CN216483929U - 高压大口径焊接端阀门用试压工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于阀门测试技术领域，具体公开了一种高压大口径焊接端阀门用试压工装，旨在解决高压大口径焊接端阀门不方便夹持在试压机上、且连接夹持力小于试验压力所产生的推力的问题。该试压工装包括试压背板、拉杆、夹紧组件和锁紧件。该试压工装能够配合安装在高压大口径焊接端阀门的连接端，加强其结构强度的同时保证密封性，以便于将高压大口径焊接端阀门夹持在试压机上，并可减小试验压力所产生的推力，确保了试压机对阀门的夹持力大于试验压力所产生的推力，从而利用中、小型试压机即可对高压大口径焊接端阀门进行压力试验，并确保阀门的压力试验满足标准及用户要求，利于降低试验和维护成本，提高试验效率。

Description

高压大口径焊接端阀门用试压工装

技术领域

本实用新型属于阀门测试技术领域，具体涉及一种高压大口径焊接端阀门用试压工装。

背景技术

阀门是用来开闭管路、控制流向的管路附件，可用于控制油、空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门可按压力分类为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀和超高压阀，其中，高压阀是指公称压力PN为10.0～80.0MPa的阀门；阀门也可按口径分类为小口径阀门、中口径阀门、大口径阀门和特大口径阀门，其中，大口径阀门是指公称通径DN为350～1200mm的阀门。

阀门在工厂进行压力试验一般采用以下两种方式之一；第一种方式是通过试压机对阀门进行压力试验，试压机通过液压或螺杆将阀门夹持在试压机上，由试压机提供试验压力；第二种方式是在阀门两端安装试压盲板，再外接压力源对阀门进行压力试验。

上述第二种方式只适用于法兰连接端的阀门，对于高压大口径焊接端阀门，所需试压盲板生产成本高、安装难度大；同时，由于高压大口径焊接端阀门的连接端为焊接有袖管的结构，不方便夹持在试压机上，且中、小型试压机对高压大口径焊接端阀门的连接夹持力小于试验压力所产生的推力时，所以无法对其进行压力试验；因此，目前对于高压大口径焊接端阀门一般采用大型试压机进行压力试验。然而，大型试压机的采购成本高、周期长，维护成本也高，大大提高了高压大口径焊接端阀门压力试验的成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高压大口径焊接端阀门用试压工装，旨在解决高压大口径焊接端阀门不方便夹持在试压机上、且连接夹持力小于试验压力所产生的推力的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：高压大口径焊接端阀门用试压工装，包括试压背板、拉杆、夹紧组件和锁紧件；

所述试压背板的后端面为连接端面，其连接端面上设有凹环槽和凸环台，所述凸环台处于凹环槽所围范围之内，，且凹环槽与凸环台之间设置有密封结构；所述试压背板上设有试压孔，所述试压孔处于凸环台所围范围之内；所述拉杆包括拉杆主体，所述拉杆主体的前端上设有第一连接杆、后端上设有第二连接杆；

所述夹紧组件包括防松套圈和卡环部件，所述防松套圈的后端面上设有第一内台阶环，所述卡环部件的前端面上设有第二内台阶环，所述防松套圈的后端面与卡环部件的前端面相贴设置，且第一内台阶环与第二内台阶环共同围成一个环形槽；

