一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置的製作方法

2023-05-19 07:38:51

專利名稱：一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置的製作方法
技術領域：
一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種法蘭密封件的試驗裝置，具體而言，本實用新型涉及一種快速升溫條件下考核法蘭橡膠密封件在其極限使用溫度下短時間使用時的高溫密封性能的簡易試驗裝置。
背景技術：
[0002]法蘭橡膠密封件以其密封結構形式簡單、密封可靠性高而受到廣泛的應用。在法蘭密封技術要求允許的前提下，法蘭橡膠密封件歷來是首選的密封技術方案。然而，當法蘭橡膠密封件在其極限溫度下短時間使用時，如何準確地檢測其高溫密封性能，一直是密封技術領域中的難題之一。解決該難題需要突破快速升溫加熱的方法以及高溫條件下的密封檢測方法。目前，可以實現快速升溫的高溫試驗方法有石英燈加熱法以及電弧加熱法， 但是，這兩種試驗方法需要進行系統的程序控制，試驗經費昂貴。密封檢測方法主要有氣泡法、保壓法以及氦質譜檢漏法。其中，氣泡法檢漏要求試驗工裝所放置的液體環境穩定，不能產生氣泡幹擾，在高溫下實施必須找到合適的液體環境。保壓法檢漏要求壓力不能受外界環境影響如溫度變化因素而產生壓力變化。氦質譜檢漏法一般需要形成真空腔進行檢漏，試驗工裝設計複雜，對於大型結構尺寸試件而言試驗時間長。綜上所述，現有技術沒有一種快速升溫條件下考核法蘭橡膠密封件在其極限溫度下短時間使用時的高溫密封性能的簡易試驗方法。發明內容[0003]本實用新型的目的是提供一種快速升溫條件下考核法蘭橡膠密封件在其極限使用溫度下短時間使用時的高溫密封性能的簡易試驗裝置。[0004]實現本實用新型目的的技術方案一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置，其包括一個上法蘭，下法蘭與上法蘭對接，再通過活套環卡住下法蘭，同時通過周向設置的若干個螺栓穿過活套環和上法蘭實現上下法蘭的緊固連接；[0005]在與上法蘭接觸的下法蘭端面上開設一道環槽，為裝配待試驗的法蘭橡膠密封件的密封槽；在距離上法蘭端面20 50mm處，上蓋焊接在上法蘭頂部，密封上法蘭，上法蘭端面產生0. 1 0. 3mm的法蘭平面度；在上蓋上帶有兩個接管嘴；在距離下法蘭端面20 50mm處，底蓋焊接在下法蘭底部，密封下法蘭，下法蘭端面產生0. 1 0. 3mm的法蘭平面度；[0006]上蓋上的一個接管嘴一連接充入氣體介質的管路，另一個接管嘴二連接壓力表三，以檢測壓力；[0007]在上法蘭一側加工有一個缺口，熱電偶一端通過該缺口插入上法蘭內，熱電偶另一端連接溫度指示儀；[0008]上述上下連接的上法蘭和下法蘭裝置放置在高溫油浴容器內。[0009]如上所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置，其所述的充入氣體介質的管路初始端連接氣瓶，末端連接接管嘴一，在該管路初始端至末端之間依次設置了開關一、 壓力表一、減壓器、壓力表二、開關二、三通接頭、開關四，所述的三通接頭的另一端連接開關三；其中開關一和壓力表一用於顯示控制氣瓶內的壓力；減壓器和壓力表二用於調節管路內氣體壓力；當需要通過接管嘴一充入氣體時，打開開關二和開關四，氣體通過管路充入，充入完畢後關閉開關二，再打開開關三通過緩慢放氣精確調節壓力，然後關閉開關四。[0010]如上所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置，其所述的上蓋和上法蘭為鋁合金材質；所述的底蓋和下法蘭為不鏽鋼材質。[0011]本實用新型的效果在於[0012]本實用新型所述的技術方案將裝有法蘭橡膠密封件的試驗裝置在常溫條件下充壓斷開氣源，利用氣體膨脹原理在高溫下達到預定壓力的充壓方式，保證高溫條件下壓力恆定性；採用油浴的加熱方式，利用耐高溫矽油作為油浴加熱用油，實現密封試驗工裝的快速傳熱；通過控制耐高溫矽油的沸點高於預定試驗溫度，採用氣泡法直接觀察高溫密封洩漏情況。[0013]本實用新型所述的技術方案製造了可以控制法蘭平面度的試驗工裝，進行了大量法蘭橡膠密封件在其極限使用溫度下短時間使用時的高溫密封性能試驗，裝配法蘭橡膠密封件的試驗工裝在5分鐘內均加熱至預定溫度，並且達到預定的檢測壓力，在油浴中清晰地觀察到氣泡是否洩漏的情況，實現了橡膠密封件在其極限使用溫度下短時間使用時的高溫密封性能檢測，大大節省了研製經費。


