一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于振动试验【技术领域】，具体涉及一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，目的提供一种能够对高压条件和高气密性要求的装置。其特征在于：它包括试验夹具、振动试验系统（4）、温度湿度环境控制系统（5）、连接管路（7）和钢瓶（8）。本实用新型采用高压密封钢瓶、试验夹具、振动试验系统4和温度湿度环境控制系统5，解决了高压条件控制和高气密性保证两大关键技术难点，对高压金属密封装置综合试验的实施、应用和进一步推广，具有重要意义。
【专利说明】一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统【技术领域】
[0001]本实用新型属于振动试验【技术领域】，具体涉及一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统。
【背景技术】
[0002]车内空调用制冷剂存在微量的泄露，超量制冷剂对人的健康有害，并会造成环境污染。金属密封是汽车行业空调系统中比较主流和先进的密封技术。对于金属密封装置，要求一年内泄露量控制在2g范围。这对金属密封装置在高压、温度和振动综合环境下的质量和可靠性提出了更高要求，其中对高气密性的考核是关键。现有综合环境试验的环境应力一般为温度/振动、温度/湿度/振动或温度/湿度/低气压。对于汽车空调系统的密封装置，除温度和振动条件之外，高压也是产品的重要工作条件。相对于常规温度/振动综合环境试验，高压条件和高气密性的要求成为制约该类试验的瓶颈。目前，尚未有能够同时满足汽车空调管路高压金属密封装置对高压条件和高气密性要求的试验装置的相关报道。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的提供一种能够同时满足汽车空调管路高压金属密封装置对高压条件和高气密性要求的汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，包括试验夹具、振动试验系统、温度湿度环境控制系统、连接管路和钢瓶；其中，金属密封装置和钢瓶分别固定安装在试验夹具上，金属密封装置与通过连接管路和钢瓶连接；试验夹具中安装金属密封装置的部分放置在振动试验系统上； 试验夹具和振动试验系统均放置在由温度湿度环境控制系统控制的温度湿度环境内。
[0006]如上所述的试验夹具包括工字型夹具、上层环抱紧夹具和下层环抱紧夹具；其中，上层环抱紧夹具和下层环抱紧夹具各有四件；一个上层环抱紧夹具的底部端面与一个下层环抱紧夹具的顶部端面固定安装；两个组合安装的上层环抱紧夹具和下层环抱紧夹具放置在工字型夹具的一侧，另两个组合安装的上层环抱紧夹具和下层环抱紧夹具放置在工字型夹具的另一侧，与两个组合安装的上层环抱紧夹具和下层环抱紧夹具对称放置。
[0007]如上所述的一个上层环抱紧夹具的底部端面与一个下层环抱紧夹具的顶部端面固定安装，将橡胶垫或其他耐高温有弹性的填塞物安装在上层环抱紧夹具的底部端面与下层环抱紧夹具的顶部端面之间。
[0008]如上所述的工字型夹具由上支撑面、下支撑面、支撑板和加强筋组成；上支撑面、下支撑面、支撑板均为长方形板状，下支撑面的宽度大于上支撑面的宽度，加强筋为梯形板状；上支撑面和下支撑面平行放置，支撑板的顶部与上支撑面下部端面中部安装、支撑板的底部与下支撑面上部中部端面安装，形成“工字型”，加强筋安装在上支撑面、下支撑面、支撑板的一侧。[0009]如上所述的上层环抱紧夹具由上支撑板、下支撑板、两侧支撑板和中间支撑板组成；其中，上支撑板为均布有半圆形孔的长方形板状，下支撑板和中间支撑板均为长方形板状，两侧支撑板为剖面为“L”形的板状；下支撑板的宽度大于上支撑板的宽度，两侧支撑板的宽度与下支撑板的宽度一致；上支撑板和下支撑板平行放置，两侧支撑板的顶部分别与上支撑板的顶部端面两侧固定安装，两侧支撑板的一侧与上支撑板半圆形孔封闭的一侧平齐，下支撑板的底部安装在两侧支撑板的下部，两侧支撑板对称安装；中间支撑板的顶部与上支撑板底部端面垂直安装，并与上支撑板半圆形孔开口一侧固定连接，中间支撑板的底部安装在下支撑面上部端面上，并与下支撑面垂直安装。
