一种管材密封、耐压测试设备的制作方法

本发明属于管材密封测试技术领域，具体涉及一种管材密封、耐压测试设备。

背景技术：

文献号为cn106404316a的中国专利文献公开了一种塑料管材密封性实验装置，包括具有同一轴心线的第一管材卡具固定轴和第二管材卡具固定轴，第一管材卡具固定轴和第二管材卡具固定轴之间设有缓冲间隙，第一管材卡具固定轴或第二管材卡具固定轴设有轴向位移装置；还包括空压机，空压机通过气源电磁阀与第一端口密封卡具的塑料管材压力实验连通口连通，第一端口密封卡具的塑料管材压力实验连通口通过真空电磁阀与真空泵连通，第二端口密封卡具的塑料管材压力实验连通口为待测管压力变送器的取压口，上述空压机、气源电磁阀、真空电磁阀及待测管压力变送器均与嵌入式控制系统连通。本发明具有测试参数精度高、自动化程度高等特点。

上述专利中，通过夹具将管材两端夹紧，进而将管材密封，若经过长时间使用，由于夹具受到反复的使用，夹具会受到磨损，夹具与管材之间的密封性将下降，从而导致气体经过夹具与管材之间的缝隙流出，会影响测试的准确性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供能够快捷的将管材两端密封，且长时间使用后依旧能够保持原有的密封性的一种管材密封、耐压测试设备。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种管材密封、耐压测试设备，包括有盛装有水的水槽，以及两个分别设置在水槽左右两侧的用于将管材两端密封的密封组件。

所述密封组件内密封安装有多个密封块；所述密封块左右两侧设有与管材密封套接的密封圈；所述密封块内位于两个密封圈之间设有内径大于密封圈内径的密封腔。

所述密封组件一侧设有轴线沿竖直方向设置的活塞筒；所述活塞筒内密封滑动连接有通过自身浮力漂浮在水面上的活塞部；所述活塞筒内位于活塞部上方空间内盛装有低熔点合金；所述活塞筒上端与密封腔连通。

