電容器封口強度檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發明公開一種電容器封口強度檢測裝置及其檢測方法，包括試件裝夾及密封機構、液壓系統和壓力檢測存儲系統；試件裝夾及密封機構包括導向軸、線性軸承、機架、卡盤安裝板、螺母、絲桿、手輪、卡環、三爪卡盤組件、卡爪、油路連接盤、橡膠板、填充件和止擴環；液壓系統包括液壓泵站、溢流閥、減壓閥、第一電磁閥、節流閥、壓力表、第二電磁閥；壓力檢測存儲系統包括記錄儀和壓力變送器。本發明使用油壓對電容器封口強度進行檢測，壓力調節方便，檢測結果準確，檢測過程的動態數據完整保存，便于后續分析。
【專利說明】電容器封口強度檢測裝置及其檢測方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及電容器封口強度檢測領域，尤其是一種電容器封口強度檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0003]鋁電解電容器主要由芯包、鋁殼、蓋板、鋁端子、密封圈等組成。芯包放置于鋁殼內部，通過固定膠或頂針固定，由封口機實現鋁殼卷邊緊壓蓋板上的密封圈完成電容器封口。鋁電解電容器在使用過程中，當環境溫度變高時，其鋁殼內部會壓力升高，當壓力超出鋁殼卷邊強度極限時，鋁殼卷邊會損壞，從而影響電容器使用安全性。電容器封口強度是電容器內部所能承受的不使鋁殼卷邊發生損壞的最高壓力。在鋁電解電容器生產制造過程中，需要對其封口強度進行檢測，并將檢測結果作為實際技術參數提供給其重要客戶，保證電容器使用安全。為實現對鋁電解電容器的封口強度檢測，一般是對由封口機完成的蓋板、鋁殼和密封圈封口的整體結構，在距鋁殼束腰一定尺寸處切割開，從鋁殼試件切割開口處通入一定壓力的液壓油，實現電容器封口強度的檢測。因此，如何實現封口后的鋁殼試件切割開口處的可靠密封、如何控制液壓系統液壓油加載過程、以及實時記錄檢測過程中的液壓油動態壓力值變化是封口檢測的關鍵技術。
[0004]專利CN201120399204.9和CN201120386058.6公開了一種電容器外殼氣壓防爆壓力測試裝置、以及電容器外殼氣壓防爆壓力測試機，利用壓緊氣缸壓緊試驗用電容器外殼于套模上的密封墊，使電容器外殼開口處密封，并通過壓緊塊上氣孔對電容器外殼加注氣壓，以對電容器外殼進行靜態爆破測試或泄漏試驗。這種密封方式在試驗過程中，當電容器外殼內部壓力較大時，其反作用力作用于壓緊氣缸使得密封墊與電容器外殼開口處密封不可靠；電容器外殼在高壓氣體作用下在徑向會產生膨脹變形，從而使密封墊在徑向也會變形，影響其密封效果;此外，由于壓緊氣缸行程是固定的，當待測電容器外殼高度尺寸比理論尺寸小時，壓緊氣缸可能不完全壓緊密封墊，密封效果不一定可靠，而當待測電容器外殼高度尺寸比理論尺寸大時，壓緊氣缸壓緊密封墊深度可能過深導致將密封墊切斷而不能密封。此外，檢測結果是由壓力表讀取，僅能獲得電容器外殼發生破壞或泄露一瞬間的壓力大小，沒有對整個測試過程的動態檢測數據。
【發明內容】
[0005]發明目的:本發明針對電容器封口強度檢測的實際需求，提供了一種電容器封口強度檢測裝置及其檢測方法，用于對電容器封口強度進行定量檢測。
[0006]本發明通過以下技術方案實現:
