閆志波， 續(xù)永剛， 田清華

（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院a.機(jī)電工程系；b.人事處，河北 石家莊 050081）

金屬軟管是工程機(jī)械中重要的連接構(gòu)件，它們由金屬波紋管、網(wǎng)套和接頭連接而成.適用于空氣、蒸氣、各種工業(yè)氣體、水、油類(lèi)、藥品等各類(lèi)液體的輸送和各種變位量大、動(dòng)作頻率高的配管系統(tǒng)中，對(duì)管系的往復(fù)運(yùn)動(dòng)、熱膨脹吸收、振動(dòng)吸收、配管的中心調(diào)整起著重要作用［1］.目前，國(guó)內(nèi)多采用手動(dòng)方式進(jìn)行金屬軟管耐壓試驗(yàn).手動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的壓力和時(shí)間參數(shù)由人工控制，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，精度低，無(wú)試驗(yàn)記錄，事后難以進(jìn)行質(zhì)量追溯［2］.而研究金屬軟管的批量試壓裝置有助于解決手動(dòng)試壓勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低等問(wèn)題.

1 金屬軟管的耐壓試驗(yàn)

金屬軟管出廠(chǎng)前均需要進(jìn)行耐壓試驗(yàn).耐壓試驗(yàn)又稱(chēng)強(qiáng)度試驗(yàn)，屬于安全性能指標(biāo)試驗(yàn).通常可使用量程為1.5～4倍試驗(yàn)壓力的壓力表，或等同功效的壓力測(cè)試儀器進(jìn)行壓力檢測(cè).試驗(yàn)壓力為公稱(chēng)壓力的1.5倍.一般需要兩個(gè)步驟：一是風(fēng)壓試驗(yàn).將編織制動(dòng)金屬軟管總成置于水槽內(nèi)，緩慢通以一定壓力的空氣，保壓5min，金屬軟管須無(wú)漏泄、鼓包或破裂現(xiàn)象.二是水壓試驗(yàn).風(fēng)壓試驗(yàn)合格后，以預(yù)設(shè)的水壓進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn).試驗(yàn)時(shí)，將試件平直放置，一端安裝帶有排氣閥的堵頭，另一端和試壓泵出口管相連接，將水注入管內(nèi)，排凈空氣，關(guān)閉排氣閥，然后緩慢增加壓力至規(guī)定的試驗(yàn)壓力值，保壓5min后，檢查試樣狀況，觀(guān)察有無(wú)滲漏、鼓包等異常現(xiàn)象［3］.合格品不允許有滲漏、損壞等異常的失效形式出現(xiàn).

2 批量試壓裝置設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)

批量試壓裝置由鎖緊機(jī)構(gòu)、氣體泵、電氣控制柜、玻璃水槽和升降機(jī)構(gòu)組成，如圖1.在使用時(shí)，將一組金屬軟管用鎖緊機(jī)構(gòu)快速卡緊，將該鎖緊機(jī)構(gòu)懸掛并固定在框架上，用位于地面以下的升降機(jī)構(gòu)把透明玻璃水槽緩慢升起，直至鎖緊機(jī)構(gòu)連同金屬軟管一同浸沒(méi)在水中.

圖1 批量試壓裝置示意圖

2.2 原理

在金屬軟管中通入一定壓力的空氣，達(dá)到預(yù)設(shè)壓力后，保壓一定時(shí)間，目測(cè)玻璃水槽中的金屬軟管是否有漏氣、局部凸起或爆裂現(xiàn)象，出現(xiàn)上述現(xiàn)象即屬不合格品.每根軟管的一端與氣源連接，另一端與壓力傳感器連接，金屬軟管與壓力傳感器一一對(duì)應(yīng).壓力傳感器與計(jì)算機(jī)相連，利用計(jì)算機(jī)控制并實(shí)時(shí)顯示各軟管內(nèi)的壓力，同時(shí)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù).根據(jù)傳感器反饋壓力值甄別不合格品.金屬軟管分組試驗(yàn)時(shí)，每組金屬軟管可排成2列，每列可布置10～20根金屬軟管，即每次可同時(shí)試壓20～40根金屬軟管.

