一种气密测试装置及方法与流程

allin2025-04-25  9


本发明属于机械加工试验领域,具体涉及一种气密测试装置及方法。


背景技术:

1、在船舶、航海等领域,电池模块的应用十分广泛,其往往是由锂电池以及电池模块外壳体组成动力单元,是一种能够为船舶提供电源动力的器件,而电池模块外壳体主要为锂电池模块提供防护,由于重量及成本方面因素,其一般采用铝合金制作,并在其上镶嵌有水冷管路,以应对火灾等极限情况。

2、影响锂电池模块产品安全性能的因素较多,其中最为重要的因素为电池模块外壳体的密封性与寿命。箱体外形及箱内尺寸及重量都有严格要求,且水冷流道焊接成形后还需要镶嵌到铝制电池箱体对应凹槽中,镶嵌过程中需要将铜管压平变形至不突出箱体表面。由于结构尺寸及重量的限制,对铝制电池箱体密封性提出了较高的要求。

3、目前的整体铸造及锻造工艺技术难以保证产品的设计要求,主要原因就是电池模块外壳体重量要求导致其存在多处薄壁位置,存在铸造或锻造后部分位置无法机械加工及机械加工成本提升问题。同时,水冷流道采用纯铜材质不进行表面处理可满足使用寿命大于8年的要求,而采用其它材质则需进行表面处理(镀镍等),目前技术不能保证管路内部表面处理层完全覆盖冷却水接触的所有位置,导致其不能满足使用寿命大于8年的要求,且由于表面处理时采用的酸、碱液表面处理完成后不能完全清除,实际使用寿命反而比不进行表面处理短。

4、目前仅有铝制电池箱体+铜制水冷流道镶嵌的方式满足产品设计要求。然而,由于铝制电池箱体及铝制水冷流道均为焊接成型,存在多处焊缝,容易发生泄漏情况导致产品报废。且铝制电池箱体焊接成形一面为开口状,用于组装锂电池模块后,再将盖板激光封焊成永久固定产品,而组装锂电池模块前,铝制电池箱体开口面无法固定工装板进行密封性能检测。


技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种,本发明提供了一种气密测试装置及方法,通过设置可稳定密封开口箱体的密封板,有效实现了开口箱体的密封装夹,避免了气密试验过程中装置密封性发生泄露,确保了气密试验的顺利进行。

2、为实现上述目的,本发明一方面提供一种气密测试装置一种气密测试装置,用于对箱体气密性进行测试,包括底板、顶板、连接组件、气嘴组件和第一密封件;所述第一密封件抵接于所述底板顶部,所述箱体包括开口面,所述开口面与所述第一密封件抵接,所述顶板与背离所述开口面的一面抵接,所述箱体置于所述第一密封件与所述顶板之间;

3、所述连接组件包括连接件和固定件,所述顶板对应所述连接件开设有第一连接孔,所述连接件能够从所述第一连接孔中穿过并被所述固定件固定,所述底板对应所述连接件开设有第二连接孔和与所述第二连接孔连通的限位槽,所述限位槽设置于背离连接所述第一密封件的一端,所述第一密封件对应所述连接件开设有第三连接孔,所述连接件能够穿过所述限位槽、所述第二连接孔和所述第三连接孔使得所述第一密封件与所述底板连接并被所述固定件固定,所述连接件至少部分能够被容置于所述限位槽内;

4、所述气嘴组件包括连接气管,所述连接气管与所述箱体连通。

5、作为本发明的进一步改进,还包括第二密封件,所述箱体上开设有第一通气孔,所述第二密封件用于密封所述第一通气孔。

6、作为本发明的进一步改进,所述气嘴组件还包括第三密封件和紧固件,所述第三密封件围绕所述连接气管设置,所述紧固件将所述第三密封件与所述箱体固定连接。

7、作为本发明的进一步改进,所述连接件一端设置有限位部,所述限位槽对应所述限位部设置,所述限位部至少部分能够被容置在所述限位槽内并被限位。

8、作为本发明的进一步改进,所述限位槽的深度不大于所述限位部的厚度。

9、作为本发明的进一步改进,还包括第四密封件,所述第一密封件上开设有第二通气孔,所述底板对应所述第二通气孔开设有第三通气孔,所述第四密封件用于密封所述第二通气孔和所述第三通气孔。

10、作为本发明的进一步改进,所述底板、所述顶板、所述第一密封件与所述连接组件同轴设置。

11、作为本发明的进一步改进,所述第一密封件厚度≥5mm。

12、作为本发明的进一步改进,所述顶板上开设有排气孔,所述排气孔位于所述顶板中心。

13、本发明另一方面提供一种气密测试方法,使用如上所述的气密测试装置来实现,包括如下步骤:

14、(1)将所述连接件穿过所述第二连接孔并使得所述连接件至少部分置于所述限位槽内与所述底板连接,将所述第一密封件上的第三连接孔穿过所述连接件后使所述第一密封件表面与所述底板顶面贴合,并使用所述固定件固定所述连接件;

15、(2)对所述箱体上的第一通气孔进行密封,并留有一个第一通气孔用于连接所述气嘴组件;

16、(3)将封堵好的所述箱体的开口面朝向所述底板放置于所述第一密封件上;

17、(4)使所述连接件穿过所述顶板后使用所述固定件紧固压实,组装所述顶板时可在所述箱体与所述顶板之间增加一橡胶垫以防止划伤及压伤所述箱体;

