实施方案
[0025] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
[0026] 如图1至图7所示的实施例中,一种封压测试机,包括主机座、供气泵1,还包括封堵气缸、压紧气缸、一根两端封闭且水平的轴管2、用于接触钢塑转换接头一端的限位座3、用于支撑钢塑转换接头并使钢塑转换接头轴线处在水平状态的接头支撑架4,封堵气缸、压紧气缸、接头支撑架均设置在主机座上,所述封堵气缸包括封头缸体51、与封头缸体滑动密封配合的封头缸活塞、与封头缸活塞连接的封头活塞杆52,封头活塞杆水平且封头活塞杆的可伸缩方向水平,压紧气缸包括压紧缸体61、与压紧缸体滑动密封配合的压紧缸活塞、与压紧缸活塞连接的压紧活塞杆62,压紧活塞杆竖直且压紧活塞杆的可伸缩方向竖直,压紧活塞杆上设有用于压紧钢塑转换接头的定位板63,定位板处在接头支撑架上方,封头活塞杆上设有用于带动轴管沿轴管轴向水平移动的带动架53,轴管上设有环状的塑管外端封板21、环状的钢管外端封板22,塑管外端封板外周面上设有塑管外板环槽,钢管外端封板外周面上设有钢管外板环槽,塑管外端封板、钢管外端封板、塑管外板环槽、钢管外板环槽均与轴管同轴,塑管外板环槽上设有用于接触钢塑转换接头内壁的塑管外密封圈211,钢管外板环槽上设有用于接触钢塑转换接头内壁的钢管外密封圈221,轴管上设有与轴管内部连通的第一进气口2a,第一进气口上设有第一进气单向阀,第一进气单向阀的可通过方向为由轴管内至轴管外,轴管外壁上设有第一气压传感器,接头支撑架所支撑的钢塑转换接头处在限位座与封堵气缸之间,供气泵的供气端通过供气管11与轴管内部连通,所述主基座上设有支撑导轨81,支撑导轨上设有支撑杆82,支撑杆下端与支撑导轨滑动连接,支撑杆可在支撑导轨上水平滑动,支撑杆的可滑动方向与轴管的可移动方向平行,支撑杆上端连接带动架,所述定位板下表面上设有用于接触钢塑转换接头的橡胶压紧垫631。供气管与轴管内部的连通处位于塑管外端封板与封堵气缸之间。第一气压传感器的读数显示端处在被测钢塑转换接头外。所述接头支撑架所支撑的钢塑转换接头的钢管端朝向限位座。供气泵设置在一滑动架12上,供气泵通过泵连接架13与轴管连接,主机座上设有支撑滑轨14,滑动架与支撑滑轨滑动配合,滑动架的可滑动方向水平。支撑滑轨可以辅助对供气泵、带动架等进行支撑,防止封头活塞杆负荷(尤其是向下的力)过大,同时可以进行辅助导向,提高工作过程稳定性。
[0027] 钢塑转换接头的钢管段72和塑管段71内径不一定相同,通常来说,塑管段内径略大于钢管段内径(也有特殊情况下钢管段内径大于塑管段内径的,这里仅以通常情况为例来进行表述,而钢管段内径大于塑管段内径的状况下,检测原理也是相同的)。接头支撑架上可放置钢塑转换接头(通常来说是将钢管段架在接头支撑架上,或是将塑管段架在接头支撑架上),将钢塑转换接头一端(钢管端)抵靠限位座(钢管端接触限位座即可,限位座不是密封结构,无需封住钢管端),压紧活塞杆带动定位板下移,定位板下表面上的橡胶压紧垫接触钢塑转换接头并将钢塑转换接头固定住(用橡胶压紧垫来接触钢塑转换接头可以防止定位板压损和刮伤钢塑转换接头,且橡胶压紧垫的接触压紧效果更佳),随后封头活塞杆伸出,通过带动架带动轴管以及轴管上的塑管外端封板、钢管外端封板一起伸入钢塑转换接头内,达到塑管外端封板处在塑管端(塑管段内)、钢管外端封板处在钢管端(钢管段内)的状态,而塑管外密封圈配合塑管外端封板将钢塑转换接头的塑管端封住、钢管外密封圈配合钢管外端封板将钢塑转换接头的钢管端封住。