专利名称：水套及应用该水套的水压试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及气瓶水压试验领域的一种外测法水压试验系统，尤其是涉及一种使用
新型水套的水压试验装置。
背景技术：
随着经济发展与现代技术的推广应用，像天然气、氢气、氦气等一类压縮气体用量 急剧加大，气瓶成为了这类压縮气体的首选容器。为了提高气瓶的容重比和承压能力，在本 领域内普遍采取的技术方案是尽可能的采取优质的高压无缝钢管，采用端头旋压縮颈方法 加工成内胆，再选用高强度纤维增强树脂基体在内胆外壁上缠绕并固化形成一层复合材料 层，来提高现有内胆的承压能力。 气瓶水压试验是检验气瓶的整体强度是否符合要求的传统方法，对于无缝气瓶和 复合气瓶，在水压试验中要同时测定容积残余变形值，并以容积残余变形率的大小，作为判 断气瓶是否合格的标准。水压试验既是新瓶出厂的技术检查项目，同时也是气瓶定期检验 的主要内容。 现有气瓶水压试验多为采用复杂、繁琐的水压试验系统装置，存在水压试验系统 性能不稳定、生产效率低、能耗大等缺陷。高压泵开启后就一直处于工作状态，直至试验完 成后才关闭，长时间工作容易损坏，而且浪费大量能源；水套密封方式为密封盖机械压紧密 封，气瓶进入水套时，瓶体附带的气泡也不易排出，严重影响试验数据准确性和稳定性，合 格产品易被检测为废品；气瓶瓶口密封方式为生料带密封，由于瓶口螺纹反复装卸工装，使 瓶口螺纹夹杂大量残余生料带，瓶口螺纹清理率达100%，而且螺纹易损坏，影响产品的质 量，同时试验用水在水循环管路中夹带着大量残余的生料带，易堵塞阀门、破坏循环利用的 水质等等。上述影响产品质量和生产效率的缺陷，是我们接下来需要解决的关键技术难题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种密封性好，气瓶瓶口密封性好 且瓶口螺纹不易损坏的水套，以及一种应用该水套的结构简单、生产效率高的水压试验装置。 本发明的目的通过以下技术方案来实现 —种水套，包括相互配接的水套盖和水套体，所述水套盖包括相互固接的上盖和 下盖，所述下盖上设有一个用于与气瓶连接的螺纹接头，所述水套盖的上盖上设有一个气 动接头和一个用于连接高压水管路的高压接头，所述水套盖的上盖和下盖之间环设有一个 C型密封套，所述C型密封套的内侧设有一个限位套，所述限位套与上盖和下盖对所述C型 密封套的两端均施有一个夹持力，所述限位套上设有一个气动三通，所述气动接头与所述 气动三通管路连接，用于使经过所述气动接头的压縮空气进入至所述C型密封套和限位套 之间的气槽。所述水套体包括一个圆柱形桶体，所述桶体上设有进水口 ，排水口和膨胀水接 口，以及一个爆破口和一个用于测量水套内水温的温度测量器。
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进一步地，所述气槽为C型密封套和限位套之间的间隙，所述C型密封套外侧贴紧 于所述水套体的内壁。 进一步地，所述水套盖的下盖的下部固定设有一个连接盘及与所述连接盘固定的 固定接头，所述螺纹接头固设于所述固定接头的下端，所述固定接头和螺纹接头的内部可 活动地设有一个高压管，所述高压管的一端连接有接头，另一端连接有一个接触头，所述高 压管的接头与所述高压接头管路连接，所述接触头与螺纹接头之间设有一个具有弹性的瓶 口密封垫。 再进一步地，所述连接盘与下盖之间设有一个密封垫，所述密封垫的外侧端部被 所述连接盘与下盖夹持住，所述密封垫的内侧固定在一连接块上。 再进一步地，所述连接块上设有一个气孔，所述气孔与气动三通管路连接，所述气 孔与连接块内部的气道联通，所述压縮空气通过气孔和气道进入到所述连接盘与密封垫之 间的空隙中。 更进一步地，所述连接块上设有一个高压水孔，所述高压水孔与高压接头管路连 接，所述高压水孔与连接块内部的水道联通，并联通至所述接头，所述接头外侧与连接块螺 纹连接。 