一種微通道管耐壓試驗系統和方法
2023-05-10 02:02:36 2
專利名稱：一種微通道管耐壓試驗系統和方法
技術領域：
本發明涉及微通道管的耐壓試驗系統，該裝置能實現各種規格的微通道管的保壓試驗、爆破試驗，特別是對管橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的微通道扁管的耐壓試驗，本發明還涉及一種微通道管耐壓試驗方法。
背景技術：
目前空調行業和汽車行業在國內國際都發展的比較迅猛呈現一片欣欣向榮的發展趨勢，未來前景被很多有遠見的投資人士所看重。而換熱器在這兩個行業當中都有著很重要的作用，且年需求量都很大。尤其是在空調製造業中，換熱器的質量好壞直接影響到空調的製冷和制熱性能。因此高性能、高效率、安全可靠的換熱器不僅能為廠家帶來豐厚的經濟效益和聲譽，同時也給用戶提供了一種節能、安全的生活環境。不論是家用的小型空調還是大一些的中央空調，其換熱器基本上都是由銅或鋁製成的截面上帶有多個微孔的管材(微通道管)與小面積的金屬薄片相連接而成。通過在微通道管中注入高壓、高速的製冷流體來實現製冷的目的，因而對於微通道管的耐壓性能就提出了要求。更具體地說，就是需要確切地知道微通道管所能承受的壓力，及安全工作的壓力範圍。經檢索有申請號為201010524896. 5專利名稱為一種端面密封的薄壁鋼管靜水壓力測驗方法。該專利中有相關密封和壓力試驗方法，但是該方法無法實現相對於鋼材來講要軟很多的鋁質薄壁管材、扁平狀截面管材、低剛度管材的耐壓試驗，以及小截面多孔道的管材(如圖1所示)的耐壓試驗。而在本發明就能很好的解決這些問題。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種用於微通道管耐壓試驗的高壓微通道管接頭，用於連接微通道管與高壓水路，能在高壓(幾十個兆帕)下仍能保持良好密封效果。本發明所述的高壓微通道管接頭，由接頭外套、接頭內芯，錐型密封橡膠塞構成，錐型密封橡膠塞位於接頭內芯內部，接頭內芯和錐型密封橡膠塞上均設有用於插入微通道管的通孔，微通道管沿接頭內芯端面的通孔中插入，同時再插入錐型密封橡膠塞的通孔；接頭內芯與接頭外套通過位於接頭內芯上的外螺紋與位於接頭外套上的內螺紋進行連接。優選的，所述接頭內芯端部開有凹槽，該凹槽內嵌入O型圈，用於密封。優選的，所述接頭外套與接頭內芯採用螺紋連接，螺紋上纏有生料帶用於密封。優選的，所述接頭外套與接頭內芯兩端均有矩形塊用以方便連接接頭。優選的，所述接頭內芯和錐型密封橡膠塞上的通孔形狀可以根據需要試驗的微通道管形狀設置，比如適用於圓形微通道管的圓孔，或者適用於扁管的窄縫，或者其他特殊形狀等等。上述高壓微通道管接頭，微通道管沿接頭內芯端面的通孔中插入，同時再插入錐型密封橡膠塞的通孔，再將O型圈嵌入接頭內芯凹槽內。
本發明的另一目的是提供一種包含上述高壓微通道管接頭的耐壓試驗機，可以很好的實現微通道管端面密封，能完成銅質、鋁質等相對要軟的管材的耐壓試驗，尤其是對於扁管橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的微通道扁管。本發明所述的耐壓試驗機主要由高壓氣驅液泵、高壓微通道管接頭、壓堵裝置和工作檯構成；高壓微通道管接頭和壓堵裝置設置在工作檯上，高壓微通道管接頭用於連接水壓系統和微通道管，壓堵裝置使微通道管的一端堵死；高壓氣驅液泵設置在工作檯下方，高壓氣驅液泵連接水壓系統。優選的，所述壓堵裝置是一油缸壓緊機構。更進一步的，所述油缸壓緊機構設有壓塊和墊塊，微通道管的一端設置在壓塊與墊塊之間，壓塊在壓力油缸作用下運動使微通道管的一端堵死。優選的，所述工作檯上安裝了兩根導杆，高壓微通道管接頭以及壓堵裝置連接在該導杆上，從而使微通道管、高壓微通道管接頭、壓堵裝置之間的距離可調，以適應不同長度的微通道管耐壓試驗的需求。