然后可以利用供气泵通过供气管对轴管内部进行供气,气体经第一进气口进入钢塑转换接头内,待达到一定压力值后(该压力值可根据实际使用时的气体或液体压力来进行设定,通常可为大气压的1至8倍),停止供气(由于供气泵通常自带单向阀,所以钢塑转换接头内、轴管内的气体不会从供气泵回流和泄露,若采用不带单向阀的供气泵,则需要在供气泵的供气端设置单向阀或通断阀,以保障停气后钢塑转换接头内、轴管内的气体不会回流)。待被测钢塑转换接头内气压基本稳定后,持续观察第一气压传感器的读数显示端,若一段时间内数值无变化或数值变化在合理范围内,被测钢塑转换接头气密性合格。检测完成后,将供气泵与供气管(通常为气缸专用塑料软管,也可以用金属波纹管等)分离,待钢塑转换接头内、轴管内的高压气体释放后,可再次拉出轴管。支撑导轨设置在主基座上,支撑导轨通过支撑杆对带动架进行支撑,避免封头活塞杆和带动架上受力过大,可以有效保护封头活塞杆和带动架,强化结构稳定性。工作时,支撑杆下端可在支撑导轨上滑动,支撑杆则始终支撑住带动架,可有效保护封头活塞杆。
[0028] 所述接头支撑架包括水平的支撑底板41、两个竖直且互相平行的支撑立板42,支撑立板上设有用于容纳钢塑转换接头的V形支撑槽43,V形支撑槽的开口朝上,支撑立板下端与支撑底板顶面固定,在一个支撑立板中:V形支撑槽贯穿支撑立板的两个板面。利用两个支撑立板上端的V形支撑槽作为支撑结构,对被测钢塑转换接头进行支撑和限位。
[0029] 所述轴管上设有环状的塑管内端封板23、环状的钢管内端封板24,塑管内端封板外周面上设有塑管内板环槽,钢管内端封板外周面上设有钢管内板环槽,塑管内板环槽上设有用于接触钢塑转换接头内壁的塑管内密封圈231,钢管内板环槽上设有用于接触钢塑转换接头内壁的钢管内密封圈241,塑管内端封板、钢管内端封板、塑管内板环槽、钢管内板环槽均与轴管同轴,塑管内端封板处在钢管内端封板与塑管外端封板之间,钢管内端封板处在塑管内端封板与钢管外端封板之间,轴管上设有与轴管内部连通的第二进气口2b、与轴管内部连通的第三进气口2c,轴管外壁上设有第二气压传感器、第三气压传感器,第一进气口与第一气压传感器均处在钢管外端封板与钢管内端封板之间,第二进气口与第二气压传感器均处在钢管内端封板与塑管内端封板之间,第三进气口与第三气压传感器均处在塑管内端封板与塑管外端封板之间,第二进气口上设有第二进气单向阀,第三进气口上设有第三进气单向阀,第二进气单向阀的可通过方向、第三进气单向阀的可通过方向均为由轴管内至轴管外。第二气压传感器的读数显示端、第三气压传感器的读数显示端均处在被测钢塑转换接头外(第一气压传感器的感应端处在钢管外端封板与钢管内端封板之间,第二气压传感器的感应端处在钢管内端封板与塑管内端封板之间,第三气压传感器的感应端处在塑管内端封板与塑管外端封板之间)。增加了塑管内端封板和钢管内端封板(与塑管外端封板、钢管外端封板一样,随着轴管一起伸入钢塑转换接头内),从而可以一次性进行“三段检测”,分别为钢管段、塑管段以及连接段(钢管段与塑管段的对接段),钢管外端封板与钢管内端封板之间形成检测钢管段的气密腔,钢管内端封板与塑管内端封板之间形成检测连接段的气密腔,塑管内端封板与塑管外端封板之间形成检测塑管段的气密腔,供气泵通过第一进气口、第二进气口、第三进气口同时对各段气密腔进行充气,第一气压传感器、第二气压传感器、第三气压传感器则可同时对各段进行气压检测,从而可快速有效得出是否存在裂缝和泄露,以及具体的泄露部分为哪一段。
