[实用新型]一种用于超低温高压密封试验的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于超低温高压密封试验的装置，属于机械加工技术领域。。

背景技术

在航空航天、化工等多个工业领域应用的机械装置常需要在超低温、高压环境中工作。例如，使用高能、无污染的液氢、液氧作为燃料的运载火箭就是典型的需要在超低温下工作的机械装置。运载火箭上直接和液氢、液氧接触的燃料贮箱、导管、阀门等结构均需要在超低温下工作。贮箱、导管、阀门等存在多种形式的连接，可靠的超低温密封材料和密封结构是确保系统安全、正常工作的关键。

为了选择可靠的密封材料和密封结构，需要开展大量的研究试验。不同材料由于自身特性不同，其适用的密封结构，可以满足的工作条件(工作温度、压力)、可以达到的密封效果(漏率)也相差很大。仅仅进行材料物理力学性能试验，并不能直接反映材料在密封结构中的使用效果。将密封材料和密封结构结合在一起，同时施加温度、压力等工作条件进行密封试验研究，所取得的数据对实际应用的指导作用最大。

在超低温环境下进行结构密封性能研究时，如何准确得到密封结构以及密封件密封面上的应力值，以及如何测量实现密封所需密封面变形情况，一直是超低温下密封研究的难题。随着对密封原理研究的深入，要求准确掌握所研究的密封结构在超低温环境下的密封面应力、变形等参数与结构密封性的关系。而在现有的密封试验中，所使用的试验装置，在设计密封应力加载时，一般采用螺栓连接加载方式对密封结构提供密封力，密封应力的控制只能靠对装配力矩的控制间接实现，无法得到密封应力的精确值；同时，在试验过程中无法掌握密封面变形情况。无法满足在超低温环境下准确掌握试验的密封结构的密封面应力、变形等参数与结构密封性的关系。因此，需要设计一套能满足上述要求的试验用装置。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种能适用于超低温高压环境，准确掌握试验的密封结构的密封面应力、变形等参数与结构密封性的关系的试验装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种用于超低温高压密封试验的装置，包括上盖、上压板、导向板、波纹管、护套、定位垫、中套、承压底板、工作介质入口管嘴和检漏管嘴，上盖和上压板机械连接，上压板和导向板通过导向板的中心孔导向装配，波纹管和上压板、导向板焊接密封连接，上压板和护套通过护套的中心孔套装连接，定位垫安装在上压板的定位垫装配孔中，安装密封试验件时将定位垫压紧；

导向板和波纹管焊接密封连接，导向板和中套通过连接孔和机械连接；中套和承压底板通过连接孔和机械连接；

工作介质入口管嘴焊接密封在承压底板上，检漏管嘴焊接密封在中套上，导向板与中套通过中套上的密封槽实现密封；中套与承压底板通过承压底板上的密封槽实现密封；

承压底板中心位置开轴向气孔，横向位置开横向气孔，轴向气孔、横向气孔贯通，承压底板上的横向气孔与工作介质入口管嘴的中心孔相通，中套上开侧向气孔，侧向气孔与检漏管嘴的中心孔相通。

所述的上压板和导向板之间的配合为间隙配合，配合面表面粗糙度优于0.8，配合关系为g/H～e/H，配合尺寸精度优于8级。

所述的导向板和中套之间的轴向配合为间隙配合，配合面表面粗糙度优于0.8，配合关系为g/H～e/H，配合尺寸精度优于8级。

所述的上压板和定位垫之间的轴向配合为间隙配合，配合面表面粗糙度优于0.8，配合关系为g/H～e/H，配合尺寸精度优于8级。

所述的中套和承压底板之间的轴向配合为间隙配合，配合面表面粗糙度优于0.8，配合关系为g/H～e/H，配合尺寸精度优于8级。

所述的承压底板的上表面与下表面平行度优于0.02mm。

所述的上盖的上表面与上压板的下表面平行度优于0.02mm。

所述的上压板和导向板的导向配合面与上压板的下表面垂直度优于0.02mm。

所述的承压底板上开有多圈连接孔和与之相应的密封槽，密封槽的边缘到相应的连接孔的孔壁的最小距离不小于5mm。

所述的密封槽的边缘距连接孔的孔壁的最小距离不小于5mm，密封槽的边缘距连接孔的孔壁的最小距离不小于5mm。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型可以通过上盖与专门的密封载荷加载系统装配，用可控的载荷加载方式对密封部位施加精确的密封力，代替原来的螺栓加载方式，可以准确地控制加载速度和加载值；