[0010]如上所述的下层环抱紧夹具由上支撑板、下支撑板、两侧支撑板和中间支撑板组成；其中，上支撑板为均布有半圆形孔的长方形板状，与上层环抱紧夹具的上支撑板尺寸相同，下支撑板和中间支撑板均为长方形板状，两侧支撑板为剖面为垂直放置的“U”形的板状；下支撑板的宽度大于上支撑板的宽度，两侧支撑板的宽度与下支撑板的宽度一致；上支撑板和下支撑板平行放置，上支撑板的顶部端面两侧固定安装在两侧支撑板的上部，两侧支撑板的一侧与上支撑板半圆形孔封闭的一侧平齐，下支撑板的底部安装在两侧支撑板的下部；两侧支撑板对称安装，并与上层环抱紧夹具两侧支撑板的安装方式相对应；中间支撑板的顶部与上支撑板底部端面垂直安装，并与上支撑板半圆形孔开口一侧固定连接，中间支撑板的底部安装在下支撑面上部端面上，并与下支撑面垂直安装。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型采用试验夹具、振动试验系统4和温度湿度环境控制系统5，解决了高压条件控制和高气密性保证两大关键技术难点，对高压金属密封装置综合试验的实施、应用和进一步推广，具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统的结构示意图；
[0014]图2是图1中试验夹具的结构示意图；
[0015]图3是图2中工字型夹具的结构示意图；
[0016]图4是图2中上层环抱紧夹具的结构示意图；
[0017]图5是图2中下层环抱紧夹具的结构示意图；
[0018]图中，1.工字型夹具，2.上层环抱紧夹具，3.下层环抱紧夹具，4.振动试验系统，
5.温度湿度环境控制系统，6.金属密封装置，7.连接管路，8.钢瓶。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统进行介绍:
[0020]如图1所示，一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，包括试验夹具、振动试验系统4、温度湿度环境控制系统5、连接管路7和钢瓶8。其中，金属密封装置和钢瓶8分别固定安装在试验夹具上，金属密封装置6与通过连接管路7和钢瓶8连接。试验夹具中安装金属密封装置6的部分放置在振动试验系统4上。试验夹具和振动试验系统4均放置在由温度湿度环境控制系统5控制的温度湿度环境内。
[0021 ] 如图2所示，试验夹具包括工字型夹具1、上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3。其中，上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3各有四件。一个上层环抱紧夹具2的底部端面与一个下层环抱紧夹具3的顶部端面固定安装，为了保证两者紧固，将橡胶垫或其他耐高温有弹性的填塞物安装在上层环抱紧夹具2的底部端面与下层环抱紧夹具3的顶部端面之间。两个组合安装的上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3放置在工字型夹具I的一侧，另两个组合安装的上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3放置在工字型夹具I的另一侧，与两个组合安装的上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3对称放置。
[0022]如图3所示，工字型夹具I由上支撑面、下支撑面、支撑板和加强筋组成。上支撑面、下支撑面、支撑板均为长方形板状，下支撑面的宽度大于上支撑面的宽度，加强筋为梯形板状。上支撑面和下支撑面平行放置，支撑板的顶部与上支撑面下部端面中部安装、支撑板的底部与下支撑面上部中部端面安装，形成“工字型”。加强筋安装在上支撑面、下支撑面、支撑板的一侧，起到加强工字型夹具强度的作用。
[0023]如图4所示，上层环抱紧夹具2由上支撑板、下支撑板、两侧支撑板和中间支撑板组成。其中，上支撑板为均布有半圆形孔的长方形板状，下支撑板和中间支撑板均为长方形板状，两侧支撑板为剖面为“L”形的板状；下支撑板的宽度大于上支撑板的宽度，两侧支撑板的宽度与下支撑板的宽度一致。上支撑板和下支撑板平行放置，两侧支撑板的顶部分别与上支撑板的顶部端面两侧固定安装，两侧支撑板的一侧与上支撑板半圆形孔封闭的一侧平齐，下支撑板的底部安装在两侧支撑板的下部，两侧支撑板对称安装。中间支撑板的顶部与上支撑板底部端面垂直安装，并与上支撑板半圆形孔开口一侧固定连接，中间支撑板的底部安装在下支撑面上部端面上，并与下支撑面垂直安装。
