一種鋼塑轉換接頭對接處的自動化密封性能測試裝置的制作方法

本發明涉及密封性能測試設備領域，尤其涉及一種鋼塑轉換接頭對接處的自動化密封性能測試裝置。

背景技術：

鋼塑轉換接頭，又稱PE鋼塑轉換接頭，作為鋼管和塑管（通常為PE管，即聚乙烯管）之間的轉換連接件，已被廣泛用于燃氣管網和水利運輸兩個重要行業。它本身包含鋼管段和塑管段，由鋼管段和塑管段各一端開口相對卡接而成，并在卡接處內設置密封圈、外側設置金屬卡箍增加密封效果，整體外觀呈三段首尾相連的圓柱體，且中間段外徑（對接處段外徑）大于外側兩段的外徑。但是，有時由于產品缺陷或者裝配人員操作不當，鋼管段和塑管段在對接處可能會出現泄露，這樣的產品如果流入市場使用，會有較大的安全隱患，因此，鋼塑轉換接頭出廠前，需要經過嚴格的密封性能測試。

現有技術對鋼塑轉換接頭進行密封性能檢測時，通常采用硅膠墊或牛筋墊等密封墊置于鋼塑轉換接頭兩端，同時用氣缸或千斤頂等施力裝置夾緊在鋼塑轉換接頭兩端的密封墊，從而使得密封墊與鋼塑轉換接頭兩個端部形成密封，將整個密封后的鋼塑轉換接頭浸入水中，再往鋼塑轉換接頭內部通入壓縮氣體，通過觀察氣泡檢驗其密封性能。

上述試驗方式具有以下缺點：1、操作過程復雜，其機架重量較重，需借助外部設備將機架浸入水中，并且鋼塑轉換接頭的安裝也較為麻煩；2、通過氣缸或千斤頂對鋼塑轉換接頭兩端進行擠壓密封的方式，力度較難控制，力度過小，不易密封鋼塑轉換接頭端部；力度過大，容易損壞鋼塑轉換接頭。并且，端部擠壓的密封方式不符合國標要求，容易造成檢測上的誤判。

技術實現要素：

本發明為了解決目前鋼塑轉換接頭對接處密封性能測試方法裝夾不方便、效率低、費人力、端部擠壓力較難控制的問題，提出一種測試效率高、裝夾方便、鋼塑轉換接頭兩端無擠壓的鋼塑轉換接頭對接處密封性能測試設備。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種鋼塑轉換接頭對接處的自動化密封性能測試裝置，包括底座、設置在底座上的滑臺、密封機構、判漏機構、以及設置在密封機構和判漏機構之間的氣路連通機構；

所述的滑臺與底座之間設有滑軌機構，滑臺通過滑軌機構在底座上做前后滑動；

所述的密封機構包括上基座、上活動座、下基座、下活動座；所述的下基座固定在滑臺上，下基座呈上端開口、下端有底的圓桶狀，所述的下活動座縱截面呈一個倒置的“凸”字形，內部上下兩端貫通，下活動座下側可滑動地伸于下基座上端開口內，下基座上端與下活動座之間設有若干彈簧，下活動座下端與下基座內壁都設有斜緣部，兩個斜緣部形成密封圈的下限位擠壓槽，下限位擠壓槽內設有下擠壓密封圈；所述的上基座和上活動座位于下基座和下活動座的上側，上基座呈下端開口、上端有底的倒置圓桶狀，所述的上活動座縱截面呈一個“凸”字形，內部上下兩端貫通，上活動座上側可滑動地伸于下基座下端開口內，上活動座上設有若干穿過上基座的塞打螺栓，上基座和上活動座之間的塞打螺栓上套設有彈簧，上活動座上端與上基座內壁都設有斜緣部，兩個斜緣部形成密封圈的上限位擠壓槽，上限位擠壓槽內設有上擠壓密封圈；所述的下活動座上端還有用于上活動座和下活動座之間擠壓密封的活動座密封圈；上基座位于上擠壓密封圈上側部分內腔或下基座位于下擠壓密封圈下側部分內腔與外部加壓氣源連接；所述的上基座定位在一塊升降板上，所述的升降板兩側各通過一根豎直定位在底座上的光桿導向，且升降板通過一個氣缸驅動作上下移動；

