用于塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)的密封夾具及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)的密封夾具，包括前端封頭、后端封頭和拉桿，前端封頭和后端封頭均為橢圓型封頭，前端封頭和后端封頭的中心均設(shè)有連接孔，拉桿的兩端分別穿過前端封頭和后端封頭的連接孔后用緊固螺蓋固定，緊固螺蓋處配有密封圈，前端封頭上設(shè)有快裝接頭，在前端封頭和后端封頭的內(nèi)端部通過螺栓各連接一個(gè)壓環(huán)，前、后端封頭與壓環(huán)間均夾持有O型密封圈，前、后端封頭內(nèi)端面設(shè)有與O型密封圈配合的弧形凹槽，壓環(huán)與O型密封圈接觸的端面為斜面或圓弧面。本發(fā)明具有即使在惡劣密封工況下仍密封性好、重量輕、結(jié)構(gòu)牢固、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】用于塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)的密封夾具及其使用方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管材在各種壓力下性能測(cè)試裝置領(lǐng)域，特別涉及一種用于塑料管材耐快速裂紋擴(kuò)展的測(cè)定小尺寸穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)的密封夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]在塑料管材耐快速裂紋擴(kuò)展的測(cè)定小尺寸穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)中，試樣直徑大、長(zhǎng)度大，現(xiàn)有的密封方式中，有些夾具十分笨重，安裝拆卸都很不方便。另外試驗(yàn)在低溫下進(jìn)行，有些密封方式在低溫情況下密封性不夠，容易出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象。試樣的調(diào)節(jié)需要時(shí)間較長(zhǎng)，如果發(fā)生泄露，試驗(yàn)數(shù)據(jù)作廢，浪費(fèi)時(shí)間等等。因此要求密封夾具必須方便安裝拆卸，密封成功率要高。
[0003]在塑料管材耐快速裂紋擴(kuò)展的測(cè)定小尺寸穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)中，需要有減壓擋板穿過試樣。因此采用GB/T6111-2003中提到的B型密封方式(兩套密封接頭分別放置于試樣的兩端，由金屬連接桿將兩套密封接頭連接的密封方式)較為方便。
[0004]現(xiàn)有的密封技術(shù)主要為溝槽式徑向密封: 1.溝槽式徑向密封:該密封形式有兩套密封接頭分別放置于試樣的兩端，密封接頭都設(shè)置有溝槽，放置密封O型圈。密封O型圈的內(nèi)徑比試樣外徑略小，試樣要穿過密封O型圈，由試樣穿過O型圈產(chǎn)生的擠壓力完成密封。上述密封形式有以下幾點(diǎn)不足:(I)密封的擠壓力靠試樣穿過O型圈提供，當(dāng)擠壓壓小時(shí)，如果試驗(yàn)要求試樣內(nèi)壓力較大有泄露風(fēng)險(xiǎn)。
(2)當(dāng)擠壓力大時(shí)，安裝過程中需要很大的力量。但為保證穩(wěn)定密封，通常安裝拆卸也會(huì)比較吃力。(3)要平衡兩者關(guān)系尋求合適O型圈。設(shè)計(jì)選擇O型圈時(shí)極不方便。(4)兩端密封接頭為平整型，為保證強(qiáng)度要求，密封接頭變的笨重，給安裝拆卸帶來不便。
[0005]2.該密封方式也可用于塑料管材耐壓爆破試驗(yàn)，該領(lǐng)域比較先進(jìn)的方式為塑料管材耐壓爆破試驗(yàn)機(jī)夾。該密封方式屬于A型密封方式。該密封形式有兩套密封接頭和兩個(gè)壓圈放置于試樣兩端。密封接頭設(shè)有臺(tái)階放置O型圈，試樣穿過O型圈，壓圈與密封接頭用螺釘連接，通過緊固螺釘，壓圈壓縮O型圈使之變形填充間隙完成密封。該密封方式在小管徑管材的耐壓爆破試驗(yàn)中效果良好，但在大管徑管材的耐壓爆破試驗(yàn)中存在以下幾個(gè)問題:(I)大管徑管材需要的O型圈截面直徑和公稱直徑均變大，因此要使之變形需要非常大的緊固力。