一種電容器封口強度檢測裝置，包括:試件裝夾及密封機構、液壓系統和壓力檢測存儲系統； 所述試件裝夾及密封機構包括導向軸、線性軸承、機架、卡盤安裝板、螺母、絲桿、手輪、卡環、三爪卡盤組件、卡爪、油路連接盤、橡膠板、填充件和止擴環;兩只線性軸承分別與卡盤安裝板的兩端固定，兩根導向軸分別穿過兩只線性軸承，兩根導向軸的上下端分別固定于機架上部和下部；螺母固定在機架上部，搖動手輪帶動絲桿，絲桿就會旋轉并且上下移動;卡環與卡盤安裝板固定，卡環卡住絲桿的末端;三爪卡盤組件固定安裝在卡盤安裝板的中間，卡爪共有三只，分別安裝在三爪卡盤組件的三個爪頭上；油路連接盤固定安裝在機架下部的臺板上，橡膠板放置于油路連接盤上面的圓形槽里，填充件與油路連接盤固定，同時將橡膠板與油路連接盤壓緊;止擴環與油路連接盤固定；
所述液壓系統包括液壓栗站、溢流閥、減壓閥、第一電磁閥、節流閥、壓力表、第二電磁閥；液壓栗站輸出端分別連接溢流閥輸入端和減壓閥輸入端，減壓閥輸出端連接第一電磁閥輸入端，第一電磁閥輸出端連接節流閥輸入端，節流閥輸出端分別連接油路連接盤、壓力表、第二電磁閥輸入端和壓力變送器檢測端，溢流閥輸出端和第二電磁閥輸出端連接液壓栗站的油箱；
所述壓力檢測存儲系統包括記錄儀和壓力變送器，壓力變送器輸出端連接到記錄儀。
[0007]作為優化:所述螺母和絲桿采用梯形螺紋，保證實現自鎖，在測試過程中保持被裝夾鋁殼試件壓緊橡膠板的壓緊力，并能根據鋁殼試件的具體高度調節壓緊深度。
[0008]作為優化:所述溢流閥調節液壓系統最大輸出壓力為3MPa，調節節流閥開度控制液壓系統液壓油加載流量，從而控制電容器封口強度檢測的速度。
[0009]作為優化:所述壓力變送器對檢測過程中的壓力數值進行檢測，檢測頻率為每秒一次，并將結果輸送至記錄儀保存。
[0010]本發明電容器封口強度檢測的具體實施方法按如下步驟:
(a)對由封口機完成的蓋板、鋁殼和密封圈封口的整體結構，在距鋁殼束腰一定尺寸處切割開，形成用于封口檢測的鋁殼試件；
(b)根據電容器鋁殼外徑規格，選取對應的卡爪、填充件和止擴環，組裝完成試件裝夾及密封機構;將鋁殼試件由三爪卡盤組件和卡爪裝夾好，搖動手輪通過梯形絲杠和螺母機構驅動卡盤安裝板向下移動，使鋁殼試件壓緊橡膠板，壓入橡膠板深度控制為2mm;
(c)啟動液壓栗站，關緊減壓閥，打開第一電磁閥，關閉第二電磁閥，開始壓力加載，并觀察壓力表示數；
(d)調節減壓閥開度，使壓力穩定在0.25MPa，關閉第一電磁閥，并保持30s;
(e)打開第一電磁閥，調節減壓閥開度，使壓力增高0.25MPa并保持穩定，關閉第一電磁閥，保持30s后打開第一電磁閥繼續加載；
(f)觀察壓力表數值，若壓力保持期間壓力數值明顯下降，說明壓力大小超過了鋁殼試件的封口強度極限，關閉液壓栗站，打開第二電磁閥卸載鋁殼試件內部的壓力，并調取記錄儀內記錄的壓力值，取其最大值作為鋁殼試件封口強度的檢測數值；
(g)檢測完成后提升三爪卡盤組件，松開卡爪，取出鋁殼試件。
[0011]有益效果:本發明對切割后的鋁殼試件實現了可靠密封，使用油壓對電容器封口強度進行檢測，壓力調節方便，檢測結果準確。使用壓力變送器及記錄儀對檢測過程進行動態數據采集與記錄，有完整的檢測過程詳細數據，便于對檢測結果進一步分析。
【附圖說明】
[0012]圖1為電容器結構示意圖；
圖2為電容器切割方式示意圖；
圖3為電容器封口強度檢測裝置結構示意圖；
圖4為試件裝夾及密封機構示意圖；
圖5為試件裝夾及密封機構局部剖視示意圖；
