金属软管批量试压装置研究
2014-09-13闫志波续永刚田清华
闫志波, 续永刚, 田清华
(石家庄职业技术学院a.机电工程系;b.人事处,河北 石家庄 050081)
金属软管是工程机械中重要的连接构件,它们由金属波纹管、网套和接头连接而成.适用于空气、蒸气、各种工业气体、水、油类、药品等各类液体的输送和各种变位量大、动作频率高的配管系统中,对管系的往复运动、热膨胀吸收、振动吸收、配管的中心调整起着重要作用[1].目前,国内多采用手动方式进行金属软管耐压试验.手动试验机的压力和时间参数由人工控制,劳动强度大,生产效率低,精度低,无试验记录,事后难以进行质量追溯[2].而研究金属软管的批量试压装置有助于解决手动试压劳动强度大、效率低等问题.
1 金属软管的耐压试验
金属软管出厂前均需要进行耐压试验.耐压试验又称强度试验,属于安全性能指标试验.通常可使用量程为1.5~4倍试验压力的压力表,或等同功效的压力测试仪器进行压力检测.试验压力为公称压力的1.5倍.一般需要两个步骤:一是风压试验.将编织制动金属软管总成置于水槽内,缓慢通以一定压力的空气,保压5min,金属软管须无漏泄、鼓包或破裂现象.二是水压试验.风压试验合格后,以预设的水压进行强度试验.试验时,将试件平直放置,一端安装带有排气阀的堵头,另一端和试压泵出口管相连接,将水注入管内,排净空气,关闭排气阀,然后缓慢增加压力至规定的试验压力值,保压5min后,检查试样状况,观察有无渗漏、鼓包等异常现象[3].合格品不允许有渗漏、损坏等异常的失效形式出现.
2 批量试压装置设计
2.1 结构
批量试压装置由锁紧机构、气体泵、电气控制柜、玻璃水槽和升降机构组成,如图1.在使用时,将一组金属软管用锁紧机构快速卡紧,将该锁紧机构悬挂并固定在框架上,用位于地面以下的升降机构把透明玻璃水槽缓慢升起,直至锁紧机构连同金属软管一同浸没在水中.
图1 批量试压装置示意图
2.2 原理
在金属软管中通入一定压力的空气,达到预设压力后,保压一定时间,目测玻璃水槽中的金属软管是否有漏气、局部凸起或爆裂现象,出现上述现象即属不合格品.每根软管的一端与气源连接,另一端与压力传感器连接,金属软管与压力传感器一一对应.压力传感器与计算机相连,利用计算机控制并实时显示各软管内的压力,同时记录试验数据.根据传感器反馈压力值甄别不合格品.金属软管分组试验时,每组金属软管可排成2列,每列可布置10~20根金属软管,即每次可同时试压20~40根金属软管.
2.3 锁紧机构
软管两端接头分别与气源和压力传感器连接,装卡时,把金属软管两端的接头颈部装入锁紧机构压板的卡槽内,接通压缩空气,锁紧机构两端的气缸通过活塞杆拉动压板,进而推动金属软管两端的连接螺母与锥形接头自动导正并压紧,以橡胶垫密封,如图2.
图2 锁紧机构示意图
2.4 数据收集和软管鉴别
利用安装在锁紧机构侧立柱上与软管接头连接的压力传感器,把每根软管的压力数据传输到电脑上显示并储存.金属软管两端卡紧后,接通气源,压力传感器就与金属软管内的压缩空气接通,其压力信号反馈到计算机上显示对应的编号和压力值,结合目测观察水下金属软管是否漏气,即可鉴别出不合格品.
3 试压流程
根据金属软管规格的不同,选用与之配套的试压装置,分组进行压力试验.利用计算机控制气源压力,并记录显示反馈数据.根据目测和压力传感器反馈的压力值自动甄别不合格品.
(1)试验开始前,先将一组金属软管两端的接头分别装入锁紧机构.
(2)升降机构举起玻璃水槽,使金属软管和锁紧机构整体浸入水面以下,然后开启压缩气体阀门,金属软管中通入预设压力的空气并保压.
(3)透过玻璃观察水槽内的软管是否出现漏气、起鼓和爆裂等现象,判断是否存在不合格品.
(4)压力传感器将对应软管的压力信号传至计算机,实时显示对应软管内的压力值,达到规定压力后,保压5min.根据电脑显示压力和目测水槽中是否有气泡,记录不合格软管编号,并保存数据.
(5)升降机构复位,关闭气体阀门,锁紧机构松开,卸下金属软管,把合格品和不合格品分开,准备下一组试验.
4 结束语
金属软管的批量试压装置结构简单合理,自动化程度较高,效率高,试压精度高,便于观察,方便记录和储存试验数据.
[1]闫松,谭永华,陈建华.高压金属软管应力及参数敏感度分析[J].火箭推进,2012(39):60-62.
[2]吴文庆,邹旭宣,赵逸.燃气用具连接用不锈钢波纹软管国内外相关标准比较及浅析 [J].城市燃气,2013(7):13-16.
[3]刘长沙,刘燕.循环水泵金属软管失效案例分析及处理 [J].安装,2012(10):47-48.