所述的判漏機構為一個裝有水的儲水罐，所述的儲水罐固定在滑臺上，儲水罐底部設有一個氣嘴；

所述的氣路連通機構固定在密封機構和判漏機構之間的滑臺上，氣路連通機構包括一個連通塊，所述的連通塊內設有一個連通空腔和一個驅動空腔，連通塊上貫穿至連通空腔設有兩個測試氣路通道，連通空腔內設有一個用于封堵兩個測試氣路通道的密封塊；連通塊上貫穿至驅動空腔設有一個驅動氣路通道，驅動空腔內設有一個活塞，活塞與密封塊之間通過一根連接桿連接，活塞朝向密封塊一側設有用于回復活塞的彈簧，驅動氣路通道位于活塞另一側；

所述的驅動氣路通道通過驅動氣管與上基座位于上擠壓密封圈上側部分內腔或下基座位于下擠壓密封圈下側部分內腔連通；所述的兩個測試氣路通道通過測試氣管，一個與上活動座或下活動座內部內腔連通，另一個與儲水罐底部的氣嘴連通。

作為優選，所述的儲水罐內設有一個氣泡收集器，所述的氣泡收集器呈下端開口、上端有底的倒置杯狀，且內部口徑由下往上逐漸變小；氣泡收集器下側口徑位于氣嘴上方，上端面上開設有排氣口，所述的升降板上設有氣泡收集器的排氣口封堵機構，所述的排氣口封堵機構包括一個定位筒和一根伸縮桿，所述的定位筒豎直立于升降板下側，所述的伸縮桿上端限制在定位筒內側，可作上下移動，下端伸于定位筒外側；伸縮桿上側的定位筒內設有彈簧，伸縮桿下端設有排氣口的堵頭。

作為優選，所述的排氣口呈上大下小的圓臺狀，所述的堵頭呈與排氣口匹配的圓臺狀。

作為優選，所述的上基座上位于上擠壓密封圈上側部分內壁上開設有上基座密封圈槽，所述的上基座密封圈槽內設有上基座V型密封圈，且所述的上基座V型密封圈開口朝向上基座上端；所述的下基座上位于下擠壓密封圈下側部分內壁上開設有下基座密封圈槽，所述的下基座密封圈槽內設有下基座V型密封圈，且所述的下基座V型密封圈開口朝向下基座下端。

作為優選，所述的上基座密封圈槽位于上基座V型密封圈開口側設有助進氣倒角；所述的下基座密封圈槽位于下基座V型密封圈開口側也設有助進氣倒角。

作為優選，所述的密封塊由密封基塊和密封墊貼合而成，所述的密封墊位于朝向測試氣路通道一側。

作為優選，所述的升降板上設有兩個光桿滑塊，兩個光桿滑塊與光桿一一對應，光桿滑塊套設在對應光桿上且與對應光桿滑動配合。

作為優選，所述的下基座內腔底部設有保護墊。

作為優選，所述的保護墊為硅膠墊。

因此，本發明具有如下有益效果：1、自動夾持、測試，省人力，效率高；2、測試件無需入水，不會對鋼件造成生銹等影響；3、單獨設置判漏機構，觀察方便，誤判率低。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明測試狀態的結構示意圖。

圖3是本發明密封機構的結構剖視圖。

圖4是圖3中A處的放大圖。

圖5是本發明密封機構測試狀態的結構剖視圖。

圖6是本發明判漏機構中儲水罐的局部剖視圖。

圖7是本發明判漏機構中儲水罐的俯視圖。

圖8是本發明判漏機構的結構剖視圖。

圖9是本發明判漏機構測試狀態的結構剖視圖。

圖10是本發明氣路連通機構的結構剖視圖。

圖11是本發明氣路連通機構測試狀態的結構剖視圖。

1：底座；101：滑臺；102：滑軌機構；2：密封機構；201：上基座；202：上活動座；203：下基座；204：下活動座；205：塞打螺栓；206：活動座密封圈；207：下擠壓密封圈；208：上擠壓密封圈；209：上基座密封圈槽；210：上基座V型密封圈；211：下基座密封圈槽；212：下基座V型密封圈；213：保護墊；214：助進氣倒角；3：判漏機構；301：儲水罐；302：氣嘴；303：氣泡收集器；304：排氣口；305：排氣口封堵機構；306：定位筒；307：伸縮桿；308：堵頭；4：氣路連通機構；401：連通塊；402：連通空腔；403：驅動空腔；404：測試氣路通道；405：密封塊；406：驅動氣路通道；407：回復活塞；408：連接桿；409：密封基塊；410：密封墊；5：驅動氣管；6：測試氣管；7：外部加壓氣源；8：氣缸；9：升降板；10：光桿；11：光桿滑塊；12：彈簧；13：鋼塑轉換接頭；14：水位。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方案對本發明做進一步的描述。