所述活塞部上端设有用于使低熔点合金液化的第二加热器。

所述水槽一侧设有能够向插入密封圈内的管材内加压的加压设备。

所述水槽两侧分别安装有驱动密封组件纵向移动的纵向电动推杆。

所述水槽一侧安装有驱动一个密封组件左右移动的横向电动推杆。

当横向电动推杆驱动两个密封组件相向移动时，管材与密封圈密封插接。

当纵向电动推杆向下移动时，活塞筒与活塞部之间产生相对运动，活塞部驱动液化后的低熔点合金向密封腔内流动。

作为优化方案：各个所述密封组件包括定位座，以及与定位座密封连接的密封座。

所述密封座上成型有多个密封块安装槽；各个所述密封块分别密封连接在密封块安装槽内。

所述密封块上下两端分别成型有与密封腔连通的合金流动孔。

所述定位座上成型有与密封座密封且固定连接的密封座安装槽；所述密封座安装槽上朝向水槽中心的一侧开口。

所述密封座安装槽包括竖直设置的纵向连接壁，垂直连接在纵向连接壁上端的第一连接壁，以及垂直连接在纵向连接壁下端的第二连接壁。

所述纵向连接壁远离密封座一端连接有与加压设备连通的连接管；所述纵向连接壁靠近密封座一端成型有连通连接管与各个管材的第二通槽。

所述第二连接壁上端成型有连通活塞筒与各个合金流动孔的第一通槽。

所述定位座上端连接有满溢套；所述第一连接壁下端成型有连通满溢套与各个合金流动孔的第三通槽。

当液化的低熔点合金流动至满溢套内时，各个密封腔均注满低熔点合金。

作为优化方案：所述活塞部包括密封滑动连接在所述活塞筒内的活塞，成型在所述活塞外侧的浮子支架，以及固定连接在所述浮子支架上的浮子。

所述活塞筒侧壁成型有纵向设置的且下端封闭的滑槽；所述活塞部上端成型有与滑槽滑动连接的卡头。

作为优化方案：一个所述定位座上成型有多个滑动通孔；另一个定位座上成型有与滑动通孔滑动插接的连杆。

作为优化方案：两个所述密封座相对的一侧的上端成型有多个用于承接管材的管材定位槽；一个所述管材定位槽与一个密封圈正对。

作为优化方案：所述水槽一侧下端成型有安装板；所述横向电动推杆安装在所述安装板上。

所述横向电动推杆的输出杆上固定连接有滑动板；靠近所述横向电动推杆一侧的定位座上的纵向电动推杆固定连接在所述滑动板上。

所述安装板上成型有沿左右方向设置的推杆滑条；所述滑动板上成型有与所述推杆滑条滑动连接的滑轨。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：初始状态下，工人将管材分别放置在管材定位槽上，并启动设备。

控制器控制横向电动推杆伸长一定距离，两个定位座相向运动，各个管材插入密封腔内，并与密封圈密封连接。

控制器控制第二加热器工作设定时间，使得活塞筒内的低熔点合金完全液化；接着控制器控制各个纵向电动推杆收缩一定距离，两个定位座带动管材下移，在此过程中，由于浮子对活塞部产生向上的浮力，使得活塞部相对于活塞筒向上移动，活塞部移动至上方极限位置，使得液化后的低熔点合金注满密封腔，并部分进入满溢套内。

接着，控制器控制各个纵向电动推杆继续收缩一定距离，定位座达到下方极限位置，定位座与管材浸没在水中，水槽内的水加快低熔点合金的液化。

当达到设定的冷却时间后，低熔点合金均已固化，控制器控制加压设备工作，向管材内加压，观测水中各个管材侧壁是否有气泡冒出，进而确定管材的密封性与耐压性。

若管材侧壁有气泡冒出，则管材不达标准。

若管材侧壁无气泡冒出，则管材达到标准。

当压力传感器检测到管路内的压力达到设定值时，控制器控制加压设备停止工作；控制器控制第一加热器与第二加热器工作设定时间，低熔点合金液化，同时纵向电动推杆收缩一定距离，定位座位于上方极限位置，在此过程中，活塞部相对活塞筒向下移动至极限位置，液化后的低熔点合金回流至活塞筒内。

接着控制器控制横向电动推杆收缩一定距离，两个定位座分离至极限位置，管材内的压力释放，工人可将各个管材取出，进行分类，并将下一批管材放置在管材定位槽上，进行测试。

由于管材多次与密封圈进行插拔，使得管材与密封圈之间的密封性降低，但将液化后的低熔点合金充满密封腔，使得低熔点合金能够将密封腔完全密封，低熔点合金固化后，在压力较大的情况下，均不会发生漏气，且低熔点合金反复的充入密封腔内，不会影响低熔点合金与管材之间的密封性。

水槽内的水既可以加快低熔点合金的冷却速度，又能够通过观测水的变化进而确定管材是否达到标准。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的分解结构示意图。

图3是本发明的密封组件的分解结构示意图。

图4、图5、图6是本发明定位座的结构示意图。

图7是本发明活塞部的剖视结构示意图。

图8是本发明密封座的结构示意图。

图9是本发明密封块的剖视结构示意图。

图10是本发明横向电动推杆的结构示意图。

图11是本发明处于初始状态时的结构示意图。

图12是本发明管材插入密封圈时的结构示意图。

图13是本发明定位座处于下方极限位置时的结构示意图。

1、水槽；11、安装板；111、推杆滑条；21、纵向电动推杆；22、横向电动推杆；221、滑动板；2221、滑轨；a、密封组件；3、定位座；31、连接管；32、满溢套；33、密封座安装槽；331、第一通槽；332、第二通槽；333、第三通槽；34、活塞筒；341、滑槽；35、连杆；36、滑动通孔；41、第一加热器；42、第二加热器；5、活塞部；51、活塞；52、浮子支架；53、浮子；55、卡头；6、密封座；61、管材定位槽；62、密封块安装槽；63、流动通孔；7、密封块；71、密封腔；72、合金流动孔；73、密封圈。