圖6為電容器封口強度檢測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0014]實施例
如圖1所示，鋁電解電容器主要由蓋板O1、芯包02、鋁殼03、固定膠04、弓丨腳05、鋁端子06和密封圈07等組成。芯包02由鋁箔和電解紙層疊卷繞而成，放置于鋁殼03內部，通過固定膠04或頂針固定；引腳05由箔片引出與蓋板01上的鋁端子06鉚接；由封口機實現鋁殼03卷邊緊壓蓋板01上的密封圈07完成電容器封口。
[0015]根據鋁電解電容器生產工藝，當電容器完成封口卷邊后，電容器為一個密閉的整體結構。為實現對電容器的封口強度檢測，對由封口機完成的蓋板01、鋁殼03和密封圈07封口的圖2所示的整體結構切割開，對切割開后的鋁殼試件08，由其開口處通以一定壓力的液壓油實現電容器封口強度檢測。
[0016]如圖3所示，一種電容器封口強度檢測裝置，包括:試件裝夾及密封機構1、液壓系統2和壓力檢測存儲系統3;
如圖4、圖5所示，所述試件裝夾及密封機構I包括導向軸101、線性軸承102、機架103、卡盤安裝板104、螺母105、絲桿106、手輪107、卡環108、三爪卡盤組件109、卡爪110、油路連接盤111、橡膠板112、填充件113和止擴環114;兩只線性軸承102分別與卡盤安裝板104的兩端固定，兩根導向軸101分別穿過兩只線性軸承102，兩根導向軸101的上下端分別固定于機架103上部和下部;螺母105固定在機架103上部，搖動手輪107帶動絲桿106，絲桿106就會旋轉并且上下移動;卡環108與卡盤安裝板104固定，卡環108卡住絲桿106的末端;三爪卡盤組件109固定安裝在卡盤安裝板104的中間，卡爪110共有三只，分別安裝在三爪卡盤組件109的三個爪頭上;油路連接盤111固定安裝在機架103下部的臺板上，橡膠板112放置于油路連接盤111上面的圓形槽里，填充件113與油路連接盤111固定，同時將橡膠板112與油路連接盤111壓緊;止擴環114與油路連接盤111固定；
所述液壓系統2包括液壓栗站201、溢流閥20 2、減壓閥203、第一電磁閥204、節流閥205、壓力表206、第二電磁閥207;液壓栗站201輸出端分別連接溢流閥202輸入端和減壓閥203輸入端，減壓閥203輸出端連接第一電磁閥204輸入端，第一電磁閥204輸出端連接節流閥205輸入端，節流閥205輸出端分別連接油路連接盤111、壓力表206、第二電磁閥207輸入端和壓力變送器302檢測端，溢流閥202輸出端和第二電磁閥207輸出端連接液壓栗站201的油箱；所述壓力檢測存儲系統3包括記錄儀301和壓力變送器302，壓力變送器302輸出端連接到記錄儀301。
[0017]所述螺母105和絲桿106采用梯形螺紋，保證實現自鎖，在測試過程中保持被裝夾鋁殼試件08壓緊橡膠板112的壓緊力，并能根據鋁殼試件08的具體高度調節壓緊深度。
[0018]所述溢流閥202調節液壓系統2最大輸出壓力為3MPa，調節節流閥205開度控制液壓系統2液壓油加載流量，從而控制電容器封口強度檢測的速度。
[0019]所述壓力變送器302對檢測過程中的壓力數值進行檢測，檢測頻率為每秒一次，并將結果輸送至記錄儀301保存。
[0020]如圖6所示，本發明電容器封口強度檢測的具體實施方法按如下步驟:
(a)如圖2所示，對由封口機完成的蓋板O1、鋁殼03和密封圈07封口的整體結構，在距鋁殼束腰一定尺寸處切割開，形成用于封口檢測的鋁殼試件08;
(b)根據電容器鋁殼外徑規格，選取對應的選取對應的卡爪110、填充件113和止擴環114，組裝完成試件裝夾及密封機構I ；將鋁殼試件由三爪卡盤組件109和卡爪110裝夾好，搖動手輪107通過梯形絲杠106和螺母105機構驅動卡盤安裝板104向下移動，使鋁殼試件08壓緊橡膠板112，壓入橡膠板112深度控制為2mm;
(c)啟動液壓栗站201，關緊減壓閥203，打開第一電磁閥204，關閉第二電磁閥207，開始壓力加載，并觀察壓力表206示數；
(d)調節減壓閥203開度，使壓力穩定在0.25MPa，關閉第一電磁閥204，并保持30s；
(e)打開第一電磁閥204，調節減壓閥203開度，使壓力增高0.25MPa并保持穩定，關閉第一電磁閥204，保持30s后打開第一電磁閥204繼續加載；
(f)觀察壓力表206數值，若壓力保持期間壓力數值明顯下降，說明壓力大小超過了鋁殼試件08的封口強度極限，關閉液壓栗站201，打開第二電磁閥207卸載鋁殼試件08內部的壓力，并調取記錄儀301內記錄的壓力值，取其最大值作為鋁殼試件08封口強度的檢測數值；
(g)檢測完成后提升三爪卡盤組件109，松開卡爪110，取出鋁殼試件08。
[0021]本發明對切割后的鋁殼試件08實現了可靠密封，使用油壓對電容器封口強度進行檢測，壓力調節方便，檢測結果準確。使用壓力變送器302及記錄儀301對檢測過程進行動態數據采集與記錄，有完整的檢測過程詳細數據，便于對檢測結果進一步分析。
[0022]本發明提供一種電容器封口強度檢測裝置及其檢測方法，該裝置及方法不僅適用于電容器鋁殼封口強度檢測，還適用于類似圓柱形密閉容器的封口強度檢測，其具體實施不僅僅只局限于這些說明。在不脫離本發明構思和方法的前提下，做出的任何簡單修改或替代，都應在本發明的保護范疇內。
【主權項】
1.一種電容器封口強度檢測裝置，其特征在于: 包括:試件裝夾及密封機構(I)、液壓系統(2)和壓力檢測存儲系統(3); 所述試件裝夾及密封機構(I)包括導向軸(101)、線性軸承(102)、機架(103)、卡盤安裝板(104)、螺母(105)、絲桿(106)、手輪(107)、卡環(108)、三爪卡盤組件(109)、卡爪(110)、油路連接盤(111)、橡膠板(112)、填充件(113)和止擴環(114);兩只線性軸承(102)分別與卡盤安裝板(104)的兩端固定，兩根導向軸(101)分別穿過兩只線性軸承(102)，兩根導向軸(101)的上下端分別固定于機架(103)上部和下部；螺母(105)固定在機架(103)上部，搖動手輪(107)帶動絲桿(106)，絲桿(106)就會旋轉并且上下移動；卡環(108)與卡盤安裝板(104)固定，卡環(108)卡住絲桿(106)的末端;三爪卡盤組件(109)固定安裝在卡盤安裝板(104)的中間，卡爪(110)共有三只，分別安裝在三爪卡盤組件(109)的三個爪頭上；油路連接盤(111)固定安裝在機架(103)下部的臺板上，橡膠板(112)放置于油路連接盤(111)上面的圓形槽里，填充件(113)與油路連接盤(111)固定，同時將橡膠板(112)與油路連接盤(111)壓緊;止擴環(114)與油路連接盤(111)固定； 