[0030] 所述钢管外密封圈、钢管内密封圈、塑管内密封圈、塑管外密封圈均为内部具有充气腔的充气密封圈,钢管外端封板上设有将钢管外密封圈内部充气腔与轴管内部连通的钢管外圈充气管222,钢管内端封板上设有将钢管内密封圈内部充气腔与轴管内部连通的钢管内圈充气管242,塑管内端封板上设有将塑管内密封圈内部充气腔与轴管内部连通的塑管内圈充气管232,塑管外端封板上设有将塑管外密封圈内部充气腔与轴管内部连通的塑管外圈充气管212。进一步的,本方案中钢管外密封圈、钢管内密封圈、塑管内密封圈、塑管外密封圈均为充气密封圈,从而其密封性可以调节。当上述各密封圈为普通密封圈时(如橡胶实心密封圈),为了保证检测时的气密效果,密封圈需要与钢塑转换接头内壁之间紧紧压贴,这就导致各密封圈在进入钢塑转换接头时摩擦极大,易导致进入困难且容易快速磨损。而本方案中,检测之前,上述各密封圈都是不充气的,从而轴管及各封板、各密封圈可顺利伸入钢塑转换接头内,伸入到位后,供气泵对轴管内部进行供气,气体除了进入各段密封腔外,还会经钢管外圈充气管进入到钢管外密封圈、经钢管内圈充气管进入到钢管内密封圈、经塑管内圈充气管进入到塑管内密封圈、经塑管外圈充气管进入到塑管外密封圈,以形成各段密封。并且,各段气密腔内压力越大,各密封圈内压力也越大,所以具备检测气压和密封能力的自主适应调节能力,可有效防止密封不足或过度密封。而检测完成、释放掉钢塑转换接头内及轴管内压力时,各密封圈内高压气体会被释放,泄压后各密封圈与钢塑转换接头之间不存在摩擦或摩擦极小,从而直接让轴管及轴管上的各封板脱离钢塑转换接头即可。采用了充气密封圈的形式后,“三段检测”(钢管段、塑管段、连接段)观察气压传感器读数时,哪一段中的气压传感器先出现明显的压降(超出合理范围),就说明哪一段漏气,存在裂缝或密封缺陷。
[0031] 所述轴管上设有与轴管内部连通的泄压排气孔2d,带动架与轴管通过摩擦带动结构连接,摩擦带动结构包括推进限位体541、拉回限位体542、摩擦带动环543、若干推拉杆544,推拉杆水平且推拉杆一端连接带动架,推拉杆另一端连接摩擦带动环,摩擦带动环套设在轴管上且与轴管同轴,摩擦带动环可在轴管上水平移动,摩擦带动环内环面上设有摩擦密封槽,摩擦密封槽上设有摩擦密封圈5431,摩擦密封圈与轴管同轴,摩擦密封圈与轴管外侧壁之间互相挤压,推进限位体、拉回限位体均处在轴管外且均与轴管固定,限位座具有用于限位钢管外端封板的封板限位面,钢管外端封板与限位座的水平间距小于或等于钢管外端封板与轴管的水平间距,泄压排气孔处在推进限位体与拉回限位体之间,摩擦带动环处在推进限位体与拉回限位体之间,摩擦带动环接触推进限位体时,摩擦密封圈封住泄压排气孔;摩擦带动环接触拉回限位体时,摩擦密封圈与泄压排气孔分离。所述推进限位体呈环状,所述拉回限位体呈环状,推进限位体与轴管同轴,拉回限位体与轴管同轴。推进限位体处在塑管外端封板与摩擦带动环之间,拉回限位体处在摩擦带动环与带动架之间。