[0014]圖1為本實用新型所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置示意圖；[0015]圖2為圖1中上法蘭和下法蘭連接裝置結構示意圖；[0016]圖中1.氣瓶；2.開關一 ；3.壓力表一 ；4.減壓器；5.壓力表二 ；6.開關二 ；7.開關三；8.開關四；9.壓力表三；10.充入氣體介質的管路；11.熱電偶；12.溫度指示儀； 13.高溫油浴容器；14.接管嘴一 ；15.接管嘴二 ； 16.上蓋；17.焊縫；18.上法蘭；19.活套環；20.螺母；21.螺栓；22.下法蘭；23.底蓋；24.焊縫；25.密封槽；A-三通接頭。
具體實施方式
[0017]
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置作進一步描述。[0018]如圖1和圖2所示，本實用新型所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置， 其包括一個上法蘭18，下法蘭22與上法蘭18對接，再通過活套環19卡住下法蘭22，同時通過周向設置的若干個螺栓21穿過活套環19和上法蘭18實現上下法蘭的緊固連接；在與上法蘭18接觸的下法蘭22端面上開設一道環槽，為裝配待試驗的法蘭橡膠密封件的密封槽25 ；[0019]在距離上法蘭18端面20mm處，上蓋16和上法18蘭通過焊接方式連接，上法蘭端面產生0. 3mm的法蘭平面度；在上蓋16上帶有兩個接管嘴14和15。在距離下法蘭22端面50mm處，下蓋和下法蘭通過焊接方式連接，下法蘭端面產生0. Imm的法蘭平面度。[0020]上蓋16上的一個接管嘴一 14連接充入氣體介質的管路10，另一個接管嘴二 15連接壓力表三9，以檢測壓力。充入氣體介質的管路10初始端連接氣瓶1，末端連接接管嘴一 14，在該管路初始端至末端之間依次設置了開關一 2、壓力表一 3、減壓器4、壓力表二 5、開關二 6、三通接頭A、開關四8，所述的三通接頭A的另一端連接開關三7 ；其中開關一 2和壓力表一3用於顯示控制氣瓶1內的壓力；減壓器4和壓力表二5用於調節管路內氣體壓力； 當需要通過接管嘴一 14充入氣體時，打開開關二 6和開關四8，氣體通過管路充入，充入完畢後關閉開關二 6，再打開開關三7通過緩慢放氣精確調節壓力，然後關閉開關四8。[0021]在上法蘭18 —側加工有一個缺口，熱電偶11 一端通過該缺口插入上法蘭18內， 熱電偶11另一端連接溫度指示儀12 ；[0022]上述上下連接的上法蘭18和下法蘭22裝置放置在高溫油浴容器13內。[0023]上述的上蓋16和上法蘭18為鋁合金材質；所述的底蓋23和下法蘭22為不鏽鋼材質。[0024]上述法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置試驗過程如下[0025](a)在與上法蘭18接觸的下法蘭22端面上開設一道環槽，為裝配待試驗的法蘭橡膠密封件的密封槽25，將待試驗的法蘭橡膠密封件放置於該密封槽25內；然後將下法蘭 22與上法蘭18對接，再通過活套環19卡住下法蘭22，同時通過周向設置的若干個螺栓21 穿過活套環19和上法蘭18實現上下法蘭的緊固連接；上蓋16焊接在上法蘭18頂部，密封上法蘭18，在上蓋16上帶有兩個接管嘴14和15 ；底蓋23焊接在下法蘭22底部，密封下法蘭22 ；上蓋16上的一個接管嘴一 14連接充入氣體介質的管路10，另一個接管嘴二 15連接壓力表三9，以檢測壓力；在上法蘭18 —側加工有一個缺口，熱電偶11 一端通過該缺口插入上法蘭18內，熱電偶11另一端連接溫度指示儀12 ；上述上下連接的上法蘭18和下法蘭 22裝置放置在高溫油浴容器13內；[0026]上述的充入氣體介質的管路10初始端連接氣瓶1，末端連接接管嘴一 14，在該管路初始端至末端之間依次設置了開關一 2、壓力表一 3、減壓器4、壓力表二 5、開關二 6、三通接頭A、開關四8，所述的三通接頭A的另一端連接開關三7 ；[0027](b)打開開關一 2，用壓力表一 3觀測氣瓶1壓力，調節減壓器4，使壓力表二 5的讀數調節為1. 6MPa,打開開關二 6和開關四8，向上下法蘭形成的密封腔內充入氣體，當與接管嘴二 15連接的壓力表三9讀數為0. 45MPa，關閉開關二 6 ；打開開關三7，通過緩慢排放多餘的氣體，使壓力表三9的讀數為0. 4Mpa,然後關閉開關三7和開關四8 ；通過旋開三通接頭A，使充入氣體介質的管路10斷開；[0028](c)高溫油浴容器13內盛有的耐高溫矽油溫度在330°C;與熱電偶11連接的溫度指示儀12溫度也在330°C ；此時與接管嘴二 15連接的壓力表三9讀數為0. SMPa ；[0029]觀察在高溫油浴容器13內，上下連接的上法蘭18和下法蘭22裝置周圍有無氣泡產生，如果與接管嘴二 15連接的壓力表三9讀數在0. 