[發明專利]一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置

有效

• 申請號: 201610428755.0
• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN106644420B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 廖傳軍;王劍中;邱波;滿滿;王洪銳;張婷;王愷;許光;張翼;鄭茂琦
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 李東斌

本發明涉及密封結構技術領域，具體公開了一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置。該試驗裝置中下法蘭匹配密封安裝在圓柱形內壁的基座上，在下法蘭上端面開有環形凹槽，并在該凹槽中放置有金屬密封圈試樣，位于金屬密封圈試樣上的上法蘭匹配密封在基座的圓柱形內壁上；在上法蘭中心位置放置有負載傳感器及其測量系統，并在負載傳感器及其測量系統上設有與上法蘭、下法蘭相平行的壓蓋，并通過若干個依次穿過下法蘭、上法蘭及壓蓋的螺栓及螺母壓緊固定。該試驗裝置可按需要利用真空氦質譜檢漏法檢測密封結構試樣應力松弛過程的實時漏率，為分析密封結構應力松弛過程中的密封性能奠定基礎。

技術領域

本發明屬于密封結構技術領域，具體涉及一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置。

背景技術

金屬密封圈法蘭連接結構廣泛應用于長期使用、低溫、高溫、高壓、高真空、輻射、強酸、強堿及強腐蝕等工作條件惡劣、密封要求高、其它密封形式難以滿足要求的場合。對于長期(數十年)服役的金屬密封圈法蘭密封結構，隨著使用時間的延長會發生應力松弛以及蠕變(高溫)等問題，可能引起密封失效。關于金屬密封長期使用過程中密封性能的分析與驗證問題，目前的理論和試驗研究均缺乏有效的解決方案，一方面密封性能的影響因素較多且密封機理復雜，沒有相關成熟理論提供支撐；另一方面缺乏金屬密封應力松弛相關設備，也鮮有相關試驗開展情況的報道，其試驗技術亟待發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置，可用于開展金屬密封圈法蘭連接結構試樣的應力松弛試驗，以評價和驗證密封結構長期使用過程中的密封性能。

本發明的技術方案如下：一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置，該試驗裝置包括基座、上法蘭、下法蘭、壓蓋以及負荷傳感器及其測量系統，其中，圓盤結構的下法蘭匹配密封安裝在圓柱形內壁的基座上，在下法蘭上端面開有環形凹槽，并在該凹槽中放置有金屬密封圈試樣，位于金屬密封圈試樣上的上法蘭匹配密封在基座的圓柱形內壁上；在上法蘭中心位置放置有負載傳感器及其測量系統，并在負載傳感器及其測量系統上設有與上法蘭、下法蘭相平行的壓蓋，并通過若干個依次穿過下法蘭、上法蘭及壓蓋的螺栓及螺母壓緊固定。

所述的下法蘭下端中心向外突出開孔，并與中心開孔的接管嘴B固定連接；在下法蘭和上法蘭之間的基座側壁上開有孔，并在基座外固定有接管嘴A，使接管嘴A與基座側壁孔徑相匹配。

所述的下法蘭上端面環形凹槽中設有若干個裸光纖光柵傳感器，且與裸光纖光柵傳感器相連接的光纖光柵傳感器導線穿過基座側壁的開孔以及開孔上安裝的接管嘴A后，與光纖光柵測試系統相連接。

所述的下法蘭上端面外緣開有若干個凹槽，并在凹槽中安裝有電渦流傳感器，且與每個電渦流傳感器相連接的電渦流傳感器導線穿過下法蘭及基座下端的圓孔后，與電渦流檢測系統相連接，同時，利用密封膠密封下法蘭上的導線孔。

所述的基座上端面上還設有千分表支架，并在千分表支架上安裝的千分表頂針與壓蓋上表面輕微接觸。

所述的基座內壁開有兩個平行的環形凹槽，并在凹槽中設有密封圈A和密封圈B，上法蘭和下法蘭分別通過密封圈B和密封圈A與基座相密封。

所述的螺栓依次穿過下法蘭、上法蘭以及壓蓋，通過套在壓蓋上端螺栓段中的平墊、彈墊及螺母，將金屬密封圈試樣壓緊固定。

本發明的顯著效果在于：本發明所述的一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置，可以獲取金屬密封圈法蘭密封結構試樣應力松弛過程中的密封結構負荷、密封面接觸應力、法蘭變形、螺栓伸長等數據，并可按需要利用真空氦質譜檢漏法檢測密封結構試樣應力松弛過程的實時漏率，為分析密封結構應力松弛過程中的密封性能奠定基礎。

附圖說明

圖1為本發明所示的一種金屬密封圈法蘭連接結構應力松弛試驗裝置結構示意圖；