一种大型压缩机水压试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机，特别涉及一种大型压缩机水压试验装置。


背景技术：

2.压缩机的机壳及端盖加工完成后都需要做水压试验，水压试验时，需要将机壳及端盖所有的开口借助法兰封闭，形成一个封闭的腔体，根据设定的压力值，向腔体内注水，并保压30分钟，水压试验工装与机壳或者端盖之间不泄露，即为水压试验合格。乙烯类压缩机机壳以及端盖尺寸重量规格都比较大，水压试验的压力也相对较高，常规的水压试验工装不能满足大机壳高压水压试验要求。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型提供一种大型压缩机水压试验装置。
4.具体而言，包括以下的技术方案：
5.一种大型压缩机水压试验装置，包括：
6.端盖；
7.第一法兰，设置在所述端盖的一侧；
8.第二法兰，设置在所述端盖的另一侧；
9.第一紧固件，设置在所述第一法兰远离所述端盖的一侧；
10.第二紧固件，设置在所述第二法兰远离所述端盖的一侧；
11.连接件，轴向贯穿所述第一法兰、所述端盖和所述第二法兰，所述连接件的一端与所述第一紧固件连接，所述连接件的另一端与所述第二紧固件连接；
12.所述连接件上设有进水结构，用以向所述第一法兰、所述端盖和所述第二法兰围成的腔体内注水。
13.可选的，所述进水结构包括进水通道和多个出水通道，所述多个出水通道连通所述进水通道和所述腔体；
14.所述进水通道包括进水孔，所述进水孔设置在所述连接件与所述第一紧固件连接的一端的端面上，所述进水通道从所述进水孔处沿所述连接件的轴线方向延伸至与所述出水通道连通；
15.所述出水通道包括出水孔，所述出水孔周向均布在所述连接件的外壁面上，所述出水通道自所述出水孔沿所述连接件的径向延伸至与所述进水通道连通。
16.可选的，所述连接件上设有吊装孔；
17.所述吊装孔设置在所述连接件与所述第二紧固件连接的一端的端面上，所述吊装孔沿所述连接件的轴线方向延伸。
18.可选的，所述第一紧固件或所述第二紧固件包括紧固螺母和紧固螺栓；
19.所述紧固螺母的中心处设有第一螺纹孔，所述连接件上设有外螺纹，所述紧固螺母与所述连接件之间螺纹连接；
20.所述第一螺纹孔的两侧以所述紧固螺母的中轴线所在平面为对称面对称设置多个第二螺纹孔，所述紧固螺栓穿过所述第二螺纹孔与所述第一法兰或第二法兰抵接。
21.可选的，所述试验装置还包括密封结构；
22.所述密封结构包括第一密封件和第二密封件；
23.当所述第一密封件和第二密封件沿所述紧固螺母的轴线方向层叠设置在所述第一紧固件与所述第一法兰之间时，所述第一密封件靠近所述第一紧固件设置，所述第二密封件靠近所述第一法兰设置，所述紧固螺栓与所述第一密封件抵接；
24.当所述第一密封件和第二密封件沿所述紧固螺母的轴线方向层叠设置在所述第二紧固件与所述第二法兰之间时，所述第一密封件靠近所述第二紧固件设置，所述第二密封件靠近所述第二法兰设置，所述紧固螺栓与所述第一密封件抵接；
25.所述第二密封件的直径大于所述第一密封件的直径，所述第二密封件的厚度小于所述第一密封件的厚度。
26.可选的，所述试验装置还包括支撑件，用以支撑所述端盖呈水平状态放置；
27.所述支撑件设置在所述连接件的一端，与所述进水结构相对设置。
28.可选的，所述试验装置还包括机壳；
29.第三法兰，设置在所述机壳的两侧端口上；
30.吊装结构，安装在所述第三法兰的外边沿上，用以将所述第三法兰竖直起吊至所述机壳内的安装位置。
31.可选的，所述吊装结构包括固定板和吊耳，所述吊耳设置在所述固定板的中部；
32.所述固定板和所述吊耳一体成型，所述固定板与所述第三法兰固定连接。
33.可选的，所述第三法兰的外缘为阶梯结构，包括高阶部和低阶部，所述高阶部的侧环面与所述低阶部的外环面相接；
34.所述高阶部的侧环面上设有至少两个呈环形的第一密封凹槽，所述第一密封凹槽的槽底沿所述第三法兰的轴线方向延伸；
35.所述低阶部的外环面上设有至少一个呈环形的第二密封凹槽，所述第二密封凹槽的槽底沿所述第三法兰的径向方向延伸。
36.可选的，所述试验装置还包括拉紧件；
