带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置制造方法及图纸

带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置包括压力筒及其内的壳体试件，压力筒与壳体试件分别设有加卸压系统，壳体试件内固设有至少一个带有预充内压的蓄能器；所述蓄能器的数量为两个或两个以上时，所有蓄能器通过两两串联连接形成蓄能器组；通过计算机控制单元、压力变送器、电磁阀门组、管路等进行循环加卸载的自动控制，并以储压筒代替加压泵为压力源，根据压力变送器值和系统参数设定，用两个电磁阀对压力筒进行加、卸压微调，为筒内壳体试件提供稳定的外压环境，用另两个电磁阀按试验程序对壳体试件内腔进行疲劳加、卸压。本发明专利技术能够加快壳体结构尤其是大型壳体结构的外压疲劳试验速度，并减少加卸压损耗。

External pressure fatigue test device for shell structure with built-in accumulator

With a built-in shell structure for external pressure fatigue test device comprises a casing and inner pressure cylinder specimen storage, pressure tube and shell specimens are respectively provided with a pressure relief system, the specimen is fixed in the shell is provided with at least one with a pre charge pressure accumulator; the number of the accumulator is two two or more, all the accumulator through 22 are connected in series to form accumulator group; automatic control of cyclic loading and unloading through the computer control unit, pressure transmitter, electromagnetic valve group and pipe, and the pressure storage tube to replace the pressure pump pressure source, the pressure transmitter and system parameters set of pressure cylinder loading and unloading trimming with two solenoid valves, specimens to provide a stable environment for external pressure cylinder shell, with the other two electromagnetic valve according to the test procedure for shell specimen cavity fatigue loading and unloading. The invention can speed up the external pressure fatigue test speed of the shell structure, especially the large shell structure, and reduce the pressure loss of adding and unloading.