[0024]如图5所示，下层环抱紧夹具3由上支撑板、下支撑板、两侧支撑板和中间支撑板组成。其中，上支撑板为均布有半圆形孔的长方形板状，与上层环抱紧夹具2的上支撑板尺寸相同，下支撑板和中间支撑板均为长方形板状，两侧支撑板为剖面为垂直放置的“U”形的板状；下支撑板的宽度大于上支撑板的宽度，两侧支撑板的宽度与下支撑板的宽度一致。上支撑板和下支撑板平行放置，上支撑板的顶部端面两侧固定安装在两侧支撑板的上部，两侧支撑板的一侧与上支撑板半圆形孔封闭的一侧平齐，下支撑板的底部安装在两侧支撑板的下部。两侧支撑板对称安装，并与上层环抱紧夹具两侧支撑板的安装方式相对应。中间支撑板的顶部与上支撑板底部端面垂直安装，并与上支撑板半圆形孔开口一侧固定连接，中间支撑板的底部安装在下支撑面上部端面上，并与下支撑面垂直安装。
[0025]试验夹具的部件均采用不锈钢制成。振动试验系统4和温度湿度环境控制系统5均可采用现有技术实现。连接管路7和钢瓶8均可采用通用产品实现。
[0026]安装时，将钢瓶8穿过上层环抱紧夹具2、下层环抱紧夹具3上支撑板上的半圆形孔，放置在下支撑板上，然后，将一个上层环抱紧夹具2的底部端面与一个下层环抱紧夹具3的顶部端面固定安装，将橡胶垫或其他耐高温有弹性的填塞物安装在上层环抱紧夹具2的底部端面与下层环抱紧夹具3的顶部端面之间。两个组合安装的上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3放置在工字型夹具I的一侧，另两个组合安装的上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3放置在工字型夹具I的另一侧，与两个组合安装的上层环抱紧夹具2和下层环抱紧夹具3对称放置。将金属密封装置均匀布置在工字型夹具I的上支撑面、下支撑面上，支撑面两侧，然后通过连接管路7将金属密封装置与和钢瓶8连接。为确保实现密封，钢瓶8通过气压调节阀、活接头和铝接头，实现与连接管道的连接，连接方式为1/4NPT管螺纹连接。活接头与连接管道之间通过焊接实现连接与密封。除试验密封件外，其它连接处采用1/4NPT管螺纹密封和铝焊密封。1/4NPT外螺纹上加生胶带或者涂抹管螺纹密封胶来保证高气密性。铝焊密封要求焊接件和焊料使用同型号铝材。随后，将组合后的上述装置放在振动试验系统4的振动台上，并将它们放置在由温度湿度环境控制系统5控制的温度湿度环境内。
[0027]工作时，选用红外检漏仪作为检测仪器。操作振动试验系统进行试验，试验过程中，在试验温度循环到达常温阶段后，暂停试验，开箱拆卸金属密封装置试验件及对应连接装置，检测金属密封装置试验件密封情况。对拆下来的金属密封装置试验件逐一在稳定的室内环境下进行称量，记录质量。称量结束后，使用红外检漏仪对金属密封装置试验件进行泄露检测。如果存在轻微泄露，配合气泡法，在水中进行观测，定位泄露位置，排除其他连接处对试验密封装置的影响。
[0028]对试验过程中称量数据进行记录，并数据进行对比分析，判定金属密封装置试验件制冷剂泄露量是否符合规定。任何一次检测结果中制冷剂泄露量累计超过1.5g就判定该试验件失效，将此金属密封装置试验件移出试验箱。检测符合规定的金属密封装置试验件，重新固定安装在试验夹具上，继续试验。
[0029]试验结束后，最后一次对试验的金属密封装置试验件和连接装置进行称量。如果称量结果中的累计泄漏量均小于1.5g，则金属密封装置试验件高压密封性符合要求。对符合要求的金属密封装置试验件安装规格分类，比较不同型号的金属密封装置的密封性。
[0030]采用振动试验系统进行高压金属密封装置综合试验可采用现有技术实现。
[0031]本实用新型采用试验夹具、振动试验系统4和温度湿度环境控制系统5，解决了高压条件控制和高气密性保证两大关键技术难点，对高压金属密封装置综合试验的实施、应用和进一步推广，具有重要意义。
[0032]本实用新型的高压金属密封装置综合试验系统，除在汽车空调管路中成功应用夕卜，对于其他行业的密封产品，尤其是高压条件的密封产品或系统，均具有推广应用意义和价值。本专利提出的试验系统安全切实可行，对于不同系统内的密封装置，均可实现在高压、温度、振动三种综合环境条件下高气密性和可靠性的考核。
【权利要求】