本發明再一目的是提供一種包含上述耐壓試驗機的微通道管耐壓試驗系統，能完成銅質、鋁質等相對要軟的管材的耐壓試驗，尤其是對於扁管橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的微通道扁管。本發明所述微通道管耐壓試驗系統包括提供工作壓力的空壓機，該空壓機主要為耐壓試驗機本體中的高壓氣驅液泵提供壓縮氣體；提供工作水流並進行水壓採集和控制的水壓系統，該水壓系統與耐壓試驗機中的高壓氣驅液泵相連接，以提供高壓水源；耐壓試驗機，主要由高壓氣驅液泵、高壓微通道管接頭、壓堵裝置和工作檯構成；高壓微通道管接頭和壓堵裝置設置在工作檯上，高壓微通道管接頭用於連接水壓系統和微通道管，壓堵裝置使微通道管的一端堵死；高壓氣驅液泵設置在工作檯下方，高壓氣驅液泵連接水壓系統。優選的，所述水壓系統，主要由多個壓力傳感器、微機以及調壓閥組成，其中壓力傳感器用於檢測水壓(檢測送進扁管接頭套的高壓水)，根據壓力傳感器反饋的信息，然後手動調節或者通過微機自動控制調壓閥就可以按要求改變通入微通道管內高壓水的水壓，以適應不同試驗目的的需要。本發明最後一個目的是提供一種採用上述微通道管耐壓試驗系統進行的實驗方法，能完成銅質、鋁質等相對要軟的管材的耐壓試驗，尤其是對於扁管橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的微通道扁管。本發明所述的一種微通道管耐壓試驗方法包括如下步驟I)扁管的安裝將已經打好小孔的微通道管插入接頭內芯並繼續插入錐型密封橡膠塞；再將接頭外套與已安裝微通道管的接頭內芯連接上；其中接頭內芯與接頭外套是依靠位於接頭內芯上的外螺紋與接頭套上的內螺紋來實現連接的；螺紋上纏有生料帶用於密封；2)通水向接好的微通道管中通入低壓水檢測水路是否通暢並觀察微通道管各通道孔是否堵塞現象；3)微通道管一端的密封啟動壓堵裝置實現對微通道管的壓緊，接著繼續施加壓緊力使微通道管的一端被堵死以確保在接下來的試驗中高壓水流不會射出而引發洩壓；4)加壓爆破 本發明中，可以通過手動調節(直接通過手動調節調壓閥)或自動調節(通過PC機來實現控制)的方式來控制水壓，使之按既定要求變化直至扁管被壓爆。本發明提供了一種關於有多孔道的微通道管的耐壓試驗方法和系統，通過本發明能完成銅質、鋁質等相對要軟的管材的耐壓試驗，且不論是微通道擠壓管還是摺疊管都可以在本試驗裝置上完成壓力爆破試驗與保壓試驗，本發明中高壓水路與微通道管的接頭採用特殊結構和密封原理使得本發明能勝任具有各型奇異通道孔的微通道扁管的耐壓試驗。
圖I為不同微通道扁管截面圖；圖2為扁管與接頭的安裝方式圖；圖2中錐型密封橡膠塞21，接頭內芯22，O型圈23，接頭外套24，微通道扁管4 ;圖3壓堵裝置，壓堵扁管示意圖；圖3中墊塊31，壓塊32，液壓缸33，微通道扁管4 ;圖4扁管接頭密封原理圖；圖4中錐型密封橡膠塞21，接頭內芯22，微通道扁管4，高壓水B ;圖5耐壓試驗裝置示意圖；圖5中工作檯1，高壓微通道管接頭2，壓堵裝置3，微通道扁管4，氣驅液泵5，液壓站6，壓力油A，聞壓水B。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。以下以微通道扁管為例說明本發明系統和方法的實施情況。實施例I本實施例提供一種用於微通道管耐壓試驗的高壓微通道扁管接頭，用於連接水壓系統和微通道扁管。如圖2所示，為高壓微通道扁管接頭示意圖，扁管接頭由接頭外套24、扁管接頭內芯22、錐型密封橡膠塞21和一 O型圈23構成。錐型密封橡膠塞21位於扁管接頭內芯22內部，扁管接頭內芯22和錐型密封橡膠塞21上均設有用於插入微通道管的窄縫，微通道管沿扁管接頭內芯端面的窄縫插入，同時再插入錐型密封橡膠塞的窄縫；微通道管上設有一小孔，在微通道管插入扁管接頭內芯22、錐型密封橡膠塞21後；在扁管接頭內芯22端面凹槽處嵌入O型圈23 ;扁管接頭內芯22與扁管接頭外套24通過位於扁管接頭內芯22上的外螺紋與扁管位於接頭外套24上的內螺紋進行連接。本實施例中，所述扁管接頭內芯22上設有凹槽，用於放置O型圈。