37.所述第三法兰设置在所述机壳端口的内侧，所述拉紧件设置在所述机壳端口的外侧，横跨所述机壳的端口，所述拉紧件的两端分别与所述机壳连接，所述拉紧件的中部与所述第三法兰固定连接。
38.本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
39.本实用新型通过设置与乙烯压缩机适配的大型试压结构，保证了此类大型压缩机试验工装的严密性，解决了此类大型压缩机的水压试验问题，保证水压试验合格。同时，本实用新型通过在水压试验装置中的连接件上设置进水结构，使端盖水压试验的进水方式为轴向进水方式，轴向进水方式不易产生气腔，保证了水压试验的稳定性。
附图说明
40.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本实用新型端盖水压试验装置结构示意图；
42.图2为本实用新型连接件结构示意图；
43.图3为本实用新型紧固螺母结构示意图；
44.图4为本实用新型第一密封结构示意图；
45.图5为本实用新型第二密封结构示意图；
46.图6为本实用新型第一法兰结构示意图；
47.图7为本实用新型第二法兰结构示意图；
48.图8为本实用新型第四法兰结构示意图；
49.图9为本实用新型支撑盘结构示意图；
50.图10为本实用新型机壳水压试验装置结构示意图；
51.图11为本实用新型第三法兰结构示意图；
52.图12为本实用新型第三法兰与吊装结构示意图；
53.图13为本实用新型吊装结构示意图；
54.图14为本实用新型盖型螺母结构示意图；
55.图15为本实用新型整机水压试验装置结构示意图。
56.图中的附图标记分别表示为：
57.100-端盖；200-机壳；201-风口；1-连接件；1-1-进水结构；1-1a-进水通道；1-1a
′‑
进水孔；1-1b-出水通道；1-1b
′‑
出水孔；1-2-吊装孔；2-第一紧固件；2-1-紧固螺母；2-1a-第一螺纹孔；2-1b-第二螺纹孔；2-1c-施力槽；2-1d-施力孔；2
′‑
第二紧固件；3-第一密封件；4-第二密封件；5-第一法兰；5-1，7-1-安装孔；5-2-第一密封环槽；6-第一密封圈；7-第二法兰；7-2-第二密封环槽；8-第二密封圈；9-第三密封圈；10-第五法兰；11-胶圈；12-盖型螺母；12-1-加长螺纹；12-2-密封槽；13-第四法兰；13-1-螺纹通孔；13-2-轴孔；14-垫片；15-螺柱；16-支撑件；16-1-方形轴孔；16-2-加固孔；17-第三法兰；17-1-低阶部；17-2-高阶部；18-拉紧件；19-吊装结构；19-1-吊耳；19-2-固定板；19-3-垫圈；19-4-螺柱或螺栓
58.通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
59.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
60.在对本实用新型实施方式作进一步地详细描述之前，本实用新型实施例中所涉及的方位名词，如“上部”、“下部”、“侧部”，以图1中所示方位为基准，并不具有限定本实用新型保护范围的意义。
61.为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施
方式作进一步地详细描述。
62.如图1所示，本实施例提供了一种大型压缩机水压试验装置，包括：端盖100；第一法兰5，设置在端盖100的一侧；第二法兰7，设置在端盖100的另一侧；第一紧固件2，设置在第一法兰5远离端盖100的一侧；第二紧固件2
′
，设置在第二法兰7远离端盖100的一侧；连接件1，轴向贯穿第一法兰5、端盖100和第二法兰7，连接件1的一端与第一紧固件2连接，连接件1的另一端与第二紧固件2
′
连接；连接件1上设有进水结构1-1，用以向第一法兰5、端盖100和第二法兰7围成的腔体内注水。
63.进一步，结合图1和图6所示，第一法兰5为无止口法兰，靠近第一法兰5边缘的位置周向布置多个安装孔5-1，通过安装孔5-1将第一法兰5与端盖100位于机壳200外部的端口(如图15所示)连接。如图1所示，第一法兰5靠近边缘的位置设有第一密封环槽5-2，第一密封环槽5-2设置在第一法兰5和端盖100相接的位置，第一密封环槽5-2的槽底沿第一法兰5的轴线方向延伸，第一密封圈6设置在第一密封环槽5-2内，保证了第一法兰5和端盖100装配的气密性。第一密封环槽5-2至少设置一个。