所述夹紧组件与试压背板的连接端面相对应设置，所述拉杆通过第一连接杆与试压背板连接，所述拉杆的第二连接杆依次穿过防松套圈和卡环部件并与锁紧件连接。

进一步的是，所述试压孔、凸环台和凹环槽三者同轴。

进一步的是，所述拉杆至少为两根，并在试压背板的连接端面上均匀分布。

进一步的是，所述拉杆以试压孔的中心线为环形阵列中心呈环形阵列分布。

进一步的是，所述卡环部件包括对称设置的上半环和下半环，所述上半环与下半环彼此对应的端部上均设有连接部，任意相邻的两个连接部均通过拉紧螺栓连接固定。

进一步的是，所述卡环部件包括至少三个环体，各环体围成一圈，且任意相邻两个环体彼此对应的端部上均设有连接部，任意相邻的两个连接部均通过拉紧螺栓连接固定。

进一步的是，所述密封结构包括第一橡胶圈。

进一步的是，所述密封结构还包括活塞环和第二橡胶圈，所述活塞环套设在凸环台上，所述第一橡胶圈套接在活塞环上，所述第二橡胶圈套接在凸环台上并被活塞环的内壁面压紧。

进一步的是，所述活塞环包括环主体和设置在环主体后端上的活塞环法兰，所述第一橡胶圈套接在环主体上并被活塞环法兰的前端面和试压背板的后端面夹紧。

进一步的是，所述凸环台的外壁面上设有密封环槽，所述第二橡胶圈设置在密封环槽中。

本实用新型的有益效果是：通过带凹环槽的试压背板能够与阀门袖管的前端配合，并通过凹环槽与凸环台之间设置的密封结构能够在试压背板与阀门袖管配合连接后对连接部位进行密封，同时通过围成有环形槽的夹紧组件能够与阀门焊接端上的凸缘配合，并通过拉杆能够将安装在凸缘上的夹紧组件与安装在阀门袖管前端上的试压背板连接为整体，进而可加强高压大口径焊接端阀门的连接端的结构并保证密封性，以便于将高压大口径焊接端阀门夹持在试压机上，同时试压孔的直径小于阀门袖管的内径，因此能够减小试验压力所产生的推力，确保了试压机对阀门的夹持力大于试验压力所产生的推力，从而利用中、小型试压机即可对高压大口径焊接端阀门进行压力试验，并确保阀门的压力试验满足标准及用户要求，利于降低试验和维护成本，提高试验效率。

附图说明

图1是本实用新型的实施结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是高压大口径焊接端阀门的焊接端的剖视结构示意图；

图4是本实用新型与高压大口径焊接端阀门的焊接端装配后的结构示意图；

图中标记为：试压背板1、拉杆2、防松套圈3、卡环部件4、锁紧件5、第一橡胶圈6、活塞环7、第二橡胶圈8、拉紧螺栓9、试压机盲板11、阀门袖管31、凸缘32、阀门焊接端33。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“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，而不是指示或暗示所指的装置或部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实用新型的限制。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。

结合图1和图2所示，高压大口径焊接端阀门用试压工装，包括试压背板1、拉杆2、夹紧组件和锁紧件5；

所述试压背板1的后端面为连接端面，其连接端面上设有凹环槽和凸环台，所述凸环台处于凹环槽所围范围之内，且凹环槽与凸环台之间设置有密封结构；所述试压背板1上设有试压孔，所述试压孔处于凸环台所围范围之内；

所述拉杆2包括拉杆主体，所述拉杆主体的前端上设有第一连接杆、后端上设有第二连接杆；

所述夹紧组件包括防松套圈3和卡环部件4，所述防松套圈3的后端面上设有第一内台阶环，所述卡环部件4的前端面上设有第二内台阶环，所述防松套圈3的后端面与卡环部件4的前端面相贴设置，且第一内台阶环与第二内台阶环共同围成一个环形槽；

所述夹紧组件与试压背板1的连接端面相对应设置，所述拉杆2通过第一连接杆与试压背板1连接，所述拉杆2的第二连接杆依次穿过防松套圈3和卡环部件4并与锁紧件5连接。

结合图3和图4所示，该试压工装使用时，试压背板1通过凹环槽与阀门袖管31的前端配合，密封结构密封在凸环台与阀门袖管31之间，以确保该配合连接部位的密封性，防止试验介质泄漏；夹紧组件通过环形槽与阀门焊接端33上的凸缘32配合安装，具体为防松套圈3的第一内台阶环与凸缘32的前端配合、卡环部件4的第二内台阶环与凸缘32的后端配合；之后再通过拉杆2将夹紧组件与试压背板1连接为整体并拉紧，同时穿在第二连接杆上的防松套圈3和卡环部件4被锁紧件5压紧使得防松套圈3的后端面与卡环部件4的前端面紧贴在一起，进而可加强高压大口径焊接端阀门的连接端的结构并保证密封性，因此装配了试压工装的高压大口径焊接端阀门很方便就可夹持在试压机上进行压力试验，降低了安装难度，提高了装夹的稳固性，并可对高压大口径焊接端阀门的焊接部位及较薄的阀门袖管31进行保护。