18、(5)将所述气嘴组件用螺钉连接在所述箱体预留的一个第一通孔处,使所述气嘴组件连接压缩空气或气瓶减压达到测试压力的气管上,将所述气密测试装置完全浸入水中,其中可用一重物压制防止所述气密测试装置上浮,接通气密测试所需压力气体,完成气密测试,测试过程中还可翻转装置逐面观测再次确认是否有泄露。

19、上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

20、总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有的有益效果包括:

21、(1)本发明的气密测试装置,其通过设置由顶板、底板、第一密封件和连接组件组成的框型装夹机构,在底板上依次开设限位槽和连接孔,使得连接件可对应嵌入限位槽中并用固定件找正顶板对应连接孔后紧固成基座,并以箱体的开口面贴紧密封板,再以顶板对应连接孔穿过连接件实现箱体的装夹,有效实现了箱体的密封装夹,避免了箱体的开口端在密封试验过程中发生泄漏,提升了开口箱体的气密测试效率。

22、(2)本发明的气密测试装置,其通过设置由底板、第一密封件和连接组件组成的基座,有效实现了箱体在基座上的压紧密封,限位槽的设置形式简单,操作便捷,稳定性好,可靠性高,配合固定件的紧固充分保证了顶板装夹的便捷高效性,减少了增加垫圈,紧固时防止连接件转动等操作。

23、(3)本发明的气密测试装置,其通过设置第二密封件,避免了箱体上第一通气孔的密封泄露,简化了箱体密封过程,提升了气密试验的效率。其通过将顶板设置为可与连接组件快速拆装的形式,可实现需试验箱体的快速更换,提升了箱体气密试验的兼容性和适用范围,降低气密试验成本。

24、(4)本发明的开口箱体的气密测试方法,其气密是在已完成开口面平面加工后进行,箱体上如有可利用第一通气孔用于进气,可在该第一通气孔位置连接气嘴组件。如无利用第一通气孔用于进气,可在底板、第一密封件上开设第二通气孔和第三通气孔,并在底板上第二通气孔处连接气嘴组件,提升了箱体气密试验的适用性及稳定性。并在试验过程中顶板可用于人员操作抬进及抬出水池,连接组件可用于在试验过程中对箱体进行翻转操作以观测气密情况。

25、(5)本发明中的气密测试装置及方法,其装夹机构的结构紧凑,操作便捷,箱体的密封的装夹方法和气密试验方法简单,可直接用于完成开口面加工的箱体密封性测试,开口箱体密封装夹的稳定性高,不易在测试过程中发生泄露(如偶有泄露,可紧固该位置对应设置的固定件),提升了开口箱体气密试验的试验效率,避免了传统气密测试过程中可能出现的密封不良或者翻转不易,减少了开口箱体的变形和损坏,具有较好的使用价值和应用前景。


技术特征:

1.一种气密测试装置,用于对箱体气密性进行测试,其特征在于,包括底板、顶板、连接组件、气嘴组件和第一密封件;所述第一密封件抵接于所述底板顶部,所述箱体包括开口面,所述开口面与所述第一密封件抵接,所述顶板与背离所述开口面的一面抵接,所述箱体置于所述第一密封件与所述顶板之间;

2.根据权利要求1所述的气密测试装置,其特征在于,还包括第二密封件,所述箱体上开设有第一通气孔,所述第二密封件用于密封所述第一通气孔。

3.根据权利要求2所述的气密测试装置,其特征在于,所述气嘴组件还包括第三密封件和紧固件,所述第三密封件围绕所述连接气管设置,所述紧固件将所述第三密封件与所述箱体固定连接。

4.根据权利要求1所述的气密测试装置,其特征在于,所述连接件一端设置有限位部,所述限位槽对应所述限位部设置,所述限位部至少部分能够被容置在所述限位槽内并被限位。

5.根据权利要求4所述的气密测试装置,其特征在于,所述限位槽的深度不大于所述限位部的厚度。

6.根据权利要求1所述的气密测试装置,其特征在于,还包括第四密封件,所述第一密封件上开设有第二通气孔,所述底板对应所述第二通气孔开设有第三通气孔,所述第四密封件用于密封所述第二通气孔和所述第三通气孔。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的气密测试装置,其特征在于,所述底板、所述顶板、所述第一密封件与所述连接组件同轴设置。

8.根据权利要求1~6中任一项所述的气密测试装置,其特征在于,所述第一密封件厚度≥5mm。

9.根据权利要求1~6中任一项所述的气密测试装置,其特征在于,所述顶板上开设有排气孔,所述排气孔位于所述顶板中心。

10.一种气密测试方法,使用如权利要求1~9中任一项所述的气密测试装置来实现,其特征在于,包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了一种气密测试装置及方法,属于机械加工试验领域,气密测试装置包括底板、顶板、连接组件、气嘴组件和第一密封件。第一密封件抵接于底板顶部,箱体包括开口面,开口面与第一密封件抵接。连接组件包括连接件和固定件,顶板对应连接件开设有第一连接孔,连接件从第一连接孔中穿过并被固定件固定,底板对应连接件开设有第二连接孔和与第二连接孔连通的限位槽,第一密封件对应连接件开设有第三连接孔,连接件穿过限位槽、第二连接孔和第三连接孔使得第一密封件与底板连接并被固定件固定。气嘴组件包括连接气管。本发明中的气密测试装置及方法,整体结构紧凑,密封性好,箱体的装夹方法和气密试验方法简单,具有良好的应用前景。

技术研发人员:黄文
受保护的技术使用者:湖北三江航天险峰电子信息有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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