本发明还揭示了一种应用所述水套的水压试验装置，包括一个高压泵，所述高压 泵的出水口通过高压管路与所述水套盖的高压接头联接，所述水套体的膨胀水接口与一量 筒管路连接，该管路上设有一个起到开关作用的膨胀水电磁阀，所述高压泵及膨胀水电磁 阀的启闭均由一控制器控制。所述高压管路上设有由所述控制器控制的泄压阀和传感器。 所述高压 管路上设有一个截止阀和一个止逆阀。 本发明的有益效果主要体现在水套密封性很好，水套与气瓶瓶口密封性也很好， 并且保证试验后气瓶瓶口螺纹不易损坏；而且使用本发明的水套的水压试验装置结构简 单，性能稳定、生产效率高、能耗也比现有技术大大减小。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明
图1 :本发明水套盖的示意图。
图2 :本发明水套体的示意图。
图3 :本发明水压试验装置的示意图。
具体实施例方式
本发明揭示了一种水套，包括相互配接的水套盖(图1)和水套体(图2)。
如图1所示，水套盖10包括使用螺钉相互固接的上盖101和下盖102。所述上盖 101上贯通设有一个用于连接压縮空气管路的气动接头103、一个用于连接高压水管路的 高压接头104，以及一个用于吊装的吊环。所述水套盖10的上盖101和下盖102之间环设 有一个C型密封套105，所述C型密封套105的内侧包络设有一个刚性的限位套106，该限 位套106与上盖101和下盖102对所述C型密封套105的两端均施有一个夹持力，这样就 把该C型密封套105的两端夹紧了 。 所述限位套106上设有一个气动三通107，所述气动接头103与该气动三通107管路连接，用于使经过所述气动接头的压縮空气进入至所述C型密封套105和限位套106之 间的气槽。本例中，所述气槽为C型密封套和限位套之间的间隙。 所述水套盖10的下盖102的下部固定设有一个连接盘110及与所述连接盘固定 的固定接头114，所述固定接头114的下端固设有一个螺纹接头115，所述螺纹接头115用 于与所述气瓶的瓶口内螺纹螺纹连接。 所述固定接头114和螺纹接头115的内部可活动地设有一个高压管113，所述高压 管113的一端连接有接头112，另一端连接有一个接触头117，所述接触头117与螺纹接头 115之间设有一个具有弹性的瓶口密封垫116。 所述连接盘110与下盖102之间设有一个密封垫109，所述密封垫109的外侧端部 被所述连接盘110与下盖102夹持住，所述密封垫109的内侧固定在一连接块111上。所 述连接块111上设有一个气孔108，所述气孔108与气动三通107管路连接，所述气孔108 与连接块111内部的气道联通，所述压縮空气通过气孔和气道进入到所述连接盘110与密 封垫109之间的空隙中。 所述连接块111上设有一个高压水孔118，所述高压水孔118与高压接头104管 路连接，所述高压水孔118与连接块内部的水道联通，并联通至所述接头112，所述接头112 外侧与连接块111螺纹连接固定。 如图2所示，水套体20包括一个圆柱形桶体201，用于容纳待测气瓶和试验用水。 所述桶体201上设有进水口 203，排水口 206和膨胀水接口 204，以及一个爆破口 205和一个 用于测量水套内水温的温度测量器209。所述进水口 203、排水口 206用于给所述桶体201 注水或排水。当水套桶体压力大于爆破口承受压力时，爆破口自动打开卸去水套桶体内部 压力。结合图3所示，所述膨胀水接口 204通过膨胀水管路8与量筒9连接。水压试验进 行时，高压水通过管道进入气瓶，气瓶内部压力增大，气瓶发生体积膨胀，由于水套此时为 密闭容器，所以水套内部由于气瓶膨胀，受到挤压的试验用水，通过膨胀水接口进入膨胀水 管道，最后进入称重天平，计算容积。 所述桶体201的外侧上部设有一个接水桶202以及用于连接桶体和接水桶的固定 板207，该接水桶202上有一个接水口 208。