專利名稱：水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接鋼管檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置。
背景技術(shù)：
目前，焊接鋼管的產(chǎn)量在國內(nèi)鋼管行業(yè)中已占有較大比例，但是大部分焊管由于 沒有進(jìn)行中、高壓水壓試驗(7 32MPa)，只能用于一般水煤氣輸送和結(jié)構(gòu)用鋼管。只有少 部分經(jīng)過中、高壓水壓試驗的高品質(zhì)焊接鋼管能夠應(yīng)用到石油、天然氣、汽車、化工等重要 行業(yè)。因此鋼管水壓試驗機(jī)技術(shù)的發(fā)展對焊管應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大起到了至關(guān)重要的作用。焊接鋼管水壓試驗機(jī)中的試壓頭是鋼管端部密封的重要部件，尤其是中、高壓水 壓試驗機(jī)對鋼管端部密封性能的要求更高。鋼管端部密封形式可分為端面密封和徑向密 封。端面密封又分為固定式端面密封、油水平衡隨動式端面密封和差壓缸隨動式端面密封； 但由于在鋼管進(jìn)行水壓試驗時，尤其是進(jìn)行高壓試驗時，鋼管的長度會有一定程度的縮短， 以Φ610Χ12000πιπι的鋼管為例，在進(jìn)行高壓水壓試驗(大于20MPa)時，鋼管縮短了 IOmm左 右，固定式端面密封試壓頭由于沒有隨動跟蹤功能只適用于低壓、中壓水壓試驗(小于15 MPa)，而且，固定式端面密封試壓頭對鋼管長度公差的要求比較嚴(yán)格(公差為O 6mm)，鋼 管超長容易切斷密封圈，鋼管過短不能保壓。而油水平衡隨動式端面密封和差壓缸隨動式 端面密封雖然適合于打中、高壓(7 25 MPa)，但油水平衡隨動式端面密封和差壓缸隨動 式端面密封中涉及到了機(jī)、電、液多種領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易維護(hù)。另外端面密封試壓的鋼管 基本上沒有試壓盲區(qū)。徑向密封又分為內(nèi)徑向密封、無間隙外徑向密封和大間隙外徑向密 封；內(nèi)徑向密封和無間隙外徑向密封適合中、高壓(7 31 MPa)，大間隙外徑向密封適合于 打中壓、高壓和超高壓(7 70 MPa)，徑向密封的鋼管管端有50 IOOmm的盲區(qū)，不能驗證 此處的鋼管的防漏性能，此外，由于無間隙徑向密封時，密封圈與鋼管緊密磨擦，而且鋼管 表面的粗糙度比較大，一般每試壓4 10根鋼管U形密封圈就損壞更換，這樣就極大地提 高了維修保養(yǎng)的頻次，減少了水壓試驗機(jī)的產(chǎn)量，同時也大大地增加了工人的勞動強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種水壓試驗機(jī)端面密封試壓 頭裝置，其能夠適應(yīng)較大公差的鋼管并自行補償鋼管在測試中的縮短。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
一種水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置，包括連接盤，連接盤上固裝有外套，外套在與連 接盤接觸的一端的外側(cè)設(shè)有第一法蘭，其特征是外套內(nèi)設(shè)有內(nèi)套筒，內(nèi)套筒與外套之間通 過徑向密封圈密封，內(nèi)套筒遠(yuǎn)離連接盤的一端外側(cè)設(shè)有第二法蘭，第二法蘭上緊固有導(dǎo)向 套筒，導(dǎo)向套筒和內(nèi)套筒的相對端面上均制有臺階孔，兩臺階孔內(nèi)設(shè)有端面密封圈，第一法 蘭和第二法蘭之間設(shè)有彈簧預(yù)緊裝置，彈簧預(yù)緊裝置包括彈簧螺栓，第一法蘭上螺紋連接有彈簧螺栓，彈簧螺栓穿過第二法蘭的孔內(nèi)，彈簧螺栓的中部套裝有預(yù)緊彈簧。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案
