通用筒体水压载荷实验装置及其安装实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通用筒体水压载荷实验装置及其安装实验方法，属于筒体实验装置的技术领域。其包括实验筒体、钢芯内筒、第一密封端和第二密封端；钢芯内筒嵌入实验筒体的空腔内，钢芯内筒的外周面与实验筒体的内周面之间形成流道；钢芯内筒第一伸出端与实验筒体的第一端通过第一密封端密封固定，第一密封端连接外部注水管路；第一伸出端套接的顶紧环与第一密封端连接；钢芯内筒第二伸出端与实验筒体的第二端通过第二密封端密封固定，第二密封端连接压力检测器。解决了现有的水压实验结构设计复杂、操作不便、通用性能差，实验周期长的问题。本发明专利技术在钢芯内筒与实验筒体之间形成流道，利用顶紧环泄压，实验周期短，成本低。

【技术实现步骤摘要】
通用筒体水压载荷实验装置及其安装实验方法
本专利技术涉及筒体实验装置的
，具体的涉及一种通用筒体水压载荷实验装置及其安装实验方法。
技术介绍
对于筒体结构，需要进行压力实验，以检测其承受内压的能力，并在压力环境下测量其各个位置方向的应变，与设计仿真计算比对，是否有足够的安全余量；同时，还需要测试其端部载荷，以检测两端承载能力。现有技术中，采用申请号：201910439690.3的实验结构，其公开了一种筒体水压实验装置，其工作原理是：利用挡板固定筒体前后盖端面，连轴连接前后挡板，压力检测器检测筒内的压力，由注水管路向筒内注水，实验时，筒体内部受到的载荷，通过前后挡板传递至连轴上，以卸除筒体前后盖连接件本应受到的水压载荷。但是，采用上述连轴抵消端部载荷的方式，在外部压力比较大的时候，需要安装的连轴数量比较多，并且连轴的直径比较大，以承受较大的外部压力；测量时，连轴拉力需要采用传感器，以保证连轴的受力均匀；筒体的长度比较长时，每一级载荷均需调整连轴的螺纹来抵消轴向拉力，连轴会出现变形，容易产生比较大的位移，出现测量误差；实验过程中，需要根据载荷的逐步上升，不停的调节连轴的预紧力，以保证连轴的变形在计算要求的范围内；连轴多次使用后，容易出现疲劳损坏，需要经常检测、校验，避免连轴出现强度破坏等实验事故；连轴需采用高强钢定制，且定期监测。这样就导致该实验装置的结构设计复杂、实验方法操作不便、通用性差、成本高等问题。另外，由于筒体结构均属于大型结构件，如长度为10m，直径800mm的圆筒结构，容积约5027升，检测实验时，用水量就会比较大，在筒体内部进水、放水所需要的时间就会比较长，导致实验本身的周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通用筒体水压载荷实验装置，以解决现有技术中存在的，在筒体外部采用连轴加前后端盖的结构，结构设计复杂，进行水压实验时，实验方法操作不便、通用性能差，实验周期长，实验成本高的技术问题。本专利技术提供的一种通用筒体水压载荷实验装置，包括实验筒体、钢芯内筒、第一密封端和第二密封端；钢芯内筒嵌入在实验筒体的空腔内，钢芯内筒的外周面与实验筒体的内周面之间形成供水流通过的流道；钢芯内筒在实验筒体的两端分别设有第一伸出端、第二伸出端；第一伸出端与实验筒体的第一端通过第一密封端密封固定，第一密封端连接外部注水管路，外部注水管路与流道连通；第一伸出端套接有顶紧环，顶紧环与第一密封端连接；第二伸出端与实验筒体的第二端通过第二密封端密封固定，第二密封端连接压力检测器。进一步的，第一密封端的端面设有环形座；环形座与顶紧环之间沿着钢芯内筒的轴向方向通过第一锁紧件连接。进一步的，钢芯内筒的第一伸出端沿着径向方向设有第一连接孔，顶紧环设有第二连接孔，第一连接孔与第二连接孔通过第二锁紧件连接。进一步的，第一密封端包括第一端面法兰，实验筒体的第一端设有第二端面法兰，第一端面法兰与第二端面法兰连接，实现钢芯内筒的第一伸出端密封固定；第二密封端包括第三端面法兰，实验筒体的第二端设有第四端面法兰，第三端面法兰与第四端面法兰连接，实现钢芯内筒的第二伸出端密封固定。进一步的，第一端面法兰上设有注水孔，注水孔的外侧端连接外部注水管路，注水孔的内侧端与流道的第一端连通；第三端面法兰上设有排气孔，排气孔与流道的第二端连通。进一步的，第一端面法兰与第二端面法兰相抵接的端面设有第一密封槽，第一密封槽内连接第一密封圈；第三端面法兰与第四端面法兰相抵接的端面设有第二密封槽，第二密封槽内连接第二密封圈。进一步的，第一端面法兰的内环面设有第三密封槽，第三密封槽内连接第三密封圈；第三端面法兰的内环面设有第四密封槽，第四密封槽内连接第四密封圈。进一步的，钢芯内筒的第二伸出端设有环形凸台，第三端面法兰抵接在环形凸台的内侧。本专利技术还提供一种通用筒体水压载荷实验装置的安装实验方法，包括如下步骤：a.