[0032] 本方案可实现加压保护和自动泄压。当需要进行检测时,封头活塞杆伸出,通过带动架、推拉杆来带动摩擦带动环套移动,由于摩擦带动环套和轴管之间具有摩擦密封圈,且摩擦密封圈和轴管外侧壁之间互相挤压摩擦,所以此时摩擦带动环套通过摩擦密封圈可直接带动轴管移动,使轴管连同各封板能进入钢塑转换接头,待钢管外端封板接触到限位座上的封板限位面后,轴管定位、不能继续前进,而摩擦带动环会被继续推动前进直至接触到推进限位体,封头缸体停止工作(此时泄压排气孔被摩擦密封圈封住)。本方案中,只有完成了轴管和各封板的整体伸入、定位,泄压排气孔才会被摩擦密封圈封住,才可顺利让轴管内、各密封圈内实现充气、保压,从而才能进行检测。而检测完成后,封头活塞杆直接收回,由于此时各密封圈处在膨胀状态,与钢塑转换接头之间紧紧相贴,所以轴管连同各封板均无法移动,封头活塞杆只能通过带动架、推拉杆将摩擦带动环拉回,直至摩擦带动环接触拉回限位体,而在此过程中,摩擦密封圈会离开泄压排气孔,轴管内、各密封圈内气体会排出,各密封圈内气体排出后,密封效果消失,钢塑转换接头内(即三个密封段内)的气体也会排出(此时各密封圈与钢塑转换接头之间不再紧紧相贴),从而随着封头活塞杆的继续收回,轴管连同各封板也会一起被拉出、脱离钢塑转换接头。上述过程省去了所有的多余泄压动作(如供气管与供气泵的分离、对接操作),一次性实现了先释放压力、后延时拉出轴管的动作,整个过程合理、连贯、高效。
[0033] 所述轴管外侧壁上设有外螺纹,钢管内端封板内环面、塑管内端封板内环面均通过内螺纹与轴管外侧壁上的外螺纹配合连接,轴管上设有第一内充气口2e、第二内充气口2f,第一内充气口、第二内充气口均与轴管内部连通;钢管内端封板内设有第一气道24a,第一气道外端开口于钢管内端封板外环面,第一气道内端开口于钢管内端封板内环面,钢管内圈充气管一端与钢管内密封圈内部充气腔连通、钢管内圈充气管另一端从第一气道外端伸入第一气道内,钢管内圈充气管外管壁与第一气道的气道内壁之间密封,第一气道内端正对第一内充气口且与第一内充气口连通;塑管内端封板内设有第二气道23a,第二气道外端开口于塑管内端封板外环面,第二气道内端开口于塑管内端封板内环面,塑管内圈充气管一端与塑管内密封圈内部充气腔连通、塑管内圈充气管另一端从第二气道外端伸入第一气道内,塑管内圈充气管外管壁与第二气道的气道内壁之间密封,第二气道内端正对第二内充气口且与第二内充气口连通。钢管内密封圈固定在钢管内板环槽上,塑管内密封圈固定在塑管内板环槽上。有了分段检测功能后,依然可以进行钢塑转换接头内部的整体检测,当需要进行钢塑转换接头内部整体密封性检测前,只需旋动钢管内端封板、塑管内端封板,让第一气道内端与第一内充气口不对齐、不连通,让第二气道内端与第二内充气口不对齐、不连通,如此一来,再进行充气、保压、检测时,只有钢管外密封圈和塑管外密封圈起到密封作用,从而可以实现钢塑转换接头内部的整体密封性检测(其余步骤与分段检测相同)。整体检测完成后,若需要再进行分段检测,则先旋动钢管内端封板、塑管内端封板,使钢管内端封板、塑管内端封板复位即可重新进行分段检测。
[0034] 此外,有极小的概率,会出现以下情况:钢塑转换接头上的泄露位置,恰好被接头支撑架、定位板等检测定位结构挡住,从而导致检测时这些泄露位置没有被检测出漏气,针对此,若想要提高进一步提高检测结果准确性,可以在一次检测完成后,将钢塑转换接头在接头支撑架上沿钢塑转换接头轴线转动一个角度,如20度,如此一来,接头支撑架、定位板或定位板上用于接触钢塑转换接头的结构等再次接触到钢塑转换接头的位置会与前一次的接触位置不同,结合两次的检测结果,就可以得出钢塑转换接头密封性是否合格的结论。