一种充气膨胀式密封件夹具的制作方法

1.本实用新型涉及密封制品性能试验设备技术领域，具体涉及一种充气膨胀式密封件夹具。


背景技术：

2.充气膨胀式密封件具有截面小、周长大的特点，而其密封性能的检测试验一直是一个难以解决的难题。现有的充气密封件检测试验夹具如图1所示，其由上下两块环状板组成，板的形状与成品密封件相同，在下板上加工密封件的安装槽，在上下板之间设置一定的间隙（密封件的最大密封间隙），上下板采用螺栓和压块相连。
3.现有的试验夹具只能进行耐压试验和疲劳试验，即只能检测密封件在安装状态下所能承受的最大压力或者在规定的压力下，密封件是否会发生爆破等损坏和在给定密封间隙、充气工作压力、充排气时间下，经反复的充排气试验可以考核密封件发生疲劳损坏时的充排气次数（也称疲劳寿命）。而无法检测在某个压力下密封是否具有良好的密封效果。
4.现有的试验夹具也无法给出合理的充气压力数据，当系统压力一定时，需要给出充气密封件充能够保证有效密封时的充气压力。如系统压力为1mpa，采用充气膨胀式密封件密封，需要给充气密封件充多高的充气压力才能保证有效密封。采用现有的试验装置（夹具）无法进行测量。
5.现有试验装置无法模拟负压状态，因此其不能对负压条件下的密封效果进行检测考核。功能较为单一，无法测量和考核充气膨胀式密封件对不同压力以及负压状态的密封效果的检测。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种充气膨胀式密封件夹具，解决现有的试验夹具功能单一，无法测量和考核充气膨胀式密封件对不同压力以及负压状态的密封效果的检测的问题。
7.为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种充气膨胀式密封件夹具，包括环状底板，所述环状底板的上端面上由外向内依次设有第一环状试样槽、环状气室槽和第二环状试样槽，所述环状底板的下端有外向内依次设有连通所述第一环状试样槽的第一充气孔、连通所述环状气室槽的充排气孔和连通所述第二环状试样槽的第二充气孔，所述环状底板的上端可拆卸式安装有适配所述环状底板的环状面板，且所述环状面板与所述环状底板之间具有密封间隙，所述环状面板上开设有连通所述环状气室槽的气压孔，所述气压孔上安装有气压表。
9.进一步的技术方案是，所述环状底板与所述环状面板螺纹连接。
10.更进一步的技术方案是，所述环状底板上开设有多个第一螺孔，所述环状面板上开设有适配所述第一螺孔的第二螺孔，所述环状底板与所述环状面板通过螺栓穿过所述第二螺孔并旋紧在第一螺孔内固定。
11.更进一步的技术方案是，位于所述环状底板与所述环状面板之间的所述螺栓上套设有限位垫圈，所述限位垫圈的高度与所述密封间隙的高度一致。
12.更进一步的技术方案是，所述气压表为压力表或真空表。
13.更进一步的技术方案是，所述第一环状试样槽、环状气室槽和第二环状试样槽之间相互平行设置，且所述第一环状试样槽至所述环状气室槽的距离与所述第二环状试样槽至所述环状气室槽的距离一致。
14.更进一步的技术方案是，所述第一环状试样槽与所述第二环状试验槽的尺寸一致，且所述环状气室槽的尺寸大于所述第一环状试样槽的尺寸。
15.更进一步的技术方案是，所述环状底板的下端设有托架。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1、本试验夹具同时安装两个密封件试样，充气膨胀后在两个密封件试样中间形成一个密封空间的气室，该气室内可以模拟实际工作系统，充入一定压力的压缩空气，因此解决了原有试验夹具无法模拟实际工作状态来检测考核充气膨胀式密封件在给定的系统压力和密封间隙下的密封能力的缺陷，除可以有效考核密封件对正压力系统的密封效果外，还可以用于考核密封件对负压系统的密封性。
18.2、由于本技术采用两件充气膨胀式密封件进行检测，可以更加有效的考核密封件的密封能力。任何一件密封件稍有缺陷，即可导致试验失败，因此本试验夹具的试验更为可靠、有效。
附图说明
19.图1为现有技术中的夹具结构示意图。
20.图2为本实用新型的环状底板的结构示意图。
21.图3为本实用新型的剖视结构示意图。
22.图4为本实用新型在试样充气膨胀后的结构示意图。
23.图中：1
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环状底板，2
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第一环状试样槽，3
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环状气室槽，4
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第二环状试样槽，5
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第一充气孔，6
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充排气孔，7
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第二充气孔，8
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环状面板，9
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密封间隙，10
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气压孔，11
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气压表，12
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第一螺孔，13
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第二螺孔，14