安装第二密封端将第二密封端套接在钢芯内筒的第二伸出端，并抵接在环形凸台内侧，对第二密封端进行固定；b.安装钢芯内筒钢芯内筒的第一伸出端沿着实验筒体的第二端嵌入，使钢芯内筒的第一伸出端伸出实验筒体的第一端，钢芯内筒的第二伸出端伸出实验筒体的第二端，钢芯内筒的外周面与实验筒体的内周面之间形成供水流通过的流道，第二密封端将钢芯内筒的第二伸出端固定在实验筒体的第二端；c.安装第一密封端将第一密封端套接在钢芯内筒的第一伸出端，第一密封端将钢芯内筒的第一伸出端固定在实验筒体的第一端；d.注水实验检测第一密封端上的外部注水管路注入水流，水流沿着注水孔进入流道内，排气孔及时对流道内的空气进行排气，第二密封端上的压力检测器对流道内的压力进行检测。相对于现有技术，本专利技术的通用筒体水压载荷实验装置具有以下优势：本专利技术将钢芯内筒嵌入在实验筒体的空腔内，对钢芯内筒的安装位置进行限定；钢芯内筒的外周面与实验筒体的内周面之间形成流道，流道内用于水流通过，大大减少了水流的容量，便于检测水流的水压；钢芯内筒在实验筒体的两端分别设置第一伸出端、第二伸出端，以对钢芯内筒的两端位置进行限定；第一伸出端与实验筒体的第一端通过第一密封端固定，对钢芯内筒的第一伸出端位置锁定；第一密封端连接外部注水管路，外部注水管路与流道连通，以使外部水源能够直接进入流道内，便于进行注水实验；第一伸出端套接有顶紧环，顶紧环与第一密封端连接，利用顶紧环直接对流道内的水压进行泄压；第二伸出端与实验筒体的第二端通过第二密封端固定，对钢芯内筒的第二伸出端位置锁定；第二密封端连接压力检测器，便于对流道内的水压进行及时检测；本专利技术的结构设计简单，利用钢芯内筒使水的截面积大幅度减小，减小了水压产生的轴向压力，实验周期短，实验成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的通用筒体水压载荷实验装置一端面的结构示意图；图2为图1中的A部放大图；图3为本专利技术实施例提供的通用筒体水压载荷实验装置另一端面的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的通用筒体水压载荷实验装置的主视图；图5为图4中的B部放大图；图6为沿图4中C-C方向的剖视图；图7为图6中的D部放大图；图8为图6中的E部放大图；图9为本专利技术实施例提供的通用筒体水压载荷实验装置的安装实验方法流程图。附图标记说明：100-实验筒体；200-钢芯内筒；300-第一密封端；400-第二密封端；101-流道；102-第二端面法兰；103-第四端面法兰；104-环形凸台；201-顶紧环；202-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用筒体水压载荷实验装置，其特征在于，包括实验筒体(100)、钢芯内筒(200)、第一密封端(300)和第二密封端(400)；/n所述钢芯内筒(200)嵌入在所述实验筒体(100)的空腔内，所述钢芯内筒(200)的外周面与所述实验筒体(100)的内周面之间形成供水流通过的流道(101)；/n所述钢芯内筒(200)在所述实验筒体(100)的两端分别设有第一伸出端、第二伸出端；所述第一伸出端与所述实验筒体(100)的第一端通过所述第一密封端(300)密封固定，所述第一密封端(300)连接外部注水管路，外部注水管路与所述流道(101)连通；所述第一伸出端套接有顶紧环(201)，所述顶紧环(201)与所述第一密封端(300)连接；所述第二伸出端与所述实验筒体(100)的第二端通过所述第二密封端(400)密封固定，所述第二密封端(400)连接压力检测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种通用筒体水压载荷实验装置，其特征在于，包括实验筒体(100)、钢芯内筒(200)、第一密封端(300)和第二密封端(400)；
所述钢芯内筒(200)嵌入在所述实验筒体(100)的空腔内，所述钢芯内筒(200)的外周面与所述实验筒体(100)的内周面之间形成供水流通过的流道(101)；
所述钢芯内筒(200)在所述实验筒体(100)的两端分别设有第一伸出端、第二伸出端；所述第一伸出端与所述实验筒体(100)的第一端通过所述第一密封端(300)密封固定，所述第一密封端(300)连接外部注水管路，外部注水管路与所述流道(101)连通；所述第一伸出端套接有顶紧环(201)，所述顶紧环(201)与所述第一密封端(300)连接；所述第二伸出端与所述实验筒体(100)的第二端通过所述第二密封端(400)密封固定，所述第二密封端(400)连接压力检测器。