64.进一步，结合图1和图7所示，第二法兰7为有止口法兰，靠近第二法兰7边缘的位置周向布置多个安装孔7-1，通过安装孔7-1将第二法兰7与端盖100位于机壳200内部的端口(如图15所示)连接。如图1所示，第二法兰7靠近边缘的位置设有第二密封环槽7-2，第二密封环槽7-2设置在第二法兰7和端盖100相接的位置，第二密封环槽7-2的槽底沿第二法兰7的轴线方向延伸，第二密封圈8设置在第二密封环槽7-2内，保证了第二法兰7和端盖100装配的气密性。第二密封环槽7-2至少设置一个。
65.进一步，如图6和图7所示，第一法兰5和第二法兰7的中部设置轴孔，轴孔的壁面上设有多道第三密封环槽，第三密封环槽的槽底沿第一法兰5或第二法兰7的径向方向延伸，第三密封圈9设置在第三密封环槽内，与连接件1相贴，保证了第一法兰5和第二法兰7与连接件1之间的气密性。本实施例中第三密封圈9采用密封胶绳。
66.进一步，第一紧固件2的设置进一步增强了第一法兰5与端盖100之间的气密性，使端盖100的试压装置承压能力更强；
67.进一步，第二紧固件2
′
的设置进一步增强了第二法兰7与端盖100之间的气密性，使端盖100的试压装置承压能力更强；
68.进一步，使用第一紧固件2和第二紧固件2
′
紧固好连接件1后，第一法兰5和第二法兰7受到沿连接件1轴线方向从连接件1两侧向连接件1中心的压力，增强了第一法兰5和第二法兰7与端盖100之间的气密封和连接强度，使端盖试压装置能承受更大的试验压力。
69.进一步，连接件1上的进水结构使得向端盖试压装置内的进水方式为轴向进水方式，进水过程更加均匀平稳，使端盖试压腔内不容易产生气腔，保证了端盖试压装置的安全性和稳定性。
70.进一步，第一法兰5、第二法兰7、第一紧固件2和第二紧固件2
′
的尺寸均根据大型压缩机的端盖尺寸加工，与现有试压结构相比，第一法兰5、第二法兰7、第一紧固件2和第二紧固件2
′
的尺寸更大，厚度更后，强度更高，各结构的具体厚度均通过力学计算所得，能够承受更高的试验压力，保证了试压的合格。
71.本实用新型通过设置与乙烯压缩机适配的大型试压结构，保证了此类大型压缩机试验工装的严密性，解决了此类大型压缩机的水压试验问题，保证水压试验合格。同时，本
实用新型通过在水压试验装置中的连接件上设置进水结构，使端盖水压试验的进水方式为轴向进水方式，轴向进水方式不易产生气腔，保证了水压试验的稳定性。
72.如图2所示，进水结构1-1包括进水通道1-1a和多个出水通道1-1b，多个出水通道1-1b连通进水通道1-1a和腔体；进水通道1-1a包括进水孔1-1a
′
，进水孔1-1a
′
设置在连接件1与第一紧固件2连接的一端的端面上，进水通道1-1a从进水孔1-1a
′
处沿连接件1的轴线方向延伸至与出水通道1-1b连通；出水通道1-1b包括出水孔1-1b
′
，出水孔1-1b
′
周向均布在连接件1的外壁面上，出水通道1-1b自出水孔1-1b
′
沿连接件1的径向延伸至与进水通道1-1a连通。
73.进一步，连接件1上设有吊装孔1-2；吊装孔1-2设置在连接件1与第二紧固件2
′
连接的一端的端面上，吊装孔1-2沿连接件1的轴线方向延伸。
74.进一步，结合图2和图15，在整机水压试验时，为了验证端盖100与机壳200的连接处的压密性，将端盖试压装置与机壳200装配在一起。吊装孔1-2的设置，方便将端盖试压装置吊装至机壳200内，提高了整机水压试验装置的装配效率。
75.进一步，结合图1和图2所示，进水结构1-2设置在连接件1与第一紧固件2连接的一端，吊装孔1-2设置在连接件1与第二紧固件2
′
连接的一端。
76.结合图1和图3所示，第一紧固件2或第二紧固件2
′
包括紧固螺母2-1和紧固螺栓2-2(图中未示出)；紧固螺母2-1的中心处设有第一螺纹孔2-1a，连接件1上设有外螺纹，紧固螺母2-1与连接件1之间螺纹连接；第一螺纹孔2-1a的两侧以紧固螺母2-1的中轴线所在平面为对称面对称设置多个第二螺纹孔2-1b，紧固螺栓2-2穿过第二螺纹孔2-1b与第一法兰5或第二法兰7抵接。
