一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料试验技术领域，尤其涉及到一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置。
【背景技术】
[0002]各种材料的试样常常需要在腐蚀环境下做轴向拉力检测，此时试样被加工成固定段、拉伸段和夹持段，固定段和拉伸段的长度基本相等，夹持段长度大于固定段或是拉伸段，固定段和夹持段的外形结构相同，在拉伸段及夹持段的小部放置腐蚀盒，腐蚀盒内盛放腐蚀液，为防止腐蚀液外泄，一方面在腐蚀盒外套放溢流盒，另一方面在腐蚀盒与夹持段的结合处设置密封圈，或是缠绕生胶带，或是用橡皮泥来密封，或是用橡胶塞来密封。
[0003]上述在腐蚀盒与夹持段结合处设置密封圈、生胶带、橡皮泥及橡胶塞的密封方式都不能有效解决密封和腐蚀液的外泄问题，一是试样的装卡不方便，二是当试样在断裂后其腐蚀液会从结合处流出以造成对试验设备的腐蚀，三是当腐蚀盒遭到损坏时也会对试验设备造成腐蚀。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明设计了一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，该锥形锁紧密封装置结构简单，耐腐蚀，方便实用，可以有效解决腐蚀盒与夹持段结合处的密封和腐蚀液外泄问题，为腐蚀环境下的动态疲劳试验、静态恒载持久试验和慢应力拉伸试验提供保障，防止由于腐蚀液的渗漏而对轴向试验机造成腐蚀破坏。
[0005]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，该锥形锁紧密封装置包括内胆、橡胶塞、第一密封垫、第二密封垫、垫片、紧固螺母、顶套、锁紧螺母，试样的长度分为固定段、拉伸段和夹持段，所述固定段和所述拉伸段的长度基本相等，所述夹持段长度大于所述固定段长度或是所述拉伸段长度，所述固定段和所述夹持段的外形结构相同并设定为尺寸Dmm，该锥形密封装置借用了溢流盒和腐蚀盒，腐蚀盒焊接在溢流盒内，本发明的特征如下:
橡胶塞的内径={D-(0.2-0.5)}而其长度=L mm，所述L是所述夹持段长度的{1/4-1/6},橡胶塞的外形呈外圆锥状，所述外圆锥状的最小端直径={D+d}，所述外圆锥状的最大端直径={D+(d+6)}，d<4且为正整数；
内胆的外形呈T状，在所述T状的圆柱段上配置有公称直径为m的外螺纹，m ={D+ (d+12)}，所述T状的T端直径M > m，内胆的内形由内圆锥段和内螺纹段构成，所述内圆锥段设置在所述T状端，所述内圆锥段的最小端直径=所述外圆锥状的最小端直径={D+d}，所述内圆锥段的最大端直径=所述外圆锥状的最大端直径={D+(d+6)}，所述内圆锥段的长度=L mm，从所述内圆锥段的最大端开始为所述内螺纹段，所述内螺纹段配置有公称直径为{D+(d+6)}的内螺纹； 垫片的内径={D+0.2}，垫片的外径={D+(d+5)}；
顶套的内径大于D，顶套的外径设置为外螺纹且外螺纹的公称直径={D+(d+6)};第一密封垫和第二密封垫结构形状相同，第一密封垫或是第二密封垫的内径=m而其外径=M ；
紧固螺母的内径与m匹配，锁紧螺母的内孔呈内凹状，锁紧螺母内孔的最大直径处为内螺纹，该内螺纹与m匹配，锁紧螺母内孔的最小直径< {D+(d+6)}，紧固螺母和锁紧螺母的外径与M匹配，但紧固螺母的厚度<锁紧螺母的厚度；
溢流盒的中心内孔直径与m匹配；
在所述夹持段先套上橡胶塞，从固定段将内胆套在橡胶塞上，通过垫片和顶套的旋接调整使所述外圆锥状的最小端与所述夹持段和所述拉伸段的交界处平齐，在所述T状的圆柱段装配上第一密封垫，再将溢流盒套在所述T状的圆柱段，然后装配上第二密封垫，通过紧固螺母将内胆、第一密封垫、溢流盒、第二密封垫紧固，之后再通过锁紧螺母来备紧顶套。
