[发明专利]一种测试特殊螺纹接头密封性的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，包括压力装置主控制箱、固定压力臂、活动压力臂、支撑架、导力杆、支撑杆、管体密封单元试样、接箍密封单元试样、数据收集系统和试验台面；

所述压力装置主控制箱通过电缆和高压气管与固定压力臂相连，固定压力臂内设有气缸和电气传感器，高压气管通过电气传感器与气缸连通，固定压力臂与支撑架固定连接，活动压力臂位于固定压力臂下方，活动压力臂通过气缸中的活塞杆与气缸连接，活动压力臂与支撑架活动连接，活动压力臂上固设有向下的导力杆，支撑杆位于活动压力臂的下方，支撑杆与支撑架固定连接，支撑杆中心设有与导力杆相配合的通孔，导力杆穿过支撑杆的通孔，管体密封单元试样安装在导力杆的下端，接箍密封单元试样通过高强度螺栓与试验台面内试样工位配合、数据收集系统通过信号线与试验台面连接。

2.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，所述数据收集系统包括采集压力及接触位置的数据采集仪和数据显示器；所述数据采集仪和数据显示器通过数据线相连，试验台面上设有信号线引出口，数据采集仪和试验台面通过信号线相连。

3.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，所述固定压力臂两端分别通过高强度紧固螺栓与支撑架两立柱固定连接。

4.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，所述支撑杆两端分别通过高强度紧固螺栓与支撑架两立柱固定连接。

5.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，所述支撑架两立柱上竖向设有活动槽，活动压力臂通过活动槽沿支撑架两立柱上下移动。

6.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，所述管体密封单元试样通过高强度螺栓安装在导力杆的下端。

7.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，所述压力装置主控制箱最高工作压力为70KN。

8.如权利要求1所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置，其特征在于，导力杆穿过支撑杆的通孔处设有活动元件，活动元件用于减少导力杆垂直活动受到的阻力。

9.一种利用权利要求1-8任一权利要求所述测试特殊螺纹接头密封性的试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，将特殊螺纹接头密封结构以相同材料严格按照1：1比例制作成管体密封单元试样和接箍密封单元试样；

其次，将管体密封单元试样安装在导力杆的下端，将接箍密封单元试样与试验台面内试样工位配合，通过调节压力装置主控制箱来施加压力，来研究特殊螺纹接头密封结构在不同的过盈配合情况下的材料应力应变情况；

最后，将通过数据收集系统得到的数据进行分析，计算得出特殊螺纹接头密封结构稳定指数W_a，其表达式为：

Wa=∫0LPcn(l)dl]]>

式中：

Wa-特殊螺纹接头密封结构稳定指数；

P_c-特殊螺纹接头密封结构过盈密封段l范围内的接触压力分布；

n-关系指数；

L-特殊螺纹接头密封结构过盈密封段长度；

特殊螺纹接头密封判据为W_ac，服役环境不同，密封判据W_ac数值不同，将特殊螺纹接头密封结构稳定指数W_a与W_ac进行比较得出试验结论，若特殊螺纹接头密封结构稳定指数W_a≥W_ac，同时没有出现材料损伤，则该特殊螺纹接头密封结构为可靠密封配合，若特殊螺纹接头密封结构稳定指数W_a＜W_ac，或者出现材料损伤，则该特殊螺纹接头密封结构为非可靠密封配合。