[发明专利]一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置及方法

权利要求书

1.一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置，包括滑轨、垫台、油管夹持器、油管试件、接箍、芯杆、密封组件、激振器、弯矩加载模块、静载拉伸模块、增压模块、顶板、检漏仪等部件，其特征在于：所述的油管试件(4)用接箍(5)连接，中间放入芯杆(6)，芯杆(6)与油管试件(4)之间构成环形空腔(14)，油管试件(4)夹持于油管夹持器(3)中，两端通过密封组件密封，油管夹持器(3)对称地安装在垫台(2)上，垫台(2)置于滑轨(1)上；油管试件(4)右端与激振器(18)接触，左端连接静载拉伸模块，接箍(5)处设置弯矩加载模块，增压模块与左端盖(10)的通孔(16)相连，检漏仪(40)设于接箍(5)上方的顶板(32)上。

2.如权利要求1所述的一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置，其特征在于：所述芯杆(6)的两端有凸台(42)，凸台(42)的直径与油管试件(4)的内径基本一致，从芯杆(6)左端面中心起始，加工有L型连通内孔道(15)，L型连通内孔道(15)连通左空腔(12)与环形空腔(14)。

3.如权利要求1所述的一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置，其特征在于：所述的密封组件包括O型密封圈(7)、v形密封圈组合(8)、金属垫圈(9)和左端盖(10)、右端盖(11)；所述的左、右端盖(10)、(11)内壁呈台阶构造，分别与油管试件(4)两端螺纹连接，左、右端盖(10)、(11)内壁面与芯杆(6)的两端面分别形成左、右空腔(12)、(13)；在油管试件(4)内，芯杆(6)两端凸台(42)分别与左、右端盖(10)、(11)台阶面A、A’形成的环形空间依次设有v形密封圈组合(8)及金属垫圈(9)；所述的左端盖(10)侧壁开有通孔(16)，与左空腔(12)连通；与芯杆(6)延伸段壁面接触的左端盖(10)内壁面上设有密封凹槽，密封凹槽内安有O型密封圈(7)。

4.如权利要求1所述的一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置，其特征在于：所述的激振器(18)固定于支撑座(19)上，支撑座(19)置于滑轨(1)上，激振器(18)的顶杆(41)与右端盖(11)外表面接触，向油管试样(4)施加动态激励。

5.如权利要求1所述的一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置，其特征在于：所述的静载拉伸模块包括设于靠近右端盖(11)的右挡板(24)、设于右挡板(24)与右端盖(11)之间的弹簧(25)、设于右挡板(24)上的游标卡尺(26)、设于左端盖(10)左侧的左挡板(28)、设于左挡板(28)中心的滑动轴承(29)、穿过滑动轴承(29)的拉伸螺杆(30)、设于左挡板(28)右侧的拉伸螺母(31)、连接左挡板(28)和右挡板(24)的顶板(32)；所述的左挡板(28)、右挡板(24)固定于滑轨上，油管试件(4)穿过右挡板(24)；所述的弹簧(25)套于油管试件(4)上，弹簧(25)左端与右挡板(24)通过螺栓(27)固定，弹簧(25)右端与右端盖(11)通过螺栓(27)固定；所述的拉伸螺杆(30)与左端盖(10)焊接连接，手动调节拉伸螺母(31)，对油管试件(4)施加静态拉伸载荷。

6.如权利要求1所述的一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置，其特征在于：所述的增压模块包括进气管(33)、设于进气管(33)上的压力表(34)、接入进气管(33)的增压管(37)和泄压管(35)、设于泄压管(35)上的泄压阀(36)、设于增压管(37)上的进气阀(38)和增压泵(39)、连接增压泵(39)的气瓶(43)；所述的进气管(33)为高压软管，通过锥密封管接头(17)与左端盖(10)的通孔(16)连接。

7.采用如权利要求1所述的一种油管接头螺纹密封性能动态测试装置的测试方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、两根油管试件(4)用接箍(5)连接后，中间放入芯杆(6)，松开油管夹持器(3)，调节垫台(2)在滑轨(1)上的距离，放入油管试件(4)，使得油管夹持器(3)对称地位于接箍(5)两边，再调节油管夹持器(3)固定油管试件(4)；

步骤二、将弹簧(25)套于油管试件(4)上，再进行油管试件(4)两端密封组件的安装，用螺栓(27)将弹簧(25)两端分别固紧于右挡板(24)、右端盖(11)；

步骤三、通过锥密封管接头(17)连接进气管(33)与左端盖(10)的通孔(16)；

步骤四、试压：关闭泄压阀(36)，打开增压阀(38)，然后开启增压泵(39)，向油管试件(4)内部环形空腔(14)施加一定内压后，停止增压，关闭增压泵(39)、增压阀(38)，观察检漏仪(40)，若一段时间内检测到泄露气体，则装置各部件的安装环节可能存在问题，导致了密封泄露，需找出泄露源并泄压后重新装配，再重复进行试压，直至不存在泄露问题；

步骤五、待完成上一步试压过程后，开始增压，同时观测压力表(34)，当达到试验预定内压值时，停止增压，关闭增压泵(39)、增压阀(38)；

步骤六、测量并记录弹簧(25)在空载条件下游标卡尺(26)的读数，并计算达到实验要求拉伸载荷所需的弹簧(25)的形变量；

步骤七、调节拉伸螺母(31)，同时观察游标卡尺(26)的读数，当游标卡尺(26)的前后读数差达到所需弹簧(25)的形变量时，停止加载；

步骤八、调节扰度测量仪(23)到达预定位置，下摁千斤顶(22)手柄，带动托杯(21)上升，使支撑滚轮(20)上升，为接箍(5)提供弯矩，同时观察扰度测量仪(23)读数，当达到试验预定弯矩值时，停止加载；

步骤九、调节支撑座(19)并固定，使激振器(18)的顶杆(41)与右端盖(11)外表面接触，设定激振器(18)输出实验要求的激振频率和激振力，驱动顶杆(41)向油管试样(4)施加动态激励；

步骤十、观察检漏仪(40)，如果检漏仪(40)检测到泄露气体，再采用肥皂水进一步确认是否是接箍(5)处发生了气体泄露；

步骤十一、若接箍(5)处发生了密封失效，停止测试，取下油管试件(4)。