具体实施方式

实施例1

根据图1至图13所示，本实施例所述的一种管材密封、耐压测试设备，包括有盛装有水的水槽1，以及两个分别设置在水槽左右两侧的用于将管材两端密封的密封组件a。

所述密封组件内密封安装有多个密封块7；所述密封块左右两侧设有与管材密封套接的密封圈73；所述密封块内位于两个密封圈之间设有内径大于密封圈内径的密封腔71。

所述密封组件一侧设有轴线沿竖直方向设置的活塞筒34；所述活塞筒内密封滑动连接有通过自身浮力漂浮在水面上的活塞部5；所述活塞筒内位于活塞部上方空间内盛装有低熔点合金；所述活塞筒上端与密封腔连通。

当低熔点合金在密封腔内完全固化后，能够将密封腔密封。

所述低熔点合金的成分为pb:sn:cd:bi=25:9:9:57，其熔点为72.73℃。

所述活塞部上端设有用于使低熔点合金液化的第二加热器42。

所述水槽一侧设有能够向插入密封圈内的管材内加压的加压设备；所述加压设备为气泵或空压机。

所述水槽两侧分别安装有驱动密封组件纵向移动的纵向电动推杆21。

所述水槽一侧安装有驱动一个密封组件左右移动的横向电动推杆22。

当横向电动推杆驱动两个密封组件相向移动时，管材与密封圈密封插接，起到初步密封的作用。

当纵向电动推杆向下移动时，活塞筒与活塞部之间产生相对运动，活塞部驱动液化后的低熔点合金向密封腔内流动。

各个所述密封组件包括定位座3，以及与定位座密封连接的密封座6；所述活塞筒成型在所述定位座下部一侧。

所述密封座上成型有多个密封块安装槽62；各个所述密封块分别密封连接在密封块安装槽内。

所述密封块上下两端分别成型有与密封腔连通的合金流动孔72。

所述定位座上成型有与密封座密封且固定连接的密封座安装槽33；所述密封座安装槽上朝向水槽中心的一侧开口。

所述密封座安装槽包括竖直设置的纵向连接壁，垂直连接在纵向连接壁上端的第一连接壁，以及垂直连接在纵向连接壁下端的第二连接壁。

所述纵向连接壁远离密封座一端连接有与加压设备连通的连接管31；所述纵向连接壁靠近密封座一端成型有连通连接管与各个管材的第二通槽332。

所述第二连接壁上端成型有连通活塞筒与各个合金流动孔的第一通槽331。

所述定位座上端连接有满溢套32；所述第一连接壁下端成型有连通满溢套与各个合金流动孔的第三通槽333。

当液化的低熔点合金流动至满溢套内时，各个密封腔均注满低熔点合金。

两个所述纵向连接壁远离密封座一端安装有用于加热密封腔内的低熔点合金的第一加热器41，也可以通过第二加热器工作较长时间，将密封腔内的低熔点合金液化。

所述定位座与密封座由导热系数高的材料制成，例如铜。

所述活塞部包括密封滑动连接在所述活塞筒内的活塞51，成型在所述活塞外侧的浮子支架52，以及固定连接在所述浮子支架上的浮子53。

所述第二加热器安装在所述活塞上端。

所述活塞筒侧壁成型有纵向设置的且下端封闭的滑槽341；所述活塞部上端成型有与滑槽滑动连接的卡头55。

卡头与滑槽下端相抵时，活塞部位于下方极限位置，活塞与活塞筒未分离，活塞与活塞筒之间形成的空间最大，低熔点合金全部位于活塞筒内。

当活塞部相对活塞筒移动至内顶部时，活塞部位于上方极限位置，低熔点合金注满各个密封腔，同时部分低熔点合金进入满溢套内。

一个所述定位座上成型有多个滑动通孔36；另一个定位座上成型有与滑动通孔滑动插接的连杆35，使得两个定位座相对滑动时，不会发生错位，以免管材倾斜，影响密封性。

两个所述密封座相对的一侧的上端成型有多个用于承接管材的管材定位槽61；一个所述管材定位槽与一个密封圈正对。

初始状态下，两个定位座位于水面之上，两个定位座之间的距离大于管材的长度，活塞部位于下方极限位置。

