专利名称：一种用于外壳高压测试的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型一般地涉及高压测试领域，尤其涉及一种用于外壳高压测试的装置。
背景技术：
在石油行业里，石油仪器常常要面对高温高压的环境。高压环境不只是外部压力，仪器内部也会面临高压，于是仪器的内部承压能力也成为石油仪器研发中必须考虑的问题。传统的玻璃钢外壳内部压力测试方法是在密闭的玻璃钢容器中注满水或者油(例如硅油)，然后通过泵(水泵或者油泵，手动或者电动)向容器中压入水或者油，进而加压到目标压力。水和油都有一定的压缩性，因此在高压状态下水和油会积聚能量，这就增加了仪器使用的危险性。为降低水或者油的能量积聚，在压力测试的过程中常常会用相应的填充物(弹性模量较大的材料)填充液体空间。这种测试方法在操作起来显然是非常繁琐的，而填充物无法充分地填满压力空间，安全性能也无法得到很好地保证。
实用新型内容本实用新型提供了一种操作简单、安全可靠的内部压力测试装置，用来测试仪器外壳的内部承压性能。此装置具有操作简单，安全性高的特点。本实用新型的技术方案是1、选一根直径略小于外壳的芯轴，芯轴为空心，两端内壁加工出密封面；2、芯轴的一端和一个堵头用销子连接，堵头有密封面，与芯轴内壁的密封面形成密封。堵头还有另一个密封面，与外壳的密封面形成密封；3、芯轴的另一端与一个连接柱用销子连接，连接柱的一端有密封面，与芯轴内壁的密封面形成密封；4、连接柱的另一端和一个堵头通过螺纹连接，堵头有密封面，与外壳的密封面形成密封；5、两端的堵头，一个堵头开有进液口，一个开有排气口，进液口有专门的接头与高压泵的水管连接，排气口设计有专门的堵头进行密封。根据本实用新型，提供一种用于外壳高压测试的装置，其由芯轴、第一堵头和第二堵头组成，所述第一堵头和第二堵头分别具有进液口和排气口，所述排气口在进液完成时由排气口堵头密封，其特征在于，芯轴的两端分别与第一堵头和第二堵头连接从而在所述芯轴、所述第一堵头和第二堵头以及待测外壳之间形成用于对所述外壳进行高压测试的密闭腔体。优选地，所述芯轴具有略小于所述外壳内径的直径。优选地，所述芯轴的表面加工有多个扶正结构和槽。优选地，所述芯轴为空心。优选地，所述芯轴的一端通过连接柱与所述第一堵头连接，所述芯轴的另一端通过第二销与所述第二堵头连接。优选地，所述芯轴的一端通过第一销与连接柱的一端连接并且所述连接柱的另一端与所述第一堵头连接。[0012]优选地，所述连接柱的另一端与所述第一堵头通过所述螺纹连接以使所述芯轴和所述外壳的结合和密封简便。优选地，所述第一销和所述第二销与所述芯轴形成过盈配合。优选地，所述待测外壳和所述芯轴为玻璃钢制成。综上所述，在本实用新型中，空心芯轴与连接柱和堵头形成一个填充体，而两端的堵头又与待测外壳形成了密封的腔体。对于外壳的充分填充使得测试中腔体内只有很少量的液体，进而使得压缩的液体积聚极少的能量，也就降低了测试的危险性。排气口的存在又使得注液时腔体内的空气变得很少，也起到了降低危险性的作用。整个结构加工相对简单，在操作过程中也没有繁琐的步骤，能够显著地提高外壳高压测试的效率。本实用新型的其他示例性实施例从下文提供的详细说明显而易见。应当理解的是，所述详细说明和具体示例虽然公开了本实用新型的示例性实施例，但是仅仅用于说明目的而不旨在限制本实用新型的范围。
应该理解，在此示出的附图仅为示例性的并且附图中的各个部件不一定按比例示出。在附图中图1是根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置的正视图。图2是图1所示外壳高压测试装置的剖视图。图3是图1所示外壳高压测试装置的垂直于图2所示剖面的剖视图。图4是根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置中芯轴表面的槽的示意图。图5是根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置中芯轴表面的扶正结构的示意图。图6是根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置中与芯轴一端连接的堵头的正视图。图7是图6所示堵头的剖视图。图8是根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置中与芯轴另一端连接的堵头的正视图。图9是图8所示堵头的剖视图。图10是根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置中用于连接芯轴和堵头的连接柱的正视图。图11是图10所示连接柱的剖视图。
