用于机体零件承压能力及气密性检验的水压试验工装的制作方法

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于机体零件承压能力及气密性检验的水压试验工装。

背景技术：

机体零件是机加工类零件的一种类型，而机体零件在加工后根据其装配使用的性能，部分机体零件需对油道水腔做水压试验,需做水压试验的机体零件结构相对复杂、在做水压试验时对压力和密封条件要求相对严格，水压试验的目的是为了检验机体零件重要部位的承压能力及气密性，因此机体零件的水压试验难度大、过程复杂，给压力试验带来了很大的困难，其中机体零件(如柴油机机体)为铸铁件，将进气管、冷却水进水管与机身铸为一体并分别用0.69mpa压力做水压试验，φ60的主油道孔用0.98mpa压力做水压试验，分别保压10分钟，设计水压试验工装时存在技术瓶颈，该机体零件属于复杂箱体类零件，两侧面、两端面油孔分布较多，机体开档油孔与侧面油孔贯通，且孔口为圆弧形，造成水压试验密封难度相当大，无法达到图纸上水压试验要求，水压试验是精加工前的最后一道毛坯检验关口，因此水压试验的质量好坏直接关系到产品的质量是否合格，关系到是否能在安装后尽量减少质量事故，最终给顾客降低成本，目前，同类企业普遍采用的水压工装都存在工装笨重或不能满足产品试压要求、影响工作效率和试验工序的安全生产缺陷，针对以上情况，有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：提供一种用于机体零件承压能力及气密性检验的水压试验工装，利用水压试验工装，可保证机体零件的水腔、滑油腔和各油道的承压能力及气密性的检验，在进行水压试验时密封性好，安全性高，拆装方便，提高机体零件水压试验的质量和效率，结构简单，操作方便，适用范围广，便于推广应用。

本发明采用的技术方案：用于机体零件承压能力及气密性检验的水压试验工装，所述机体零件的侧壁上制有多个气腔孔和水腔口且气腔孔和水腔口分别与设于机体零件内部的进气腔和水腔对应连通，所述机体零件内部设有滑油腔且机体零件两个侧壁和左右端面上制有多个与滑油腔对应连通的油孔，所述机体零件内部的开档油孔与机体零件侧面的滑油腔对应连通，包括气缸孔密封装置、法兰密封装置、油孔密封装置和放气装置，所述机体零件内安装有将机体零件中的气缸孔上下两端密封的气缸孔密封装置，且机体零件侧壁上设有多个与水腔口和气腔孔位置对应并将水腔口和气腔孔密封的法兰密封装置，所述机体零件上设有油孔密封装置且油孔密封装置将机体零件两侧壁和左右端面上的油孔以及机体零件内部的开档油孔密封，所述机体零件上端设有与气缸孔密封装置连接的放气装置，且放气装置与气缸孔连通并与水试快换单元连接后通过注水、加压、保压后完成机体零件承压能力及气密性的检验。

其中，所述气缸孔密封装置包括下盖、下o形密封圈、下密封垫、上盖、上o形密封圈、上密封垫圈、螺钉、压板、t形螺栓、螺帽和垫圈，所述下盖下端套设有下o形密封圈，所述下盖上端与设于气缸孔内的连接件下端通过下密封垫和螺钉密封固连后将上盖压入气缸孔底部，所述上盖和套设于上盖上的上o形密封圈置于气缸孔上端且上盖下端与连接件上端通过螺钉固定连接，所述上盖上端的盖沿置于气缸孔上端的孔沿上且上盖上端的盖沿与气缸孔上端的孔沿之间设有上密封垫圈，所述压板置于进气腔上方的机体零件上并通过钩挂在进气腔内的t形螺栓与位于压板上方的螺帽和垫圈适配固连后由压板将上盖压紧固定，所述上盖上制有与气缸孔连通的连接孔且连接孔上端的螺纹孔与放气装置适配后固连。

进一步地，所述法兰密封装置包括侧法兰、密封垫片ⅰ、螺栓和法兰，所述水腔口和气腔孔周边的机体零件侧壁上制有与侧法兰上的通孔位置对应的螺纹孔，所述螺栓穿过侧法兰和密封垫片ⅰ上的通孔与机体零件侧壁上对应的螺纹孔旋合后将机体零件侧壁上的水腔口和气腔孔密封，所述机体零件左端面和右端面与水腔连通的水腔口上设有法兰且法兰与机体零件左端面和右端面之间均设有密封垫片ⅰ，所述螺栓穿过法兰和密封垫片ⅰ上的通孔后与机体零件端面上的螺纹孔旋合后将机体零件左端面和右端面的水腔口密封。

