350MPa超高压疲劳试验系统技术方案

３５０ＭＰａ超高压疲劳试验系统，由液压系统、超高压系统和数据采集控制系统构成，其特征是液压系统以主油泵电机组为动力源，由主供油管道、依序串联设置在主供油管道中的高压过滤器、供油单向阀和三位四通换向阀构成两路交替工作并为超高压系统提供压力源的两路输油通道；超高压系统以离心水泵提供增压器的工作水源，在超高压出水管路中依序串联设置超高压压力表、安全阀和超高压接头。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压疲劳试验系统,更具体是说是压力容器和压力管道350MPa超高压 疲劳试验系统。
技术介绍
超高压容器和管道广泛应用于石油化工、液压成型、采矿、新材料加工处理、军工及其 它特殊场合，而这些超高压容器或管道在使用过程中往往存在压力疲劳现象，因此，对超高 压容器或管道的疲劳强度研究具有重大的意义。在疲劳试验研究中，目前主要采用两种方式其一，用材料疲劳试样或断裂力学试样的 试验数据来估算疲劳极限；其二，进行结构件或模拟结构件的疲劳试验。超高压容器及管道 的疲劳破坏是处在多向应力状态下，加上材料的各向异性、压力介质及工艺等因素的影响， 对其进行研究就更加复杂。可见，采用第二种方式更能可靠地确定其疲劳极限，准确地研究 其疲劳破坏规律。因此，国外先后建立了两种类型的超高压疲劳试验装置，即专用型和通用 型，专用型以试件本身作为增压器高压缸体，其结构简单紧凑，控制方便，易于实现。目前 国外多采用这种形式。但是这种结构形式使试件形状、尺寸受到限制，适用范围很窄，工艺 性较差，还存在一个易于损坏的顶部。而通用性装置虽然可以对各种形状及一定容积下不同 尺寸的试件进行试验，适用范围较广，但其装置组成和控制复杂， 一次性投资大。国内从上 世纪70年代开始进行此方面的试验研究。但是，由于试验系统的复杂性和控制技术等方面 的困难，国内大多数的液压疲劳试验系统局限在32MPa以下，至今尚未获得的达到350MPa 压力级的超高压容器疲劳极限数据
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种以模块式结构简化系统 结构、提高系统工作可靠的350MPa超高压疲劳试验系统，为超高压容器或管道的疲劳强度 研究提供保证。本技术解决技术问题所采用的技术方案是本技术350MPa超高压疲劳试验系统由液压系统、超高压系统和数据采集控制系 统构成。本技术的结构特点是.液压系统以主油泵电机组为动力源，由主供油管道、依序串联设置在主供油管道中的高 压过滤器、供油单向阀和三位四通换向阀构成两路交替工作的、为所述超高压系统提供压力源的两路输油通道，在交替工作的两路输油通道中分别设置各路调速阀；液压系统中的卸压通道由调速阀、三位四通阀、二位三通阀、卸压通道溢流阀和风冷器构成；超高压系统以离心水泵提供增压器的工作水源，在接入增压器的供水管路中串联设置过 滤器，在超高压出水管路中依序串联设置超高压压力表、安全阀和超高压接头；在超高压系 统中的超高压卸压通道中设置可控卸压阀和二位五通电磁阀；数据采集控制系统以设置在超高压出水管路中的超高压压力传感器和设置在液压油箱 中的热电偶为信号检测器件。与已有技术相比，本技术的有益效果体现在1、 本技术通过将液压系统、超高压系统和数据采集控制系统进行模块化设置，使 系统结构得到大大减化。2、 本技术通过设置增压器，可达到350MPa压力级的超高压，实现超高压疲劳试验。3、 本技术系统功能完善，单机可实现试验压力、疲劳频率等试验参数调节与控制单元操作。4、 本技术可以选用柱塞式油泵以满足系统对于最大工作压力的要求，并且可在试验前根据要求的压力循环频率通过变频器调节驱动电机的转速来改变油泵的输出流量。5、 本技术考虑了以往常用的水冷却器在环境温度降低时易造成冷却器损坏，采用了风冷冷却器，提高系统工作的可靠性。6、 本技术可以通过选用气动可控卸压阀进行超高压卸压，开启速度快，有效减小了超高压卸压液流冲击，阀门使用寿命长，可靠性高。附图说明图1为本技术系统结构示意图。图中标号1液压油箱、2空气滤清器、3主油泵电机组、4高压过滤器、5压差发讯器、 6油路压力表、7油路压力传感器、8供油管道溢流阀、9卸压通道溢流阀、IO供油单向阔、 ll三位四通换向阀、12二位三通换向阀、13调速阀、14卸压回路压力表、15增压器、16 超高压压力表、17安全阀、18超高压压力传感器、19可控卸压阀、20二位五通电磁阀、21 电接点压力表、22水过滤器、23离心水泵、24水箱空气滤清器、25水箱、26风冷器、27热电偶、28超高压接头、29控制柜、3o计算机、i主供油管路、n输油通道、m超高压卸压通道、IV卸压通道、V供水管路、VI超高压出水管路。