一种气密性测试装置的制作方法

本发明涉及密封性能测试设备领域，尤其涉及一种钢塑转换接头的气密性测试装置。

背景技术：

钢塑转换接头，又称PE钢塑转换接头，作为钢管和塑管（通常为PE管，即聚乙烯管）之间的转换连接件，已被广泛用于燃气管网和水利运输两个重要行业。它本身包含钢管段和塑管段，由钢管段和塑管段各一端开口相对卡接而成，并在卡接处内设置密封圈、外侧设置金属卡箍增加密封效果，整体外观呈三段首尾相连的圆柱体，且中间段外径（对接处段外径）大于外侧两段的外径。但是，有时由于产品缺陷或者装配人员操作不当，钢管段和塑管段在对接处可能会出现泄露，这样的产品如果流入市场使用，会有较大的安全隐患，因此，钢塑转换接头出厂前，需要经过严格的密封性能测试。

现有技术对钢塑转换接头进行密封性能检测时，通常采用硅胶垫或牛筋垫等密封垫置于钢塑转换接头两端，同时用气缸或千斤顶等施力装置夹紧在钢塑转换接头两端的密封垫，从而使得密封垫与钢塑转换接头两个端部形成密封，将整个密封后的钢塑转换接头浸入水中，再往钢塑转换接头内部通入压缩气体，通过观察气泡检验其密封性能。

上述试验方式具有以下缺点：1、操作过程复杂，其机架重量较重，需借助外部设备将机架浸入水中，并且钢塑转换接头的安装也较为麻烦；2、通过气缸或千斤顶对钢塑转换接头两端进行挤压密封的方式，力度较难控制，力度过小，不易密封钢塑转换接头端部；力度过大，容易损坏钢塑转换接头。并且，端部挤压的密封方式不符合国标要求，容易造成检测上的误判。

技术实现要素：

本发明为了解决目前钢塑转换接头密封性能测试方法装夹不方便、效率低、费人力、端部挤压力较难控制的问题，提出一种测试效率高、装夹方便、钢塑转换接头两端无挤压的钢塑转换接头气密性测试装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种气密性测试装置，包括底座、设置在底座上的密封机构和判漏机构、以及设置在密封机构和判漏机构之间的气路连通机构；

所述的密封机构包括上基座、上活动座、下基座、下活动座；所述的下基座呈上端开口、下端有底的圆桶状，所述的下活动座纵截面呈一个倒置的“凸”字形，内部上下两端贯通，下活动座下侧可滑动地伸于下基座上端开口内，下基座上端与下活动座之间设有若干弹簧，下活动座下端与下基座内壁都设有斜缘部，两个斜缘部形成密封圈的下限位挤压槽，下限位挤压槽内设有下挤压密封圈；所述的上基座和上活动座位于下基座和下活动座的正上方，上基座呈下端开口、上端有底的倒置圆桶状，所述的上活动座纵截面呈一个“凸”字形，内部上下两端贯通，上活动座上侧可滑动地伸于下基座下端开口内，上活动座上设有若干穿过上基座的塞打螺栓，上基座和上活动座之间的塞打螺栓上套设有弹簧，上活动座上端与上基座内壁都设有斜缘部，两个斜缘部形成密封圈的上限位挤压槽，上限位挤压槽内设有上挤压密封圈；所述的下活动座上端还有用于上活动座和下活动座之间挤压密封的活动座密封圈；上基座位于上挤压密封圈上侧部分内腔或下基座位于下挤压密封圈下侧部分内腔与外部加压气源连接；所述的上基座定位在一块升降板上，所述的升降板两侧各通过一根竖直的光杆导向，且升降板通过一个气缸驱动作上下移动；

所述的判漏机构为一个装有水的储水罐，储水罐底部设有一个气嘴；储水罐内设有一个气泡收集器，所述的气泡收集器呈下端开口、上端有底的倒置杯状，且内部口径由下往上逐渐变小；气泡收集器下侧口径位于气嘴上方，上端面上开设有排气口，排气口上侧设有用于封堵排气口的堵头，堵头下侧通过弹簧支撑；

所述的气路连通机构包括一个连通块，所述的连通块内设有一个连通空腔和一个驱动空腔，连通块上贯穿至连通空腔设有两个测试气路通道，连通空腔内设有一个用于封堵两个测试气路通道的密封块；连通块上贯穿至驱动空腔设有一个驱动气路通道，驱动空腔内设有一个活塞，活塞与密封块之间通过一根连接杆连接，活塞朝向密封块一侧设有用于回复活塞的弹簧，驱动气路通道位于活塞另一侧；

所述的驱动气路通道通过驱动气管与上基座位于上挤压密封圈上侧部分内腔或下基座位于下挤压密封圈下侧部分内腔连通；所述的两个测试气路通道通过测试气管，一个与上活动座或下活动座内部内腔连通，另一个与储水罐底部的气嘴连通。