所述第一法蘭上還通過接近開關(guān)支架安裝有接近開關(guān)。所述接近開關(guān)的在水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭軸向投影的位置位于第一法蘭和 第二法蘭之間，用以檢測內(nèi)套筒的伸縮量。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是
本發(fā)明采用了以上技術(shù)方案后，具有以下主要優(yōu)點
1、試壓頭裝置的停止位置不是基于主油缸的絕對位置，而是相對受試鋼管端面的位 置停止的，此時內(nèi)套筒及端面密封圈施加在鋼管端面的壓緊力等于彈簧產(chǎn)生的預(yù)壓力，在 理論上說是永遠(yuǎn)不會切斷端面密封圈，從而使端面密封圈更耐用、運行費用更低，同時也提 高了試壓頭裝置對鋼管公差的適應(yīng)范圍，對鋼管長度公差范圍也由0 6mm放寬到0 IOOmm02、該試壓頭裝置的內(nèi)套筒和端面密封圈等前端部件設(shè)計成伸縮式結(jié)構(gòu)，在鋼管 內(nèi)部水壓增壓過程中，鋼管因本身高壓水壓力出現(xiàn)縮短時，內(nèi)套筒及端面密封圈等前端部 件仍可一直跟蹤并壓緊受試鋼管端面，其壓緊力隨鋼管本身高壓水壓力的增大而成比例增 大，因而保證了水壓機(jī)在機(jī)架和受試鋼管受到高壓變形縮短的情況下仍能密封保壓，解決 了普通端面密封不能打高壓的問題。3、本試壓頭裝置相比于油水平衡隨動式端面密封和差壓缸隨動式端面密封而言， 還具有結(jié)構(gòu)簡單、便于維修、操作調(diào)整方便、經(jīng)濟(jì)實用、運行費用低、工作效率高等特點。其 比較適用于要求一次性投資較少的中、小企業(yè)使用，尤其對電_液轉(zhuǎn)換技術(shù)調(diào)整維修水平 較差的企業(yè)更為適用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。圖中1、連接盤；2、第一密封圈；3、吊環(huán)；4、預(yù)緊彈簧；5、彈簧螺栓；6、外 套；7、內(nèi)套筒；8、端面密封圈；9、導(dǎo)向套筒；10、徑向密封圈；11、接近開關(guān)；12、接 近開關(guān)支架；100、鋼管。
具體實施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下
請參閱圖1，一種水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置，包括連接盤1，連接盤上固裝有外 套6，外套在與連接盤接觸一端的外側(cè)設(shè)有第一法蘭，連接盤與外套之間通過第一密封圈2 密封，外套6內(nèi)設(shè)有內(nèi)套筒7，內(nèi)套筒與外套之間通過徑向密封圈10密封，內(nèi)套筒的遠(yuǎn)離連 接盤1的一端的外側(cè)設(shè)有第二法蘭，第二法蘭上緊固有導(dǎo)向套筒9，導(dǎo)向套筒和內(nèi)套筒的相 對端面上均制有臺階孔，兩臺階孔內(nèi)設(shè)有端面密封圈8，第一法蘭和第二法蘭之間設(shè)有彈簧 預(yù)緊裝置，彈簧預(yù)緊裝置包括彈簧螺栓5，第一法蘭上螺紋連接有彈簧螺栓，彈簧螺栓穿過 第二法蘭的通孔內(nèi)，彈簧螺栓的中部套裝有預(yù)緊彈簧4。所述連接盤上還裝有吊環(huán)3，以方便在裝配時使用吊具吊裝，減輕操作工的勞動負(fù)擔(dān)。第一法蘭上還通過接近開關(guān)支架12安裝有接近開關(guān)11，接近開關(guān)的在水壓試驗 機(jī)端面密封試壓頭軸向投影的位置位于第一法蘭和第二法蘭之間，且在第二法蘭進(jìn)行軸向 運動所經(jīng)過空間的外側(cè)，用以檢測內(nèi)套筒7的伸縮量。本發(fā)明的動作原理為