以下通过具体实施方式，结合附图对本技术作进一步描述具体实施方式-参见图l，系统设置包括液压系统、超高压系统和数据采集控制系统工作原理是通过液压系统向超高压系统中增压器的低压缸供应压力油，由供水管路提供 的低压水经增压器增压，产生超高压水通过超高压接头输送到超高压试验段内，模拟超高压 系统工作时受到的压力循环，检验其疲劳寿命与极限是否能够满足使用要求。具体实施中，液压系统以主油泵电机组3为动力源，由主供油管道I、依序串联设置在 主供油管道I中的高压过滤器4、供油单向阀10、三位四通换向阀11构成交替工作的两路 输油管路n，为超高压增压器低压缸的往复运动提供压力源；三位四通换向阀11、 二位三通换向阀12、卸压通道溢流阀9、风冷器26至液压油箱1构成卸压回路IV，设置卸压回路 压力表14。主油泵采用柱塞式油泵，为变量泵，可在试验前根据疲劳实验要求的压力循环 频率手动调节泵的输出流量；或者也可通过变频器调节驱动电机的转速来改变油泵的输出流系统工作时，由柱塞式油泵将系统油箱1中的液压油加压后，在经过高压过滤器4精细 过滤后输送到系统油路内，系统的工作压力由设置在柱塞式油泵出口处的供油管道溢流阀8 进行控制，并可通过油路压力表6和油路压力传感器7以及二次仪表同时显示在工作台上。 之所以同时选择油路压力表6和油路压力传感器7同时作为监测系统工作压力的元件，是为 了防止使用过程中，油路压力传感器7的零位漂移而造成监测不准确，同时使用可保证检测 结果准确可靠，油路压力传感器7可以采用电接点压力表。在系统液压油箱1的侧壁安装液位计以显示液压油箱1内的油位，液压油箱1的顶部安 装有空气滤清器2以保证箱内气压与大气压保持一致。液压油箱1的侧壁中部还安装有热电 偶27以监测箱内油温。当油温过高时，该传感器向控制系统发出讯号，启动箱体侧壁上安 装的风冷器26进行散热，当油温降到系统所设定的温度后，风冷却器26自动停止，以保 证油温不超过系统所设定的温度。系统内使用风冷冷却器可以有效避免冷却器因水结冻而损 坏。在高压过滤器4上安装压差发讯装置5，当高压过滤器4的滤芯堵塞造成进出口压力差 超出设定值时，压差发讯装置5能够自动发讯号，提醒操作者及时更换滤芯，以防止滤芯破 损造成污染杂质进入系统主压力油管内形成更大的损坏。所有液压系统的元件全部集中安装到油盘上，各控制阀采用集成式安装。这样既可以縮 小系统的占地面积，也便于更换和检修维护。图1所示，超高压系统由水箱25、离心水泵23、水过滤器22、超高压增压器15、可 控卸压阀19、超高压压力表16、超高压压力传感器18、安全阀17、 二位五通电磁阀20、 供水管路V、超高压出水管路VI和超高压卸压通道ni组成。通过离心水泵23、水过滤器22、 供水管道V将水箱25中的水输送至超高压增压器15，在供水管道V中设置电接点压力表21，来自两路输油通道II的液压油分送在超高压增压器15的两只液压油端口，本文档来自技高网...

【技术保护点】
３５０ＭＰａ超高压疲劳试验系统，由液压系统、超高压系统和数据采集控制系统构成，其特征是：　　　　所述液压系统以主油泵电机组（３）为动力源，由主供油管道（Ⅰ）、依序串联设置在主供油管道（１）中的高压过滤器（４）、供油单向阀（１０）和三位四通换向阀（１１）构成两路交替工作的、为所述超高压系统提供压力源的两路输油通道（Ⅱ），在所述交替工作的两路输油通道（Ⅱ）中分别设置各路调速阀（１３）；所述液压系统中的卸压通道（Ⅳ）由所述调速阀（１３）、三位四通阀（１１）、二位三通阀（１２）、卸压通道溢流阀（９）和风冷器（２６）构成；　　　　所述超高压系统以离心水泵（２３）提供增压器（１５）的工作水源，在接入增压器（１５）的供水管路（Ⅴ）中串联设置过滤器（２２），在超高压出水管路（Ⅵ）中依序串联设置超高压压力表（１６）、安全阀（１７）和超高压接头（２８）；在所述超高压系统中的超高压卸压通道（Ⅲ）中设置可控卸压阀（１９）和二位五通电磁阀（２０）；　　　　所述数据采集控制系统以设置在超高压出水管路（Ⅵ）中的超高压压力传感器（１８）和设置在液压油箱（１）中的热电偶（２７）为信号检测器件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学东，徐鹏，姚佐权，秦宗川，杨小林，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]