具体实施方式
现在参考附图并借助实施例对本实用新型进行详细描述。应该理解，在此所进行的描述仅是示例性的，因此不对本实用新型的范围进行限制。参考附图，图1-图3示出了根据本实用新型一个实施例的外壳高压测试装置。该高压测试装置包括芯轴11、堵头12和14、连接柱13，进液口(未示出)、进液口接口 15、排气口(未示出)、排气口堵头16。[0031]在该实施例中，从图2的剖视图可以看到，芯轴11与待测外壳19具有较紧密的配合，因此在芯轴11、堵头12和14以及外壳之间形成了一个密闭的腔体。可以通过向该腔体注入液体来对待测外壳19加压而测试其的内部承压性能。在该高压测试装置的实施例中，芯轴11为空心并且其直径略小于待测外壳19的内径以便插入待测外壳19中与待测外壳19形成腔体。由于芯轴11在待测外壳19内占用了待测外壳19的大部分空间，所以形成的腔体很小并且因此该腔体能够容纳的液体很少，进而使液体积聚的能量极�。佣档土烁哐共馐砸蛭勰芰恳鸬奈Ｏ招浴Ｎ嗽谛局�11与待测外壳19之间形成密闭腔体，必须使用堵头等部件进行密封。为了保证密封效果，将芯轴两端的内壁加工为密封面。优选地，可以在芯轴11的表面上加工出多个扶正结构21和槽22以便使芯轴可以在外壳19中借助这些结构和槽保持自己的定位。参见图2，其中，芯轴11的一端可以通过销18与堵头14进行连接。优选地，销18可以采用17-4PH高强度不锈钢材料，堵头14可以采用304不锈钢材料。堵头14的前端可以具有如图9所示的密封槽41，其通过密封圈与芯轴11的内壁形成密封。堵头14的后端可以开有如图9所示的密封槽42，其使用密封圈与外壳19的密封面形成密封。堵头14上可以开有如图9所示的排气口 43以便在密闭腔体注入液体时排出空气。在注液完成时，需将该排气口 43密封以便在内部形成密闭腔体，因此设计有专门的排气口堵头16与密封圈配合进行密封。优选地，排气口堵头16可以为TC4钛合金材料。芯轴11的另一端可以通过连接柱13与另一堵头12连接。在一个实施例中，芯轴11的另一端可以通过与销18相同的销17与连接柱13的一端连接，连接柱13的另一端再与另一堵头12连接从而将芯轴11与堵头12连接起来。在一个实施例中，连接柱13的另一端可以通过如图11所示的螺纹52与堵头12的如图7所示的内螺纹33连接。使用螺纹进行连接在后续安装过程中将便于芯轴11与外壳19的结合和密封。其中，上述销17和18可以与芯轴11形成过盈配合，这样在无特殊情况下不必将销17和18从芯轴11上拆卸下来，从而使它们形成一个整体。优选地，连接柱13可以采用铝青铜材料。连接柱13的里端可以开有密封槽51，如图11所示，其通过密封圈与芯轴11内壁的密封面形成密封。优选地，堵头12可以采用304不锈钢材料。在一个实施例中，堵头12可以加工有如图7所示的密封槽31，其通过密封圈与外壳19的密封面形成密封。堵头12开有进液口 32，如图7所示，并设计有专门的进液口接头15。在进液时，该接头15与压力泵的高压管进行连接从而诸如液体。优选地，进液口接头15可以优选TC4钛合金材料。在石油行业中，一般的石油仪器外壳均可以由玻璃钢制成，在对这些外壳进行上述测试时，也可以选取玻璃钢来制造芯轴11。参考图4和图5，它们示出了一个实施例中芯轴11表面上加工出的多个槽22和扶正结构21。从图4芯轴11的剖视图可以看出，在芯轴11的表面上加工出槽22来配合扶正结构21。这些扶正结构和槽可以使芯轴11在压力测试过程保证液体能够顺畅地流动，从而使得液体尽量充满压力空间，进而增加测试的安全性。参考图6和图7，图6和图7示出了一个实施例中堵头12的详细结构。结合图7的剖视图从图6的正视图可以看到，在堵头12的右侧开有密封槽31，其可以通过密封圈与外壳19的密封面形成密封。从图7的剖视图可以看到，堵头12的内部具有内螺纹33，该内螺纹33可以与连接柱的外螺纹52 (如图11所示)螺纹连接。从剖视图中还可以看到，堵头12具有进液口 32，压力泵通过高压管与该进液口 32连接以便向腔体内注入液体。参考图8和图9，图8和图9示出了一个实施例中堵头14的详细结构。结合图9的剖视图从图8的正视图可以看到，堵头14的外部的左端和右端分别开有密封槽41和42。密封槽41可以通过密封圈与芯轴11的内部形成密封，并且密封槽42可以通过密封圈与外壳19的密封面形成密封。从图9的剖视图可以看到，该堵头14具有排气口 43，该排气口43用于在注液期间排出空气。在注液完成时，需要用排气口堵头16将其密封以使内部形成密闭腔体。