請參閱圖2，當(dāng)頂緊鋼管100時，主油缸推動試壓頭裝置向前移動，當(dāng)端面密封圈10的 端面頂?shù)绞茉囦摴艿亩嗣鏁r，內(nèi)套筒7、導(dǎo)向套筒9和端面密封圈即停止運動；外套6和連 接盤1在主油缸的推動下繼續(xù)前進(jìn)，接近開關(guān)11也隨連接盤一起運動；當(dāng)接近開關(guān)運行到 第二法蘭的外側(cè)時，接近開關(guān)發(fā)出信號，說明預(yù)緊彈簧已經(jīng)壓縮到設(shè)定的壓力和距離，此時 主油缸停止運動，鋼管端面所受的壓力為預(yù)緊彈簧4所產(chǎn)生的壓力。接近開關(guān)在接近開關(guān)支架上的位置可以調(diào)整，這樣就可以根據(jù)所需的不同的壓緊 力實現(xiàn)對預(yù)緊彈簧的壓縮量的調(diào)整，調(diào)整預(yù)緊彈簧的壓力。當(dāng)進(jìn)行高水壓試驗時，由于內(nèi)套筒的外徑和鋼管內(nèi)徑之間的環(huán)形面積同時也受到 高壓力水的壓力，其壓緊力隨高壓水壓力的增大而成比例增大，內(nèi)套筒、導(dǎo)向套筒和端面密 封圈也可隨著鋼管的縮短繼續(xù)向前移動，補償鋼管的縮短，保證端面密封圈可以一直貼緊 鋼管端面，實現(xiàn)跟隨式的隨動密封，保證了鋼管可以進(jìn)行高壓水壓試驗(大于16MPa)，提高 了水壓試驗機(jī)的檢測范圍，同時也拓寬了鋼管的銷售市場。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置，包括連接盤，連接盤上固裝有外套，外套在與連接盤接觸的一端的外側(cè)設(shè)有第一法蘭，其特征是外套內(nèi)設(shè)有內(nèi)套筒，內(nèi)套筒與外套之間通過徑向密封圈密封，內(nèi)套筒遠(yuǎn)離連接盤的一端外側(cè)設(shè)有第二法蘭，第二法蘭上緊固有導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒和內(nèi)套筒的相對端面上均制有臺階孔，兩臺階孔內(nèi)設(shè)有端面密封圈，第一法蘭和第二法蘭之間設(shè)有彈簧預(yù)緊裝置，彈簧預(yù)緊裝置包括彈簧螺栓，第一法蘭上螺紋連接有彈簧螺栓，彈簧螺栓穿過第二法蘭的孔內(nèi)，彈簧螺栓的中部套裝有預(yù)緊彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置，其特征是所述第一法蘭 上還通過接近開關(guān)支架安裝有接近開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置，其特征是所述接近開關(guān)的 在水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭軸向投影的位置位于第一法蘭和第二法蘭之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水壓試驗機(jī)端面密封試壓頭裝置，包括連接盤，連接盤上固裝有外套，外套在與連接盤接觸的一端的外側(cè)設(shè)有第一法蘭，其特征是外套內(nèi)設(shè)有內(nèi)套筒，內(nèi)套筒與外套之間通過徑向密封圈密封，內(nèi)套筒的遠(yuǎn)離連接盤的一端的外側(cè)設(shè)有第二法蘭，第二法蘭上緊固有導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒和內(nèi)套筒的相對端面上均制有臺階孔，兩臺階孔內(nèi)設(shè)有端面密封圈，第一法蘭和第二法蘭之間設(shè)有彈簧預(yù)緊裝置，彈簧預(yù)緊裝置包括彈簧螺栓，第一法蘭上螺紋連接有彈簧螺栓，彈簧螺栓穿過第二法蘭的孔內(nèi)，彈簧螺栓的中部套裝有預(yù)緊彈簧。優(yōu)點是本發(fā)明適應(yīng)較大公差的鋼管并自行補償鋼管在測試中的縮短，擴(kuò)大了水壓機(jī)的測試范圍。
文檔編號G01N3/12GK101915647SQ20101026245
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者劉孟海, 劉連蒼, 周福林, 師俊國, 曹丙起, 李學(xué)安, 杜廣來, 王金柱, 祁云祥, 祖建江, 趙寶強(qiáng), 韓子元 申請人:天津雙街鋼管有限公司