一种大口径球墨铸管接口密封和顶推综合试验装置

技术领域

本发明属于机械设备领域，具体的涉及一种大口径球墨铸管接口密封和顶推综合试验装置。

背景技术

随着球墨铸铁管新接口的不断研发，其对配套型式试验装置提出了新的要求。如文献《具有自锚接口的承插式金属顶管》CN201710180592.3提及的自锚式顶管产品，除了进行常规的接口密封试验外，还需进行抗拔脱和顶推型式试验。现有技术已无法满足这种要求，如文献《一种管体接口密封和液压循环的综合试验装置》CN201310203270.8所示。

现有大口径试验装置采用人工倒链方式安装球铁管试验接口，劳动强度大，效率低，加之多种试验相结合，这给安装及试验带来了很大麻烦。

自锚接口的抗拔脱试验，一般采用管子轴线在垂直面内的下偏转的一点下压方式。这种方式下压点受力大，容易失效，造成试验失败。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，采用试验时增加水压机环节，可以一次安装、满足自锚接口非偏转状态及偏转状态时的两种试验要求的大口径球墨铸管接口密封和顶推综合试验装置。

本发明采用的技术方案为：一种大口径球墨铸管接口密封和顶推综合试验装置，包括试验管段，所述试验管段位于长方形基坑内，所述基坑一端侧壁上固定有顶推液压缸，所述顶推液压缸推动密封管件将试验管段密封。

进一步地，所述密封管件包括承口密封管件和插口密封管件，所述承口密封管件与试验管段承口密封连接，所述插口密封管件与试验管段插口密封连接。

进一步地，所述承口密封管件包括固定球座、承口活动球座和铸管承堵，所述固定球座底面固定在基坑侧壁上，所述固定球座球面与活动球座凹面相契合，所述铸管承堵一端与承口活动球座底面相贴合、另一端与试验管段承口相插接。

进一步地，所述插口密封管件包括铸管插堵、水压机承堵、水压机插堵、插口活动球座和油缸固定球座，所述铸管插堵插接在试验管段插口上，所述水压机承堵垂直面与铸管插堵相贴合，所述水压机插堵与水压机承堵凸面相插接，所述水压机插堵底面与插口活动球座底面相贴合，所述插口活动球座凹面与油缸固定球座凸面相契合。

进一步地，所述油缸固定球座中心设有顶柱，所述顶柱与底面连接处设有凹孔，所述顶推液压缸的活塞杆顶端位于凹孔内。

进一步地，所述顶推液压缸伸缩端卡合有U型挡块，对活塞杆起到稳定作用；所述水压机承堵和水压机插堵连接处底部设有固定底座，用于支撑水压机承堵和水压机插堵。

进一步地，所述试验管段包括至少两个球墨铸管，其中一个所述球墨铸管的插口插接在另一个球墨铸管的承口内，所述球墨铸管插接处设有型式试验胶圈；所述试验管段两端及球墨铸管插接处底部均设有调整底座。

进一步地，所述铸管承堵底面上下两端及水压机插堵底面上下两端均固定有挡爪；所述铸管承堵和试验管段插口连接处设有密封胶圈A，所述水压机承堵与水压机插堵连接处设有密封胶圈B。

进一步地，所述试验管段上方设有下压装置，所述下压装置包括支架、下压气缸和下压弧形板，所述支架两端固定在基坑侧壁上，下压油缸垂直固定在试验管段的上方的支架上，所述下压弧形板固定在下压油缸的活塞杆末端。

进一步地，所述调整底座包括调节装置、调整块和安装底座，所述调节装置为左右对称的两个，所述安装底座固定于调整块上表面，所述调节装置包括顶丝安装座、顶丝、斜滑块和压板，所述顶丝安装底座和压板分别固定在安装底座上，所述斜滑块底部与压板滑动连接，所述顶丝一端与斜滑块侧壁固定连接、另一端固定在顶丝安装座上。

本发明获得的有益效果为：本发明采用便于型式试验接口的安装，增加了水压机环节，可以一次安装，满足两种试验要求；细节上，采用球面结构+顶丝调节结构，自锚接口的抗拔脱试验采用管子轴线在垂直面内的上偏转的两点下压方式；进行增加自锚接口试验时，采用中间支撑+两侧下压试验方式，可以有效减小，下压油缸的受力，防止试验管段角度变化，提高试验成功率。本发明安装更加简便、测试准确度高，有利于减少劳动强度。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明左视结构示意图；

