一种外侧法气瓶水压试验水套智能密封装置的制作方法

本发明涉及智能装备检测，尤其涉及一种外侧法气瓶水压试验水套智能密封装置。

背景技术：

1、目前，外侧法气瓶水压试验所用到的水套已经广泛应用于缠绕气瓶、钢瓶、呼吸气瓶等，大致包括水套筒体、水套盖、水套盖与水套筒体密封结构、防爆口等；试验时水套筒体内装满水，将气瓶瓶口的内螺纹与水套盖下端中心的外螺纹接头连接固定，水套盖连同气瓶放入水套筒体，水套盖与水套筒体之间要有严格的密封措施；向被试验的气瓶内充满水，然后通过增压装置不断向气瓶内打入水压至试验压力，气瓶增压过程中瓶体会膨胀，这个过程中要防止水套筒体中的水不能从水套盖和水套筒体之间的缝隙溢出，所以水套盖和水套筒体之间的密封结构和形式至关重要，否则会导致试验结果的准确性。

2、目前行业内有两种密封结构：

3、其一是水套盖与水套筒体的接触面处放置密封垫，通过3-6个气缸均布压紧水套盖，起到密封作用；缺点是：1）当某一个气缸的压力不足时，压紧力将分布不均匀，导致泄漏；2）气瓶进行定期检验时，由于对气瓶使用状况不了解，可能在瓶体或者瓶口螺纹处存在缺陷，在增压过程中气瓶容易爆裂，冲击力非常大，仅用气缸进行压紧，水套盖极易崩出，存在较大的安全隐患。

4、其二是水套盖与水套内壁之间设置一圈气囊，气囊固定在水套盖下端，水套盖放置在水套筒体上以后，对气囊充气，气囊膨胀，起到密封作用；缺点是：1）气囊基本都采用橡胶材质，长时间使用后材质容易老化，需要经常更换，且更换成本较高，更换工序较为复杂；2）气囊与的充气和排气的气管连接位置容易漏气，导致密封不严，严重影响试验结果；3）在气囊膨胀之前还需要用螺栓或者手动夹具先压紧水套盖和水套筒体，人工工作量大，操作不方便；因此，急需一种安全、可靠，高效操作的密封装置。

技术实现思路

1、本发明公开了一种外侧法气瓶水压试验水套智能密封装置，旨在解决现有技术中存在的技术问题。

2、本发明采用下述技术方案：

3、一种外侧法气瓶水压试验水套智能密封装置，包括用于将试验气瓶密封在内腔水中的水套装置，所述水套装置包括内部设有空腔的水套单元、放置在所述水套单元顶部匹配密封的水套盖、可对所述水套盖逐步施加压力的压紧装置及驱动所述压紧装置移动的移位装置，还包括智能控制所述移位装置执行动作的控制中心。

4、在一些实施例中，所述水套单元包括上下固连为一体的筒体法兰、水套筒体，整体为内设空腔、上端开口的圆筒结构；

5、所述筒体法兰顶端设有与所述水套盖间隙匹配扣合的顶部连接端，底部设有与所述水套筒体端部固连的底部连接端，中间外壁还设有与所述压紧装置匹配连接的梯台。

6、在一些实施例中，所述底部连接端与所述水套筒体端部连接处分别设有内外缺口，匹配连接后形成完整的筒壁，即为z形焊接接口，使得焊合为一体的所述筒体法兰和所述水套筒体直线度满足预设要求。 

7、在一些实施例中，所述顶部连接端侧壁内部设有若干均布的法兰挡爪，相邻两所述法兰挡爪间设有法兰凹槽；所述水套盖包括圆形顶壁及由所述顶壁的外周沿径向延伸形成的若干均布的水套盖楔形挡爪，所述水套盖楔形挡爪伸出至所述法兰凹槽内，且与所述法兰凹槽间隙匹配。

8、在一些实施例中，所述水套盖楔形挡爪还凸出于所述顶壁上表面，斜面位于所述水套盖楔形挡爪的上表面，形成所述水套盖楔形挡爪的小头端和大头端，所述斜面的长度l为所述小头端高度e的32～35倍，且所有所述水套盖楔形挡爪的尺寸、倾角的大小及排布方向均相同。