进一步地，所述油孔密封装置包括油腔闷塞、紫铜垫片、专用螺栓、撑套、螺母、密封垫片ⅱ和油孔法兰，所述机体零件两侧壁上的油孔通过油腔闷塞穿过紫铜垫片与油孔内的内螺纹旋合后将油孔密封，所述机体零件左右端面的油孔通过连接螺钉穿过油孔法兰和密封垫片ⅱ与机体零件左右端面对应的螺纹孔旋合后将机体零件左右端面的油孔密封，所述专用螺钉和套装于专用螺钉上的撑套压入开档油孔下端且专用螺栓下端套装有密封垫片ⅱ，所述螺母与专用螺栓旋合固连后将开档油孔密封。

进一步地，所述放气装置包括放气螺钉和垫片，所述放气螺钉穿过垫片后与气缸孔密封装置中的连接孔上端适配连接，且放气螺钉上端与水试快换单元连接后通过注水、加压、保压后完成机体零件承压能力及气密性的检验。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本设计方案满足机体零件(如柴油机机体)水腔、滑油腔和各油道的承压能力及气密性试验的要求，满足水压试验的质量要求，提高水压试验工装在使用过程中的稳定性和可操作性；

2、本设计方案设计为钢件，变形量小，稳定性好，连接处均加设橡胶垫，具有良好密封性的同时保证了机体零件表面的加工质量，有效避免机体零件表面划伤的现象；

3、本结构安装拆卸方便，利于现场水压试验使用，提高了机体零件(如柴油机机体)水腔、滑油腔和各油道水压试验效率，密封性、安全性好；

4、通过在水压试验工装的零部件上标记编号或名称，避免操作过程中工人的误操作，提高安装效率和水压试验工装反复使用的寿命；

5、结构简单，安装拆卸方便，工装成本低，适用范围广。

附图说明

图1为本发明机体零件结构示意图；

图2为本发明与机体零件安装后的主视图；

图3为图2中a-a剖视图；

图4为图2中b向局部示意图；

图5为图2中c向局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5描述本发明应用到柴油机机体零件上的一种实施例。

用于机体零件承压能力及气密性检验的水压试验工装，所述机体零件1的侧壁上制有多个气腔孔2和水腔口6且气腔孔2和水腔口6分别与设于机体零件1内部的进气腔5和水腔3对应连通，所述机体零件1内部设有滑油腔4且机体零件1两个侧壁和左右端面上制有多个与滑油腔4对应连通的油孔7，所述机体零件1内部的开档油孔9与机体零件1侧面的滑油腔4对应连通，包括气缸孔密封装置、法兰密封装置、油孔密封装置和放气装置，所述机体零件1内安装有将机体零件1中的气缸孔8上下两端密封的气缸孔密封装置，且机体零件1侧壁上设有多个与水腔口6和气腔孔2位置对应并将水腔口6和气腔孔2密封的法兰密封装置，所述机体零件1上设有油孔密封装置且油孔密封装置将机体零件1两侧壁和左右端面上的油孔7以及机体零件1内部的开档油孔9密封，所述机体零件1上端设有与气缸孔密封装置连接的放气装置，且放气装置与气缸孔8连通并与水试快换单元连接后通过注水、加压、保压后完成机体零件1承压能力及气密性的检验；具体的，所述气缸孔密封装置包括下盖10、下o形密封圈11、下密封垫12、上盖13、上o形密封圈14、上密封垫圈15、螺钉16、压板17、t形螺栓18、螺帽19和垫圈20，所述下盖10下端套设有下o形密封圈11，所述下盖10上端与设于气缸孔8内的连接件21下端通过下密封垫12和螺钉16密封固连后将上盖10压入气缸孔8底部，所述上盖13和套设于上盖13上的上o形密封圈14置于气缸孔8上端且上盖13下端与连接件21上端通过螺钉16固定连接，所述上盖13上端的盖沿置于气缸孔8上端的孔沿上且上盖13上端的盖沿与气缸孔8上端的孔沿之间设有上密封垫圈15，所述压板17置于进气腔5上方的机体零件1上并通过钩挂在进气腔5内的t形螺栓18与位于压板17上方的螺帽19和垫圈20适配固连后由压板17将上盖13压紧固定，所述上盖13上制有与气缸孔8连通的连接孔22且连接孔22上端的螺纹孔与放气装置适配后固连；具体的，所述法兰密封装置包括侧法兰23、密封垫片ⅰ24、螺栓25和法兰26，所述水腔口6和气腔孔2周边的机体零件1侧壁上制有与侧法兰23上的通孔位置对应的螺纹孔，所述螺栓25穿过侧法兰23和密封垫片ⅰ24上的通孔后与机体零件1侧壁上对应的螺纹孔旋合后将机体零件1侧壁上的水腔口6和气腔孔2密封，所述机体零件1左端面和右端面与水腔3连通的水腔口6上设有法兰26且法兰26与机体零件1左端面和右端面之间均设有密封垫片ⅰ24，所述螺栓25穿过法兰26和密封垫片ⅰ24上的通孔与机体零件1端面上的螺纹孔旋合后将机体零件1左端面和右端面的水腔口6密封；具体的，所述油孔密封装置包括油腔闷塞27、紫铜垫片28、专用螺栓29、撑套30、螺母33、密封垫片ⅱ31和油孔法兰32，所述机体零件1两侧壁上的油孔7通过油腔闷塞27穿过紫铜垫片28与油孔7内的内螺纹旋合后将油孔7密封，所述机体零件1左右端面的油孔7通过连接螺钉穿过油孔法兰32和密封垫片ⅱ31与机体零件1左右端面对应的螺纹孔旋合后将机体零件1左右端面的油孔7密封，所述专用螺钉29和套装于专用螺钉29上的撑套30压入开档油孔9下端且专用螺栓29下端套装有密封垫片ⅱ31，所述螺母33与专用螺栓29旋合固连后将开档油孔9密封；具体的，所述放气装置包括放气螺钉34和垫片35，所述放气螺钉34穿过垫片35后与气缸孔密封装置中的连接孔22上端适配连接，且放气螺钉34上端与水试快换单元连接后通过注水、加压、保压后完成机体零件1承压能力及气密性的检验。