气瓶进入水套体后，溢出的水进入接水桶后排 出。 本发明还揭示了一种应用所述水套的水压试验装置，如图3所示，包括一个高压 泵4，所述高压泵4有一个进水口 41和一个出水口 42，该出水口 42通过高压管路5与所述 水套盖的高压接头联接，所述水套体的膨胀水接口通过膨胀水管路8与一量筒9连接，该管 路8上设有一个起到开关作用的膨胀水电磁阀7，所述高压泵4及膨胀水电磁阀的启闭均由 一控制器12控制。所述高压管路5上设有由所述控制器12控制的泄压阀6和传感器11。 所述高压管路上还设有一个截止阀14和一个止逆阀15。 试验开始前，首先将压縮空气管和高压水软管分别于与水套盖10的气动接头103 和高压接头104连接。 试验开始时，控制器12程序运行，自动打开控制压縮空气的电磁阀门，压縮空气 从气动接头103进入水套盖，通过气动三通接头107，分为二部分 —部分压縮空气进入密封套105和限位套106中间的气槽，由于密封套上下两端 被上盘101和下盘102压紧，随着进入气槽的空气增加，密封套105发生变形，从而膨胀，直到所述C型密封套外侧贴紧于所述水套体的内壁。随着膨胀的发生，水套体20内部多余 的试验用水，被慢慢地挤压出水套体，而且由气瓶进入水套时带入的大量气泡，随着密封套 105的膨胀，也都被挤压出水套体20，实现水套内部无气泡，保证试验数据准确。
—部分压縮空气通过软管连接到气孔108，由于密封垫109的四周被连接盘110和 下盘102压紧，随着进入气孔108的压縮空气的增加，密封垫109发生膨胀，与密封垫109 相连接的连接块111被该密封垫109慢慢地顶起，由于连接块111通过接头112与高压管 113连接，随着连接块111的上升，高压管113也随之上升，由于高压管113 —端被接触头 117螺纹连接，所以高压管113上升后，瓶口密封垫116被接触头117挤压而发生变形，随 着拉力增加，变形增加，最后与气瓶瓶口紧密接触再一起，达到密封效果。由于瓶口密封垫 116发生变形，当试验开始后，高压泵升压，受试气瓶内部试验用水压力增大，对瓶口密封垫 116也有一个推力，这样密封垫更紧密的接触在螺纹口处，密封效果很好。瓶口密封是为了 防止加压后的气瓶内部试验用水不泄漏，这样当高压泵停止升压后，才能很好的实现气瓶 水压试验保压。 打开压縮空气阀门后，实现水套和瓶口密封，打开膨胀水电磁阀7，让水套体20内 部实验用水与天平内的量筒相通，并且平稳后，高压泵开始升压，高压水通过高压接头103 进入水套盖IO，再通过高压水孔118进入高压管113，然后进入受试气瓶内部。
达到设定压力后，高压泵停止升压，进入保压状态。随着压力不断增加，受试气瓶 3逐渐发生变形，将水套内的水通过膨胀水管路8挤压到量筒9中，电脑自动记录此时变形 保压结束后，打开泄压阀门6，高压管路中的高压水通过泄压阀门实现泄压，受试 气瓶内部试验用水恢复正常压力，试验结束，随着压力的泄去，量筒9中的水又回到水套 中，但是由于气瓶受过高压膨胀，发生过变形，所以最终气瓶内部恢复正常压力后，量筒中 的水的重量减去试验开始时量筒中水的重量，就可以换算出残余变形量值AV'，将残余变 形量值AV'除以保压时气瓶变形膨胀出的全变形量值AV，便可以计算水压试验需要的
残余变形率n(n = av' /Avxioo)。这些计算电脑程序自动进行的，最后试验结束会
显示结果残余变形率、全变形量、残余变形量等需要的数据。 试验结束后，程序自动关闭压縮空气电磁阀门，试验结束灯亮起，拔下压縮气管， 发生膨胀的密封套和密封垫恢复原来状态，密封结束，拔下高压软管，吊出水套中的受试气 瓶，试验结束。 本发明科学、巧妙地运用了压縮空气使橡胶套膨胀的原理，作为水套盖和水套体 的密封方式。这样的密封效果好，更重要的是能减少气泡的产生，确保试验的准确性。
