多腔体泵体分腔耐压测试夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水泵压力测试领域，尤其是涉及一种多腔体泵体分腔耐压测试夹具。
【背景技术】
[0002]泵体作为水泵的一个主要的承压部件，其设计必须要满足一定的强度、刚度及严密性要求。泵体在设计完成后必须通过耐压测试来观察其有明显塑性变形和破裂，以检验其设计强度，验证其是否具有设计压力下安全运行必须的承压能力。同时通过观察不同连接部位有无泄漏，以检验设计的严密性或发现设计潜在的局部缺陷。
[0003]泵体的耐压测试一般是用水作为加压介质，在泵体内施加比其最高使用压力还要高的测试压力。根据相关的泵设计、检验标准(如DIN EN 12162-2010液体泵安全要求静液压测试程序、ISO 5199离心泵技术要求-1I类标准、ISO 9905离心泵技术要求一 I类标准等)，可知泵体的耐压测试值可按照下列原则进行:
[0004]对于单腔体泵体，其耐压测试压力必须为其最大工作压力的1.3?1.5倍；
[0005]对于多腔体泵体，其各个腔体的耐压测试压力应不小于各自腔体最大工作压力的1.3?1.5倍，必要时可以对各个腔体进行分腔测试。
[0006]在实际操作过程中，对于单腔体泵体，一般只需使用盲板将各个外部开口堵住即可进行耐压测试。而对于多腔体泵体，尤其当其工作压力高、开口尺寸大的情况下，往往在高低压分界处的开口密封力太大，很难找到一个合理的分腔夹具来对高低压腔体进行分割。
[0007]图1为一种双吸多级中开泵的泵体110及传统的分腔耐压测试夹具120的结构。其中，111为转子密封腔体。该泵在工作时，流体介质首先从两侧的吸入室112同时进入泵体110，在第一级叶轮室113加压后，经过导叶进入第二级叶轮室114后继续加压，然后通过导叶将流体导入到第三级叶轮室115加压后泵出。其中吸入室112的工作压力为P1，第一级叶轮室113的工作压力为P2，第二级叶轮室114工作的压力为P3，第三级叶轮室115的工作压力为P4，且P1<P2<P3<P4。由于P4要远远高于其它腔室内的压力，因此如果能把第三级叶轮室115与其它腔体分开来进行设计，并能进行独立耐压测试的话将会节约很多材料及生产成本。
[0008]该分腔耐压测试夹具120包括两个密封腔体盲板121、两个密封圈122、两个分腔夹板123、夹紧螺杆124及密封螺帽125。该分腔耐压测试夹具120在测试时，主要存在以下问题:由于分腔夹板123完全暴露在压力介质下，因此分腔夹板123上将会产生一个指向低压区的密封(工作)载荷，其大小为Jt*(D/2)2*(P4-P3)*(1.3?1.5)，D为分腔夹板123的密封直径。当P4与P3的差值很大，或者当密封直径D很大时，分腔夹板123上的工作载荷将会非常大。因而需要一根非常粗的夹紧螺杆124提供足够大的预紧力来抵消其工作载荷，否则分腔夹板123上的密封圈122就不会被压紧，密封圈122会失去密封效果。但事实上，通过一般的扭力扳手也很难获得如此大的预紧力，因此就很难保证密封面能够有效压紧。密封位置一旦失效，高压区和低压区将会产生很大的泄露，这时分腔耐压测试就会失败。
[0009]由于一根夹紧螺杆124难以获得足够大预紧载荷来抵消分腔夹板123上的工作载荷，也有技术人员试图使用多根夹紧螺杆124来连接左右两块分腔夹板123。但是往往由于分腔夹板123被其它腔体所包裹，很难找出空间来安装更多的夹紧螺杆124，其结果仍然是很难保证密封位置有效工作。
[0010]因此，对于多腔体泵体，由于现有分腔耐压测试夹具120自身存在的缺陷，很多生产厂家不得不放弃分腔测压，而对整个多腔体泵体按照其某一最大承压腔体工作压力的1.3?1.5倍值进行设计及测试，其结果就会导致泵体上承压小的腔体的壁厚也必须进行额外的加厚，从而使整个设计重量增加，导致铸件、加工、运输等生产成本急剧上升。特别是对于价格昂贵的泵体材质，重量的增加往往会带来更大的成本压力。