2.根据权利要求1所述的通用筒体水压载荷实验装置，其特征在于，所述第一密封端(300)的端面设有环形座(301)；
所述环形座(301)与所述顶紧环(201)之间沿着所述钢芯内筒(200)的轴向方向通过第一锁紧件(202)连接。


3.根据权利要求2所述的通用筒体水压载荷实验装置，其特征在于，所述钢芯内筒(200)的第一伸出端沿着径向方向设有第一连接孔(203)，所述顶紧环(201)设有第二连接孔(204)，所述第一连接孔(203)与所述第二连接孔(204)通过第二锁紧件(205)连接。


4.根据权利要求3所述的通用筒体水压载荷实验装置，其特征在于，所述第一密封端(300)包括第一端面法兰(302)，所述实验筒体(100)的第一端设有第二端面法兰(102)，所述第一端面法兰(302)与所述第二端面法兰(102)连接，实现所述钢芯内筒(200)的第一伸出端密封固定；
所述第二密封端(400)包括第三端面法兰(401)，所述实验筒体(100)的第二端设有第四端面法兰(103)，所述第三端面法兰(401)与所述第四端面法兰(103)连接，实现所述钢芯内筒(200)的第二伸出端密封固定。


5.根据权利要求4所述的通用筒体水压载荷实验装置，其特征在于，所述第一端面法兰(302)上设有注水孔(303)，所述注水孔(303)的外侧端连接外部注水管路，所述注水孔(303)的内侧端与所述流道(101)的第一端连通；

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，唐占文，周成康，钟成行，杨大鹏，宋晓飞，袁慧君，
申请(专利权)人：天津爱思达新材料科技有限公司，北京特种机械研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12