CN220819687U - 一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型螺母螺栓拧紧装置，包括液压加载系统、加热系统、压盘结构和模拟法兰，所述压盘结构固定连接在液压加载系统和上固定横梁上，所述加热系统设于压盘结构上，所述模拟法兰设于压盘结构上，所述模拟法兰上放置有模拟垫片；所述压盘结构包括上压盘和下压盘，所述上压盘和下压盘结构相同。本实用新型属于密封垫片试验技术领域，具体是指一种可实时监控测试垫片应力变化全过程，并可测量垫片在恒温阶段蠕变变形量，自动记录全过程应力应变数据并绘制测试曲线和计算结果，从而更为准确全面地评价垫片高温蠕变松弛性能，具有智能化、高精度、全自动的特点，排除人为因素影响的密封垫片高温蠕变松弛试验装置。
Description
技术领域
本实用新型属于密封垫片试验技术领域，具体是指一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置。
背景技术
垫片在长时间恒定应力作用下变形量不断增加的现象称为垫片的蠕变。垫片的应力松弛是垫片在初始压紧力作用下,经过一定的时间所产生的垫片的应力逐渐降低的现象。垫片的松弛实际上就是垫片材料蠕变的另一种形式,它们是相互作用、相互依赖的。在高温工况下,随着时间的不断增加,垫片材料产生老化,热失重增加,垫片的蠕变逐渐增大；同时加工制造过程中形成的垫片内应力逐渐释放,使垫片产生应力松弛；蠕变松弛的相互影响和共同作用导致垫片表面的残余应力逐渐越小,如果残余应力小到低于垫片的工作密封比压,就会产生泄漏现象。蠕变松弛率的大小实际上反映了工况条件下垫片表面保持残余压紧应力的能力。目前，国内外垫片(材料)蠕变松弛性能测试标准采用的均为应力螺栓法，如GB/T 12621-2008《管法兰用垫片应力松弛试验方法》、ASTM F38-18《Standard TestMethods for Creep Relaxation of a Gasket Material》等。
该方法中规定的实验装置需使用专用应力螺栓，结合千分表对垫片载荷(应力)进行标定，原装置用加力杆拧紧螺母十分费力且所用的应力螺栓制作工艺非常复杂，产品出厂时需进行严格标定，应力螺栓随着使用会发生性能变化，目前几乎没有外部计量机构能进行检定校准，应力螺栓法只能人工从千分表上读取应变数据再通过计算转换为应力值或应力松弛率，无法对整个测试过程(如加热阶段、保温阶段、降温阶段)的应力变化情况进行自动实时监控并自动记录，测试精度和准确性受人为因素影响较大。
实用新型内容
为了解决上述难题，本实用新型提供了一种可实时监控测试垫片应力变化全过程，并可测量垫片在恒温阶段蠕变变形量，自动记录全过程应力应变数据并绘制测试曲线和计算结果，从而更为准确全面地评价垫片高温蠕变松弛性能，具有智能化、高精度、全自动的特点，排除人为因素影响的密封垫片高温蠕变松弛试验装置。
为了实现上述功能，本实用新型采取的技术方案如下：一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，包括液压加载系统、加热系统、压盘结构和模拟法兰，所述压盘结构固定连接在液压加载系统和上固定横梁上，所述压盘结构包括上压盘和下压盘，所述加热系统设于压盘结构上，所述模拟法兰设于压盘结构上，所述模拟法兰上放置有模拟垫片；所述压盘结构包括上压盘和下压盘，所述上压盘和下压盘结构相同。
所述液压加载系统包括液压油缸、位移传感器和载荷传感器，所液压油缸固定在地面上，所述下压盘通过支座固定在液压油缸上，所述上压盘安装在上固定横梁上，所述载荷传感器安装在上压盘上，所述位移传感器通过支座、垫块和调节螺钉固定在上压盘和下压盘周围。
优选地，所述加热系统包括温度传感器、冷却盘、隔热盘和加热盘，所述冷却盘设于下压盘上，所述隔热盘设于冷却盘上，所述加热盘设于隔热盘上，所述温度传感器位于上压盘和下压盘之间。
优选地，所述液压加载系统、加热系统上连接有数据采集系统，所述数据采集系统与温度传感器、载荷传感器、位移传感器通过数据线相连。
优选地，所述数据采集系统上连接有控制主机，所述控制主机通过控制总线与数据采集系统、液压加载系统、加热系统相连，通过测试软件控制各个系统协同工作。
优选地，所述模拟法兰密封面硬度应不小于45HRC，粗糙度应在3.2μm～6.3μm范围内。
所述冷却盘、隔热盘、加热盘与模拟法兰通过内部螺栓叠加相连形成一整体。
本实用新型采取上述结构取得有益效果如下：本实用新型提供的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，通过编程实现自动加(卸)载、自动升(降)温、自动测量计算，可实时监控测试全过程垫片应力变化情况，并可测量垫片在恒温阶段蠕变变形量，自动记录全过程应力应变数据并绘制测试曲线和计算结果，具有操作方便、可靠性高、精度高、自动化和智能化的特点。
附图说明
图1为现有技术中的GB/T 12621-2008方法A试验装置图；
图2为现有技术中的GB/T 12621-2008方法B试验装置图；
图3为本实用新型一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置的整体结构图。
