[发明专利]一种用于钢管水压试验的压力自适应端面密封装置

说明书

技术领域

 本发明属于钢管精整加工中的水压试验设备，特别是一种用于钢管水压试验的压力自适应端面密封装置。

背景技术

钢管生产中，无论是无缝钢管还是焊管，出厂前通常都要进行水压试验，以检验钢管是否有渗漏，有时还要检验钢管耐压能力，高标准钢管作为流体输送用管均需进行上述检测，特别是用于城市自来水管网、燃气输送管网以及一些特殊领域，所采用的钢管必须要求水压试验，且试验后应绘制相应的压力曲线图。近年来，随着我国的城市建设等工程的实施，市场对高品质钢管的需求量越来越大。因此结合我国经济发展的需求，尽快开发研制出节能、高效、耐用、简单的水压试验设备非常必要。

钢管水压试验机一般设计成全自动工作形式，可连续对钢管进行逐根检测，并将检测结构记录在案。密封头用于在试验中对钢管两端面进行密封，使钢管内腔密闭，进而对钢管通水打压，显然密封的好坏对试验至关重要。

钢管水压密封形式有两大类：径向密封和端面密封。一般来说，径向密封结构复杂、控制麻烦、制造费用大、生产成本高，常用于高压试验（压力可达70Mpa以上）；端面密封结构简单、制造及生产成本均较低，但由于密封件直接压在钢管端面，且压力一定要大于钢管试验压力，因此当试验压力较高时，密封件很容易被切断，特别是钢管进行倒棱加工后更容易发生切断现象，这就严重制约了端面密封方式的试压范围，一般来说，该密封适用于的低压情况。

自适应密封头属于端面密封范畴，该发明较好的解决了密封元件被切断的问题，同时试压范围得到了很大的提高，试验压力达到25Mpa仍能很好的工作。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种用于钢管水压试验的压力自适应端面密封装置，该装置具有密封可靠、密封件寿命长、结构简单、加工成本低、自动控制容易等特点，同时节省了能源消耗，为钢管的水压试验提供了一种实用、高效的专用装置。

本发明的技术方案：

一种用于钢管水压试验的压力自适应端面密封装置，包括外密封套、弹簧、定位套、内密封套、导向套、密封件、保护套、密封圈、螺栓a、螺栓b 和缩紧螺母，外密封套为圆筒结构，一端设有法兰并通过螺栓与水压试验机的封头座连接，另一端设有外螺纹，其内孔有两道密封槽，两个密封圈设于密封槽内，在外螺纹的一端孔内安装导向套，导向套的内径与密封圈的内径相同并与内密封套匹配形成滑动配合和密封；内密封套为圆筒结构，一端设有外法兰，内密封套圆筒外表面装在外密封套与导向套内孔中并与密封圈形成径向密封，在内、外密封套之间均布有八根弹簧，内密封套的法兰端面设有圆形凹槽，密封件设置于圆形凹槽内并通过保护套压紧固定，保护套通过螺栓a与内密封套的法兰端面连接，保护套向外的一端成喇叭口形状便于钢管进入密封位置；定位套为套筒结构，一端内孔做出台肩，另一端内孔设有螺纹，通过螺纹与外密封套连接，其内孔台肩与内密封套相接并起定位作用，同时通过调整定位套的螺纹旋入长度以调节八根弹簧预紧力并通过缩紧螺母缩紧。

所述外密封套和内密封套均采用锻件经车制、热处理及镀硬铬制成。

本发明的技术分析：

钢管水压机的端面密封式密封头中的密封件直接压在钢管端面，因此密封件经常被剪切造成损坏，特别是钢管被倒角后再作水压试验，密封件的寿命就更低。为解决这个问题，目前采用两种办法：其一是限制水压机的试验压力，一般在5Mpa以下；其二是密封头通过液压缸压住钢管，通过液压比例溢流阀调整系统油压压力，使油压压力跟随钢管压力的提高而提高，该方法控制复杂、水压和油压值很难做到同步变化。压力自适应密封头很好的解决了上述存在的问题，利用水压的内部平衡，从结构上保证了压力的稳定性。

本发明的工作原理：