图4为本发明自锚接口偏转密封试验示意图；

图5为本发明调整底座结构示意图；

其中，1代表固定球座、2代表承口活动球座、3代表挡爪、4代表铸管承堵、5代表密封胶圈A、6代表基坑、7代表下压油缸、8代表支架、9代表型式试验胶圈、10代表试验管段、11代表调整底座、12代表铸管插堵、13代表水压机承堵、14代表密封胶圈B、15代表固定底座、16代表水压机插堵、17代表油缸固定球座、18代表U型挡块、19代表顶推液压缸、20代表插口活动球座、21代表下压弧形板、111代表顶丝安装座、112代表顶丝、113代表斜滑块、114代表压板、115代表安装底座、116代表调整块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-4所示，一种大口径球墨铸管接口密封和顶推综合试验装置，其特征在于：包括试验管段10，所述试验管段10位于长方形基坑6内，所述基坑6一端侧壁上固定有顶推液压缸19，所述顶推液压缸19推动密封管件将试验管段10密封。所述密封管件包括承口密封管件和插口密封管件，所述承口密封管件与试验管段承口密封连接，所述插口密封管件与试验管段插口密封连接。所述承口密封管件包括固定球座1、承口活动球座2和铸管承堵4，所述固定球座1底面固定在基坑6侧壁上，所述固定球座1球面与承口活动球座2凹面相契合，所述铸管承堵4一端与承口活动球座2底面相贴合、另一端与试验管段承口相插接。所述插口密封管件包括铸管插堵12、水压机承堵13、水压机插堵16、插口活动球座20和油缸固定球座17，所述铸管插堵12插接在试验管段插口上，所述水压机承堵13垂直面与铸管插堵12相贴合，所述水压机插堵16与水压机承堵13凸面相插接，所述水压机插堵16底面与插口活动球座20底面相贴合，所述插口活动球座20凹面与油缸固定球座17凸面相契合。所述油缸固定球座17中心设有顶柱，所述顶柱与底面连接处设有凹孔，所述顶推液压缸19的活塞杆顶端位于凹孔内；所述水压机承堵13和水压机插堵16内部均设有加强筋。所述顶推液压缸19伸缩端卡合有U型挡块18，对活塞杆起到稳定作用；所述水压机承堵13和水压机插堵16连接处底部设有固定底座15，用于支撑水压机承堵13和水压机插堵16。所述试验管段10包括至少两个球墨铸管，其中一个所述球墨铸管的插口插接在另一个球墨铸管的承口内，所述球墨铸管插接处设有型式试验胶圈9；所述试验管段10两端及球墨铸管插接处底部均设有调整底座11。所述铸管承堵4底面上下两端及水压机插堵16底面上下两端均固定有挡爪3；所述铸管承堵4和试验管段插口连接处设有密封胶圈A5，所述水压机承堵13与水压机插堵16连接处设有密封胶圈B14。所述试验管段10上方设有下压装置，所述下压装置包括支架8、下压油缸7和下压弧形板21，所述支架8两端固定在基坑6侧壁上，下压油缸7垂直固定在试验管段10的上方的支架8上，所述下压弧形板21固定在下压油缸7的活塞杆末端。

如图5所示，所述调整底座11包括调节装置、调整块116和安装底座115，所述调节装置为左右对称的两个，所述安装底座115固定于调整块116上表面，所述调节装置包括顶丝安装座111、顶丝112、斜滑块113和压板114，所述顶丝安装底座111和压板114分别固定在安装底座115上，所述斜滑块113底部与压板114滑动连接，所述顶丝112一端与斜滑块113侧壁固定连接、另一端固定在顶丝安装座111上。

具体实施时：首先将调整底座11、试验管段10、铸管承堵4及插口密封管件放入长方形基坑6内，插口密封管件放置在固定座15上；采用U型挡块18放于顶推液压缸19和铸管插堵12之间，对活塞杆起到稳定作用；顶推液压缸19顶推油缸固定球座17中心顶柱与底面连接处的凹孔，依次推动插口密封管件、试验管段10等，实现整个试验装置的安装。

进行接口密封型式试验时，向试验管段10中充水、升压；进行顶推试验时，向水压机承堵和水压机插堵中充水、升压，形成试验的顶推力。如图4所示，旋拧顶丝112调整斜滑块113位置，实现管道接口的偏转。增加或减少调整块116的高度，可以满足不同规格试验管段10型式试验的要求。