金属软管批量试压装置研究

闫志波， 续永刚， 田清华

（石家庄职业技术学院a.机电工程系；b.人事处，河北 石家庄 050081）

金属软管是工程机械中重要的连接构件，它们由金属波纹管、网套和接头连接而成.适用于空气、蒸气、各种工业气体、水、油类、药品等各类液体的输送和各种变位量大、动作频率高的配管系统中，对管系的往复运动、热膨胀吸收、振动吸收、配管的中心调整起着重要作用［1］.目前，国内多采用手动方式进行金属软管耐压试验.手动试验机的压力和时间参数由人工控制，劳动强度大，生产效率低，精度低，无试验记录，事后难以进行质量追溯［2］.而研究金属软管的批量试压装置有助于解决手动试压劳动强度大、效率低等问题.

1 金属软管的耐压试验

金属软管出厂前均需要进行耐压试验.耐压试验又称强度试验，属于安全性能指标试验.通常可使用量程为1.5～4倍试验压力的压力表，或等同功效的压力测试仪器进行压力检测.试验压力为公称压力的1.5倍.一般需要两个步骤：一是风压试验.将编织制动金属软管总成置于水槽内，缓慢通以一定压力的空气，保压5min，金属软管须无漏泄、鼓包或破裂现象.二是水压试验.风压试验合格后，以预设的水压进行强度试验.试验时，将试件平直放置，一端安装带有排气阀的堵头，另一端和试压泵出口管相连接，将水注入管内，排净空气，关闭排气阀，然后缓慢增加压力至规定的试验压力值，保压5min后，检查试样状况，观察有无渗漏、鼓包等异常现象［3］.合格品不允许有渗漏、损坏等异常的失效形式出现.

2 批量试压装置设计

2.1 结构

批量试压装置由锁紧机构、气体泵、电气控制柜、玻璃水槽和升降机构组成，如图1.在使用时，将一组金属软管用锁紧机构快速卡紧，将该锁紧机构悬挂并固定在框架上，用位于地面以下的升降机构把透明玻璃水槽缓慢升起，直至锁紧机构连同金属软管一同浸没在水中.

图1 批量试压装置示意图

2.2 原理

在金属软管中通入一定压力的空气，达到预设压力后，保压一定时间，目测玻璃水槽中的金属软管是否有漏气、局部凸起或爆裂现象，出现上述现象即属不合格品.每根软管的一端与气源连接，另一端与压力传感器连接，金属软管与压力传感器一一对应.压力传感器与计算机相连，利用计算机控制并实时显示各软管内的压力，同时记录试验数据.根据传感器反馈压力值甄别不合格品.金属软管分组试验时，每组金属软管可排成2列，每列可布置10～20根金属软管，即每次可同时试压20～40根金属软管.

2.3 锁紧机构

软管两端接头分别与气源和压力传感器连接，装卡时，把金属软管两端的接头颈部装入锁紧机构压板的卡槽内，接通压缩空气，锁紧机构两端的气缸通过活塞杆拉动压板，进而推动金属软管两端的连接螺母与锥形接头自动导正并压紧，以橡胶垫密封，如图2.

图2 锁紧机构示意图

2.4 数据收集和软管鉴别

利用安装在锁紧机构侧立柱上与软管接头连接的压力传感器，把每根软管的压力数据传输到电脑上显示并储存.金属软管两端卡紧后，接通气源，压力传感器就与金属软管内的压缩空气接通，其压力信号反馈到计算机上显示对应的编号和压力值，结合目测观察水下金属软管是否漏气，即可鉴别出不合格品.

3 试压流程

根据金属软管规格的不同，选用与之配套的试压装置，分组进行压力试验.利用计算机控制气源压力，并记录显示反馈数据.根据目测和压力传感器反馈的压力值自动甄别不合格品.

（1）试验开始前，先将一组金属软管两端的接头分别装入锁紧机构.

（2）升降机构举起玻璃水槽，使金属软管和锁紧机构整体浸入水面以下，然后开启压缩气体阀门，金属软管中通入预设压力的空气并保压.

（3）透过玻璃观察水槽内的软管是否出现漏气、起鼓和爆裂等现象，判断是否存在不合格品.

（4）压力传感器将对应软管的压力信号传至计算机，实时显示对应软管内的压力值，达到规定压力后，保压5min.根据电脑显示压力和目测水槽中是否有气泡，记录不合格软管编号，并保存数据.

（5）升降机构复位，关闭气体阀门，锁紧机构松开，卸下金属软管，把合格品和不合格品分开，准备下一组试验.

4 结束语

金属软管的批量试压装置结构简单合理，自动化程度较高，效率高，试压精度高，便于观察，方便记录和储存试验数据.

［1］闫松，谭永华，陈建华.高压金属软管应力及参数敏感度分析［J］.火箭推进，2012（39）：60－62.

［2］吴文庆，邹旭宣，赵逸.燃气用具连接用不锈钢波纹软管国内外相关标准比较及浅析 ［J］.城市燃气，2013（7）：13－16.

［3］刘长沙，刘燕.循环水泵金属软管失效案例分析及处理 ［J］.安装，2012（10）：47－48.