一種鋼塑轉換接頭對接處的自動化密封性能測試裝置，參見圖1、圖2，包括底座1、設置在底座1上的滑臺101、密封機構2、判漏機構3、以及設置在密封機構2和判漏機構3之間的氣路連通機構4。

所述的滑臺101與底座1之間設有滑軌機構102，所述的滑軌機構102包括兩條平行固定在底座1上滑軌，以及固定在滑臺101下側的滑塊，滑臺101通過滑塊和滑軌的配合使用在底座1上做前后滑動。

所述的密封機構2包括上基座201、上活動座202、下基座203、下活動座204，如圖3至圖5所示；所述的下基座203固定在滑臺101上，下基座203呈上端開口、下端有底的圓桶狀，下基座203內腔底部設有硅膠墊材質的保護墊213。所述的下活動座204縱截面呈一個倒置的“凸”字形，內部上下兩端貫通，下活動座204下側可滑動地伸于下基座203上端開口內，下基座203上端與下活動座204之間設有若干彈簧12，下活動座204下端與下基座203內壁都設有朝向內部空腔的斜緣部，兩個斜緣部形成密封圈的下限位擠壓槽，下限位擠壓槽內設有下擠壓密封圈207。當下活動座204上端收到擠壓時，下活動座204下移，下活動座204與下基座203之間的兩個斜緣部靠攏，下擠壓密封圈207被擠壓收縮，從而密封鋼塑轉換接頭13下段外壁。下基座203上端與下活動座204之間的彈簧12用于下活動座204的上升回復，當下活動座204上端擠壓力釋放后，下活動座204上升至原來位置，從而釋放下擠壓密封圈207。同時，所述的下基座203上位于下擠壓密封圈207下側部分內壁上開設有下基座密封圈槽211，所述的下基座密封圈槽211內設有下基座V型密封圈212，下基座V型密封圈212內徑與鋼塑轉換接頭13下半段外徑匹配，且所述的下基座V型密封圈開口朝向下基座203下端，所述的下基座密封圈槽211位于下基座V型密封圈212開口側設有助進氣倒角214，如圖5所示。

所述的上基座201和上活動座202位于下基座203和下活動座204的上側，可通過滑臺101移動，將下基座203和下活動座204推送至上基座201和上活動座202的正下方。上基座201呈下端開口、上端有底的倒置圓桶狀，所述的上活動座202縱截面呈一個 “凸”字形，內部上下兩端貫通，上活動座202上側可滑動地伸于下基座203下端開口內，上活動座202上設有若干穿過上基座201的塞打螺栓205，上基座201和上活動座202之間的塞打螺栓205上套設有彈簧12，上活動座202上端與上基座201內壁都設有斜緣部，兩個斜緣部形成密封圈的上限位擠壓槽，上限位擠壓槽內設有上擠壓密封圈208。當上活動座202下端收到向上的擠壓力時，上活動座202上移，上活動座202與上基座201之間的兩個斜緣部靠攏，上擠壓密封圈208被擠壓收縮，從而密封鋼塑轉換接頭13上段外壁。上基座201和上活動座202之間的彈簧12用于上活動座202快速下降，當上活動座202下端的擠壓力釋放后，上活動座202快速下降回復至原來位置，從而釋放上擠壓密封圈208。所述的下活動座204上端還有用于上活動座202和下活動座204之間擠壓密封的活動座密封圈206。同時，所述的上基座201上位于上擠壓密封圈208上側部分內壁上開設有上基座密封圈槽209，所述的上基座密封圈槽209內設有上基座V型密封圈210，上基座V型密封圈210內徑與鋼塑轉換接頭13上半段外徑匹配，且所述的上基座V型密封圈開口朝向上基座201上端，所述的上基座密封圈槽209位于上基座V型密封圈210開口側設有助進氣倒角214。