本實施例所述接頭安裝時，先將微通道扁管4沿扁管接頭內芯22端面的窄縫中插入，接著再插入橡膠密封套塞，然後再將O型圈23銷嵌入位於扁管接頭內芯22上的凹槽內。完成上述步驟後可將扁管接頭內芯22與扁管接頭外套24連接起來。本實施例中，由錐型密封橡膠塞21、扁管接頭內芯22與扁管接頭外套24相互配合而形成的結構能在高壓(幾十個兆帕)下仍能保持良好密封效果。扁管接頭的安裝與密封其核心部分是一錐型密封橡膠塞21，該密封橡膠塞的特點在於利用了橡膠易變形的特點。如圖4所示，當高達十幾個兆帕的水壓作用在錐型密封橡膠塞21的大底面上時接頭內芯22的內表面會對錐型密封橡膠塞21產生反作用力，在該反作用力下錐 型橡膠塞21向內壓緊扁管4從而實現密封。從圖中不難看出水壓越大該密封橡膠塞21的密封效果就越好。實施例2本實施例提供一種包含實施例I所述接頭的耐壓試驗機。如圖3和圖5所示，所述的耐壓試驗機主要由高壓氣驅液泵5、高壓微通道扁管接頭、壓堵裝置3和工作檯I構成；高壓微通道扁管接頭和壓堵裝置3設置在工作檯I上，高壓微通道扁管接頭用於連接水壓系統和微通道扁管4，壓堵裝置3使微通道扁管4的一端堵死；高壓氣驅液泵5設置在工作檯I下方，高壓氣驅液泵5連接水壓系統。本實施例中，所述壓堵裝置是一油缸壓緊機構，油缸壓緊機構設有壓塊2，同時，該機構還設有墊塊31，微通道扁管的一端設置在壓塊32與墊塊31之間，壓塊2在壓力油缸作用下運動使微通道扁管的一端堵死。較優的，油缸壓緊機構的壓塊32設置在墊塊31上方，壓塊2向下運動使微通道管的一端堵死。液壓站6與壓堵裝置3相連，其內有液壓泵為壓堵裝置3提供高壓油。本實施例中，所述工作檯I上安裝了兩根導杆，高壓微通道扁管接頭以及壓堵裝置連接在該導杆上，從而使微通道扁管、高壓微通道扁管接頭、壓堵裝置之間的距離可調，以適應不同長度的微通道扁管耐壓試驗的需求。液壓缸33頂部接入由液壓站6提供的高壓油(圖5中A)，其下部與壓塊32固連；高壓油通入液壓缸33後可驅動壓塊32在豎直方向上上下移動，以實現對微通道扁管的壓緊。本實施例可以很好的實現微通道管端面密封，能用於完成銅質、鋁質等相對要軟的管材的耐壓試驗，尤其是對於扁管橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的微通道扁管。實施例3本實施例提供一種包含實施例2所述耐壓試驗機的微通道管耐壓試驗系統。如圖5所示,微通道管耐壓試驗系統包括提供工作壓力的空壓機，該空壓機主要為耐壓試驗機本體中的高壓氣驅液泵提供壓縮氣體；在額定工作條件下該空壓機可以為提供O. 6Mpa的壓縮氣體，這一壓縮氣體直接接入氣驅液泵5以提供高壓水源，本實施例中採用的是1:100增壓比的氣驅液泵。提供工作水流並進行水壓採集和控制的水壓系統，該水壓系統與耐壓試驗機中的高壓氣驅液泵相連接，以提供高壓水源；水壓系統主要由多個壓力傳感器、微機以及調壓閥組成，其中壓力傳感器用於檢測水壓，根據壓力傳感器反饋的信息，然後手動調節或者通過微機自動控制調壓閥就可以按要求改變通入微通道管內高壓水的水壓，以適應不同試驗目的的需要。耐壓試驗機，結構如實施例2所述。本實施例能夠完成銅質、鋁質等相對要軟的管材的耐壓試驗，尤其是對於扁管橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的微通道扁管，具體完成過程可以參見實施例4。