2.3 鎖緊機(jī)構(gòu)

軟管兩端接頭分別與氣源和壓力傳感器連接，裝卡時(shí)，把金屬軟管兩端的接頭頸部裝入鎖緊機(jī)構(gòu)壓板的卡槽內(nèi)，接通壓縮空氣，鎖緊機(jī)構(gòu)兩端的氣缸通過(guò)活塞桿拉動(dòng)壓板，進(jìn)而推動(dòng)金屬軟管兩端的連接螺母與錐形接頭自動(dòng)導(dǎo)正并壓緊，以橡膠墊密封，如圖2.

圖2 鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖

2.4 數(shù)據(jù)收集和軟管鑒別

利用安裝在鎖緊機(jī)構(gòu)側(cè)立柱上與軟管接頭連接的壓力傳感器，把每根軟管的壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上顯示并儲(chǔ)存.金屬軟管兩端卡緊后，接通氣源，壓力傳感器就與金屬軟管內(nèi)的壓縮空氣接通，其壓力信號(hào)反饋到計(jì)算機(jī)上顯示對(duì)應(yīng)的編號(hào)和壓力值，結(jié)合目測(cè)觀(guān)察水下金屬軟管是否漏氣，即可鑒別出不合格品.

3 試壓流程

根據(jù)金屬軟管規(guī)格的不同，選用與之配套的試壓裝置，分組進(jìn)行壓力試驗(yàn).利用計(jì)算機(jī)控制氣源壓力，并記錄顯示反饋數(shù)據(jù).根據(jù)目測(cè)和壓力傳感器反饋的壓力值自動(dòng)甄別不合格品.

（1）試驗(yàn)開(kāi)始前，先將一組金屬軟管兩端的接頭分別裝入鎖緊機(jī)構(gòu).

（2）升降機(jī)構(gòu)舉起玻璃水槽，使金屬軟管和鎖緊機(jī)構(gòu)整體浸入水面以下，然后開(kāi)啟壓縮氣體閥門(mén)，金屬軟管中通入預(yù)設(shè)壓力的空氣并保壓.

（3）透過(guò)玻璃觀(guān)察水槽內(nèi)的軟管是否出現(xiàn)漏氣、起鼓和爆裂等現(xiàn)象，判斷是否存在不合格品.

（4）壓力傳感器將對(duì)應(yīng)軟管的壓力信號(hào)傳至計(jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)顯示對(duì)應(yīng)軟管內(nèi)的壓力值，達(dá)到規(guī)定壓力后，保壓5min.根據(jù)電腦顯示壓力和目測(cè)水槽中是否有氣泡，記錄不合格軟管編號(hào)，并保存數(shù)據(jù).

（5）升降機(jī)構(gòu)復(fù)位，關(guān)閉氣體閥門(mén)，鎖緊機(jī)構(gòu)松開(kāi)，卸下金屬軟管，把合格品和不合格品分開(kāi)，準(zhǔn)備下一組試驗(yàn).

4 結(jié)束語(yǔ)

金屬軟管的批量試壓裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，自動(dòng)化程度較高，效率高，試壓精度高，便于觀(guān)察，方便記錄和儲(chǔ)存試驗(yàn)數(shù)據(jù).

［1］閆松，譚永華，陳建華.高壓金屬軟管應(yīng)力及參數(shù)敏感度分析［J］.火箭推進(jìn)，2012（39）：60－62.

［2］吳文慶，鄒旭宣，趙逸.燃?xì)庥镁哌B接用不銹鋼波紋軟管?chē)?guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較及淺析 ［J］.城市燃?xì)猓?013（7）：13－16.

［3］劉長(zhǎng)沙，劉燕.循環(huán)水泵金屬軟管失效案例分析及處理 ［J］.安裝，2012（10）：47－48.