9、在一些实施例中，所述顶壁的周边底部还设有平行设置有若干水套盖水线的水套盖凹槽；所述法兰挡爪的底部设有密封垫槽，所述密封垫槽的内侧设有定位挡壁，所述密封垫槽与所述水套盖凹槽形成的空间用于放置真空橡胶密封垫，所述密封垫槽底面设置有若干平行的法兰水线，且所述法兰水线与所述水套盖水线数量相同且相对放置。

10、在一些实施例中，所述压紧装置包括由两c形半圆套相对固连形成的压紧环及位于所述压紧环底部起活动支撑作用的压紧环支撑单元；

11、所述压紧环为由上环形顶壁、侧壁、下环形底壁围合而成的含有腔室的圆柱体；所述压紧环的腔室内活动套装有所述筒体法兰及所述水套盖，所述下环形底壁间隙环围在所述梯台的侧圆壁外；所述侧壁与所述顶部连接端外柱面设有间隙；所述下环形底壁的上平面至所述顶部连接端底平面设有预设间距h，所述顶部连接端的上平面至所述压紧环的上环形顶壁的底平面设有间距t，且t＞h，使得所述压紧环沿轴向顺时针或逆时针旋转至预设距离过程中能够沿轴向移动。

12、在一些实施例中，所述上环形顶壁底部向下延伸形成若干均布的压紧环楔形挡爪，所述压紧环楔形挡爪的数量、尺寸及倾角α大小均与所述水套盖楔形挡爪相同，且α的取值范围为3°～5°；所述压紧环楔形挡爪与所述水套盖楔形挡爪两两相对设置，小头端相邻设置，但倾角方向相反，且所述压紧环楔形挡爪小头端与所述水套盖楔形挡爪小头端沿轴向的间距设为f，所述压紧环楔形挡爪和所述水套盖楔形挡爪的初始状态的位置关系应满足：e=1.7f～2f；k＞0；使得当所述压紧环绕所述筒体法兰依据预设方向转动时，所述压紧环楔形挡爪与所述水套盖楔形挡爪的两平行斜面由接触逐步贴合压紧至预设位置。

13、在一些实施例中，所述压紧环支撑单元包括固装在所述水套筒体上的支撑架及活动安装在所述支撑架上的万向球，所述万向球与所述压紧环的底壁接触，且所述压紧环支撑单元设有若干个，均布在所述压紧环的底部。

14、在一些实施例中，所述移位装置包括推动气缸及限位装置；所述限位装置固装在所述水套筒体外壁上，所述推动气缸的活塞端部固连在所述压紧装置的压紧环外壁上，所述推动气缸设有的电磁阀与所述控制中心连接；所述限位装置设有可调节触头，所述可调节触头上设有行程开关，使得当所述活塞端部到达所述行程开关感应位时，所述控制中心控制所述活塞停止移动，此时，所述水套盖对所述水套单元的压紧力到达预设峰值。

15、有益效果

16、1）试验安全性能高，本发明一种外侧法气瓶水压试验水套智能密封装置，通过压紧环和水套盖独特的结构设计，即压紧环楔形挡爪与水套盖楔形挡爪上下匹配设计，采用推动气缸推动压紧环顺时针旋转，压紧环楔形斜面与水套盖楔形斜面逐步贴合压紧，压紧环向下压紧水套盖的水套盖楔形斜面时将力传递给真空橡胶密封垫，最终使水套盖与水套筒体良好的密封，本发明的压紧密封结构能够将试验压力从现有的52.5mpa，提升到105mpa，即便试验过程中出现试验气瓶瓶体破裂意外情况发生，由于压紧环紧紧压住了水套盖，也不会发生水套盖崩出的情况，大大提升了试验过程的安全性能。

17、2）试验数据精度进一步提升，本发明的密封结构压紧密封后，水套筒体中的水不会从水套盖和水套筒体压紧密封面处溢出，同时本发明设置了电磁阀、控制中心及限位支架上的行程开关等智能控制装置，推动气缸的活塞杆伸出到限位后不再继续压紧，因此试验数据不会产生波动，保证了试验数据的准确性。

18、3）操作更加便捷，提升检验效率；压紧密封过程仅需要操作者在控制中心操作台触摸屏幕即可按键操作，自动化程度高，减少人力操作，提高了操作便捷性，减少了劳动强度。