试验过程中，试验介质作用在试压背板1的D₁至D₂区间的推力通过拉杆2、卡环部件4传递到阀门焊接端33的凸缘32上，此部分试验介质产生的推力不作用在试压机上，大大减小了试验介质对试压机的推力，确保压力试验的安全性。

根据阀门压力试验中介质推力公式F＝P×D²×π/4进行计算：采用该试压工装辅助高压大口径焊接端阀门进行压力试验时，试压机实际承受的试验介质产生的推力F＝P×D₁ ²×π/4，由于试压孔的直径D₁小于阀门袖管31的内径D₂，因此利用该试压工装辅助高压大口径焊接端阀门进行压力试验将试验压力P所产生的推力减小了△F，△F＝P×(D₂ ²-D₁ ²)×π/4；可见，利用该试压工装辅助高压大口径焊接端阀门进行压力试验，不仅便于将高压大口径焊接端阀门夹持在试压机上，而且能够确保试压机对阀门的夹持力大于试验压力所产生的推力，因此采用该试压工装辅助后，利用中、小型试压机即可对高压大口径焊接端阀门进行压力试验，并确保阀门的压力试验满足标准及用户要求，利于降低试验和维护成本，提高试验效率。

其中，试压背板1为该试压工装的主要部件之一，其主要用于与阀门袖管31的前端密封配合；试压背板1上的试压孔用于通试验介质，与试压机装配时，通常将试压机盲板11设置在试压孔的前端，如图4所示；阀门袖管31的前端通常被加工为焊接坡口结构，试压背板1上的凹环槽通常加工为与阀门袖管31的前端适配的锥形环槽结构，以防止阀门袖管31在内压及拉杆2的作用了下变形。试压背板1的结构可以为多种，优选为环形端盖结构；为了提高装配的稳固性，优选将试压孔、凸环台和凹环槽三者设为同轴的结构。

拉杆2主要用于将夹紧组件与试压背板1连接为整体并拉紧，拉杆2通常设置至少两根并均匀分布在试压背板1的连接端面上；为了提高连接的稳固性，以进一步加强结构，再结合图1和图2所示，使多根拉杆2以试压孔的中心线所在水平面呈上下对称分布；优选使多根拉杆2以试压孔的中心线为环形阵列中心呈环形阵列分布。

夹紧组件为试压工装的主要部件之一，其主要用于与阀门焊接端33上的凸缘32配合安装；防松套圈3主要用于配合安装在凸缘32的前端，以防止夹紧组件松动；卡环部件4主要用于配合安装在凸缘32的后端，以与防松套圈3配合将凸缘32夹住，防止夹紧组件出现松动、变形等问题，确保能够使凸缘32承受试压工装在压力试验时产生的拉力。

为了便于将卡环部件4安装到阀门焊接端33上，通常将其设计为分体式结构；优选如图2所述，所述卡环部件4包括对称设置的上半环和下半环，所述上半环与下半环彼此对应的端部上均设有连接部，任意相邻的两个连接部均通过拉紧螺栓9连接固定。

阀门焊接端33的尺寸较大时，通常还可将卡环部件4设置为包括至少三个环体的结构，各环体围成一圈，且任意相邻两个环体彼此对应的端部上均设有连接部，任意相邻的两个连接部均通过拉紧螺栓9连接固定。

密封结构主要用于密封在凸环台与阀门袖管31之间，以确保试压背板1与阀门袖管31配合部位的密封性；密封结构可以为多种，例如：密封件、密封圈等。

具体的，所述密封结构包括第一橡胶圈6。为了提高密封效果并方便装配，结合图1、图3和图4所示，所述密封结构还包括活塞环7和第二橡胶圈8，所述活塞环7套设在凸环台上，所述第一橡胶圈6套接在活塞环7上，所述第二橡胶圈8套接在凸环台上并被活塞环7的内壁面压紧。活塞环7用于辅助装配，确保第一橡胶圈6在装配时不被损坏。第一橡胶圈6和第二橡胶圈8用于将试验介质隔离在阀腔中，防止试验介质外漏。

