[實用新型]軸向擠壓式水壓機密封頭

有效

• 申請號: 201220420722.9
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN202735173U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 蔡德軍
• 申請（專利權）人: 東營海潤鋼管集團有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01M3/02
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本實用新型涉及鋼管靜水壓力實驗的檢測設備領域，具體為一種軸向擠壓式水壓機密封頭。

背景技術

水壓機是一種用于鋼管靜水壓力實驗的檢測設備，目前使用的水壓機普遍存在的問題就是密封結構不合理，由于工作壓力高達70MPa，加上密封頭進出鋼管時對Y型密封圈嚴重磨損，造成密封圈經常損壞，工作時要頻繁更換密封圈，嚴重影響工作效率，

實用新型內容

本實用新型的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種軸向擠壓式水壓機密封頭，解決現有密封頭進出鋼管時密封圈磨損嚴重的缺陷。

其技術方案是：內封頭主體上依次同軸套裝軸向擠壓裝置和受到擠壓能夠徑向膨脹的高壓膠桶，且高壓膠桶的外側的內封頭主體上還設有擋塊。其工作原理為：高壓膠桶設計外徑小于鋼管內徑，并留有間隙，高壓膠桶進出鋼管時磨損很小，當內封頭進入鋼管后，通過軸向擠壓裝置給高壓膠桶施加軸向壓力，由于高壓膠桶另一端設有擋塊，因此使高壓膠桶徑向膨脹至與鋼管內壁緊密接觸，從而達到密封的效果。

以下給出一種優選的擠壓裝置：即擠壓裝置包括通過連續斜齒相互卡合的斜齒推動盤和斜齒擠壓盤，二者分別通過旋臂、固定臂與氣缸的無桿端蓋、活塞桿頭鉸接；斜齒推動盤的外側貼靠在內封頭主體一側凸起的圓臺上，所述斜齒擠壓盤的外側與高壓膠桶貼靠。其工作原理為：當氣缸驅動活塞桿伸出時，旋臂帶動斜齒推動盤反向旋轉，斜齒擠壓盤由于固定臂作用徑向上保持固定，同時由于斜齒表面為斜面，因此斜齒推動盤和斜齒擠壓盤的軸向斜齒之間產生相對位移，導致兩盤在軸向上產生相對位移，使斜齒擠壓盤沿內封頭主體向前推進，進而軸向擠壓高壓膠桶，高壓膠桶受力后徑向膨脹，達到密封的目的。

所述的擋塊為通過螺紋連接套裝在內封頭主體上的圓螺母，其緊固效果較好，且方便拆卸斜齒推動盤、斜齒擠壓盤以及高壓膠桶。

所述的高壓膠桶為由耐高壓橡膠制作的桶形密封件，密封效果好且成本低廉。

本實用新型中的軸向擠壓式水壓機密封頭操作方便、安全耐用無泄漏，且通常油、套管是在加工螺紋后進行靜水壓實驗的，因此內脹式密封結構不受管子外螺紋影響。

附圖說明

圖1是本實用新型工作狀態時的結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是斜齒推動盤和斜齒擠壓盤的立體圖；

圖4是內封頭主體的主視圖；

圖5是圖4的左視圖；

圖6是圖4的右視圖；

圖7是斜齒推動盤的主視圖；

圖8是圖7的左視圖；

圖9是圖7的右視圖；

圖10是斜齒擠壓盤的主視圖；

圖11是圖10的左視圖；

圖12是圖10的右視圖；

圖13是高壓膠桶的主視圖；

圖14是圖13的左視圖；

圖15是圖13的右視圖；

其中：1、內封頭主體，2、斜齒推動盤，3、斜齒擠壓盤，4、高壓膠桶，5、圓螺母，6、旋臂，7、固定臂，8、氣缸，9、活塞桿頭，10、鉸鏈，11、斜齒。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。

參見圖1-15，一種軸向擠壓式水壓機密封頭，內封頭主體1的一側設有凸起的圓臺，圓臺內側依次套裝斜齒推動盤2、斜齒擠壓盤3和高壓膠桶4，高壓膠桶4為由耐高壓橡膠制作的桶形密封件，且高壓膠桶4的外側通過圓螺母5緊固。斜齒推動盤2、斜齒擠壓盤3分別通過其上焊接的旋臂、固定臂與氣缸8的無桿端蓋、活塞桿頭9鉸接。斜齒推動盤2、斜齒擠壓盤3二者的接觸面上分別設有四個相互卡合的連續斜齒11，每個斜齒11的上表面均為斜面，且兩盤相對應的斜齒分別通過凹凸斜面相互卡合；當斜齒推動盤2正向旋轉時，即與斜齒擠壓盤3卡合，反向旋轉，二者相互卡合斜齒的斜面即相互錯開，卡合狀態解除，斜齒推動盤2、斜齒擠壓盤3即在斜面作用下產生軸向位移。本軸向擠壓式水壓機密封頭正是利用斜齒推動盤2、斜齒擠壓盤3的相互配合作用，即當內封頭主體1進入鋼管后，氣缸8驅動活塞桿伸出時，旋臂6帶動斜齒推動盤2反向旋轉（旋轉角度可根據實際壓力需要來選擇，通常為60度），斜齒擠壓盤3由于固定臂7作用徑向上保持固定，此時兩盤即可在軸向上產生相對位移，使斜齒擠壓盤3沿內封頭主體1向前推進，進而軸向擠壓高壓膠桶4，高壓膠桶4受力后徑向膨脹，達到密封的目的。

以下給出一種針對2-7/8?*5.51油管設計的軸向擠壓式水壓機密封頭，具體設計參數如下(省略各部件的外形尺寸)：氣缸型號選擇為￠100*300，旋臂的長度為斜齒盤中徑半徑的8.76倍，斜齒盤中徑的傾斜比5.4倍。按0.75MPa的氣壓計算，￠100氣缸的推力為588.75kg,?因此當使用0.75MPa的氣壓推動氣缸時，高壓膠桶的軸向受力為588.7*8.76*5.4=27847.86kg,這個軸向壓力足以高壓膠桶徑向膨脹變形，充滿封頭處的鋼管內壁，達到密封的效果。經過反復實驗，將該密封裝置安裝在GSYJ-42/114-80D型水壓機上，使用實驗壓力高達78MPa，對規格為2-7/8*5.51?鋼級為P110的油管進行試壓，經過多次反復實驗，密封效果十分理想，實驗結果：操作方便，安全耐用無泄漏。