人工緊固螺釘?shù)牧ν荒苓_(dá)到，造成泄露問題。(2)塑料管材的不圓度要求比較寬泛，隨管徑變大，該問題體現(xiàn)更加明顯，由于管材外壁不圓度大，密封接頭不圓度小，造成管材于密封接頭的間隙有大有小，而密封圈的形狀比較規(guī)矩，變形也比較均勻，因此不能填滿大小不一的間隙，造成泄露問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種密封性好有效解決泄露問題、結(jié)構(gòu)牢固、拆裝方便的用于塑料管材耐快速裂紋擴(kuò)展的測(cè)定小尺寸穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)的密封夾具。
[0007]本發(fā)明的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的: 一種用于塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)的密封夾具，其特征在于:所述密封夾具包括前端封頭、后端封頭和拉桿，如端封頭和后端封頭均為捕圓型封頭，如端封頭和后端封頭的中心均設(shè)有連接孔，拉桿的兩端分別穿過前端封頭和后端封頭的連接孔后用緊固螺蓋固定，緊固螺蓋處配有密封圈，前端封頭上設(shè)有快裝接頭，在前端封頭和后端封頭的內(nèi)端部通過螺栓各連接一個(gè)壓環(huán)，前、后端封頭與壓環(huán)間均夾持有O型密封圈，前、后端封頭內(nèi)端面設(shè)有與O型密封圈配合的弧形凹槽，壓環(huán)與O型密封圈接觸的端面為斜面或圓弧面，其中引導(dǎo)O型密封圈的擠壓方向指向要密封的間隙，O型密封圈的變形量和O型密封圈的位移進(jìn)行密封所述的間隙。
[0008]在所述前、后的兩個(gè)壓環(huán)之間設(shè)有防護(hù)罩，防護(hù)罩包括與拉桿同軸設(shè)置的若干圓環(huán)，以及設(shè)置在圓環(huán)外周與拉桿平行用于連接圓環(huán)的若干連接桿。
[0009]所述拉桿包括軸芯、間隔同軸安裝在軸芯上的若干圓型片和同軸安裝在軸芯后端部的圓柱臺(tái)。
[0010]所述的O型密封圈是用紅硅膠材料制成。
[0011]本發(fā)明在進(jìn)行試驗(yàn)安裝時(shí)，首先將拉桿一端穿過后端封頭連接孔，并用緊固螺蓋和密封圈密封固定；其次將O型密封圈放入后端封頭內(nèi)端面的弧形凹槽處，將試樣插入后端封頭內(nèi)，再套入壓環(huán)和防護(hù)罩(水壓試驗(yàn)時(shí)可不用)；然后在試樣另一端依次套入壓環(huán)、O型密封圈和前端封頭，用密封圈和緊固螺蓋將前端封頭固定密封；最后調(diào)整O型密封圈的位置，使之貼緊封頭弧形凹槽處，用螺栓將壓環(huán)和封頭連接在一起，并緊固完成密封。
[0012]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.前端封頭和后端封頭均為橢圓形結(jié)構(gòu)，在滿足強(qiáng)度要求基礎(chǔ)上減輕夾具重量。
[0013]2.兩端封頭與O型密封圈配合處的形狀為圓弧形，充分利用O型密封圈的變形量，當(dāng)管徑管材較大O型密封圈變形量較小時(shí)，仍能穩(wěn)定密封。
[0014]3.壓環(huán)端部與O型密封圈接觸部分形狀為斜面或圓弧面，密封工況較好時(shí)采用斜面，密封工況惡劣時(shí)采用圓弧面，引導(dǎo)O型密封圈的擠壓方向指向要密封的間隙，不單純靠O型密封圈的變形量填充密封間隙，還利用O型密封圈的位移來密封間隙，大大提高了密封效率，即使在塑料管材不圓度要求較寬泛的情況下，仍能很好的完成密封。
[0015]4.兩端封頭由拉桿連接，并用O型密封圈和緊固螺蓋固定并密封。介質(zhì)壓力產(chǎn)生的軸向力由拉桿承擔(dān)，試樣不承擔(dān)軸向力。
[0016]5.安裝時(shí)試樣通過O型密封圈不會(huì)產(chǎn)生較大壓力，待組裝完畢后，通過緊固螺栓壓緊O型密封圈提供密封壓力，安裝拆卸省時(shí)省力。
