CN102297808A - 串联式循环外压加载试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种串联式循环外压加载试验装置，包括压力筒及控制装置，其特征在于连接高压水源与排水口的主管道两端分别设有截止阀及球阀，主管道中设有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀，连接压力筒的第一管道连接第一调节阀与第二调节阀之间的主管道，连接试验件的第二管道连接第二调节阀与第三调节阀之间的主管道，第一管道及第二管道中设有超压保护装置。本发明采用一套加载管路并将压力筒与试验件串联在一起，控制管路中三只调节阀的开启与闭合顺序对试验件实现循环加载，从而保持压力筒内压力恒定，延长压力筒及整个试验装置的使用寿命，减小压力筒的体积，降低制造成本，降低加载试验成本，提高加载试验效率。

Description

串联式循环外压加载试验装置
技术领域
本发明涉及一种加载试验装置，尤其是涉及一种串联式循环外压加载试验装置，作为结构水压试验系统的组成部分，对深海耐压结构件进行低周疲劳强度试验检测。
背景技术
随着高强度钢的大量使用，深海装备耐压结构的低周疲劳问题越发突出。结构疲劳问题较为复杂，主要依靠试验手段进行检测分析。目前，对耐压结构主要采用单通道循环外压加载试验装置来进行低周疲劳试验检测，如图1所示，单通道循环外压加载试验装置采用两套相对独立的加载管路，第一管路1′连接压力筒3′，用于对压力筒3′加压，第一管路1′中不设置调节阀；第二管路2′连接试验件4′，用于对试验件4′进行循环加压，第二管路2′中，在连接试验件4′的进水及出水侧分别设有调节阀5′。单通道循环外压加载试验装置在进行低周疲劳试验检测时，由控制设备6′控制两只调节阀5′为试验件4′循环加载，在循环加载过程中，由于试验件4′不断膨胀、收缩循环，使压力筒3′需承担周期性的内压作用，缩短压力筒3′及整个试验装置的使用寿命，同时，为了减小试验件4′的膨胀而造成压力筒3′的压力波动，压力筒3′与试验件4′的体积比大，使压力筒3′的体积庞大，同时使加载试验压力受到限制，并使整个试验装置的制造本提高，提高加载试验成本，降低加载试验效率。
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种串联式循环外压加载试验装置，保持试验过程中压力筒的压力恒定，减小压力筒的体积，延长压力筒及整个试验装置的使用寿命，降低加载试验成本，提高加载试验效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种串联式循环外压加载试验装置，包括压力筒及控制装置，连接高压水源与排水口的主管道两端分别设有截止阀及球阀，所述主管道中设有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀，所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀分别连接所述控制装置，连接所述压力筒的第一管道连接所述第一调节阀与所述第二调节阀之间的主管道，连接试验件的第二管道连接所述第二调节阀与所述第三调节阀之间的主管道，所述第一管道及第二管道中设有超压保护装置。
进一步的： 
所述第一管道中设有截止阀。 
所述第二管道中设有截止阀。
本发明的技术效果在于：
本发明公开的一种串联式循环外压加载试验装置，采用一套加载管路并将压力筒与试验件串联在一起，控制管路中三只调节阀的开启与闭合顺序对试验件实现循环加载，从而保持压力筒内压力恒定，延长压力筒及整个试验装置的使用寿命，减小压力筒的体积，降低整个装置的制造成本，降低加载试验成本，提高加载试验效率。
附图说明
图1为现有技术中单通道循环外压加载试验装置的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图2所示，本发明包括压力筒1及控制装置13，主管道2连接高压水源的一端设有截止阀3，主管道2连接排水口的一端设有球阀7，主管道2中设有第一调节阀4、第二调节阀5、第三调节阀6，第一调节阀4、第二调节阀5、第三调节阀6分别连接控制装置13，由压力筒1提供外压试验环境，容纳试验件14进行检测，第一调节阀4、第二调节阀5、第三调节阀6在控制装置13的指令作用下进行开启与闭合，控制高压水的注入与排出，控制装置13可预先根据试验要求，确定加载程序。第一管道8的一端连接压力筒1，第一管道8的另一端连接第一调节阀4与第二调节阀5之间的主管道2；第二管道9的一端连接试验件14，第二管道9的另一端连接第二调节阀5与第三调节阀6之间的主管道2，第一管道8及第二管道9中设有超压保护装置12，第一管道8中设有截止阀10，第二管道9中设有截止阀11，超压保护装置12用于保护压力筒1与试验件14，避免发生超压而造成破坏；截止阀3、截止阀10及截止阀11用于保护三个调节阀，避免其遭受非正常的压力作用；球阀7主要用于避免低压水回流，保护三个调节阀。
 本发明的加载试验过程：
1、打开截止阀3、截止阀10及截止阀11及球阀7；
2、压力筒1内与试验件14内全部注满水，排净空气；
3、启动控制装置13，令第一调节阀4、第二调节阀5处于开启状态，第三调节阀6处于闭合状态；
4、同时向压力筒1内与试验件14内注高压水直至试验压力P，此时试验件14承受０压力作用，处于进行循环加载的起始状态；
5、在控制装置13的控制下关闭第二调节阀5，开启第三调节阀6对外排水，降低试验件14内的压力直至０压力；同时开启第一调节阀4对压力筒1内注入高压水，以保证压力筒1中压力恒定，此时试验件14即承受净外压P的作用，按检测要求进行保压；
6、在控制装置13的控制下关闭第一调节阀4及第三调节阀6，开启第二调节阀5，将压力筒1中高压水注入试验件14内直至均压，此时试验件承受０压力作用，即完成一次循环加载；
7、重复步骤5及步骤6直至完成检测要求的加载次数；
8、在控制装置13的控制下关闭第一调节阀4，开启第二调节阀5及第三调节阀6向外排水，直至压力筒1与试验件14内压力全部归0；
9、关闭所有高压截止阀与球阀，本次试验检测结束。
由上述的加载试验过程可以看到，压力筒1中压力始终保持恒定，减小了由于压力波动而造成压力筒1疲劳损伤，延长压力筒的使用寿命，同时可减小压力筒与试验件的体积比，减小压力筒的体积，降低整个装置的制造成本，降低加载试验成本，提高加载试验效率。 

Claims (3)

1.一种串联式循环外压加载试验装置，包括压力筒及控制装置，其特征在于：连接高压水源与排水口的主管道两端分别设有截止阀及球阀，所述主管道中设有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀，所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀分别连接所述控制装置，连接所述压力筒的第一管道连接所述第一调节阀与所述第二调节阀之间的主管道，连接试验件的第二管道连接所述第二调节阀与所述第三调节阀之间的主管道，所述第一管道及第二管道中设有超压保护装置。
2.按照权利要求1所述的串联式循环外压加载试验装置，其特征在于：所述第一管道中设有截止阀。
3.按照权利要求1所述的串联式循环外压加载试验装置，其特征在于：所述第二管道中设有截止阀。
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