【发明内容】
[0011]基于此，有必要提供一种能够尽可能抵消密封载荷的多腔体泵体分腔耐压测试夹具。
[0012]一种多腔体泵体分腔耐压测试夹具，包括:
[0013]第一分腔夹板，包括第一基板及第一配合柱，所述第一配合柱为设在所述第一基板一侧的空心柱体结构；
[0014]第二分腔夹板，包括第二基板及第二配合柱，所述第二配合柱为设在所述第二基板一侧的空心柱体结构；以及
[0015]固定组件，用于将所述第一基板与所述第二基板夹紧；
[0016]所述第一分腔夹板与所述第二分腔夹板之间能够通过所述第一配合柱与所述第二配合柱直口配合连接；所述第一分腔夹板与所述第二分腔夹板直口配合连接后由所述第一配合柱与所述第二配合柱密封配合围成一平衡腔。
[0017]在其中一个实施例中，所述固定组件包括夹紧螺杆和螺帽；所述夹紧螺杆与所述第一基板固定连接；所述第二基板设有与所述夹紧螺杆配合的固定孔；所述夹紧螺杆穿过所述固定孔后通过所述螺帽旋紧将所述第一分腔夹板与所述第二分腔夹板夹紧连接。
[0018]在其中一个实施例中，所述第一配合柱远离所述第一基板的一端的内壁为台阶结构；所述第二配合柱远离所述第二基板的一端的外壁为台阶结构；所述第二配合柱能够插入所述第一配合柱内并通过相互配合的台阶结构形成直口配合。
[0019]在其中一个实施例中，所述第二配合柱的外壁开设有密封槽，并在该密封槽内设有密封圈，所述第二配合柱插入所述第一配合柱后通过该密封圈与所述第一配合柱的内壁密封抵接。
[0020]在其中一个实施例中，所述第一基板在设有所述第一配合柱的一侧设有密封槽，并在该密封槽内设有密封圈以用于与待测试腔体的腔壁密封抵接；和/或所述第二基板在设有所述第二配合柱的一侧设有密封槽，并在该密封槽内设有密封圈以用于与待测试腔体的腔壁密封抵接。
[0021]在其中一个实施例中，所述多腔体泵体分腔耐压测试夹具还包括辅助密封件，所述辅助密封件包括固定部以及设在所述固定部一侧的插入部；所述固定部与所述第二基板的外侧通过螺钉固定连接；所述固定部及所述插入部设有贯穿的通孔；所述插入部能够插入所述固定孔内；所述夹紧螺杆依次穿过所述第二基板与所述辅助密封件后通过所述螺帽在所述固定部的一侧旋紧。
[0022]在其中一个实施例中，所述固定部开设有密封槽，并在该密封槽内设有密封圈，所述螺钉旋紧后，所述固定部通过该密封圈与所述第二基板密封抵接；所述夹紧螺杆上设有密封槽，并在所述密封槽内设有密封圈，所述夹紧螺杆穿过所述通孔后通过该密封圈与所述通孔的孔壁密封抵接；
[0023]在其中一个实施例中，所述固定孔的两端为沉台孔结构；所述夹紧螺杆及所述插入部分别与所述固定孔的两端的台阶壁抵接。
[0024]在其中一个实施例中，所述多腔体泵体分腔耐压测试夹具还包括用于密封待测试的多腔体泵体的吸入室的密封腔体盲板。
[0025]在其中一个实施例中，所述多腔体泵体分腔耐压测试夹具还包括平衡压力组件，所述平衡压力组件包括两个接头以及设在两个所述接头之间的平衡压力管；所述两个接头分别插入所述第二基板及所述密封腔体盲板内，并分别与所述平衡腔及外界大气连通。
[0026]上述多腔体泵体分腔耐压测试夹具(以下简称为耐压测试夹具)可以解决多腔体泵体由于难以进行分腔耐压测试，整泵必须按照某一最高受压腔体进行设计，从而导致产品生产成本过高的问题，具有以下优点:
[0027]I)采用压力自平衡设计，耐压测试夹具的密封可靠性高。在耐压测试夹具的结构设计时通过在高压区构建一个零压力的腔体(即平衡腔)的方法，实现了低压区与高压区的作用载荷相互平衡，此结构甚至在不需要额外预紧固定组件的前提下，就能实现主要密封面间的有效压紧，从而可以始终确保密封面的密封性能。
[0028]2)该自平衡式耐压测试夹