[0006]内胆、顶套及垫片均由聚四氟乙烯尼龙制作而成。
[0007]橡胶塞、第一密封垫及第二密封垫均由耐腐蚀橡胶制作而成。
[0008]紧固螺母及锁紧螺母均由钛合金制作而成。
[0009]由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果:
I)本发明的锥形锁紧密封装置可以作为一个独立的装置，该装置结构简单，使用方便。
[0010]2)本发明的锥形锁紧密封装置可与不同材料及不同形状的腐蚀盒相联接而配合使用。
[0011]3)在进行腐蚀试验时，试样的装卸简便易行。
[0012]4)本发明的锥形锁紧密封装置有着良好的防止腐蚀性液体渗漏的性能，即便试样发生断裂破坏，但腐蚀盒与锥形锁紧密封装置联接牢固而不会造成的腐蚀液泄漏。
[0013]5)本发明的锥形锁紧密封装置既可以适用于圆棒形试样，也可以适用于板状试样。
【附图说明】
[0014]图1是锥形锁紧密封装置的结构示意简图
图1中:1-试样；2-内胆；3_橡胶塞；4_第一密封垫；5_第二密封垫；
6-垫片；7_紧固螺母；8_顶套；9_锁紧螺母；10_溢流盒；11_腐蚀盒。
【具体实施方式】
[0015]本发明的锥形锁紧密封装置包括内胆2、橡胶塞3、第一密封垫4、第二密封垫5、垫片6、紧固螺母7、顶套8、锁紧螺母9，试样I的长度分为固定段、拉伸段和夹持段，所述固定段和所述拉伸段的长度基本相等，所述夹持段长度大于所述固定段长度或是所述拉伸段长度，所述固定段和所述夹持段的外形结构相同并设定为尺寸Dmm，试样I按国标制作而成。
[0016]本发明的锥形密封装置借用了溢流盒10和腐蚀盒11，腐蚀盒11焊接在溢流盒内10。
[0017]由于本发明的锥形锁紧密封装置一直处在腐蚀介质的浸泡中且试样处在一定的拉伸应力下，因此锥形锁紧密封装置的制作材料应该有很好的抗腐蚀性，同时强度要高，质地要轻，方便实用为目的，在防止腐蚀介质渗漏的同时，锥形锁紧密封装置能够安装固定，并且方便试样的更换与装卡。
[0018]结合图1，当试样I为圆棒形D时橡胶塞的内径={D-(0.2-0.5)}，当试样I为板状形时橡胶塞的内径与其匹配即可，橡胶塞的所述外圆锥状尺寸不用发生改变。
[0019]本发明最大的特点是橡胶塞和内胆的结构设计，橡胶塞的所述外圆锥状与内胆的所述内圆锥段相互结合为锥形锁紧密封提供了可靠保证。
[0020]内胆2、顶套8及垫片6均由聚四氟乙烯尼龙制作而成，聚四氟乙烯尼龙有着较高的强度，其质地轻巧、有着较好的韧性且具有很好的抗腐蚀性。
[0021]垫片6可以借助顶套的推力将橡胶塞平行推进，既防止橡胶塞在拧紧时产生的变形，又可以防止橡胶塞掐于顶套中。
[0022]橡胶塞3、第一密封垫4及第二密封垫5均由耐腐蚀橡胶制作而成。紧固螺母及锁紧螺母均由钛合金制作而成。这些材料均具有质地轻、强度高、抗腐蚀性好之特点。
[0023]顶套8将橡胶塞3固定在内胆2中，并在锁紧螺母9的作用下将橡胶塞顶紧。
[0024]锥形锁紧密封装置在对7000系牌号的铝合金材料进行了慢应力拉伸试验，试验证明:锥形锁紧密封装置确实实现了上述发明目的，满足试验要求，有着良好的抗腐蚀性能，与腐蚀盒的联接牢固可靠，被紧固的橡胶塞有着很好的防止腐蚀液体渗漏的效果，试样的装卡方便简单，锥形锁紧密封装置可以反复使用。
【主权项】