参考图10和图11，图10和图11示出了一个实施例中的连接柱13的详细结构。结合图11的剖视图从图10的正视图可以看到，该连接柱13左端开有外螺纹52并且右端开有密封槽51。外螺纹52在连接时可以与堵头12的内螺纹33进行连接，并且密封槽51可以通过密封圈与芯轴11内部的密封面形成密封。在进行高压测试前，需要将上述部件进行使用前装配。首先，给所有的密封槽装上相应型号的密封圈。然后，将芯轴11与连接柱13通过销子17进行装配，从此成为一体，一般不做拆卸。接着，将芯轴11与堵头14通过销子18进行装配，从此成为一体，一般也不做拆卸。至此，使用前的装配完成。在上述装配完成后，为了对外壳进行高压测试，需要执行如下步骤首先，将装配好的芯轴11穿过外壳19，穿过的方向如图2所示。连接柱13—端先进入外壳19直到堵头14的密封圈与外壳19接触为止。此时，按照设计尺寸，连接柱13的外螺纹52能够伸出外壳19。然后，将利用堵头12的内螺纹33与连接柱13的外螺纹将堵头12螺纹连接到连接柱13。在该连接的过程中，堵头14的密封圈和堵头12的密封圈同时被螺纹的进给力带入外壳19中。很明显，这种螺纹连接方式使得密封相当简便。随后，转动外壳19，使得堵头14的排气口 43位于竖直的最高位置。接着，把进液口接头15与高压泵水管连接好，拧入堵头12中。然后注液，在注液过程中，密切观察排气口 43。待排气口 43有液体流出时，停止注液。安装上排气口堵头16密封住排气口 43。此时即可进行规定压强的高压测试。优选地，出于方便的原因，注入的液体可以是水。综上所述，本实用新型已经描述了某些优选实施例及其变型。本领域技术人员在阅读和理解说明书以后可以想到其它变型和变化。因而，本实用新型并不限于作为用于实施本实用新型的最佳模式公开的具体实施例，本实用新型将包括落入权利要求范围内的所有实施例。
权利要求1.一种用于外壳高压测试的装置，其由芯轴、第一堵头和第二堵头组成，所述第一堵头和第二堵头分别具有进液口和排气口，所述排气口在进液完成时由排气口堵头密封，其特征在于，芯轴的两端分别与第一堵头和第二堵头连接从而在所述芯轴、所述第一堵头和第二堵头以及待测外壳之间形成用于对所述外壳进行高压测试的密闭腔体。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述芯轴具有略小于所述外壳内径的直径。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述芯轴的表面加工有多个扶正结构和槽。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述芯轴为空心。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述芯轴的一端通过连接柱与所述第一堵头连接，所述芯轴的另一端通过第二销与所述第二堵头连接。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述芯轴的一端通过第一销与连接柱的一端连接并且所述连接柱的另一端与所述第一堵头连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述连接柱的另一端与所述第一堵头通过所述螺纹连接以使所述芯轴和所述外壳的结合和密封简便。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一销和所述第二销与所述芯轴形成过盈配合。
9.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述待测外壳和所述芯轴为玻璃钢制成。
专利摘要本实用新型涉及一种用于外壳高压测试的装置。所述装置由芯轴、第一堵头和第二堵头组成，所述第一堵头和第二堵头分别具有进液口和排气口，所述排气口在进液完成时由排气口堵头密封，其特征在于，芯轴的两端分别与第一堵头和第二堵头连接从而在所述芯轴、所述第一堵头和第二堵头以及待测外壳之间形成用于对所述外壳进行高压测试的密闭腔体。
文档编号G01N3/12GK202853982SQ20122030385
公开日2013年4月3日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者谢昱北, 刘鹏, 姚春明, 黄涛 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司
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