【技术实现步骤摘要】
带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置
本专利技术涉及耐压壳体结构的外压疲劳试验
，具体涉及通过在壳体结构内内置带有预压的蓄能器或蓄能器组的加快疲劳试验速度、减少损耗的壳体结构的外压疲劳试验装置。
技术介绍
耐压壳体结构的外压疲劳试验远比其内压疲劳试验困难，外压疲劳试验须借助压力筒等试验设备来提供外压环境，为避免压力筒设备自身的疲劳，一般保持筒内压力不变，控制壳体结构内压升降以模拟外压疲劳加卸载试验。由于高压泵、管路的压力、流量的性能提升有限，随着壳体试件的大型化，外压疲劳试验频率低、速度慢的问题日益突出，迫切需要采取技术措施，提高加卸载效率，缩短时间，并延长设备寿命、提高经济效益。
技术实现思路
本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，其能够加快壳体结构尤其是大型壳体结构的外压疲劳试验速度，并减少加卸压损耗。本专利技术的技术方案如下：带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，包括压力筒及其内的壳体试件，压力筒与壳体试件分别设有加卸压系统，壳体试件内固设有至少一个带有预充内压的蓄能器。其进一步技术方案为：所述蓄能器的数量为两个或两个以上时，所有蓄能器通过两两串联连接形成蓄能器组，相连的两个蓄能器之间通过第一高压橡胶软管连通。所述蓄能器组首尾两端的蓄能器中，一个蓄能器上设有第一加压口，另一个蓄能器上设有第一安装口，第一加压口及第一安装口上均连接有一个第一截止阀，两个第一截止阀上均固接有堵头。所述壳体试件上设有两个第二安装口，压力筒上设有三个第二安装口，壳体试件的两个第二安装口均密封固接有带中部通孔的第一水密连接件，第一水密连接件通过其中部通孔将壳体试件内部与壳体试件外部连通；压力筒的三个第二安装口均密封固接有带中部通孔的第二水密连接件；三个第二水密连接件和两个第一水密连接件中，两个第二水密连接件的一端分别连接一个第一水密连接件，且第二水密连接件与对应的第一水密连接件之间通过第一钢质波纹管连接，且两个第二水密连接件的另一端分别与第二高压橡胶软管、第一压力变送器连接，第二高压橡胶软管、第一压力变送器均位于压力筒外部；第三个第二水密连接件通过其中部通孔将压力筒内部与压力筒外部连通，第三个第二水密连接件的外接管路上设有第二压力变送器。所述第二安装口包括壳体试件壁上或者压力筒筒壁上设置的通孔，所述通孔的轴向上固接有带中部通孔的第一管节，第一管节与所述通孔连通，第一管节的中部通孔为台阶孔，壳体试件上的管节内贯穿有第一水密连接件，压力筒上的管节内贯穿有第二水密连接件，第一水密连接件、第二水密连接件均带有外凸部，外凸部一端与所述台阶孔的轴肩抵接且二者之间设有密封件，外凸部的另一端上被螺帽顶紧，螺帽通过其外螺纹与所述台阶孔的内螺纹连接。所述第二高压橡胶软管通过三通管件与第一管路、第一排水管路连接，第一管路与储压筒出口连接，且第一管路上设有第一电磁阀，第一排水管路上设有第二电磁阀；储压筒出口连接有第二管路，第二管路通过三通管件与第三管路、第二排水管路连接，第三管路与压力筒的第二加压口连接，第二管路上设有第三电磁阀，第二排水管路上设有第四电磁阀；储压筒进口与加压泵的出口管道连接，储压筒上设有第三压力变送器。所述第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀均通过控制线缆与计算机控制单元连接，计算机控制单元通过控制线缆与加压泵的变频器连接。分别与第一压力变送器、第二压力变送器连接的两个所述第二水密连接件上均安装有手动排气卸压阀；所述压力筒的第二加压口、与第一压力变送器连接的第二水密连接件上均安装有安全阀；第一管路、第二管路上均设有第二截止阀。所述壳体试件的两端分别与上封头、下封头焊接连接，下封头支撑在压力筒内部的底座上；压力筒的上端开口，所述上端开口盖合有筒盖，筒盖与压力筒筒体的连接端均为法兰连接端，所述两个法兰连接端通过卡环进行周向固接，所述两个法兰连接端之间设有密封圈。所述卡环包括沿周向均布的至少两段卡环段，筒盖的法兰连接端的上侧平面、压力筒筒体上端开口的法兰连接端的下侧平面带有与所述卡环段配合抵接的倾斜面；每个所述卡环段底部设有滚轮，在地面上针对滚轮配设有轨道。本专利技术的技术效果：1、本专利技术通过在壳体试件内部放置有预充内压的蓄能器或蓄能器组，内置蓄能器(组)显著缩小了壳体试件内部容积，使试验中参与加、卸压过程的水的体积大大减少，能加快壳体结构尤其是大型壳体结构的外压疲劳试验速度，同时降低加压泵的功率输出和整个外压疲劳试验装置的工作损耗，延长设备寿命。2、内置蓄能器组(组)采用串联式布置方案，充压方便，且不论蓄能器数量多少，只需要在所述蓄能器组的首尾两端各安装一个手动截止阀，并采用螺纹堵头与关闭的截止阀形成双重密封保护，能够有效防止蓄能器内压外泄。3、针对壳体试件的加卸压系统，设置钢质波纹管用来连接穿通壳体试件与穿通压力筒筒盖的两个水密连接件，采用钢质波纹管实现了压力筒筒内壳体试件与压力筒筒盖之间的柔性连接，解决了现有技术中两端水密连接件错位不对中和外压下软管卸压困难的技术问题，能在疲劳加卸压过程中保持可靠的耐压密封性能。4、压力筒和壳体试件的压力源采用储压筒代替加压泵直接加压，能使加载过程更平稳，更容易进行压力微调控制。5、压力筒及壳体试件分别装有手动排气卸压阀，可在试验过程中随时排除管路中的空气，也可在断电等突发情况下进行手动卸压；压力筒、壳体试件和储压筒上均装有安全阀，可在超压时自动泄放，保证安全。附图说明图1为本专利技术的结构示意图，图中，双点划线为控制线缆。图2为所述蓄能器组的结构示意图，图中还示出了所述蓄能器组的加压装置的结构。图3为图1中A部放大图。图4为图3中B部放大图。图5为图1中压力筒与筒盖的装配结构的俯视图。其中：1、压力筒；101、筒盖；102、第二加压口；2、壳体试件；3、蓄能器；301、第一加压口；302、第一安装口；4、第一高压橡胶软管；5、第一截止阀；6、堵头；7、第二安装口；8、第一水密连接件；801、外凸部；9、第二水密连接件；10、第一钢质波纹管；11、第二高压橡胶软管；12、第一压力变送器；13、轨道；14、第二压力变送器；15、管节；16、密封件；17、螺帽；18、第一管路；19、第一排水管路；20、储压筒；21、第一电磁阀；22、第二电磁阀；23、第二管路；24、第三管路；25、第二排水管路；26、第三电磁阀；27、第四电磁阀；28、加压泵；29、第三压力变送器；30、计算机控制单元；31、变频器；32、手动排气卸压阀；33、安全阀；34、第二截止阀；35、上封头；36、下封头；37、底座；38、卡环；39、密封圈；40、滚轮；41、加压管路；42、中间筒；43、增压泵；44、压力表；45、第三截止阀；46、支腿；47、空气压缩机；48、供气软管。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。见图1、图2，本专利技术所述带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置包括压力筒1及放置在压力筒1内部的壳体试件2，压力筒1与壳体试件2分别设有加卸压系统，壳体试件2内固设有至少一个带有预充内压的蓄能器3。所述蓄能器3的数量为两个或两个以上时，所有蓄能器3通过两两串联连接形成蓄能器组，相连的两个蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，包括压力筒(1)及其内的壳体试件(2)，压力筒(1)与壳体试件(2)分别设有加卸压系统，其特征在于：壳体试件(2)内固设有至少一个带有预充内压的蓄能器(3)。