在上述基础上，为了确保第一橡胶圈6在装配时不被阀门袖管31端部的焊接坡口切割损坏，优选将活塞环7设计为环主体和设置在环主体后端上的活塞环法兰，所述第一橡胶圈6套接在环主体上并被活塞环法兰的前端面和试压背板1的后端面夹紧。

为了便于安装第二橡胶圈8，再如图1所示，所述凸环台的外壁面上设有密封环槽，所述第二橡胶圈8设置在密封环槽中。

锁紧件5用于安装在拉杆2的第二连接杆上，以将拉杆2拉紧，同时使防松套圈3和卡环部件4紧密配合在一起；锁紧件5可以为多种，例如：螺钉、销钉、楔子、螺母等。

结合图3所示，装配试压工装时，阀门袖管31内孔d应进行加工，加工深度L应确保试压工装可以装入；阀门焊接端33上的凸缘32主要用于固定试压工装，且此凸缘32应能承受试压工装在压力试验时产生的拉力。

Claims (10)

1.高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：包括试压背板(1)、拉杆(2)、夹紧组件和锁紧件(5)；

所述试压背板(1)的后端面为连接端面，其连接端面上设有凹环槽和凸环台，所述凸环台处于凹环槽所围范围之内，且凹环槽与凸环台之间设置有密封结构；所述试压背板(1)上设有试压孔，所述试压孔处于凸环台所围范围之内；所述拉杆(2)包括拉杆主体，所述拉杆主体的前端上设有第一连接杆、后端上设有第二连接杆；

所述夹紧组件包括防松套圈(3)和卡环部件(4)，所述防松套圈(3)的后端面上设有第一内台阶环，所述卡环部件(4)的前端面上设有第二内台阶环，所述防松套圈(3)的后端面与卡环部件(4)的前端面相贴设置，且第一内台阶环与第二内台阶环共同围成一个环形槽；

所述夹紧组件与试压背板(1)的连接端面相对应设置，所述拉杆(2)通过第一连接杆与试压背板(1)连接，所述拉杆(2)的第二连接杆依次穿过防松套圈(3)和卡环部件(4)并与锁紧件(5)连接。

2.如权利要求1所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述试压孔、凸环台和凹环槽三者同轴。

3.如权利要求1所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述拉杆(2)至少为两根，并在试压背板(1)的连接端面上均匀分布。

4.如权利要求3所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述拉杆(2)以试压孔的中心线为环形阵列中心呈环形阵列分布。

5.如权利要求1所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述卡环部件(4)包括对称设置的上半环和下半环，所述上半环与下半环彼此对应的端部上均设有连接部，任意相邻的两个连接部均通过拉紧螺栓(9)连接固定。

6.如权利要求1所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述卡环部件(4)包括至少三个环体，各环体围成一圈，且任意相邻两个环体彼此对应的端部上均设有连接部，任意相邻的两个连接部均通过拉紧螺栓(9)连接固定。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述密封结构包括第一橡胶圈(6)。

8.如权利要求7所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述密封结构还包括活塞环(7)和第二橡胶圈(8)，所述活塞环(7)套设在凸环台上，所述第一橡胶圈(6)套接在活塞环(7)上，所述第二橡胶圈(8)套接在凸环台上并被活塞环(7)的内壁面压紧。

9.如权利要求8所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述活塞环(7) 包括环主体和设置在环主体后端上的活塞环法兰，所述第一橡胶圈(6)套接在环主体上并被活塞环法兰的前端面和试压背板(1)的后端面夹紧。

10.如权利要求8所述的高压大口径焊接端阀门用试压工装，其特征在于：所述凸环台的外壁面上设有密封环槽，所述第二橡胶圈(8)设置在密封环槽中。

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