其中，1、数据采集系统，2、温度传感器，3、载荷传感器，4、位移传感器，5、模拟垫片，6、液压油缸，7、冷却盘，8、隔热盘，9、加热盘，10、模拟法兰，11、控制主机，12、压盘结构，13、加热系统，14、液压加载系统，15、下压盘，16、上压盘。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。
如图1-3所示，本实用新型一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，包括液压加载系统14、加热系统13、压盘结构12和模拟法兰10，压盘结构12固定连接在液压加载系统14和上固定横梁上，加热系统13设于压盘结构12上，模拟法兰10设于压盘结构12上，模拟法兰10上放置有模拟垫片5；压盘结构12包括上压盘16和下压盘15，上压盘16和下压盘15结构相同。
液压加载系统14包括液压油缸6、位移传感器4和载荷传感器3，所液压油缸6固定在地面上，下压盘15通过支座固定在液压油缸6上，上压盘16安装在上固定横梁上，载荷传感器3安装在上压盘16上，位移传感器4通过支座、垫块和调节螺钉固定在上压盘16和下压盘15周围。
加热系统13包括温度传感器2、冷却盘7、隔热盘8和加热盘9，冷却盘7设于下压盘15上，隔热盘8设于冷却盘7上，加热盘9设于隔热盘8上，温度传感器2位于上压盘16和下压盘15之间，冷却盘7、隔热盘8、加热盘9与模拟法兰10通过内部螺栓叠加相连形成一整体。
液压加载系统14、加热系统13上连接有数据采集系统1，数据采集系统1与温度传感器2、载荷传感器3、位移传感器4通过数据线相连。
数据采集系统1上连接有控制主机11，控制主机11通过控制总线与数据采集系统1、液压加载系统14、加热系统13相连。
模拟法兰10密封面硬度应不小于45HRC，粗糙度应在3.2μm～6.3μm范围内。
具体使用时，将模拟垫片5装载到模拟法兰10上，通过控制主机11控制加载系统(载荷传感器3、位移传感器4、液压油缸6)按设定的载荷及加载速率进行加载；通过控制主机11控制加热系统13(温度传感器2、冷却盘7、隔热盘8、加热盘9)将按设定温度及升温速率进行加热，保温；在规定的测试时间内，数据采集系统1通过温度传感器2、载荷传感器3、位移传感器4实时采集温度、载荷、位移等数据，并通过数据线传输至控制主机11；试验结束后卸载、降温，通过控制主机11进行数据处理、计算结果、绘制测试曲线。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：包括液压加载系统(14)、加热系统(13)、压盘结构(12)和模拟法兰(10)，所述压盘结构(12)固定连接在液压加载系统(14)和上固定横梁上，所述加热系统(13)设于压盘结构(12)上，所述模拟法兰(10)设于压盘结构(12)上，所述模拟法兰(10)上放置有模拟垫片(5)；所述压盘结构(12)包括上压盘(16)和下压盘(15)，所述上压盘(16)和下压盘(15)结构相同。
2.根据权利要求1所述的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：所述液压加载系统(14)包括液压油缸(6)、位移传感器(4)和载荷传感器(3)，所液压油缸(6)固定在地面上，所述下压盘(15)通过支座固定在液压油缸(6)上，所述上压盘(16)安装在上固定横梁上，所述载荷传感器(3)安装在上压盘(16)上，所述位移传感器(4)通过支座、垫块和调节螺钉固定在上压盘(16)和下压盘(15)周围。
3.根据权利要求2所述的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：所述加热系统(13)包括温度传感器(2)、冷却盘(7)、隔热盘(8)和加热盘(9)，所述冷却盘(7)设于下压盘(15)上，所述隔热盘(8)设于冷却盘(7)上，所述加热盘(9)设于隔热盘(8)上，所述温度传感器(2)位于上压盘(16)和下压盘(15)之间。
4.根据权利要求3所述的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：所述液压加载系统(14)、加热系统(13)上连接有数据采集系统(1)，所述数据采集系统(1)与温度传感器(2)、载荷传感器(3)、位移传感器(4)通过数据线相连。
5.根据权利要求4所述的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：所述数据采集系统(1)上连接有控制主机(11)，所述控制主机(11)通过控制总线与数据采集系统(1)、液压加载系统(14)、加热系统(13)相连。
6.根据权利要求4所述的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：所述模拟法兰(10)密封面硬度应不小于45HRC，粗糙度应在3.2μm～6.3μm范围内。
7.根据权利要求4所述的一种密封垫片高温蠕变松弛试验装置，其特征在于：所述冷却盘(7)、隔热盘(8)、加热盘(9)与模拟法兰(10)通过内部螺栓叠加相连形成一整体。
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