【技术特征摘要】
1.带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，包括压力筒(1)及其内的壳体试件(2)，压力筒(1)与壳体试件(2)分别设有加卸压系统，其特征在于：壳体试件(2)内固设有至少一个带有预充内压的蓄能器(3)。2.按权利要求1所述的带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，其特征在于：所述蓄能器(3)的数量为两个或两个以上时，所有蓄能器(3)通过两两串联连接形成蓄能器组，相连的两个蓄能器(3)之间通过第一高压橡胶软管(4)连通。3.按权利要求2所述的带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，其特征在于：所述蓄能器组首尾两端的蓄能器(3)中，一个蓄能器(3)上设有第一加压口(301)，另一个蓄能器(3)上设有第一安装口(302)，第一加压口(301)及第一安装口(302)上均连接有一个第一截止阀(5)，两个第一截止阀(5)上均固接有堵头(6)。4.按权利要求1所述的带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，其特征在于：所述壳体试件(2)上设有两个第二安装口(7)，压力筒(1)上设有三个第二安装口(7)，壳体试件(2)的两个第二安装口(7)均密封固接有带中部通孔的第一水密连接件(8)，第一水密连接件(8)通过其中部通孔将壳体试件(2)内部与壳体试件(2)外部连通；压力筒(1)的三个第二安装口(7)均密封固接有带中部通孔的第二水密连接件(9)；三个第二水密连接件(9)和两个第一水密连接件(8)中，两个第二水密连接件(9)的一端分别连接一个第一水密连接件(8)，且第二水密连接件(9)与对应的第一水密连接件(8)之间通过钢质波纹管(10)连接，且两个第二水密连接件(9)的另一端分别与第二高压橡胶软管(11)、第一压力变送器(12)连接，第二高压橡胶软管(11)、第一压力变送器(12)均位于压力筒(1)外部；第三个第二水密连接件(9)通过其中部通孔将压力筒(1)内部与压力筒(1)外部连通，第三个第二水密连接件(9)的外接管路上设有第二压力变送器(14)。5.按权利要求4所述的带内置蓄能器的壳体结构外压疲劳试验装置，其特征在于：所述第二安装口(7)包括壳体试件(2)壁上或者压力筒(1)筒壁上设置的通孔，所述通孔的轴向上固接有带中部通孔的管节(15)，管节(15)与所述通孔连通，管节(15)的中部通孔为台阶孔，壳体试件(2)上的管节(15)内贯穿有第一水密连接件(8)，压力筒(1)上的管节(15)内贯穿有第二水密连接件(9)，第一水密连接件(8)、第二水密连接件(9)均带有外凸部(801)，外凸部(801)一端与所述台阶孔的轴肩抵接且二者之间设有密封件(16)，外凸部...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱昌贤，黄进浩，张平平，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32