上基座201位于上擠壓密封圈208上側部分內腔與外部加壓氣源7連接；所述的上基座201定位在一塊升降板9上，所述的升降板9兩側各通過一根豎直固定在底座1上的光桿10導向，升降板9上設有兩個光桿滑塊11，兩個光桿滑塊11與光桿10一一對應，光桿滑塊11套設在對應光桿10上且與對應光桿10滑動配合，升降板9通過一個倒置固定在底座1上的氣缸8驅動作上下移動。

所述的判漏機構3為一個裝有水的儲水罐301，如圖6至圖9所示，所述的儲水罐301固定在滑臺101上，儲水罐301底部設有一個氣嘴302，儲水罐301內設有一個氣泡收集器303，所述的氣泡收集器303呈下端開口、上端有底的倒置杯狀，且內部口徑由下往上逐漸變小；氣泡收集器303下側口徑位于氣嘴302正上方，上端面上開設有排氣口304，所述的排氣口304呈上大下小的圓臺狀，升降板9上設有氣泡收集器303的排氣口封堵機構305，所述的排氣口封堵機構305包括一個定位筒306和一根伸縮桿307，所述的定位筒306豎直立于升降板9下側，所述的伸縮桿307上端限制在定位筒306內側，可作上下移動，下端伸于定位筒306外側；伸縮桿307上側的定位筒306內設有彈簧12，伸縮桿307下端設有排氣口304的堵頭308，所述的堵頭308呈與排氣口304匹配的圓臺狀，且堵頭308位于氣泡收集器303的排氣口304的上側，可通過滑臺101移動，將儲水罐301內的氣泡收集器303排氣口304移至堵頭308的正下方，堵頭308可隨升降板9下降封堵排氣口304。

所述的氣路連通機構4固定在密封機構2和判漏機構3之間的滑臺101上，氣路連通機構4包括一個連通塊401，如圖10、圖11所示，所述的連通塊401內設有一個連通空腔402和一個驅動空腔403，連通塊401上從外壁貫穿至連通空腔402設有兩個測試氣路通道404，連通空腔402內設有一個用于封堵兩個測試氣路通道404的密封塊405，所述的密封塊405由密封基塊409和密封墊410貼合而成，所述的密封墊410位于朝向測試氣路通道404一側；連通塊401上從外壁貫穿至驅動空腔403設有一個驅動氣路通道406，驅動空腔403內設有一個活塞407，活塞407與密封塊405之間通過一根連接桿408連接，活塞407朝向密封塊405一側的連接桿408上套設有一根用于回復活塞407的彈簧12，驅動氣路通道406位于活塞407另一側。驅動氣路通道406在不通氣壓情況下，由于彈簧12作用，密封塊405呈封堵兩個測試氣路通道404的狀態，兩個測試氣路通道404之間不連通。

所述的驅動氣路通道406外壁開口處通過驅動氣管5與下基座203位于下擠壓密封圈207下側部分內腔連通；所述的兩個測試氣路通道404的兩個外壁開口處各通過一根測試氣管6，一個與下活動座204內部內腔連通，另一個與儲水罐301底部的氣嘴302連通。