1.一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:它包括试验夹具、振动试验系统(4)、温度湿度环境控制系统(5)、连接管路(7)和钢瓶(8);其中，金属密封装置(6)和钢瓶(8)固定安装在试验夹具上，金属密封装置(6)安装在连接管路(7)中，并通过连接管路(7 )与钢瓶(8 )连接；连接管路(7 )安装有金属密封装置(6 )的一端固定在试验夹具上，试验夹具中安装金属密封装置(6)的部分放置在振动试验系统(4)的振动台面上；金属密封装置(6)、试验夹具和振动试验系统(4)均放置在由温度湿度环境控制系统(5)控制的温度湿度环境内。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:所述的试验夹具包括工字型夹具(I )、上层环抱紧夹具(2)和下层环抱紧夹具(3);其中，上层环抱紧夹具(2)和下层环抱紧夹具(3)各有四件；四个上层环抱紧夹具(2)两两组合安装成两个上层夹具，四个下层环抱紧夹具(3)两两组合安装成两个下层夹具；一个上层夹具的底部端面与一个下层夹具的顶部端面固定安装，组合成一个双层环抱紧夹具；四件上层环抱紧夹具和四件下层环抱紧夹具组合成两个双层环抱紧夹具，对称放置在工字型夹具(I)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:所述的一个上层环抱紧夹具(2)的底部端面与一个下层环抱紧夹具(3)的顶部端面固定安装，橡胶垫或其他耐高温有弹性的填塞物安装在上层环抱紧夹具(2)的底部端面与下层环抱紧夹具(3)的顶部端面之间。
4.根据权利要求2所述的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:所述的工字型夹具(1)由上支撑面、下支撑面、支撑板和加强筋组成；上支撑面、下支撑面、支撑板均为长方形板状，下支撑面的宽度大于上支撑面的宽度，加强筋为2个，均为梯形板状；上支撑面和下支撑面平行放置，支撑板的顶部与上支撑面下部端面中部安装、支撑板的底部与下支撑面上部中部端面安装，形成“工字型”;两个分别加强筋安装在上支撑面、下支撑面、支撑板的两侧。
5.根据权利要求2所述的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:所述的工字型夹具(I)的加强筋中，一个焊接在上支撑面、下支撑面、支撑板的一侧，另一个通过螺纹连接在上支撑面、下支撑面、支撑板的另一侧。
6.根据权利要求2所述的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:所述的上层环抱紧夹具(2)由长方体薄壁箱体、两侧支撑面板和底部托板组成；其中长方体薄壁箱体由上、下、前、后四块矩形支撑板组成，上、下两块支撑板上均开有均布的同心半圆形孔，前面板为半圆柱切割形成的剖面结构；两侧支撑面板为剖面为“L”形的板状；底部托板为开有均布的圆孔的长方体支撑板；两侧支撑板分别与长方体薄壁箱体左右端面两侧焊接安装，两侧支撑板的顶部端面与长方体薄壁箱体的上支撑面平齐，底部托板安装在两侧支撑板的下部，与长方体薄壁箱体的上下支撑面板平行，且圆孔与上下支撑面板的半圆形孔同心。
7.根据权利要求2所述的一种汽车空调管路高压金属密封装置综合试验系统，其特征在于:所述的下层环抱紧夹具(3)由长方体薄壁箱体、两侧支撑面板和底部托板组成；其中长方体薄壁箱体由上、下、前、后四块矩形支撑板组成，上、下两块支撑板上均开有均布的同心半圆形孔，前面板为半圆柱切割形成的剖面结构；两侧支撑板为剖面为垂直放置的“U”形的板状；底部托板为开有均布的圆孔的长方体支撑板；两侧支撑板分别与长方体薄壁箱体左右端面两侧焊接安装，两侧支撑板的顶部端面与长方体薄壁箱体的上支撑面平齐，底部托板安装在两侧支撑板的下部，与长方体薄壁箱体的上下支撑面板平行，且圆孔与上下支撑面板的半圆形孔同心`。
【文档编号】G01M3/38GK203657994SQ201320894305
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】吴红, 杨博, 陈永祥, 贾业宁, 陈立伟, 张冰, 徐海博, 赵帅帅, 孙立明, 兴效鸣 申请人:天津航天瑞莱科技有限公司, 北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院