水压试验机插口探头设计

水压试验机插口探头设计 理论,研发,设计,制造 水压试验机插口探头设计 孙克云 (大连万通工业装备有限公司,辽宁大连116023) 字木交;布 j}商妻铸铁管Ij玉试验机插口探头的结构设计嗽把用来试验l的高压水的压力转”:为自身 的夹紧力’从而帮瞅了rl水 番韪蠡||.|l.曩|曩||| 影刀五毒?矛口瘵关||誊?簪??t曩参量|||誊誊磐. 乒目分等THi075艾崴粝西誊|等-2绍刀0一,|曩*謦? 水压机是对管子进行水压试验的设备,试验时将管 子的两端封住,向管子内部通入高压水保压,不渗漏爆裂 的管子为合格.管子的一端密封为固定不动,另一端为活 动的,用以起到夹紧管子的作用,活动的这端密封部件称 为插口探头. 插口探头设计巧妙,在通人高压水的过程中,它成功 地把用来试验的一部分水压转化为夹紧压力,保证了水 压试验的密封性. 1插口探头的结构 如图1所示,被试验的管子一端靠在插口密封圈, 插口密封圈嵌在密封座板内,密封座板用内六角圆柱头螺 钉与活塞同定.活塞可以在探头缸体内移动,u形密封圈 的作用是防止高压水从活塞与探头缸体之间泄漏.活塞压 板的作用除了起同定u形密封圈的作用外,在活塞压板的 端部焊接了4个厚度为5ram的钢板,当活塞顶紧时,使活 塞压板与探头缸体之间存在5ram的间隙.探头缸体有 排气口,作用是当管子通入水时将空气排出.T作时,夹紧 液压缸作用在探头缸体的端部,顶推方向如图1所示. 在进行水压试验的时候,夹紧液压缸顶推探头缸体, 使插口密封圈压住被试验的管子的端部,液压缸有液压 锁,达到设定的夹紧压力后锁住,防止活塞杆因为水压的 作用而后退.然后向管子内通水,当水注满的时候关闭排 气孔的阀门,这时向管子内通人高压水,当水压达到一定 的值时,由于活塞压板的直径大于管子的内径,且活塞压 板与探头缸体的底部有5mm的间隙,在活塞压板与探头 缸体缸体之间的水压会产生夹紧管子的一个压力,推动 活塞向管子的方向移动,这时探头会探出5,|Omm的一 段距离,使管子被二次夹紧. 3压力计算 顶推探头缸体的液压缸缸径设计为180ram,我们通 常把系统油压调为5,6MPa.我们按5.5MPa来计算. 油缸产生的夹紧力为: JP缸=(18+2)×1T×55=13988kgf14t 管子的水压试验要求为保压5MPa,活塞压板的直径 为~b430mm,被试验的管子内径为~b3OOmm,则高压水产 生的夹紧力为: P水=[(43+2)一(31?2)]×1r×50=34854kgf35t 管子所受的总夹紧力为 P=P缸+P~=14+35=49t 由此可以看出,高压水所产生的二次夹紧力远远大 于液压缸的夹紧力. 4结语 从上面的计算结果可以看出,在管子密封中,高压水 所产生的压力在管子的密封中起着决定性的作用.如果 不采用此种方法密封,仅仅依靠液压缸的顶推夹紧,要产 生49t的夹紧力至少需要液压缸的缸径为320ram,这样 就产生了极大的浪费. 用高压水产生的压力来密封的好处不仅仅是减小了 液压缸的缸径,这种密封形式可以随着水压的改变压力 随之改变,并且这个压力是持续的,在高压水卸压后才随 之消失.使操作更加安全可靠. (编辑立明) 作者简介:孙克云(1973一),男,工程师,从事铸铁管制造工作及设备. 收稿日期:2009—02—26 机械工程师2009年第5期75