77.进一步，本实施例中紧固螺母2-1为超级螺母，与常见螺母相比，尺寸更大，厚度更厚，具体厚度均通过力学计算所得，强度更强，提高了对端盖试压装置的紧固力，增强了水压试验装置的强度，保证了水压试验的合格。
78.进一步，第一紧固件2或第二坚固件2
′
对装置的紧固力来自两个方面，一方面，通过第一螺纹孔2-1a与连接件1的螺接，对装置施加紧固力，另一方面，通过第二螺纹孔2-1b与第一法兰5或第二法兰7的抵接，对装置施加紧固力。保证了试压装置的强度。
79.进一步，由于紧固螺母2-1的尺寸较大，对紧固螺母2-1施加外力时，需要借助工具，紧固螺母2-1上设置了便于放置工具的施力槽2-1c和施力孔2-1d，此设置节省了大量的人力，用户体验度好。而且，通过施力槽2-1c和施力孔2-1d可以对紧固螺母2-1加大施力力矩，提高紧固力度，保证装置气密性。
80.结合图1、图4和图5所示，试验装置还包括密封结构；密封结构包括第一密封件3和第二密封件4；当第一密封件3和第二密封件4沿紧固螺母2-1的轴线方向层叠设置在第一紧固件2与第一法兰5之间时，第一密封件3靠近第一紧固件2设置，第二密封件4靠近第一法兰5设置，紧固螺栓2-2与第一密封件3抵接；当第一密封件3和第二密封件4沿紧固螺母2-1的轴线方向层叠设置在第二紧固件2
′
与第二法兰7之间时，第一密封件3靠近第二紧固件2
′
设置，第二密封件4靠近第二法兰7设置，紧固螺栓2-2与第一密封件3抵接；第二密封件4的直径大于第一密封件3的直径，第二密封件4的厚度小于第一密封件3的厚度。
81.进一步，第一密封件3和第二密封件4为垫片，与现有垫片结构相比，第一密封件3和第二密封件4的尺寸更大，尺寸大增加了紧固螺母2-1的把合面积，厚度更厚，各结构的具
体厚度均通过力学计算所得，强度更大，与大型压缩机的试压装置相匹配，保证了试压装置的气密性，保证了水压试验的合格。
82.进一步，第二密封件4比第一密封件3尺寸更大，厚度更薄，增大了第一法兰5或第二法兰7受力面积，也使得作用在第一法兰5或第二法兰7上的力分布更加均匀，由此可以对第一紧固件2或第二紧固件2
′
能够施加更大的力，提高了装置的整体强度和气密性。
83.结合图1和图9所示，试验装置还包括支撑件16，用以支撑端盖100呈水平状态放置；支撑件100设置在连接件1的一端，与进水结构1-1相对设置。
84.进一步，端盖水压试验装置在实验过程中，需要将装置整体呈水平放置，保证端盖试验装置的稳定性。支撑件16为端盖试验装置提供了在水平面上的支撑力，保证了水压试验过程中试验装置的稳定性。
85.进一步，支撑件16与连接件1设有吊装孔1-2的一端连接，保证了进水结构1-1的通畅。
86.进一步，支撑件16的中轴线上设有方形轴孔16-1，连接件1的两侧轴端均为方形(如图2所示)，通过方形轴与方形孔之间的装配，在形状上即可形成对连接件1周向旋转的限位，为了进一步限制连接后支撑件16和连接件1之间出现晃动，在方形轴孔16-1的四个角上分别设置了加固孔16-2，加固孔16-2与方形轴孔16-1连通，通过在加固孔16-2中设置螺钉对连接件1和支撑件16之间的连接进行加固。
87.结合图1和图8所示，压缩机端盖100上设有进气口和排气口，端盖水压试验时需要封闭进气口和排气口，本实施例还包括第四法兰13，第四法兰13为方形法兰，法兰的四角处各设置螺纹通孔13-1，通过螺柱15将第四法兰13和端盖100固定连接，方法兰13的中轴线处设置轴孔13-2，轴孔13-2为轴向通孔，包括大轴径段和小轴径段，大轴径段和小轴径段之间的连接处呈锥形，大轴径段的周侧壁上周向开设有螺纹。将第四法兰13设置在进气口或/和出气口上，起到封闭进气和/或出气的作用，实现端盖试压装置整体的密封。方法兰13的轴孔13-2中设置测量仪表，可选的，测量仪表为压力表，对端盖100的水压试验过程中的压力进行实时检测。
88.进一步，第四法兰13和端盖100之间设置垫片14，增大了第四法兰13和端盖100之间的把合面积，增强了螺栓15的把合牢固性。垫片14为石棉垫片。
89.可选的，端盖100的进气口或出气口可以采用第五法兰10封闭，第五法兰10通过螺柱15与端盖100紧固连接，第五法兰10和端盖100之间设置胶圈11进行密封。第五法兰10为常规法兰。