将多个管材分别放置在管材定位槽上，控制横向电动推杆移动，使得两个定位座相对靠近，当两个定位座相互靠近至极限位置时，管材的端部插入相应的密封块内。

所述水槽一侧下端成型有安装板11；所述横向电动推杆安装在所述安装板上。

所述横向电动推杆的输出杆上固定连接有滑动板221；靠近所述横向电动推杆一侧的定位座上的纵向电动推杆固定连接在所述滑动板上。

远离所述横向电动推杆一侧的定位座上的纵向电动推杆固定连接在水槽外壁上。

所述安装板上成型有沿左右方向设置的推杆滑条111；所述滑动板上成型有与所述推杆滑条滑动连接的滑轨2221。

通过推杆滑条与滑轨的配合，使得横向电动推杆能够驱动靠近横向电动推杆一侧的密封组件左右移动。

所述安装板上设有控制器；所述加压设备、横向电动推杆与各个纵向电动推杆、第一加热器、第二加热器分别与控制器电连接。

所述连接管与加压设备之间的管路上安装有压力传感器，所述压力传感器与控制器电连接。

当压力传感器检测到管路内的压力达到设定值时，控制器控制加压设备停止工作。

所述控制器为plc控制器，控制器根据压力传感器、按钮开关等信号输入器件的信号控制电动推杆、加热器、气泵等的工作为本领域的常规技术手段，且非本发明的重点，故文中不展开叙述。

横向电动推杆与各个纵向电动推杆伸缩的幅度由控制器控制其内部的伺服电机转动圈数决定，加热器停止工作的时间通过控制器计时来确定。

初始状态下，工人将管材分别放置在管材定位槽上，并启动设备。

控制器控制横向电动推杆伸长一定距离，两个定位座相向运动，各个管材插入密封腔内，并与密封圈密封连接。

控制器控制第二加热器工作设定时间，使得活塞筒内的低熔点合金完全液化；接着控制器控制各个纵向电动推杆收缩一定距离，两个定位座带动管材下移，在此过程中，由于浮子对活塞部产生向上的浮力，使得活塞部相对于活塞筒向上移动，活塞部移动至上方极限位置，使得液化后的低熔点合金注满密封腔，并部分进入满溢套内。

接着，控制器控制各个纵向电动推杆继续收缩一定距离，定位座达到下方极限位置，定位座与管材浸没在水中，水槽内的水加快低熔点合金的液化。

当达到设定的冷却时间后，低熔点合金均已固化，控制器控制加压设备工作，向管材内充气，管材内压力增大，观测水中各个管材侧壁是否有气泡冒出，进而确定管材的密封性与耐压性。

若管材侧壁有气泡冒出，说明管材在设定气压作用下开裂或者在测试前就存在破损，则管材不达标准。

若管材侧壁无气泡冒出，则管材达到标准。

当压力传感器检测到管路内的压力达到设定值时，控制器控制加压设备停止工作；控制器控制第一加热器与第二加热器工作设定时间，低熔点合金液化，同时纵向电动推杆收缩一定距离，定位座位于上方极限位置，在此过程中，活塞部相对活塞筒向下移动至极限位置，液化后的低熔点合金回流至活塞筒内。

接着控制器控制横向电动推杆收缩一定距离，两个定位座分离至极限位置，管材内的压力释放，工人可将各个管材取出，进行分类，并将下一批管材放置在管材定位槽上，进行测试。

通常的测试设备是经过将密封垫夹紧在管材的两端，进而将管材密封，压力过小，可能导致密封不充分，但压力过大，可能导致管材变形；本发明中由于管材多次与密封圈进行插拔，使得管材与密封圈之间的密封性降低，但将液化后的低熔点合金充满密封腔，使得低熔点合金能够将密封腔完全密封，低熔点合金固化后，在压力较大的情况下，均不会发生漏气，且低熔点合金反复的充入密封腔内，不会影响低熔点合金与管材之间的密封性，同时低熔点合金不会对管材产生较大的压力，不会使管材产生变形。

水槽内的水既可以加快低熔点合金的冷却速度，又能够通过观测水的变化进而确定管材是否达到标准。