8 0. 9MPa,沒有氣泡產生，則表明該法蘭橡膠密封件密封滿足要求，沒有發生洩漏。[0030]上述在距離上法蘭端面20mm處，上蓋和上法蘭通過焊接方式連接，上法蘭端面產生0. 3mm的法蘭平面度；在距離下法蘭端面50mm處，下蓋和下法蘭通過焊接方式連接，下法蘭端面產生0. Imm的法蘭平面度。[0031]上述的上蓋16和上法蘭18為鋁合金材質；所述的底蓋23和下法蘭22為不鏽鋼材質。[0032] 在本實用新型中，可在距離上法蘭端面20 50mm(例如30mm、40mm或50mm)處， 上蓋和上法蘭通過焊接方式連接，上法蘭端面產生0. 1 0. 3mm(例如0. lmm、0. 2mm或 0. 25mm)的法蘭平面度；在距離下法蘭端面20 50mm處(例如20mm、30mm或40mm)，下蓋和下法蘭通過焊接方式連接，下法蘭端面產生0. 1 0. 3mm(例如0. 15mm、0. 2mm或0. 3mm)的法蘭平面度。高溫油浴容器13內盛有的耐高溫矽油溫度可在330 360°C (例如340°C、 350 °C 或 360 °C )。
權利要求1.一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置，其特徵在於該裝置包括一個上法蘭 (18)，下法蘭0 與上法蘭(18)對接，再通過活套環(19)卡住下法蘭(22)，同時通過周向設置的若干個螺栓穿過活套環(19)和上法蘭(18)實現上下法蘭的緊固連接；在與上法蘭(18)接觸的下法蘭0 端面上開設一道環槽，為裝配待試驗的法蘭橡膠密封件的密封槽05)；在距離上法蘭(18)端面20 50mm處，上蓋(16)焊接在上法蘭(18) 頂部，密封上法蘭(18)，上法蘭(18)端面產生0. 1 0. 3mm的法蘭平面度；在上蓋(16)上帶有兩個接管嘴(14和15)；在距離下法蘭0 端面20 50mm處，底蓋焊接在下法蘭0 底部，密封下法蘭0 ，下法蘭0 端面產生0. 1 0. 3mm的法蘭平面度；上蓋(16)上的一個接管嘴一(14)連接充入氣體介質的管路(10)，另一個接管嘴二 (15)連接壓力表三(9)，以檢測壓力；在上法蘭(18) —側加工有一個缺口，熱電偶(11) 一端通過該缺口插入上法蘭(18) 內，熱電偶(U)另一端連接溫度指示儀(12)；上述上下連接的上法蘭(18)和下法蘭0 裝置放置在高溫油浴容器(1 內。
2.根據權利要求1所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置，其特徵在於所述的充入氣體介質的管路(10)初始端連接氣瓶(1)，末端連接接管嘴一(14)，在該管路初始端至末端之間依次設置了開關一 O)、壓力表一(3)、減壓器0)、壓力表二(5)、開關二 (6)、三通接頭(A)、開關四(8)，所述的三通接頭(A)的另一端連接開關三(7)；其中開關一 (2)和壓力表一(3)用於顯示控制氣瓶(1)內的壓力；減壓器(4)和壓力表二(5)用於調節管路內氣體壓力；當需要通過接管嘴一(14)充入氣體時，打開開關二(6)和開關四(8)， 氣體通過管路充入，充入完畢後關閉開關二(6)，再打開開關三(7)通過緩慢放氣精確調節壓力，然後關閉開關四(8)。
3.根據權利要求1或2所述的一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置，其特徵在於 所述的上蓋(16)和上法蘭(18)為鋁合金材質；所述的底蓋和下法蘭0 為不鏽鋼材質。
專利摘要本實用新型提供一種法蘭橡膠密封件的簡易高溫試驗裝置。其下法蘭與上法蘭對接，在與上法蘭接觸的下法蘭端面上開設一道環槽，為裝配待試驗的法蘭橡膠密封件的密封槽；上蓋焊接在上法蘭頂部，密封上法蘭；底蓋焊接在下法蘭底部，密封下法蘭；上蓋連接充入氣體介質的管路，在上法蘭一側加工有一個缺口，熱電偶一端通過該缺口插入上法蘭內，熱電偶另一端連接溫度指示儀；上述上下連接的上法蘭和下法蘭裝置放置在高溫油浴容器內。本實用新型所述的試驗裝置實現了橡膠密封件在其極限使用溫度下短時間使用時的高溫密封性能檢測，大大節省了研製經費。
文檔編號G01M3/06GK202305137SQ20112035812
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者吳福迪, 李京平, 王幫武, 王立峰, 田新, 白湘雲 申請人:中國運載火箭技術研究院, 航天材料及工藝研究所