90.如图10所示，试验装置还包括机壳200；第三法兰17，设置在机壳200的两侧端口上；吊装结构19，安装在第三法兰17的外边沿上，用以将第三法兰17竖直起吊至机壳200内的安装位置。
91.进一步，第三法兰17与机壳100的两侧端口连接时，第三法兰17位于机壳200的内侧，通过图14所示的盖型螺母12连接第三法兰17与机壳200。盖型螺母12上设有加长螺纹12-1，加长螺纹12-1的设置调高了与盖型螺母12连接的螺柱的预紧效果，盖型螺母12的端面上设有密封槽12-2，密封槽12-2与密封垫片配合使用提高了盖形螺母12与第三法兰17连接处的密封性，新型的盖形螺母12通用性更强，紧固效果更好，能承受更大的压力，为试压增加了一道密封防线。
92.进一步，使用螺柱连接盖型螺母12时，先使用低压泵预紧，然后使用高压泵2200bar预紧。
93.结合图10、图12和图13所示，吊装结构19包括固定板19-2和吊耳19-1，吊耳19-1设置在固定板19-2的中部；固定板19-2和吊耳19-1一体成型，固定板19-2与第三法兰17固定连接。
94.进一步，吊装结构19可以根据法兰的外缘形状以及重量等参数进行具体设计，使吊装结构19满足吊装需求。可选的，固定板19-2的形状可根据实际需求进行设计。
95.进一步，固定板19-2和第三法兰17通过螺栓或者螺柱19-4连接，为了增强连接的强度，可在螺栓或螺柱19-4与第三法兰17之间的连接处设置垫圈19-3。
96.结合图10和图11所示，第三法兰17的外缘为阶梯结构，包括高阶部17-2和低阶部17-1，高阶部17-2的侧环面与低阶部17-1的外环面相接；高阶部17-2的侧环面上设有至少两个呈环形的第一密封凹槽，第一密封凹槽的槽底沿第三法兰17的轴线方向延伸；低阶部17-1的外环面上设有至少一个呈环形的第二密封凹槽，第二密封凹槽的槽底沿第三法兰17的径向方向延伸。
97.进一步，第一密封凹槽的结构如图11中的i所示，第二密封凹槽的结构如图11中的ii所示。本实施例中在第一密封凹槽和第二密封凹槽中设置胶绳，对第三法兰17和机壳200直接的连接进行密封，提高了机壳试压的气密性，保证了水压试验的合格。
98.如图10所示，试验装置还包括拉紧件18；第三法兰17设置在机壳200端口的内侧，拉紧件18设置在机壳200端口的外侧，横跨机壳200的端口，拉紧件18的两端分别与机壳200连接，拉紧件18的中部与第三法兰17固定连接。
99.进一步，由于第三法兰17的尺寸大，厚度后，厚度根据力学计算结果确定，重量重，使得第三法兰17安装后很容易出现倾斜，影响密封效果，为了防止第三法兰17出现倾斜，设置了拉紧件18。拉紧件18的设置能够使第三法兰17找正，并贴合试压面，保证水压试验密封性。
100.如图11所示，机壳200为mcl结构水平剖分机壳，水压试验工装引进力学强度校核分析，多次优化机壳及第三法兰17的工装设计结构，改进第三法兰17的使用材料，既满足了强度要求，又降低了工装的重量，方便了安装操作，工装轻量化的设计结构特点贯穿于设计过程思路之中，从而节省了工装加工制造成本，提高了工作效率，并通过计算确定第三法兰17(如图12所示)的吊装位置，保证第三法兰17垂直落入下机壳200中，实现与机壳200的装配。
101.如图15所示，本实用新型的端盖100与机壳200之间的装配采用卧式装配，将端盖试压装置与机壳200连接测试端盖100和机壳200连接处的气密性。采用风口朝下卧式装配方案，并利用风口201连接进水装置及排气装置，解决车间吊车吨位问题。本实用新型设计新型第三法兰17、拉紧件18、盖形螺母12等均根据试验需求进行设计，满足水压要求，保证了水压试验的合格。
102.在本实用新型中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
103.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变
化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
104.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。