一种用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置的制作方法

本发明涉及压力测试，具体为一种用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置。

背景技术：

1、角式阀门试压需符合《gb/t13927工业阀门压力试验》规范，其侧向法兰因焊接、加工存在0°-5°倾角，是行业共性难点。

2、现有方案中，千斤顶式夹具硬性顶推密封盲板，易因倾角导致贴合不严泄漏，且压伤密封面；焊接管加封头形式需临时焊接、试压后切除，费工费时且损伤阀门母体，无法适配批量节拍；竖直试压机轴向夹盘沿用硬顶思路，无法自适应倾角偏差，为保密封加大推力会造成法兰背面压伤、根部微裂纹，且需手动调校盲板，效率低下。业内尝试移植球面活套、球铰接等补偿结构，存在加工成本高、反复装夹需重新找角、高压下密封不稳等问题；u型卡箍仅适用于低压场景。

3、综上，角式阀门试压场景中，侧向法兰端口、小倾角（0°-5°）焊接偏差、反复装夹、不伤法兰背面、高压密封这组需求，现有方案仍未给出兼顾的解决路径，本申请即基于此提出。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，安装于竖直试压设备的侧方台面，包括：

3、本体基座，配置为带动一悬臂机构沿z轴升降移动；

4、悬臂机构，一端与所述本体基座可上下移动的连接，另一端向外延伸形成悬臂，用于将升降运动传递至末端并在水平面内具有回转自由度；

5、角度摆动机构，连接于所述悬臂机构的末端与抱夹机构之间，包括角度摆动轴及平衡组件，所述抱夹机构具有绕所述角度摆动轴在范围内的空间偏摆自由度，以自适应待测阀门法兰端面的倾斜角度，所述平衡组件配置为在抱夹机构静止状态下使其保持水平相对平衡；

6、抱夹机构，配置为直接接触阀门法兰背部传递夹紧力，并实现端面密封。

7、优选的，所述本体基座包括焊接支架；减速电机，其固定安装于焊接支架上，用于带动悬臂机构沿z轴升降。

8、优选的，所述悬臂机构包括多节摆动臂，且多节摆动臂与本体基座、角度摆动机构之间的关节处由轴向以及径向受力的轴承组合支承，使悬臂在水平面内具有回转自由度。

9、优选的，所述平衡组件在抱夹机构空载状态下对其施加平衡力矩，使抱夹机构保持水平相对平衡；当抱夹机构接触阀门法兰背面后，抱夹机构绕角度摆动轴被动偏摆以贴合法兰端面倾角。

10、优选的，所述平衡组件为拉伸弹簧或扭转弹簧，其一端连接于悬臂机构，另一端连接于抱夹机构，以提供使抱夹机构复位于水平姿态的回复力矩。

11、优选的，所述抱夹机构绕角度摆动轴的偏摆范围适配法兰焊接倾角公差。

12、优选的，所述抱夹机构包括抱夹夹爪，用于与阀门法兰背面接触进行限位；密封块，受驱动压紧于法兰端面。

13、优选的，所述密封块与法兰端面的接触面镶嵌有非金属垫片，所述非金属垫片为橡胶或聚四氟乙烯材质。

14、优选的，所述抱夹夹爪的接触面与阀门法兰背部形状适配，夹持力作用于法兰背部。

15、在上述技术方案中，本发明的有益效果是：

16、1、本发明通过设置由角度摆动轴与平衡组件构成的角度摆动机构，抱夹机构在空间坐标系内具备0°-5°的被动偏摆自由度，抱夹机构受驱动对阀门法兰密封时，抱夹机构能实现绕角度摆动轴被动偏转直至与法兰面完全贴合，形成面接触密封，从根本上解决了传统硬性顶推方案中因倾角导致的局部贴合不严、试压介质泄漏问题。

17、2、本发明区别于传统密封堵头轴向推顶法兰端面的施力路径，抱夹夹爪直接接触并夹持阀门法兰背部传递夹紧力，并由密封块顶紧法兰端面实现密封，法兰根部免于承受传统路线下的弯曲应力集中，从而避免法兰密封面压伤、法兰根部微裂纹等废品风险，尤其适配高压试压工况。

18、3、本发明平衡组件在抱夹机构空载状态下提供回复力矩，使抱夹夹爪保持水平相对平衡，便于操作人员快速完成抱夹对位；接触法兰后背后，弹簧被进一步拉伸或扭转，抱夹机构转而绕角度摆动轴被动偏摆贴合法兰倾角，同一套平衡组件既解决了硬连接无法自适应、又解决了纯浮动悬臂下垂需手动扶正中的效率痛点，减少装夹节拍中的人工干预。

19、应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

20、本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

1.一种用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，安装于竖直试压设备的侧方台面，包括：

2.根据权利要求1所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述本体基座（1）包括焊接支架（11）；减速电机（12），其固定安装于焊接支架（11）上，用于带动悬臂机构（2）沿z轴升降。

3.根据权利要求1所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述悬臂机构（2）包括多节摆动臂，且多节摆动臂与本体基座（1）、角度摆动机构（3）之间的关节处由轴向以及径向受力的轴承组合支承，使悬臂在水平面内具有回转自由度。

4.根据权利要求1所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述平衡组件（32）在抱夹机构（4）空载状态下对其施加平衡力矩，使抱夹机构（4）保持水平相对平衡；当抱夹机构（4）接触阀门法兰背面后，抱夹机构（4）绕角度摆动轴（31）被动偏摆以贴合法兰端面倾角。

5.根据权利要求4所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述平衡组件（32）为拉伸弹簧或扭转弹簧，其一端连接于悬臂机构（2），另一端连接于抱夹机构（4），以提供使抱夹机构（4）复位于水平姿态的回复力矩。

6.根据权利要求1所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述抱夹机构（4）绕角度摆动轴（31）的偏摆范围适配法兰焊接倾角公差。

7.根据权利要求1所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述抱夹机构（4）包括抱夹夹爪（41），用于与阀门法兰背面接触进行限位；密封块（43），受驱动压紧于法兰端面。

8.根据权利要求7所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述密封块（43）与法兰端面的接触面镶嵌有非金属垫片，所述非金属垫片为橡胶或聚四氟乙烯材质。

9.根据权利要求7所述的用于角式阀门试压的自适应侧抱夹密封装置，其特征在于，所述抱夹夹爪（41）的接触面与阀门法兰背部形状适配，夹持力作用于法兰背部。