作为优选，所述的升降板上设有用于推压堵头的堵头推压机构，所述的堵头推压机构包括一个定位筒和一根伸缩杆，所述的定位筒竖直立于升降板下侧，所述的伸缩杆上端限制在定位筒内侧，可作上下移动，下端伸于定位筒外侧；伸缩杆上侧的定位筒内设有弹簧，伸缩杆下端设有用于推压堵头的压块。

作为优选，所述的排气口呈上大下小的圆台状，所述的堵头呈与排气口匹配的圆台状。

作为优选，所述的上基座上位于上挤压密封圈上侧部分内壁上开设有上基座密封圈槽，所述的上基座密封圈槽内设有上基座V型密封圈，且所述的上基座V型密封圈开口朝向上基座上端；所述的下基座上位于下挤压密封圈下侧部分内壁上开设有下基座密封圈槽，所述的下基座密封圈槽内设有下基座V型密封圈，且所述的下基座V型密封圈开口朝向下基座下端。

作为优选，所述的上基座密封圈槽位于上基座V型密封圈开口侧设有助进气倒角；所述的下基座密封圈槽位于下基座V型密封圈开口侧也设有助进气倒角。

作为优选，所述的密封块由密封基块和密封垫贴合而成，所述的密封垫位于朝向测试气路通道一侧。

作为优选，所述的升降板上设有两个光杆滑块，两个光杆滑块与光杆一一对应，光杆滑块套设在对应光杆上且与对应光杆滑动配合。

作为优选，所述的下基座内腔底部设有保护垫。

作为优选，所述的保护垫为硅胶垫。

因此，本发明具有如下有益效果：1、自动夹持、测试，省人力，效率高；2、测试件无需入水，不会对钢件造成生锈等影响；3、单独设置判漏机构，观察方便，误判率低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明测试状态的结构示意图。

图3是本发明密封机构的结构剖视图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是本发明密封机构测试状态的结构剖视图。

图6是本发明判漏机构中储水罐的局部剖视图。

图7是本发明判漏机构的结构剖视图。

图8是本发明判漏机构测试状态的结构剖视图。

图9是本发明气路连通机构的结构剖视图。

图10是本发明气路连通机构测试状态的结构剖视图。

1：底座；2：密封机构；201：上基座；202：上活动座；203：下基座；204：下活动座；205：塞打螺栓；206：活动座密封圈；207：下挤压密封圈；208：上挤压密封圈；209：上基座密封圈槽；210：上基座V型密封圈；211：下基座密封圈槽；212：下基座V型密封圈；213：保护垫；214：助进气倒角；3：判漏机构；301：储水罐；302：气嘴；303：气泡收集器；304：排气口；305：堵头推压机构；306：定位筒；307：伸缩杆；308：堵头；309：压块；4：气路连通机构；401：连通块；402：连通空腔；403：驱动空腔；404：测试气路通道；405：密封块；406：驱动气路通道；407：回复活塞；408：连接杆；409：密封基块；410：密封垫；5：驱动气管；6：测试气管；7：外部加压气源；8：气缸；9：升降板；10：光杆；11：光杆滑块；12：弹簧；13：钢塑转换接头；14：水位。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。

一种气密性测试装置，参见图1、图2，包括底座1、设置在底座1上的密封机构2和判漏机构3、以及设置在密封机构2和判漏机构3之间的气路连通机构4。

所述的密封机构2包括上基座201、上活动座202、下基座203、下活动座204，如图3至图5所示；所述的下基座203呈上端开口、下端有底的圆桶状，下基座203内腔底部设有硅胶垫材质的保护垫213。所述的下活动座204纵截面呈一个倒置的“凸”字形，内部上下两端贯通，下活动座204下侧可滑动地伸于下基座203上端开口内，下基座203上端与下活动座204之间设有若干弹簧12，下活动座204下端与下基座203内壁都设有朝向内部空腔的斜缘部，两个斜缘部形成密封圈的下限位挤压槽，下限位挤压槽内设有下挤压密封圈207。当下活动座204上端收到挤压时，下活动座204下移，下活动座204与下基座203之间的两个斜缘部靠拢，下挤压密封圈207被挤压收缩，从而密封钢塑转换接头13下段外壁。下基座203上端与下活动座204之间的弹簧12用于下活动座204的上升回复，当下活动座204上端挤压力释放后，下活动座204上升至原来位置，从而释放下挤压密封圈207。同时，所述的下基座203上位于下挤压密封圈207下侧部分内壁上开设有下基座密封圈槽211，所述的下基座密封圈槽211内设有下基座V型密封圈212，下基座V型密封圈212内径与钢塑转换接头13下半段外径匹配，且所述的下基座V型密封圈开口朝向下基座203下端，所述的下基座密封圈槽211位于下基座V型密封圈212开口侧设有助进气倒角214，如图5所示。

