一种超高压试验自预紧夹具的制作方法

本发明涉及机械构件，具体涉及一种超高压试验自预紧夹具。主要应用于机械构件的高压或超高压试验。如柴油机关键构件—柱塞套、或泵体等中孔高压试验过程。

背景技术：

机械构件的高压或超高压试验，如柴油机关键构件—柱塞套、或泵体等中孔高压试验，试验压力一般在60mpa-120mpa，更高的到达180mpa～200mpa。为了保证试验过程的密封可靠性，试验夹具一般密封结构设计复杂，体积笨重，采用各类橡胶密封圈、尼龙密封圈、金属密封圈等密封元件，试验前要求夹具预紧力大，造成夹具装夹、拆卸困难，试验效率低，试验密封效果不稳定。

cn203824838u公开的“一种用于水带爆破试验所用的夹具”，尤其涉及一种超高压水带爆破试验夹具。其技术方案是：一种超高压水带爆破试验夹具，包括夹具本体，所述夹具本体由用于套设水带的锥形夹具模芯以及套设于水带的外表面用于将水带扣紧在夹具模芯上的锥形夹具模套，还包括用于固定夹具本体的夹具固定架。其优点是：结构合理，承受压力大，同时适用于作为大孔径和小孔径水带的爆破夹具，且不会发生水带滑脱的现象，不需要专门的水带绑扎设备，有利于降低生产成本。但不能适用于柱塞套、或泵体等中孔高压试验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超高压试验自预紧夹具，其结构简明，夹持稳定，密封可靠，容易安装和拆卸，试验操作简便，能够提高试验效率。

本发明所述的一种超高压试验自预紧夹具，包括一试压心轴，其特征是：所述试压心轴为阶梯轴，其中部设有凸缘、右端部设有螺纹段、左端的中心设有进油孔、右部设有径向油孔，该径向油孔与所述进油孔连接相通；其特征是：

一左密封圈套设在所述试压心轴上并与试压心轴中部偏右的一台阶紧靠；

一左推力圈套设在所述试压心轴上并与所述左密封圈的右侧对应；所述左推力圈位于所述径向油孔的左边；

一右推力圈套设在所述试压心轴的右部上并位于所述径向油孔的右边；

一右密封圈套设在所述试压心轴的右部上并所述右推力圈的右侧对应；

一挡环套设在所述试压心轴上且左侧与试压心轴右部的一台阶紧靠，并通过配合连接在所述试压心轴右端部的螺纹段上的螺母压紧；所述挡环的左侧与所述右密封圈紧靠。

进一步，所述左推力圈和右推力圈的形状结构相同，上下两侧设有凹槽，断面呈“h”形且相对设置，在所述左推力圈和右推力圈上下两侧的凹槽内分别设有“o”型密封圈。

进一步，所述试压心轴的右部伸入试压工件的中孔内，设在所述试压心轴的左密封圈、左推力圈、右推力圈和右密封圈的外圆均与所述试压工件的中孔内壁紧配合，在左推力圈、右推力圈和试压心轴之间形成了压力腔。

进一步，还包括一开口垫圈，该开口垫圈套设在所述试压心轴上并位于所述凸缘的右侧和试压工件的左侧之间。

本发明是针对金属构件的高压或超高压试验中（如柴油机关键零件如柱塞套、泵体等中孔高压试验，试验压力一般在60mpa-120mpa，更高的到达180mpa～200mpa）为保证试验过程的密封可靠性，试验夹具一般密封结构设计复杂，体积笨重，采用各类橡胶密封圈、尼龙密封圈、金属密封圈等密封元件，试验前要求夹具预紧力大，造成夹具装、卸困难，试验效率低，试验密封效果不稳定等问题，而本发明的结构简明，夹持稳定，密封可靠，容易安装和拆卸，试验操作简便，显著提高了试验效率。

附图说明

图1是本发明的试压心轴结构示意图；

图2是本发明与试压工件中孔配合的示意图；

图3是图2的a部放大图。

图4是图2的b部放大图。

图中：1—试压心轴，11—凸缘，12—螺纹段，13—进油孔，14—径向油孔；

2—开口垫圈，3—左密封圈，4—左推力圈；5—右推力圈，6—右密封圈，7—挡环，8—螺母；

9—试压工件，91—压力腔；

10—“o”型密封圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参见图1、图2和图3所示的一种超高压试验自预紧夹具，包括一试压心轴1，所述试压心轴1为阶梯轴，其中部设有凸缘11、右端部设有螺纹段12、左端的中心设有进油孔13、右部设有径向油孔14，该径向油孔与所述进油孔13连接相通；其特征是：

一左密封圈3套设在所述试压心轴1上并与试压心轴中部偏右的一台阶紧靠；

一左推力圈4套设在所述试压心轴1上并与所述左密封圈3的右侧对应；所述左推力圈4位于所述径向油孔14的左边；

一右推力圈5套设在所述试压心轴1的右部上并位于所述径向油孔14的右边；

一右密封圈6套设在所述试压心轴1的右部上并所述右推力圈5的右侧对应；

一挡环7套设在所述试压心轴1上且左侧与试压心轴右部的一台阶紧靠，并通过配合连接在所述试压心轴1右端部的螺纹段12上的螺母8压紧；所述挡环7的左侧与所述右密封圈6紧靠。

所述左推力圈4和右推力圈5的形状结构相同，上下两侧设有凹槽，断面呈“h”形且相对设置，在所述左推力圈4和右推力圈5上下两侧的凹槽内分别设有“o”型密封圈10。

所述试压心轴1的右部伸入试压工件9的中孔内，设在所述试压心轴1的左密封圈3、左推力圈4、右推力圈5和右密封圈6的外圆均与所述试压工件9的中孔内壁紧配合，在左推力圈、右推力圈和试压心轴之间形成了压力腔91。

还包括一开口垫圈2，该开口垫圈套设在所述试压心轴1上并位于所述凸缘11的右侧和试压工件9的左侧之间。

试压工件9在进行高压或超高压试验时，高压油首先通过试压心轴1的进油孔13经径向油孔14进入压力腔91；由于左推力圈4和右推力圈8上均设有“o”型密封圈10，因此，在试压工件9的中孔内的左推力圈、右推力圈和试压心轴之间就形成了压力腔91，将会产生一定的逐步升高的压力。该压力将会推动左推力圈、右推力圈分别向左、右运动，直至被左密封圈、右密封圈挡住。此时随着油压的进一步升高，左推力圈、右推力圈将较高的试验压力传递到左密封圈、右密封圈上，推动左密封圈、右密封圈的d、c两处塑性变形从而更加贴紧试压工件的中孔内壁和试压心轴的外圆，从而到达密封效果。

进行高压试验前，将装配完成的试验自预紧夹具上的螺母朝前直接装入试压工件的中孔内，此时转入的力量只有“o”型密封圈的一定阻力，力量不大。夹具快要装到位前，将开口垫圈2装在试压心轴上并位于试压心轴上的凸缘11的右侧和试压工件9的左侧之间。即可。

试验时，高压试验台将高压油从进油孔进入试验预紧夹具，使试验压力达到试验要求压力后，按照压力试验规范开展压力试验过程。压力试验完成后，高压试验台泄压，试验油从进油管流出。

取出试验自预紧夹具，由于试验过程中左密封圈、右密封圈存在形变，直接取出有一定的阻力，为防止取出时破坏试验自预紧夹具，应采用铜棒从螺母端轻轻敲击心轴端面，夹具有部分退出后先取出开口垫圈，再用铜棒从进油一侧轻轻敲击试压心轴，左右两端反复几次敲击后，夹具变松可以直接取出。