測試前，將滑臺101從上基座201和上活動座202下側移出，在儲水罐301內倒入一定量的水，水位14要求能將整個氣泡收集器303浸入水中，如圖8所示。將鋼塑轉換接頭13一端從下活動座204上端開口插入，繼而進入下基座203的內腔，直至與下基座203內腔底部的保護墊213抵觸，此時，鋼塑轉換接頭13通過下活動座204和下基座203的內腔限位豎直立在下活動座204和下基座203上。再將滑臺101移至上基座201和上活動座202下側，使得下活動座204和下基座203位于上基座201和上活動座202正下方，儲水罐301內的氣泡收集器303排氣口304位于堵頭308的正下方。啟動氣缸8，氣缸8驅動升降板9下移，上基座201、上活動座202以及排氣口封堵機構305隨著升降板9下移。升降板9下移過程中，鋼塑轉換接頭13上端穿過上活動座202內孔，繼而進入上基座201內腔；排氣口封堵機構305的伸縮桿307下移至下端堵頭308插入封堵氣泡收集器303的排氣口304，停止下移，繼而通過壓縮定位筒306內的彈簧12，去適配定位筒306和升降板9的繼續下移，如圖9所示。上活動座202下移至與下活動座204上端抵觸，擠壓位于上活動座202和下活動座204之間的活動座密封圈206，實現上活動座202和下活動座204之間的密封。同時，上活動座202和下活動座204抵觸之后，氣缸8繼續使施力，下活動座204開始擠壓下擠壓密封圈207，由于上活動座202下端受阻擋，上基座201也開始擠壓上擠壓密封圈208，上擠壓密封圈208和下擠壓密封圈207受擠壓收縮，分別密封鋼塑轉換接頭13上下兩段外壁，同時，上基座201和上活動座202之間的彈簧12以及下活動座204和下基座203之間的彈簧12都被擠壓，鋼塑轉換接頭13對接段位于上擠壓密封圈208和下擠壓密封圈207之間。由于上擠壓密封圈208、下擠壓密封圈207和活動座密封圈206的共同密封作用，鋼塑轉換接頭13對接段外側形成一個密封空腔，此時，鋼塑轉換接頭13的初級密封工作完成，如圖5所示。

測試時，外部加壓氣源7往上基座201位于上擠壓密封圈208上側部分加入測試氣壓，通過鋼塑轉換接頭13內孔連通，下基座203位于下擠壓密封圈207下側部分也有相同的測試氣壓，而上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212開口都朝向通有測試氣壓一側，且開口側都設有助進氣倒角214，便于氣體進入，受測試氣壓作用，上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212開口擴張，分別與鋼塑轉換接頭13上下兩段外壁貼合，實現鋼塑轉換接頭13上下兩段外壁的二級密封，且測試氣壓越大，上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212的密封效果越好。同時，測試氣壓通過驅動氣管5進入氣路連通機構4的驅動氣路通道406，進而進入驅動空腔403，推動活塞407下移，與活塞407相連的密封塊405也跟著下移，兩個測試氣路通道404之間連通，如圖11所示。此時，鋼塑轉換接頭13對接段外側的密封空腔通過兩根測試氣路通道404與儲水罐301底部的氣嘴302連通。

由于鋼塑轉換接頭13內部有測試氣壓，當鋼塑轉換接頭13對接段發生泄漏，便會有氣壓進入鋼塑轉換接頭13對接段外側的密封空腔，進而儲水罐301底部的氣嘴302處會冒氣泡，且氣泡會集聚在氣嘴302上側的氣泡收集器303內，操作人員很容易觀察；如果鋼塑轉換接頭13對接段沒有發生泄漏，儲水罐301底部的氣嘴302處便不會有氣泡產生。

測試完畢后，外部加壓氣源7停止加壓，并從加壓口泄壓，鋼塑轉換接頭13內部氣壓消失，上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212失去密封效果，氣路連通機構4的驅動空腔403內的測試氣壓也消失，通過彈簧12作用，活塞407回復上升，密封塊405也跟著上升封堵兩個測試氣路通道404，如圖10所示，使得氣嘴302與下活動座204內部內腔斷開連通，防止儲水罐301內的水倒流進入測試氣管6，影響下一次測試結果。泄壓完成后，啟動氣缸8回縮，上基座201被拉起慢慢上升，上活動座202和下活動座204之間的擠壓力逐漸消失，并且，通過彈簧12作用，上活動座202與上基座201之間的兩個斜緣部以及下活動座204與下基座203之間的兩個斜緣部開始張開，上擠壓密封圈208和下擠壓密封圈207擴張釋放鋼塑轉換接頭13上下兩段外壁，直至與鋼塑轉換接頭13外壁脫離，上基座201和上活動座202隨升降板9回到初始位置。同時，排氣口封堵機構305的定位筒306也隨著升降板9上升，待定位筒306內彈簧12恢復至可活動極限長度后，拉動伸縮桿307上升，堵頭308與排氣口304分離，氣泡收集器303內如若有氣泡，也會從排氣口304處排出。此時，一個鋼塑轉換接頭13測試完畢，操作人員只需將滑臺101從上基座201和上活動座202下側移出，從下活動座204內取出測試完畢的鋼塑轉換接頭13，重新放入新的待測鋼塑轉換接頭13，即可進行下一輪測試。