所述的上基座201和上活动座202位于下基座203和下活动座204的正上方，上基座201呈下端开口、上端有底的倒置圆桶状，所述的上活动座202纵截面呈一个“凸”字形，内部上下两端贯通，上活动座202上侧可滑动地伸于下基座203下端开口内，上活动座202上设有若干穿过上基座201的塞打螺栓205，上基座201和上活动座202之间的塞打螺栓205上套设有弹簧12，上活动座202上端与上基座201内壁都设有斜缘部，两个斜缘部形成密封圈的上限位挤压槽，上限位挤压槽内设有上挤压密封圈208。当上活动座202下端收到向上的挤压力时，上活动座202上移，上活动座202与上基座201之间的两个斜缘部靠拢，上挤压密封圈208被挤压收缩，从而密封钢塑转换接头13上段外壁。上基座201和上活动座202之间的弹簧12用于上活动座202快速下降，当上活动座202下端的挤压力释放后，上活动座202快速下降回复至原来位置，从而释放上挤压密封圈208。所述的下活动座204上端还有用于上活动座202和下活动座204之间挤压密封的活动座密封圈206。同时，所述的上基座201上位于上挤压密封圈208上侧部分内壁上开设有上基座密封圈槽209，所述的上基座密封圈槽209内设有上基座V型密封圈210，上基座V型密封圈210内径与钢塑转换接头13上半段外径匹配，且所述的上基座V型密封圈开口朝向上基座201上端，所述的上基座密封圈槽209位于上基座V型密封圈210开口侧设有助进气倒角214。

上基座201位于上挤压密封圈208上侧部分内腔与外部加压气源7连接；所述的上基座201定位在一块升降板9上，所述的升降板9两侧各通过一根竖直固定在底座1上的光杆10导向，升降板9上设有两个光杆滑块11，两个光杆滑块11与光杆10一一对应，光杆滑块11套设在对应光杆10上且与对应光杆10滑动配合，升降板9通过一个倒置固定在底座1上的气缸8驱动作上下移动。

所述的判漏机构3为一个装有水的储水罐301，如图6至图8所示，储水罐301底部设有一个气嘴302，储水罐301内设有一个气泡收集器303，所述的气泡收集器303呈下端开口、上端有底的倒置杯状，且内部口径由下往上逐渐变小；气泡收集器303下侧口径位于气嘴302正上方，上端面上开设有排气口304，所述的排气口304呈上大下小的圆台状；排气口304上侧设有用于封堵排气口304的堵头308，所述的堵头308呈与排气口304匹配的圆台状，且堵头308位于排气口304的正上方，堵头308下侧通过弹簧12支撑，弹簧12内侧设有定位立柱，在不受外力的情况下，堵头308呈与排气口304脱离状态；所述的升降板9上设有用于推压堵头308的堵头推压机构305，所述的堵头推压机构305包括一个定位筒306和一根伸缩杆307，所述的定位筒306竖直立于升降板9下侧，所述的伸缩杆307上端限制在定位筒306内侧，可作上下移动，下端伸于定位筒306外侧；伸缩杆307上侧的定位筒306内设有弹簧12，伸缩杆307下端设有用于推压堵头308的压块309，压块309可随升降板9下降推压堵头308，进而封堵排气口304。在不使用堵头推压机构305的情况下，也可以通过重物压于堵头308上侧，实现堵头308下降封堵排气口304。

所述的气路连通机构4包括一个连通块401，如图9、图10所示，所述的连通块401内设有一个连通空腔402和一个驱动空腔403，连通块401上从外壁贯穿至连通空腔402设有两个测试气路通道404，连通空腔402内设有一个用于封堵两个测试气路通道404的密封块405，所述的密封块405由密封基块409和密封垫410贴合而成，所述的密封垫410位于朝向测试气路通道404一侧；连通块401上从外壁贯穿至驱动空腔403设有一个驱动气路通道406，驱动空腔403内设有一个活塞407，活塞407与密封块405之间通过一根连接杆408连接，活塞407朝向密封块405一侧的连接杆408上套设有一根用于回复活塞407的弹簧12，驱动气路通道406位于活塞407另一侧。驱动气路通道406在不通气压情况下，由于弹簧12作用，密封块405呈封堵两个测试气路通道404的状态，两个测试气路通道404之间不连通。

所述的驱动气路通道406外壁开口处通过驱动气管5与下基座203位于下挤压密封圈207下侧部分内腔连通；所述的两个测试气路通道404的两个外壁开口处各通过一根测试气管6，一个与下活动座204内部内腔连通，另一个与储水罐301底部的气嘴302连通。

