，8、预紧螺钉；

图中：A为角向密封圈的加压口，B为径向密封圈的加压口，C为注水口；D为进水口；

图中：10、径向密封件，11、密封盘，12、单向阀；

图中：30、下压模，31、开口环形带，31-1、开口环形带的开口部，32、上压模。

具体实施方式

下面，结合实施例，对本实用新型进行进一步的说明。

如图1至5所示，为一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具的实施例，该模具包括下压模30、开口环形带31、上压模32，所述下压模30设有内止口，所述角向密封座4与下压模30的内止口配合，所述上压模32与角向密封座4的内止口4-1配合，且在角向密封座4的角向环形槽4-2内设置有开口环形带31，所述开口环形带31与角向环形槽4-2的外环面贴合。

为了使得橡胶原料压制或浇制进角向密封座4后，开口环形带31比较容易地取出，在所述开口环形带31的开口部31-1处设有弯钩部，且所述弯钩部位于角向密封座4的角向环形槽4-2上设置的角向密封圈的加压口处。

上述模具在使用时，先将角向密封座4安装到下压模30中，然后在角向密封座4的角向环形槽4-2内安装定位好开口环形带31，并在角向环形槽4-2内预充填橡胶原料，再用上压模32加压，压制完成后，拆开模具，并将开口环形带31从角向环形槽4-2上设置的角向密封圈3的加压口处抽离，最终形成一体化的角向密封组件。

为了使得开口环形带31安装到角向环形槽4-2内时有较好的定位，在所述角向环形槽4-2的外环面上还设置有环形定位槽，所述开口环形带31镶嵌于所述环形定位槽内，这样的改进使得在压制橡胶的过程中，开口环形带31不会因为橡胶的流动而产生移位。

优选地，为了在橡胶压制完成后，开口环形带31能容易地抽离，防止开口环形带与橡胶粘合，在安装开口环形带时，在开口环形带31表面涂有一层橡胶脱模剂。

上述实施例中，开口环形带31选用弹性钢带、紫铜带或四氟带。

Claims (8)

1.一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，所述角向密封组件包括角向密封座、角向密封圈，且所述角向密封座设有与钢管端部配合的内止口，在所述内止口的斜角方向开挖有角向环形槽，在所述角向环形槽内设置有所述角向密封圈，在角向密封圈上设有与钢管端部配合的内止口，且角向密封圈的外环面与所述角向环形槽的外环面之间设置有用于对角向密封圈进行外部加压的环形空隙，其特征是：所述用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具包括下压模、开口环形带、上压模，所述下压模设有内止口，所述角向密封座与下压模的内止口配合，所述上压模与角向密封座的内止口配合，且在角向密封座的角向环形槽内设置有开口环形带，所述开口环形带与角向环形槽的外环面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：所述开口环形带的开口部处设有弯钩部，且所述弯钩部位于角向密封座的角向环形槽上设置的角向密封圈的加压口处。

3.根据权利要求1所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：在所述角向环形槽的外环面上还设置有环形定位槽，所述开口环形带镶嵌于所述环形定位槽内。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：所述开口环形带表面涂有一层橡胶脱模剂。

5.根据权利要求4所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：所述开口环形带为紫铜带。

6.根据权利要求4所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：所述开口环形带为弹性钢带。

7.根据权利要求4所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：所述角向密封圈通过所述压模压制在角向密封座内且与角向密封座一体化结合。

8.根据权利要求7所述的一种用于制作高压钢管水压试验用的角向密封组件的模具，其特征是：通过将开口环形带从角向密封座的角向密封圈加压口中抽拉出来，在角向密封圈的外环面与所述角向环形槽的外环面之间形成用于对角向密封圈进行外部加压的环形空隙。