CN102928178A - 一种压差密封测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

一种压差密封测试装置及其测试方法，属于密封测试技术领域。测试装置，包括喷嘴密封组件、管座密封组件及支撑组件；支撑组件包括底座，在底座上设置内支撑，在内支撑上方设置压盖，压盖通过主轴与底座相连；在底座与压盖之间设置拉杆，在被检测件与压盖、底座之间设置有密封环，在被检测件的内腔下端面设置有第一内腔密封环。测试方法：在被检测件上安装内腔密封环、喷嘴密封组件及管座密封组件；在密封环端面上粘接密封垫，然后一起安装在被检测件的端面，将安装后的被检测件通过第一密封环安装在底座上；在底座与压盖之间安装若干个拉杆；安装压盖，并通过与主轴相连的压紧螺母压紧被检测件；向被检测件外腔打压，然后向内腔打压，进行测试。

Description

一种压差密封测试装置及其测试方法

技术领域

本发明属于密封测试技术领域，特别是涉及一种压差密封测试装置及其测试方法，主要应用于航空、航天类产品工作中多腔存在压差的密封测试。

背景技术

在机械工程领域，部分零部件的工作环境极其恶劣，需承受十几倍甚至几十倍的大气压强。这类零部件在投入正式工作前做好密封测试试验是确保设备乃至人身安全的必要保障，尤其是航空、航天类产品的燃烧室部分，零件体积大，质量重且结构复杂；存在单腔或双腔压强大、各类形状各异的管座密封困难、试验中常出现工装主轴开裂、螺纹牙型拉长、拉杆螺纹乱扣、螺钉脱离、各管座、喷嘴、大小端安装边漏水、内外腔混腔、密封橡胶带破裂及被检测件变形等诸多问题。随着航空、航天类产品性能的不断提高，某些工作环境下对压强的要求愈来愈高；为满足某些特定状况下的模拟试验，尤其是高压强多腔大型薄壁类零部件，急需一套***的压强密封测试装置及方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种压差密封测试装置及其测试方法，其能够满足高压强多腔大型复杂薄壁类零部件出厂前的压差密封测试要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种压差密封测试装置，包括设置在被检测件喷嘴处的喷嘴密封组件、设置在被检测件管座处的管座密封组件及支撑组件；所述支撑组件包括底座，在所述底座上设置有内支撑，在内支撑的上方设置有压盖，所述压盖通过主轴与底座相连接；在所述底座与压盖之间设置有若干个拉杆，被检测件固定在底座与压盖之间的内支撑上，在被检测件与压盖、底座之间分别设置有密封环，在所述被检测件的内腔下端面设置有第一内腔密封环。

为了保证端面密封，在所述密封环端面与被检测件之间分别设置有密封垫。

为了保证径向密封，在所述底座与第一密封环之间设置有第一O型圈，在所述压盖与第二密封环之间设置有第二O型圈，在所述内支撑与第一内腔密封环之间设置有第三O型圈。

所述喷嘴密封组件采用螺塞压紧结构，由螺塞、堵头及喷嘴密封垫组成，所述螺塞通过堵头压紧喷嘴密封垫。

为了密封未加工的毛坯面的喷嘴部位，所述喷嘴密封垫的斜面与被检测件喷嘴的斜面倾角一致。

所述管座密封组件采用螺杆压紧结构，由管座密封垫、密封座、螺杆及密封堵盖组成；所述螺杆的一端通过密封座压紧管座密封垫，另一端通过密封堵盖与螺母相连接。

为了实现更好的密封效果，所述密封座的斜面与被检测件管座的斜面倾角一致。

所述若干个拉杆均匀对称分布在底座与压盖之间。

所述若干个拉杆采用对称装配，各拉杆的螺纹装配拧紧力矩一致。

采用所述压差密封测试装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤一：在被检测件的内腔下端面安装第一内腔密封环；