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螺栓，15
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限位垫圈，16
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托架。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.参考图2
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4所示，本实用新型的一个实施例是：
26.一种充气膨胀式密封件夹具，包括环状底板1，所述环状底板1的上端面上由外向内依次设有第一环状试样槽2、环状气室槽3和第二环状试样槽4，所述环状底板1的下端有外向内依次设有连通所述第一环状试样槽2的第一充气孔5、连通所述环状气室槽3的充排气孔6和连通所述第二环状试样槽4的第二充气孔7，所述环状底板1的上端可拆卸式安装有适配所述环状底板1的环状面板8，且所述环状面板8与所述环状底板1之间具有密封间隙9，所述环状面板8上开设有连通所述环状气室槽3的气压孔10，所述气压孔10上安装有气压表
11。
27.所述气压表11为真空表或压力表。
28.本实用新型的试验步骤及原理如下：
29.在第一环状试验槽2及第二环状试验槽4内安装待测试密封件，气压表11为压力表。
30.1、气室正压力密封性检测试验。
31.a、利用充气设备通过第一充气孔5和第二充气孔7向试样内充气，使试样膨胀，与环状面板相接触，在中间的环状气室槽部位形成一个气室空间；
32.b、再通过充排气孔6向形成的气室内充气，当气室充气压力达到某一数值后关闭气室充气气源，并停留一定时间（5
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10min），观察气室压力表的读数变化情况。如果气室压力表读数稳定不变，说明密封件试样对目前气室压力密封良好。
33.c、保持试样内充气压力，继续升高气室充气压力，直至发生泄漏，记录试样充气压力和发生渗漏时气室的压力，即可得到在某一充气压力时的气室最大密封压力（系统压力）。
34.2、气室负压力密封性检测试验。
35.a、将气室压力表更换为真空表，将真空泵与气室的充排气孔6相接；
36.b、通过第一充气孔5和第二充气孔7向试样内充入一定压力的压缩空气，使试样1和试样2膨胀，与环状面板相接触，在中间的环状气室槽部位形成一个气室空间；
37.c、启动真空泵，使气室压力达到规定的负压，并保持规定的负压值（真空度），如果密封件密封效果差，则难以达到或不能保持规定的真空度；
38.d、可以从侧面预留的密封间隙内观察密封件是否被吸入移位。
39.3、充气密封件耐压试验。
40.安装压力表，通过第一充气孔5和第二充气孔7向试样内充气，当气压达到规定的试验压力时，关闭气源保持规定的停留时间，在达到规定时间后再次向试样内充气，直至试样发生爆破，记录耐压试验条件下试样变化情况及试样破裂时的压力，即可得到密封件试样的耐压试验结果和爆破试验结果。
41.4、疲劳寿命试验。
42.安装压力表，将充气压力及充气时间、排气时间设置到规定状态，通过第一充气孔5和第二充气孔7向试样内充气，使试样充分膨胀，达到密封状态，在达到规定的充气压力和时间后排气，使密封件试样恢复到原始状态，在达到规定的排气时间后再次充气
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排气，如此循环，直至试样发生疲劳开裂渗漏，记录达到开裂渗漏时的循环次数，即得到密封件耐膨胀拉伸寿命数据。
43.在上述实施例的基础上：
44.所述环状底板1与所述环状面板8螺纹连接。
45.所述环状底板1上开设有多个第一螺孔12，所述环状面板8上开设有适配所述第一螺孔12的第二螺孔13，所述环状底板1与所述环状面板8通过螺栓14穿过所述第二螺孔13并旋紧在第一螺孔12内固定。
46.位于所述环状底板1与所述环状面板8之间的所述螺栓14上套设有限位垫圈15，所述限位垫圈15的高度与所述密封间隙9的高度一致。
47.环状底板1与所述环状面板8螺纹连接，结构简单，方便设备安装实验，限位垫圈可以为多个，以满足检测所需要的密封间隙高度即可。
48.采用螺栓配合限位垫圈连接环状底板1与所述环状面板8，使环状底板1与所述环状面板8的侧面具有间隙，方便观察密封试样的位移量。
49.在上述实施例的基础上：
50.所述第一环状试样槽2、环状气室槽3和第二环状试样槽4之间相互平行设置，且所述第一环状试样槽2至所述环状气室槽3的距离与所述第二环状试样槽4至所述环状气室槽3的距离一致。采用规整的设计可有效提高试样检测的准确性。
51.在上述实施例的基础上：
52.所述第一环状试样槽2与所述第二环状试验槽4的尺寸一致，且所述环状气室槽3的尺寸大于所述第一环状试样槽2的尺寸。
53.环状气室槽3的尺寸大于试样槽的尺寸，使气室空间更大，有利于提高试样检测的准确性。
54.在上述实施例的基础上：
55.所述环状底板1的下端设有托架16。
56.设置的托架16用于抬高环状底板距离实验台的间隙，以方便连接外部管路。
57.本试验夹具同时安装两个密封件试样，充气膨胀后在两个密封件试样中间形成一个密封空间的气室，该气室内可以模拟实际工作系统，充入一定压力的压缩空气，因此解决了原有试验夹具无法模拟实际工作状态来检测考核充气膨胀式密封件在给定的系统压力和密封间隙下的密封能力的缺陷，除可以有效考核密封件对正压力系统的密封效果外，还可以用于考核密封件对负压系统的密封性。
58.由于本技术采用两件充气膨胀式密封件进行检测，可以更加有效的考核密封件的密封能力。任何一件密封件稍有缺陷，即可导致试验失败，因此本试验夹具的试验更为可靠、有效。
59.在本说明书中所谈到的多个实施例指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
60.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。