塑料管材耐壓試驗用密封接頭設計研究范文

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摘要:本文設計了一種塑料管材耐壓試驗用密封堵頭，其特點為自由端密封，兩個密封接頭彼此不相連接。硬質塑料管材外表面采用自鎖緊機構，內表面采用壓緊機構達到密封效果，滿足了耐壓密封要求。

關鍵詞:管材;自鎖緊機構;壓緊機構

0引言

塑料管材以其優良的性能廣泛用于工業、建筑等領域，主要用于液體輸送，其內壓是檢測的重要指標之一。GB/T6111－2003《液體輸送用熱塑性塑料管材耐內壓試驗方法》中規定的A型結構為仲裁試驗結構，其特點為自由端密封方式，即兩端各自連接密封接頭，且彼此不相連接。該示意圖為法蘭式結構，管材外表面難以實現固定，易松脫;由于塑料管材同軸度引起的公差大、配合精度差、內表面密封性差等缺點。若采用塑料焊接密封，外表面固定穩定性差，裝置一次性使用。本文研究設計了一種塑料管材耐壓試驗用密封接頭，塑料材管外表面采用自鎖緊機構，內表面采用壓緊機構達到密封效果，滿足了耐壓密封要求。

1結構設計

1.1塑料管材的選擇

根據標準規定的要求，我們選擇了常用的硬質PVC塑料管材為水壓試驗管材。

1.2總體結構的設計

根據試驗密封要求，解決塑料管材外部的固定及內表面密封問題。設計結構由自鎖機構和密封機構組成。自鎖機構由瓣模、外模、拉桿等組成，密封機構由芯體、密封圈、壓環、進水管、蓋板連接等組成。自鎖機構安裝在塑料管材外部，通過相互連接實現自鎖緊。密封機構安裝在管材內部，采用壓緊式密封結構，自鎖機構與內部密封機構相連接。

(1)自鎖緊機構的設計自鎖緊機構由瓣模、外模、拉桿三個部分組成。瓣模結構采用了楔形結構，由于管材外形為圓形，因此設計為半圓形瓣模，安裝于管材外表面。外模采用了整體楔形結構，外模的作用在于對瓣模實施緊固的同時與拉桿相連接。外模對瓣模緊固時，瓣模受到外模垂直于斜面的正壓力，分力產生摩擦力，達到緊固管材的作用。瓣模的受力。瓣模斜度是自由端產生抱緊力的前提，當對瓣模施加軸向力時，瓣模斜度決定了瓣模內套對塑料管材外表面抱緊力的大小。瓣模斜度過小時，瓣模會自行滑脫，無法實現固定作用。而瓣模斜度的大小是實現瓣模緊固的決定因素。桿采用了矩形狀的L型結構，拉桿的作用在于對外模和蓋板實施連接緊固。

(2)密封機構的設計由于塑料管材內徑同軸度較大，造成了配合精度差。采用了金屬－橡膠組合結構對內表面進行密封，選擇了橡膠作為密封材料，對橡膠密封圈壓緊，從而使管材內表面達到密封效果。密封機構主要包括芯體、密封圈、壓環、進水管、蓋板連接等組成。芯體與管材內壁相配合，與進水管連接，安裝橡膠密封圈。根據要求設計了外部為臺階結構。壓環與芯體配合，其端面分別與拉桿及密封圈相接觸，主要作用是對密封圈產生擠壓。進水管主要作用是對管材進行注水，其次是對芯體和壓環的緊固。根據其要求，設計了外表面部分為螺紋結構，與芯體、蓋板相連接配合，中心為通孔結構。蓋板主要作用是與進水管和拉桿連接，是自鎖機構和密封機構的連接樞紐重要部件。設計為中心通孔，可與進水管連接;兩端為開放鍵槽，與拉桿連接。以達到外模自緊鎖的效果。

2總體結構

該水壓裝置由進水管、芯體、壓環、密封圈、瓣模、外模、拉桿、蓋板、螺母等組成，通過調整螺母，實現裝置密封。

3結語

該塑料管材水壓試驗裝置，安裝拆卸方便，結構合理，密封性好。試驗壓力2MPa不破壞，達到了GB/T6111－2003《液體輸送用熱塑性塑料管材耐內壓試驗方法》中規定的自由端水壓密封的要求。具備了該標準的試驗能力，提高了塑料管材水壓檢測能力，為管材水壓檢測接頭的設計提供了借鑒。

參考文獻：

［1］GB/T6111－2003《液體輸送用熱塑性塑料管材耐內壓試驗方法》.

［2］朱朝光等.塑料成型工藝與模具設計［M］.重慶:重慶大學出版社，2011.

［3］屈華昌.塑料成型工藝與模具設計［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［4］張維合.塑料成型模具設計使用手冊［M］.北京:化學工業出版社，2011.

作者:張吉雷 鄭會保 張永俠 單位:山東非金屬材料研究所