所述液壓系統(2)包括液壓栗站(201)、溢流閥(202)、減壓閥(203)、第一電磁閥(204)、節流閥(205)、壓力表(206)、第二電磁閥(207);液壓栗站(201)輸出端分別連接溢流閥(202)輸入端和減壓閥(203)輸入端，減壓閥(203)輸出端連接第一電磁閥(204)輸入端，第一電磁閥(204)輸出端連接節流閥(20 5)輸入端，節流閥(20 5)輸出端分別連接油路連接盤(111)、壓力表(206)、第二電磁閥(207)輸入端和壓力變送器(302)檢測端，溢流閥(202)輸出端和第二電磁閥(207)輸出端連接液壓栗站(201)的油箱； 所述壓力檢測存儲系統(3)包括記錄儀(301)和壓力變送器(302)，壓力變送器(302)輸出端連接到記錄儀(301)。2.根據權利要求1所述一種電容器封口強度檢測裝置，其特征在于:所述螺母(105)和絲桿(106)采用梯形螺紋，保證實現自鎖，在測試過程中保持被裝夾鋁殼試件(08)壓緊橡膠板(112)的壓緊力，并能根據鋁殼試件(08)的具體高度調節壓緊深度。3.根據權利要求1所述一種電容器封口強度檢測裝置，其特征在于:所述溢流閥(202)調節液壓系統(2)最大輸出壓力為3MPa，調節節流閥(205)開度控制液壓系統(2)液壓油加載流量，從而控制電容器封口強度檢測的速度。4.根據權利要求1所述一種電容器封口強度檢測裝置，其特征在于:所述壓力變送器(302)對檢測過程中的壓力數值進行檢測，檢測頻率為每秒一次，并將結果輸送至記錄儀(301)保存。5.根據權利要求1所述一種電容器封口強度檢測裝置的檢測方法，其特征在于:包括如下步驟: (a)對由封口機完成的蓋板(OI)、鋁殼(03)和密封圈(07)封口的整體結構，在距鋁殼束腰一定尺寸處切割開，形成用于封口檢測的鋁殼試件(08); (b)根據電容器鋁殼外徑規格，選取對應的選取對應的卡爪(110)、填充件(113)和止擴環(114)，組裝完成試件裝夾及密封機構(I);將鋁殼試件由三爪卡盤組件(109)和卡爪(110)裝夾好，搖動手輪(107)通過梯形絲杠(106)和螺母(105)機構驅動卡盤安裝板(104)向下移動，使鋁殼試件(08)壓緊橡膠板(112)，壓入橡膠板(112)深度控制為2mm; (c)啟動液壓栗站(201)，關緊減壓閥(203)，打開第一電磁閥(204)，關閉第二電磁閥(207)，開始壓力加載，并觀察壓力表(206)示數；(d)調節減壓閥(203)開度，使壓力穩定在0.25MPa，關閉第一電磁閥(204)，并保持30s ； (e)打開第一電磁閥(204)，調節減壓閥(203)開度，使壓力增高0.25MPa并保持穩定，關閉第一電磁閥(204)，保持30s后打開第一電磁閥(204)繼續加載；(f)觀察壓力表(206)數值，若壓力保持期間壓力數值明顯下降，說明壓力大小超過了鋁殼試件(08)的封口強度極限，關閉液壓栗站(201)，打開第二電磁閥(207)卸載鋁殼試件(08)內部的壓力，并調取記錄儀(301)內記錄的壓力值，取其最大值作為鋁殼試件(08)封口強度的檢測數值； (g)檢測完成后提升三爪卡盤組件(109)，松開卡爪(110)，取出鋁殼試件(08)。
【文檔編號】G01N3/12GK105928792SQ201610229922
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】邱自學, 孫小剛, 郭琳娜, 鄭天池, 鞠家全, 邵建新, 陸觀
【申請人】南通大學