實施例4本實施例提供一種採用實施例3所述系統的微通道扁管耐壓試驗方法，包括如下步驟I)扁管的安裝如圖2所示，將已經打好小孔的扁管4插入接頭內芯22並繼續插入錐型密封橡膠塞21 ;將O型圈嵌入到位後，可將接頭外套24與已安裝扁管的接頭內芯22連接上；其中扁管接頭內芯22與接頭套24是依靠位於接頭內芯22上的外螺紋與接頭套24上的內螺紋來·實現連接的，螺紋上纏有生料帶用於密封；2)通水向接好的扁管中通入低壓水檢測水路是否通暢並觀察扁管各通道孔是否堵塞現象；3)扁管一端的密封啟動壓堵裝置3中的液壓缸使壓塊32下行，如圖3所示依靠控制壓塊32與墊塊31之間的距離(其中墊塊固定於壓堵裝置下方)可實現對扁管的壓緊，接著繼續提升液壓缸施加在扁管4上的壓緊力使扁管4的一端被堵死以確保在接下來的試驗中高壓水流不會射出而引發洩壓；4)加壓爆破在微機中輸入控制水壓變化的參數；通過微機控制水壓系統，來實現對水壓的控制需求。當然，其他實施例中，也可以直接以手動的方式調節調壓閥。本實施例中，扁管接頭內芯22與扁管接頭外套24依靠位於扁管接頭內芯22上的外螺紋與扁管接頭外套24上的內螺紋進行連接。實驗中務必將緊扁管接頭內芯與扁管接頭外套的螺紋擰緊，防止在高壓時產生洩壓現象。如圖5所示，將扁管4正確安裝入扁管接頭後，調整扁管4姿態使之保持水平，並將已裝入扁管的接頭正確固定在扁管接頭外套24內，該套24上有一徑向布置的內六角螺栓，該內六角螺栓可將接頭固定於接頭外套內。完成上述操作後可先向扁管4中通入低壓水檢測連接水路是否通暢。若能看見水流均勻地從扁管4各通道中射出方能繼續進行試驗。接著將水路與扁管4通道斷開按實際情況調節壓堵裝置3與接頭間的距離使扁管4的另一端正好可以放在壓堵裝置3中的壓塊32與墊塊31之間。開啟壓堵裝置3中的液壓缸使壓塊32下行並壓緊扁管4，繼續提升液壓缸施加在扁管4上的壓緊力使扁管被堵死以確保在接下來的試驗中高壓水流不會射出而導致洩壓。完成對扁管4的壓緊工作後方可打開與扁管4相連通的水路並不斷提升水壓。根據壓力傳感器反饋的信息，然後調節調壓閥就可以按要求改變通入扁管4內高壓水的水壓，以適應不同試驗目的的需要。通過上述裝置和方法能完成銅質、鋁質等相對要軟的金屬管材和剛度小的圓形截面與非圓形截面管材的耐壓試驗，目前主要用於空調換熱器中的微通道扁管的耐壓試驗，且不論是微通道擠壓管還是摺疊管，特別是扁平狀橫截面管材，尤其是橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的管材都可以在本試驗裝置上完成壓力爆破試驗與保壓試驗。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制，本發明還可以應用於其他形狀的微通道管的承壓試驗。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和 替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種高壓微通道管接頭，用於連接微通道管與高壓水路，其特徵在於主要由接頭外套、接頭內芯和錐型密封橡膠塞構成，錐型密封橡膠塞位於接頭內芯內部，接頭內芯和錐型密封橡膠塞上均設有用於插入微通道管的通孔，微通道管沿接頭內芯端面的通孔中插入，同時再插入錐型密封橡膠塞的通孔；接頭內芯與接頭外套通過位於接頭內芯上的外螺紋與位於接頭外套上的內螺紋進行連接。
2.根據權利要求I所述的高壓微通道管接頭，其特徵在於所述接頭內芯端部開有凹槽，該凹槽內嵌入用於密封的O型圈。
3.根據權利要求I或2所述的高壓微通道管接頭，其特徵在於所述接頭外套與接頭內芯採用螺紋連接，螺紋上纏有生料帶用於密封；所述接頭外套與接頭內芯兩端均有矩形塊用以方便連接。
