塑料管材耐压试验用密封接头设计研究范文

摘要:本文设计了一种塑料管材耐压试验用密封堵头，其特点为自由端密封，两个密封接头彼此不相连接。硬质塑料管材外表面采用自锁紧机构，内表面采用压紧机构达到密封效果，满足了耐压密封要求。

关键词:管材;自锁紧机构;压紧机构

0引言

塑料管材以其优良的性能广泛用于工业、建筑等领域，主要用于液体输送，其内压是检测的重要指标之一。GB/T6111－2003《液体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》中规定的A型结构为仲裁试验结构，其特点为自由端密封方式，即两端各自连接密封接头，且彼此不相连接。该示意图为法兰式结构，管材外表面难以实现固定，易松脱;由于塑料管材同轴度引起的公差大、配合精度差、内表面密封性差等缺点。若采用塑料焊接密封，外表面固定稳定性差，装置一次性使用。本文研究设计了一种塑料管材耐压试验用密封接头，塑料材管外表面采用自锁紧机构，内表面采用压紧机构达到密封效果，满足了耐压密封要求。

1结构设计

1.1塑料管材的选择

根据标准规定的要求，我们选择了常用的硬质PVC塑料管材为水压试验管材。

1.2总体结构的设计

根据试验密封要求，解决塑料管材外部的固定及内表面密封问题。设计结构由自锁机构和密封机构组成。自锁机构由瓣模、外模、拉杆等组成，密封机构由芯体、密封圈、压环、进水管、盖板连接等组成。自锁机构安装在塑料管材外部，通过相互连接实现自锁紧。密封机构安装在管材内部，采用压紧式密封结构，自锁机构与内部密封机构相连接。

(1)自锁紧机构的设计自锁紧机构由瓣模、外模、拉杆三个部分组成。瓣模结构采用了楔形结构，由于管材外形为圆形，因此设计为半圆形瓣模，安装于管材外表面。外模采用了整体楔形结构，外模的作用在于对瓣模实施紧固的同时与拉杆相连接。外模对瓣模紧固时，瓣模受到外模垂直于斜面的正压力，分力产生摩擦力，达到紧固管材的作用。瓣模的受力。瓣模斜度是自由端产生抱紧力的前提，当对瓣模施加轴向力时，瓣模斜度决定了瓣模内套对塑料管材外表面抱紧力的大小。瓣模斜度过小时，瓣模会自行滑脱，无法实现固定作用。而瓣模斜度的大小是实现瓣模紧固的决定因素。杆采用了矩形状的L型结构，拉杆的作用在于对外模和盖板实施连接紧固。

(2)密封机构的设计由于塑料管材内径同轴度较大，造成了配合精度差。采用了金属－橡胶组合结构对内表面进行密封，选择了橡胶作为密封材料，对橡胶密封圈压紧，从而使管材内表面达到密封效果。密封机构主要包括芯体、密封圈、压环、进水管、盖板连接等组成。芯体与管材内壁相配合，与进水管连接，安装橡胶密封圈。根据要求设计了外部为台阶结构。压环与芯体配合，其端面分别与拉杆及密封圈相接触，主要作用是对密封圈产生挤压。进水管主要作用是对管材进行注水，其次是对芯体和压环的紧固。根据其要求，设计了外表面部分为螺纹结构，与芯体、盖板相连接配合，中心为通孔结构。盖板主要作用是与进水管和拉杆连接，是自锁机构和密封机构的连接枢纽重要部件。设计为中心通孔，可与进水管连接;两端为开放键槽，与拉杆连接。以达到外模自紧锁的效果。

2总体结构

该水压装置由进水管、芯体、压环、密封圈、瓣模、外模、拉杆、盖板、螺母等组成，通过调整螺母，实现装置密封。

3结语

该塑料管材水压试验装置，安装拆卸方便，结构合理，密封性好。试验压力2MPa不破坏，达到了GB/T6111－2003《液体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》中规定的自由端水压密封的要求。具备了该标准的试验能力，提高了塑料管材水压检测能力，为管材水压检测接头的设计提供了借鉴。

参考文献：

［1］GB/T6111－2003《液体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》.

［2］朱朝光等.塑料成型工艺与模具设计［M］.重庆:重庆大学出版社，2011.

［3］屈华昌.塑料成型工艺与模具设计［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［4］张维合.塑料成型模具设计使用手册［M］.北京:化学工业出版社，2011.

作者:张吉雷 郑会保 张永侠 单位:山东非金属材料研究所