高压对焊端阀门试压夹具的制作方法

本发明涉及一种对焊端阀门试压工具，具体涉及一种高压对焊端阀门试压夹具。

背景技术：

长输管线阀门、电站阀等阀门的端部连接多为对焊端连接，阀门的压力高达class600～2500（pn100～42mpa），由于阀门端部为2mm左右刀刃型坡口，在进行压力试验时不容易装卡，阀门要求夹紧力大且需保证端部的密封，稍有不慎就会损害端部密封面或变形，或者端部密封泄露，甚至造成安全隐患。

一般对焊端阀门试压均在顶压式试验机进行试压，通常试压在夹紧时，端部密封为尼龙或其它类似材料，由于设备夹紧力大小很难精确控制，力小会造成端部夹不紧，且在加压时试压档板还会后退，造成试压泄漏；夹紧力太大，端部刃口会将密封垫片切掉，有时花费大量时间才能试好一台阀门，造成人力、物力的浪费。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种高压对焊端阀门试压夹具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高压对焊端阀门试压夹具，包括左右两个夹具机构，对焊端阀门放置在两夹具机构中间，每个夹具机构由底座、活塞环、密封圈、若干o型圈和螺钉组成，夹具机构通过螺钉与试压机档板连接固定并通过一个o型圈密封，活塞环置于底座中，活塞环内侧通过密封圈与对焊端阀门相连，活塞环外侧与试压介质通道相通。

上述活塞环内侧端面受力面积大于外侧端面受力面积。

上述底座与活塞环之间设置一个o型圈。

本发明的工作原理：阀门试压时，先将阀门放置在两夹具中间，并将阀门的一端顶住夹具，移动另一端夹具慢慢靠近阀门另一端，即将接近时停止移动夹具，调整阀门位置，使其两端分别对准夹具，位置找准后开启试压机螺杆，使夹具夹紧阀门，密封圈被压缩5~8mm后停止螺杆泵运行，阀门预紧结束。调整阀门下端支撑，使阀门自身压力由试压机下部油缸支撑来承担，将起吊绳索放松。阀门试压前装卡工作结束。阀门可开始进行试压。随着阀门腔体介质压力的升高，由于夹具活塞环两端有面积差，d1＞d2，在介质作用下活塞环产生向阀门移动的活塞力，使活塞环向外移动，活塞环的密封圈进一步被压缩，阻止高压介质从阀门端部的泄漏，压力越高密封性越好，保证阀门的安全试压。即使在升压过程中，试压机档板可能会后退一小段距离，夹具活塞环会伸出跟着档板一块走，保证阀门端部密封可靠。

本发明试压夹具有以下优点：

1、采用弹性元件橡胶作为密封圈，密封可靠，并随着橡胶压缩量加大，阀门端部斜面也承受活塞的压力，使密封圈及阀门端部接触面积增大，二者分别可以承受较大轴向力而不被损坏，保护密封圈及阀门端部不受损坏。

2、利用试压机螺杆力使阀门端部压缩夹具密封圈产生初始密封，随着压力的升高，夹具活塞力加大，保证高压的密封力。

3、由于初始夹紧为弹性接触，保护阀门端部和设备安全，活塞高压密封力由设计给定，避免靠试验机夹具力过大或过小所产生的安全隐患。

4、由于顶压式试验机夹紧是靠螺杆顶压，由于螺杆与螺母存在间隙，所以在阀门试压时，随着腔体压力的升高，试压机档板承受力的加大，档板会向后退一定距离，若用常规试压盲板通常再夹紧一次，否则由于档板的后退引起端部密封泄漏，而本专利活塞式密封随着档板后缩活塞自动向前推进，始终保持持久密封力，确保高压状态下试验安全。

本发明专门针对对焊端阀门，特别是高压大口径对焊连接阀门的试压，采用柔性夹具，阀门先夹紧，阀门端部挤压弹性橡胶圈，产生初始密封，高压时利用活塞力推动密封圈压紧阀门端部，并随着压力的升高，密封力加大，保证高压端部密封和充分的夹紧力，阀门试压全程安全密封。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明夹具机构的结构示意图；

图2是本发明阀门试压夹具初始预紧状态的示意图；

图3是本发明阀门高压试验时夹具工作状态的示意图；

图4是本发明对焊端阀门压力试验的示意图。

图中1底座、2o型圈、3密封圈、4螺钉、5o型圈、6活塞环、7试压机档板、8试压介质通道、9试压机螺杆、10对焊端阀门。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，一种高压对焊端阀门试压夹具，包括左右两个夹具机构，对焊端阀门10放置在两夹具机构中间，每个夹具机构由底座1、活塞环6、密封圈3、o型圈2、o型圈5和螺钉4组成，夹具机构通过螺钉4与试压机档板7连接固定并通过o型圈5密封，活塞环6置于底座1中，活塞环6内侧通过密封圈3与对焊端阀门10相连，活塞环6外侧与试压介质通道8相通，活塞环内侧通道面积大于外侧通道面积，底座1与活塞环6之间设置o型圈2。

本发明的工作原理：阀门试压时，先将阀门放置在两夹具中间，并将阀门的一端顶住夹具，移动另一端夹具慢慢靠近阀门另一端，即将接近时停止移动夹具，调整阀门位置，使其两端分别对准夹具，位置找准后开启试压机螺杆9，使夹具夹紧阀门，密封圈3被压缩5~8mm后停止螺杆泵运行，阀门预紧结束。调整阀门下端支撑，使阀门自身压力由试压机下部油缸支撑来承担，将起吊绳索放松。阀门试压前装卡工作结束。阀门可开始进行试压。随着阀门腔体介质压力的升高，由于夹具活塞环两端有面积差，d1＞d2，在介质作用下活塞环产生向阀门移动的活塞力，使活塞环向外移动，活塞环的密封圈进一步被压缩，阻止高压介质从阀门端部的泄漏，压力越高密封性越好，保证阀门的安全试压。即使在升压过程中，试压机档板可能会后退一小段距离，夹具活塞环会伸出跟着档板一块走，保证阀门端部密封可靠。

技术特征：

技术总结
高压对焊端阀门试压夹具，包括左右两个夹具机构，对焊端阀门放置在两夹具机构中间，每个夹具机构由底座、活塞环、密封圈、若干O型圈和螺钉组成，夹具机构通过螺钉与试压机档板连接固定并通过一个O型圈密封，活塞环置于底座中，活塞环内侧通过密封圈与对焊端阀门相连，活塞环外侧与试压介质通道相通。本发明专门针对对焊端阀门，特别是高压大口径对焊连接阀门的试压，采用柔性夹具，阀门先夹紧，阀门端部挤压弹性橡胶圈，产生初始密封，高压时利用活塞力推动密封圈压紧阀门端部，并随着压力的升高，密封力加大，保证高压端部密封和充分的夹紧力，阀门试压全程安全密封。

技术研发人员：李学飞;席思涛
受保护的技术使用者：河北光德流体控制有限公司
技术研发日：2017.08.18
技术公布日：2019.03.01