水压试验工装与柴油机机体零件1装配在一起做油道水腔水压试验。使用方法：将下o形密封圈11套装于下盖10上，并加装下密封垫12后用螺钉16将下盖10和连接件21下端拧紧装在一起后，将下盖10压入气缸孔8下端，上o形密封圈14套装于上盖13上，并在上盖13的上沿和机体零件1之间加装上密封垫圈15后用螺钉16将上盖13下端与连接件21上端拧紧后装在一起，上盖13通过压板17将其压紧后固定在机体零件1上端，压板17通过钩挂在进气腔5内壁上的t形螺栓18与位于压板17上端的螺帽19和垫圈20适配连接后固定在机体零件1上，接着通过侧法兰23加密封垫片ⅰ24后通过螺栓25与机体零件1侧面与之对应的螺纹孔旋合后，将侧法兰23固定安装于机体零件1侧面上，完成对水腔口6和气腔孔2的密封，将油腔闷塞27加紫铜垫片28拧入机体零件1侧面的油孔7内，完成对油孔7的密封，再通过螺栓25穿过位于机体零件1左右端面的水腔口6处的法兰26和密封垫片ⅰ24上的通孔与机体零件1端面对应的螺纹孔旋合后，将机体零件1左端面和右端面的水腔口6密封，油孔法兰32加密封垫片ⅱ31后用连接螺钉与机体零件1左右端面对应的螺纹孔旋合后将机体零件1左右端面的油孔7密封，专用螺栓29和套装于专用螺栓29上的撑套22压入开档油孔9下端后，加密封垫片ⅱ31后用螺母33与专用螺栓29下端旋紧后将开档油孔9下端密封，最后，放气螺钉34穿过垫片35后与连接孔22上端的内螺纹旋合后固定连接，且放气螺钉34上端与水试快换单元连接后通过注水、加压、保压后完成机体零件1承压能力及气密性的检验，其中，垫片35为紫铜垫片。

水压试验完后松开并拧出放气螺栓34，拆下水试快换单元，将水压试验工装中的水放掉，拆下机体零件1中开档油孔9内的专用螺栓29，之后依次拆下油孔法兰32、法兰26和侧法兰23；拧出螺帽19拆下t形螺栓18后，取下压板17，将连接件21吊起后拆下上盖13和下盖10；将机体零件1和水压试验工装擦干后放置到指定区域，这样可保证水压试验工装的质量，同时可提高水压试验工装的试验效率和安全性。

由于该水压试验工装为一个组合的整体，方便使用安装和拆卸，在安装侧法兰23、法兰26、油孔法兰32、上盖13、下盖10及专用螺栓29时，为保护机体零件1加工表面的质量，都采用加设橡胶垫子来采取保护机体零件1；因机体零件1内的油道和水腔3的水压试验的压力分别为0.69mpa和1.0mpa，且每个腔保压10分钟，故增加水试快换单元主要是为了保证水压试验的安全性，同时可提高水压试验工装的使用寿命。本设计方案满足机体零件1(如柴油机机体)水腔3、滑油腔4和各油道的承压能力及气密性试验的要求，满足水压试验的质量要求，提高水压试验工装在使用过程中的稳定性和可操作性，水压试验工装设计为钢件，变形量小，稳定性好，连接处均加设橡胶垫，具有良好密封性的同时保证了机体零件1表面的加工质量，有效避免机体零件1表面划伤的现象，安装拆卸方便，利于现场水压试验使用，提高了机体零件1水腔3、滑油腔4和各油道水压试验效率，密封性、安全性好，通过在水压试验工装的零部件上标记编号或名称，避免操作过程中工人的误操作，提高安装效率和水压试验工装反复使用的寿命，结构简单，安装拆卸方便，工装成本低，适用范围广。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。