本发明的瓶口密封垫116 —般采用聚胺脂材料制成，其弹性性能强，在瓶口螺纹 处发生膨胀而达到密封效果，因此不会对瓶口螺纹造成损伤。采用了科学的瓶口密封方式 后，瓶口螺纹清理率由原来的100%降低到0%，瓶口螺纹变形率为零，而且密封效果也更 好。 本发明中，每做一次气瓶水压试验，高压泵4仅在升压时间工作，大部分时间高压 泵处于待机状态，减小了高压泵的疲劳程度、增大使用寿命，大量减少了高压泵工作的耗电 本发明尚有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
一种水套，包括相互配接的水套盖和水套体，所述水套盖包括相互固接的上盖和下盖，所述下盖上设有一个用于与气瓶连接的螺纹接头，其特征在于所述水套盖的上盖上设有一个气动接头和一个用于连接高压水管路的高压接头，所述水套盖的上盖和下盖之间环设有一个C型密封套，所述C型密封套的内侧设有一个限位套，所述限位套与上盖和下盖对所述C型密封套的两端均施有一个夹持力，所述限位套上设有一个气动三通，所述气动接头与所述气动三通管路连接，用于使经过所述气动接头的压缩空气进入至所述C型密封套和限位套之间的气槽。
2. 根据权利要求1所述的水套，其特征在于所述气槽为C型密封套和限位套之间的 间隙，所述C型密封套外侧贴紧于所述水套体的内壁。
3. 根据权利要求1所述的水套，其特征在于所述水套盖的下盖的下部固定设有一个 连接盘及与所述连接盘固定的固定接头，所述螺纹接头固设于所述固定接头的下端，所述 固定接头和螺纹接头的内部可活动地设有一个高压管，所述高压管的一端连接有接头，另 一端连接有一个接触头，所述高压管的接头与所述高压接头管路连接，所述接触头与螺纹 接头之间设有一个具有弹性的瓶口密封垫。
4. 根据权利要求3所述的水套，其特征在于所述连接盘与下盖之间设有一个密封垫， 所述密封垫的外侧端部被所述连接盘与下盖夹持住，所述密封垫的内侧固定在一连接块 上。
5. 根据权利要求4所述的水套，其特征在于所述连接块上设有一个气孔，所述气孔与 气动三通管路连接，所述气孔与连接块内部的气道联通，所述压縮空气通过气孔和气道进 入到所述连接盘与密封垫之间的空隙中。
6. 根据权利要求5所述的水套，其特征在于所述连接块上设有一个高压水孔，所述高 压水孔与高压接头管路连接，所述高压水孔与连接块内部的水道联通，并联通至所述接头， 所述接头外侧与连接块螺纹连接。
7. 根据权利要求1所述的水套，其特征在于所述水套体包括一个圆柱形桶体，所述桶 体上设有进水口 ，排水口和膨胀水接口 ，以及一个爆破口和一个用于测量水套内水温的温 度测量器。
8. —种应用权利要求l所述的水套的水压试验装置，其特征在于包括一个高压泵，所 述高压泵的出水口通过高压管路与所述水套盖的高压接头联接，所述水套体的膨胀水接口 与一量筒管路连接，该管路上设有一个起到开关作用的膨胀水电磁阀，所述高压泵及膨胀 水电磁阀的启闭均由 一控制器控制。
9. 根据权利要求8所述的水压试验装置，其特征在于所述高压管路上设有由所述控 制器控制的泄压阀和传感器。
10. 根据权利要求9所述的水压试验装置，其特征在于所述高压管路上设有一个截止 阀和一个止逆阀。
全文摘要
本发明提供了一种水套，包括相互配接的水套盖和水套体，水套盖采用C型密封套与水套体密封，而在水套盖的下侧设有弹性瓶口密封垫，用于气瓶瓶口与水套的密封。本发明的有益效果主要体现在水套密封性很好，水套与气瓶瓶口密封性也很好，并且保证试验后气瓶瓶口螺纹不易损坏；而且使用本发明的水套的水压试验装置结构简单，性能稳定、生产效率高、能耗也比现有技术大大减小。
文档编号G01N3/02GK101694437SQ20091003595
公开日2010年4月14日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者冯存江, 李桦圣, 武孟献 申请人:中材科技(苏州)有限公司;