[0017]綜上，本發(fā)明具有即使在惡劣密封工況下仍密封性好、重量輕、結(jié)構(gòu)牢固、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明剖切結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A處放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1、圖2所示，一種用于塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)的密封夾具，包括前端封頭1、后封頭2和拉桿3，如〗而封頭I和后〗而封頭2均為捕圓型封頭，如〗而封頭I和后〗而封頭2的中心均設(shè)有連接孔，拉桿3的兩端分別穿過前端封頭I和后端封頭2的連接孔后用緊固螺蓋4固定，緊固螺蓋4處配有密封圈5，前端封頭I上設(shè)有快裝接頭6，在前端封頭I和后端封頭2的內(nèi)端部通過螺栓7各連接一個(gè)壓環(huán)8，前、后端封頭與壓環(huán)8間均夾持有O型密封圈9,前、后端封頭內(nèi)端面設(shè)有與O型密封圈9配合的弧形凹槽10,壓環(huán)8與O型密封圈接觸的端面為斜面，在前、后的兩個(gè)壓環(huán)8之間設(shè)有防護(hù)罩11。
[0020]本發(fā)明在進(jìn)行試驗(yàn)安裝時(shí)，首先將拉桿3 —端穿過后端封頭2連接孔，并用緊固螺蓋4和密封圈5密封固定；其次將O型密封圈9放入后端封頭2內(nèi)端面的弧形凹槽10處，將試樣12插入后端封頭2內(nèi)，再套入壓環(huán)8和防護(hù)罩11 (水壓試驗(yàn)時(shí)可不用);然后在試樣12另一端依次套入壓環(huán)8、O型密封圈9和前端封頭1，用密封圈5和緊固螺蓋4將前端封頭I固定密封；最后調(diào)整O型密封 圈9的位置，使之貼緊封頭弧形凹槽10處，用螺栓7將壓環(huán)8和封頭連接在一起，并緊固完成密封。
【權(quán)利要求】
1.一種用于塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)的密封夾具，其特征在于:所述密封夾具包括前端封頭、后端封頭和拉桿，如端封頭和后端封頭均為捕圓型封頭，如端封頭和后端封頭的中心均設(shè)有連接孔，拉桿的兩端分別穿過前端封頭和后端封頭的連接孔后用緊固螺蓋固定，緊固螺蓋處配有密封圈，前端封頭上設(shè)有快裝接頭，在前端封頭和后端封頭的內(nèi)端部通過螺栓各連接一個(gè)壓環(huán)，前、后端封頭與壓環(huán)間均夾持有O型密封圈，前、后端封頭內(nèi)端面設(shè)有與O型密封圈配合的弧形凹槽，壓環(huán)與O型密封圈接觸的端面為斜面或圓弧面，其中引導(dǎo)O型密封圈的擠壓方向指向要密封的間隙，O型密封圈的變形量和O型密封圈的位移進(jìn)行密封所述的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封夾具，其特征在于:在所述前、后的兩個(gè)壓環(huán)之間設(shè)有防護(hù)罩，防護(hù)罩包括與拉桿同軸設(shè)置的若干圓環(huán)，以及設(shè)置在圓環(huán)外周與拉桿平行用于連接圓環(huán)的若干連接桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封夾具，其特征在于:所述拉桿包括軸芯、間隔同軸安裝在軸芯上的若干圓型片和同軸安裝在軸芯后端部的圓柱臺(tái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封夾具，其特征在于:所述的O型密封圈是用紅硅膠材料制成。
5.一種權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的密封夾具的使用方法，包括下列步驟:首先將拉桿一端穿過后端封頭連接孔，并用緊固螺蓋和密封圈密封固定；其次將O型密封圈放入后端封頭內(nèi)端面的弧形凹槽處，將試樣插入后端封頭內(nèi)，再套入壓環(huán)和防護(hù)罩，如進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)不用；然后在試樣另一端依次套入壓環(huán)、O型密封圈和前端封頭，用密封圈和緊固螺蓋將前端封頭固定密封；最后調(diào)整O型密封圈的位置，使之貼緊封頭弧形凹槽處，用螺栓將壓環(huán)和封頭連接在一起，并緊固完成密封。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK103698206SQ201310692087
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】張術(shù)寬, 李茂東, 吳文棟, 涂欣, 笪菁, 劉文紅, 王戀, 陳劍明, 王新華 申請(qǐng)人:廣州市特種承壓設(shè)備檢測(cè)研究院