步骤二：在被检测件的喷嘴处安装喷嘴密封组件；

步骤三：在被检测件的管座处安装管座密封组件；

步骤四：在第一密封环端面上粘接第一密封垫，然后一起安装在被检测件的一个端面上；

步骤五：将安装后的被检测件通过第一密封环安装在底座上；

步骤六：在第二密封环端面上粘接第二密封垫，然后一起安装在被检测件的另一个端面上；

步骤七：在底座与压盖之间安装若干个拉杆；

步骤八：安装压盖，并通过与主轴相连接的压紧螺母压紧被检测件；

步骤九：向被检测件的外腔打压，然后向被检测件的内腔打压，对被检测件进行压差密封测试。

本发明的有益效果：

采用本发明的压差密封测试装置及其测试方法，能够满足高压强多腔大型复杂薄壁类零部件出厂前的压差密封测试要求，保证了产品的成功试验；可应用于发动机燃烧室部分双腔压差密封测试，并适用于各种有类似特征的双腔或多腔零部件的高压强测试试验，应用范围广阔、前景广泛，节约费用、降低成本。

附图说明

图1为本发明的压差密封测试装置的结构示意图；

图2为本发明的喷嘴密封组件的结构示意图；

图3为本发明的管座密封组件的结构示意图；

图中，1--底座，2--被检测件，3--压盖，4--主轴，5--压力表，6--喷嘴密封组件，7--内支撑，8--管座密封组件，9--第一内腔密封环，10--高压开关，11--拉杆，12--螺母，13--第二O型圈，14--第一密封环，15--第一密封垫，16—第一O型圈，17--第三O型圈，18--第二密封环，19--第二内腔密封环，20--压紧螺母，21--第二密封垫，22--进水阀门，23—外腔，24—内腔，25—支撑组件，61—喷嘴密封垫，62—堵头，63—螺塞，81—密封堵盖，82—螺杆，83—管座密封垫，84—密封座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

应用本发明对航空发动机的一双腔存在压强差的复杂大型薄壁零件进行压差密封测试。该零件直径近1m，总高500～600mm，零件上有近百个参差不齐、形状各异的管座，可封面仅为2～5mm。按设计要求对该零件进行全面密封，然后打压；设计要求打压过程中产生的打压轴向力不能由机匣来承受，并保证安装边不产生变形，外腔打压至0～2.8MPa，内腔与外腔保持压差0～1.3 MPa，保持8～15分钟，若焊接及安装边处无渗漏，打压后小端安装边跳动在0.01mm，垂直度为Φ0.01mm，4处同轴度为Φ0.05mm；大端内外机匣跳动均在0.01～0.03mm范围内，则该零件压差密封测试合格。

如图1～图3所示，一种压差密封测试装置，包括设置在被检测件2喷嘴处的喷嘴密封组件6、设置在被检测件2管座处的管座密封组件8及支撑组件25；所述支撑组件25包括底座1，在所述底座1上设置有内支撑7，在内支撑7的上方设置有压盖3，所述压盖3通过主轴4与底座1相连接，主轴4的一端与底座1固定连接，另一端通过压盖3与压紧螺母20相连接；在所述底座1与压盖3之间设置有8个拉杆11，各拉杆11均匀对称分布在底座1与压盖3之间，采用对称装配，各拉杆11的螺纹装配拧紧力矩一致；被检测件2固定在底座1与压盖3之间的内支撑7上，在被检测件2与压盖3之间设置有第二密封环18，在被检测件2与底座1之间设置有第一密封环14，在所述被检测件2的内腔24内设置有第一内腔密封环9和第二内腔密封环19。

为了保证端面密封，在所述第一密封环14端面与被检测件2之间设置有第一密封垫15，在所述第二密封环18端面与被检测件2之间设置有第二密封垫21。

为了保证径向密封，在所述底座1与第一密封环14之间设置有第一O型圈16，在所述压盖3与第二密封环18之间设置有第二O型圈13，在所述内支撑7与第一内腔密封环9之间设置有第三O型圈17。

所述喷嘴密封组件6采用螺塞63压紧结构，由螺塞63、堵头62及喷嘴密封垫61组成，所述螺塞63通过堵头62压紧喷嘴密封垫61，喷嘴密封垫61的材料为软聚氯乙烯。为了密封未加工的毛坯面的喷嘴部位，所述喷嘴密封垫61的斜面与被检测件2喷嘴的斜面倾角一致。

所述管座密封组件8采用螺杆82压紧结构，由管座密封垫83、密封座84、螺杆82及密封堵盖81组成；所述螺杆82的一端通过密封座84压紧管座密封垫83，另一端通过密封堵盖81与螺母相连接，管座密封垫83的材料为聚氨酯。为了实现更好的密封效果，所述管座密封垫83的斜面与被检测件2管座的斜面倾角一致，采用密封座84加管座密封垫83的组合密封结构。