测试前，先在储水罐301内倒入一定量的水，水位14要求能将整个气泡收集器303浸入水中，如图7所示。将钢塑转换接头13一端从下活动座204上端开口插入，继而进入下基座203的内腔，直至与下基座203内腔底部的保护垫213抵触，此时，钢塑转换接头13通过下活动座204和下基座203的内腔限位竖直立在下活动座204和下基座203上。启动气缸8，气缸8驱动升降板9下移，上基座201、上活动座202以及堵头推压机构305随着升降板9下移。升降板9下移过程中，钢塑转换接头13上端穿过上活动座202内孔，继而进入上基座201内腔；同时，堵头推压机构305的伸缩杆307下移至下端压块309与堵头308抵触，继而推压堵头308插入封堵气泡收集器303的排气口304，停止下移，随后通过压缩定位筒306内的弹簧12，去适配定位筒306和升降板9的继续下移，如图8所示。上活动座202下移至与下活动座204上端抵触，挤压位于上活动座202和下活动座204之间的活动座密封圈206，实现上活动座202和下活动座204之间的密封。同时，上活动座202和下活动座204抵触之后，气缸8继续使施力，下活动座204开始挤压下挤压密封圈207，由于上活动座202下端受阻挡，上基座201也开始挤压上挤压密封圈208，上挤压密封圈208和下挤压密封圈207受挤压收缩，分别密封钢塑转换接头13上下两段外壁，同时，上基座201和上活动座202之间的弹簧12以及下活动座204和下基座203之间的弹簧12都被挤压，钢塑转换接头13对接段位于上挤压密封圈208和下挤压密封圈207之间。由于上挤压密封圈208、下挤压密封圈207和活动座密封圈206的共同密封作用，钢塑转换接头13对接段外侧形成一个密封空腔，此时，钢塑转换接头13的初级密封工作完成，如图5所示。

测试时，外部加压气源7往上基座201位于上挤压密封圈208上侧部分加入测试气压，通过钢塑转换接头13内孔连通，下基座203位于下挤压密封圈207下侧部分也有相同的测试气压，而上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212开口都朝向通有测试气压一侧，且开口侧都设有助进气倒角214，便于气体进入，受测试气压作用，上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212开口扩张，分别与钢塑转换接头13上下两段外壁贴合，实现钢塑转换接头13上下两段外壁的二级密封，且测试气压越大，上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212的密封效果越好。同时，测试气压通过驱动气管5进入气路连通机构4的驱动气路通道406，进而进入驱动空腔403，推动活塞407下移，与活塞407相连的密封块405也跟着下移，两个测试气路通道404之间连通，如图10所示。此时，钢塑转换接头13对接段外侧的密封空腔通过两根测试气路通道404与储水罐301底部的气嘴302连通。

由于钢塑转换接头13内部有测试气压，当钢塑转换接头13对接段发生泄漏，便会有气压进入钢塑转换接头13对接段外侧的密封空腔，进而储水罐301底部的气嘴302处会冒气泡，且气泡会集聚在气嘴302上侧的气泡收集器303内，操作人员很容易观察；如果钢塑转换接头13对接段没有发生泄漏，储水罐301底部的气嘴302处便不会有气泡产生。

测试完毕后，外部加压气源7停止加压，并从加压口泄压，钢塑转换接头13内部气压消失，上基座V型密封圈210和下基座V型密封圈212失去密封效果，气路连通机构4的驱动空腔403内的测试气压也消失，通过弹簧12作用，活塞407回复上升，密封块405也跟着上升封堵两个测试气路通道404，如图9所示，使得气嘴302与下活动座204内部内腔断开连通，防止储水罐301内的水倒流进入测试气管6，影响下一次测试结果。泄压完成后，启动气缸8回缩，上基座201被拉起慢慢上升，上活动座202和下活动座204之间的挤压力逐渐消失，并且，通过弹簧12作用，上活动座202与上基座201之间的两个斜缘部以及下活动座204与下基座203之间的两个斜缘部开始张开，上挤压密封圈208和下挤压密封圈207扩张释放钢塑转换接头13上下两段外壁，直至与钢塑转换接头13外壁脱离，上基座201和上活动座202随升降板9回到初始位置。同时，堵头推压机构305的定位筒306也随着升降板9上升，待定位筒306内弹簧12恢复至可活动极限长度后，拉动伸缩杆307上升，压块309与堵头30分离，通过堵头30下侧弹簧12的回复作用，堵头308也与排气口304分离，气泡收集器303内如若有气泡，也会从排气口304处排出。此时，一个钢塑转换接头13测试完毕，操作人员只需从下活动座204内取出测试完毕的钢塑转换接头13，重新放入新的待测钢塑转换接头13，即可进行下一轮测试。