1.一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，该锥形锁紧密封装置包括内胆(2)、橡胶塞(3)、第一密封垫(4)、第二密封垫(5)、垫片(6)、紧固螺母(7)、顶套(8)、锁紧螺母(9)，试样(I)的长度分为固定段、拉伸段和夹持段，所述固定段和所述拉伸段的长度基本相等，所述夹持段长度大于所述固定段长度或是所述拉伸段长度，所述固定段和所述夹持段的外形结构相同并设定为尺寸Dmm，该锥形密封装置借用了溢流盒(10)和腐蚀盒(11)，腐蚀盒(11)焊接在溢流盒(10)内，其特征是: 橡胶塞(3)的内径={D-(0.2-0.5)}而其长度=L mm，所述L是所述夹持段长度的{1/4-1/6},橡胶塞(3)的外形呈外圆锥状，所述外圆锥状的最小端直径={D+d}，所述外圆锥状的最大端直径={D+(d+6)}，4且为正整数； 内胆(2)的外形呈T状，在所述T状的圆柱段上配置有公称直径为m的外螺纹，m ={D+(d+12)}，所述T状的T端直径M >m，内胆⑵的内形由内圆锥段和内螺纹段构成，所述内圆锥段设置在所述T状端，所述内圆锥段的最小端直径=所述外圆锥状的最小端直径={D+d}，所述内圆锥段的最大端直径=所述外圆锥状的最大端直径={D+(d+6)}，所述内圆锥段的长度=L mm，从所述内圆锥段的最大端开始为所述内螺纹段，所述内螺纹段配置有公称直径为{D+(d+6)}的内螺纹； 垫片(6)的内径={D+0.2}，垫片(6)的外径={D+(d+5)}； 顶套⑶的内径大于D，顶套⑶的外径设置为外螺纹且外螺纹的公称直径={D+(d+6)}； 第一密封垫(4)和第二密封垫(5)结构形状相同，第一密封垫(4)或是第二密封垫(5)的内径=m而其外径=M ； 紧固螺母(7)的内径与m匹配，锁紧螺母(9)的内孔呈内凹状，锁紧螺母(9)内孔的最大直径处为内螺纹，该内螺纹与m匹配，锁紧螺母(9)内孔的最小直径< {D+(d+6)}，紧固螺母(7)和锁紧螺母(9)的外径与M匹配，但紧固螺母(7)的厚度<锁紧螺母(9)的厚度； 溢流盒(10)的中心内孔直径与m匹配； 在所述夹持段先套上橡胶塞(3)，从固定段将内胆(2)套在橡胶塞(3)上，通过垫片(6)和顶套(8)的旋接调整使所述外圆锥状的最小端与所述夹持段和所述拉伸段的交界处平齐，在所述T状的圆柱段装配上第一密封垫(4)，再将溢流盒(10)套在所述T状的圆柱段，然后装配上第二密封垫(5)，通过紧固螺母(7)将内胆(2)、第一密封垫(4)、溢流盒(10)、第二密封垫(5)紧固，之后再通过锁紧螺母(9)来备紧顶套(8)。
2.根据权利要求1所述一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，其特征是:内胆⑵、顶套⑶及垫片(6)均由聚四氟乙烯尼龙制作而成。
3.根据权利要求1所述一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，其特征是:橡胶塞(3)、第一密封垫(4)及第二密封垫(5)均由耐腐蚀橡胶制作而成。
4.根据权利要求1所述一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，其特征是:紧固螺母(7)及锁紧螺母(9)均由钛合金制作而成。
【专利摘要】一种试样在轴向腐蚀试验中用的锥形锁紧密封装置，该锥形锁紧密封装置包括内胆(2)、橡胶塞(3)、第一密封垫(4)、第二密封垫(5)、垫片(6)、紧固螺母(7)、顶套(8)、锁紧螺母(9)，试样(1)的长度分为固定段、拉伸段和夹持段，在夹持段套上橡胶塞，从固定段将内胆套在橡胶塞上，通过垫片和顶套的旋接调整使橡胶塞上外圆锥状的最小端与夹持段和拉伸段的交界处平齐，在内胆的圆柱段装配上第一密封垫，再将溢流盒(10)套在该圆柱段，然后装配上第二密封垫，通过紧固螺母将内胆、第一密封垫、溢流盒、第二密封垫紧固，之后再通过锁紧螺母来备紧顶套，即便试样发生断裂破坏腐蚀盒(11)也能联接牢固，不会造成腐蚀液泄漏。
【IPC分类】G01N17-00, G01N3-02
【公开号】CN104764656
【申请号】CN201510146708
【发明人】梁健, 罗先甫, 王真钟
【申请人】中国船舶重工集团公司第七二五研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月31日