采用所述压差密封测试装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤一：在被检测件2的内腔24内安装第一内腔密封环9和第二内腔密封环19；

步骤二：在被检测件2的喷嘴处安装喷嘴密封组件6；

步骤三：在被检测件2的管座处安装管座密封组件8；

步骤四：在第一密封环14端面上粘接第一密封垫15，然后一起安装在被检测件2的大端面上；

步骤五：将安装后的被检测件2通过第一密封环14安装在底座1上；

步骤六：在第二密封环18端面上粘接第二密封垫21，然后一起安装在被检测件2的小端面上；

步骤七：采用对称装配方式在底座1与压盖3之间均匀对称安装8个拉杆11，各拉杆11的螺纹装配拧紧力矩一致；

步骤八：安装压盖3，并通过与主轴4相连接的压紧螺母20压紧被检测件2；

步骤九：向被检测件2的外腔23打压，压力至0～2.8 MPa；然后向被检测件2的内腔24打压，内腔24与外腔23的压差为0～1.3 MPa，保持8～15分钟，焊接及安装边处无渗漏，打压后小端安装边跳动在0.01mm，垂直度为Φ0.01mm，4处同轴度为Φ0.05mm；大端内外机匣跳动均在0.01～0.03mm范围内，该零件压差密封测试合格；

步骤十：卸压，先卸外腔23的压力，然后卸内腔24的压力。

Claims (10)

1.一种压差密封测试装置，其特征在于包括设置在被检测件喷嘴处的喷嘴密封组件、设置在被检测件管座处的管座密封组件及支撑组件；所述支撑组件包括底座，在所述底座上设置有内支撑，在内支撑的上方设置有压盖，所述压盖通过主轴与底座相连接；在所述底座与压盖之间设置有若干个拉杆，被检测件固定在底座与压盖之间的内支撑上，在被检测件与压盖、底座之间分别设置有密封环，在所述被检测件的内腔下端面设置有第一内腔密封环。

2.根据权利要求1所述的一种压差密封测试装置，其特征在于在所述密封环端面与被检测件之间分别设置有密封垫。

3.根据权利要求1所述的一种压差密封测试装置，其特征在于在所述底座与第一密封环之间设置有第一O型圈，在所述压盖与第二密封环之间设置有第二O型圈，在所述内支撑与第一内腔密封环之间设置有第三O型圈。

4.根据权利要求1所述的一种压差密封测试装置，其特征在于所述喷嘴密封组件采用螺塞压紧结构，由螺塞、堵头及喷嘴密封垫组成，所述螺塞通过堵头压紧喷嘴密封垫。

5.根据权利要求4所述的一种压差密封测试装置，其特征在于所述喷嘴密封垫的斜面与被检测件喷嘴的斜面倾角一致。

6.根据权利要求1所述的一种压差密封测试装置，其特征在于所述管座密封组件采用螺杆压紧结构，由管座密封垫、密封座、螺杆及密封堵盖组成；所述螺杆的一端通过密封座压紧管座密封垫，另一端通过密封堵盖与螺母相连接。

7.根据权利要求6所述的一种压差密封测试装置，其特征在于所述密封座的斜面与被检测件管座的斜面倾角一致。

8.根据权利要求1所述的一种压差密封测试装置，其特征在于所述若干个拉杆均匀对称分布在底座与压盖之间。

9.根据权利要求1所述的一种压差密封测试装置，其特征在于所述若干个拉杆采用对称装配，各拉杆的螺纹装配拧紧力矩一致。

10.采用权利要求1所述的压差密封测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在被检测件的内腔下端面安装第一内腔密封环；

步骤二：在被检测件的喷嘴处安装喷嘴密封组件；

步骤三：在被检测件的管座处安装管座密封组件；

步骤四：在第一密封环端面上粘接第一密封垫，然后一起安装在被检测件的一个端面上；

步骤五：将安装后的被检测件通过第一密封环安装在底座上；

步骤六：在第二密封环端面上粘接第二密封垫，然后一起安装在被检测件的另一个端面上；

步骤七：在底座与压盖之间安装若干个拉杆；

步骤八：安装压盖，并通过与主轴相连接的压紧螺母压紧被检测件；

步骤九：向被检测件的外腔打压，然后向被检测件的内腔打压，对被检测件进行压差密封测试。

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