4.一種包含權利要求1-3所述接頭的耐壓試驗機，其特徵在於主要由高壓氣驅液泵、高壓微通道管接頭、壓堵裝置和工作檯構成；高壓微通道管接頭和壓堵裝置設置在工作檯上，高壓微通道管接頭用於連接水壓系統和微通道管，壓堵裝置使微通道管的一端堵死；高壓氣驅液泵設置在工作檯下方，高壓氣驅液泵連接水壓系統。
5.根據權利要求4所述的耐壓試驗機，其特徵在於所述壓堵裝置是一油缸壓緊機構，所述油缸壓緊機構設有壓塊和墊塊，微通道管的一端設置在壓塊與墊塊之間，壓塊在壓力油缸作用下運動使微通道管的一端堵死。
6.根據權利要求4或5所述的耐壓試驗機，其特徵在於所述工作檯上安裝了兩根導杆，高壓微通道管接頭以及壓堵裝置連接在該導杆上，從而使微通道管、高壓微通道管接頭、壓堵裝置之間的距離可調，以適應不同長度的微通道管耐壓試驗的需求。
7.一種包含權利要求4-6所述耐壓試驗機的微通道管耐壓試驗系統，其特徵在於包括 提供工作壓力的空壓機，該空壓機主要為耐壓試驗機本體中的高壓氣驅液泵提供壓縮氣體； 提供工作水流並進行水壓採集和控制的水壓系統，該水壓系統與耐壓試驗機中的高壓氣驅液泵相連接，以提供高壓水源； 耐壓試驗機，主要由高壓氣驅液泵、高壓微通道管接頭、壓堵裝置和工作檯構成；高壓微通道管接頭和壓堵裝置設置在工作檯上，高壓微通道管接頭用於連接水壓系統和微通道管，壓堵裝置使微通道管的一端堵死；高壓氣驅液泵設置在工作檯下方，高壓氣驅液泵連接水壓系統。
8.根據權利要求7所述的微通道管耐壓試驗系統，其特徵在於所述水壓系統，主要由多個壓力傳感器、微機以及調壓閥組成，其中壓力傳感器用於檢測送進扁管接頭套的高壓水水壓，根據壓力傳感器反饋的信息，然後手動調節調壓閥或者通過微機自動控制就可以按要求改變通入微通道管內高壓水的水壓，以適應不同試驗目的的需要。
9.一種採用權利要求7-8所述系統進行的微通道管耐壓試驗方法，其特徵在於包括如下步驟 I)微通道管的安裝 將已經打好小孔的微通道管插入接頭內芯並繼續插入錐型密封橡膠塞；再將接頭外套與已安裝微通道管的接頭內芯連接上；其中接頭內芯與接頭外套是依靠位於接頭內芯上的外螺紋與接頭套上的內螺紋來實現連接的；螺紋上纏有生料帶用於密封 2)通水 向接好的微通道管中通入低壓水檢測水路是否通暢並觀察微通道管各通道孔是否堵塞現象； 3)微通道管一端的密封 啟動壓堵裝置實現對微通道管的壓緊，接著繼續施加壓緊力使微通道管的一端被堵死以確保在接下來的試驗中高壓水流不會射出而引發洩壓； 4)加壓爆破。
10.根據權利要求9所述的微通道管耐壓試驗方法，其特徵在於所述加壓爆破是指直接通過手動調節調壓閥來控制水壓，或通過PC機來實現控制的方式來控制水壓，使之按既定要求變化直至扁管被壓爆。
全文摘要
本發明公開一種微通道管耐壓試驗系統和方法，所述系統包括提供工作壓力的空壓機；提供工作水流並進行水壓採集和控制的水壓系統；耐壓試驗機，主要由高壓氣驅液泵、高壓微通道管接頭、壓堵裝置和工作檯構成。本方法測試的是微通道扁管的耐壓能力，通過將微通道扁管一端密封，另一端注入高壓水的方法來測定耐壓能力的。本發明能完成銅質、鋁質等相對要軟的金屬管材和剛度小的圓形截面與非圓形截面管材的耐壓試驗，且不論是微通道擠壓管還是摺疊管，特別是扁平狀橫截面管材，尤其是橫截面上具有多孔結構以及奇異孔結構的管材都可以在本試驗裝置上完成壓力爆破試驗與保壓試驗。
文檔編號G01N3/12GK102889445SQ20121035175
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者張卿卿, 張志偉, 唐鼎, 李大永, 彭穎紅, 韓維建 申請人:無錫凱博易機電科技有限公司