CN107288956A - 一种高温油压力脉动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高温油压力脉动系统，包括高温油循环系统，通过高温油循环输送管路将由低温油加热成的高温油向试验件中输送；高压油源，通过高压油循环输送管路将高压油向试验件中输送；热交换器，使从试验件出来的高压油回油通过换热降温后回到高压油源；温度检测单元，检测输入试验件内的高温油与流出试验件的高温油回油的温度；控制器，根据温度检测单元检测的油温以及高压油源的供油压力控制向试验件输送高压油或高温油进行脉动试验。本发明利用低温油源实现了高温状态下的压力脉动试验，成功解决了液压介质在高温状态下不能满足试验额定压力要求。

Description

一种高温油压力脉动系统
技术领域
本发明涉及压力脉动试验技术领域，具体涉及一种高温油压力脉动系统。
背景技术
液体介质在管路中工作，由于阀体的动作与系统中泵输出的不稳定性，使得管路中液体介质产生间歇性或周期性振动，液体介质的脉动会引起管路及其附属设备产生振动，强烈的管路振动会使管路或附属件松动、疲劳、破裂，从而造成液体泄漏或引起燃烧、爆炸、甚至更为严重的后果，通过试验既可考核管路试验件的抗疲劳破坏能力，又可发现设计中存在的问题，从而以改进设计，提高管路系统的可靠性。
常规的压力脉动试验大多采用液压系统作为脉动源，然而液压系统要求液体介质(液压油)最高使用温度为不高于60℃，由于在高温状态下，会引起液压站及阀体的热涨，并造成阀芯与阀套的间隙产生变化，使卡阀和渗露倾向提高，更严重的是液压液压站密封件多为橡胶材质，高温会加快密封件老化和失效，从而导致液体介质泄露；另外，液压站多采用液压油作为液体介质、齿轮泵作为动力源，液压油温度升高会使液压油黏度下降，从而导致液压站输出压力值下降，不能满足试验额定压力要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种高温油压力脉动系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种高温油压力脉动系统，包括：
高温油循环系统，与试验件通过高温油循环输送管路相连接，用于通过高温油循环输送管路将由低温油加热成的高温油向试验件中输送；
高压油源，与所述试验件通过高压油循环输送管路相连接，用于通过高压油循环输送管路将高压油向试验件中输送；
热交换器，通过回油管与高压油源的回油口连接，用于使从所述试验件出来的高压油的回油通过换热降温后回到高压油源再加载输送；
温度检测单元，用于检测输入所述试验件内的高温油与流出所述试验件的高温油回油的温度；
控制器，与所述高压油源以及温度检测单元连接，用于根据所述温度检测单元检测的油的温度以及所述高压油源的供油压力，控制向所述试验件输送高压油或高温油进行脉动试验。
所述高压油循环输送管路高温油循环输送管路的回油端、进油端分别连接第一控制阀以及第二控制阀；所述高温油循环输送管路的回油端、进油端分别连接第三控制阀以及第四控制阀。
所述高温油循环系统包括用于对低温油进行加热的加热箱以及实现将由低温油加热形成的高温油送入到试验件中的高温油循环泵。
所述高压油源包括液压站，所述液压站连接蓄能器。
所述温度检测单元包括试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器。
所述试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器采用热电偶。
所述控制器为PLC控制器。
所述热交换器采用水循环热交换器。
本发明利用低温油源实现了高温状态下的压力脉动试验，成功解决了液压介质在高温状态下不能满足试验额定压力要求。
附图说明
图1所示为本发明的高温油压力脉动系统的示意图；
图2是本发明的热交换原理图；
图3是本发明的的试验流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，一种高温油压力脉动系统，包括：
高温油循环系统，与试验件通过高温油循环输送管路相连接，用于通过高温油循环输送管路将由低温油加热成的一定温度的高温油向试验件100中输送；
高压油源，与所述试验件通过高压油循环输送管路相连接，用于通过高压油循环输送管路将一定压力的高压油向试验件100中输送；
热交换器，通过回油管与高压油源的回油口连接，用于使从所述试验件出来的高压油的回油通过换热降温后回到高压油源再加载输送；
温度检测单元，用于检测输入所述试验件内的高温油与流出所述试验件的高温油回油的温度；
控制器，与所述高压油源以及温度检测单元连接，用于根据所述温度检测单元检测的油的温度以及所述高压油源的供油压力控制向所述试验件输送高压油或高温油进行脉动试验。
在试验时，所述试验件100为多个，通过两侧端连接的分通道连接件200与所述的高压油循环输送管路、高温油循环输送管路相连接，将高压油循环输送管路或高温油循环输送管路送入的油介质自多个通道送到多个对应的试验件100中，并使多通道的回油再汇聚到所述的高压油循环输送管路或高温油循环输送管路的回油端实现回油。
其中，所述高压油循环输送管路高温油循环输送管路的回油端、进油端分别连接控制阀1以及控制阀2；所述高温油循环输送管路的回油端、进油端分别连接控制阀3以及控制阀4。
其中，所述高温油循环系统包括用于对低温油进行加热的加热箱以及实现将由低温油加热形成的高温油送入到试验件中的耐高温的高温油循环泵。
其中，所述高压油源包括60L、20Mpa、9L/min的液压站，所述液压站连接蓄能器，所述液压站及蓄能器，用于将一定压力遥高压油加载到试验件中进行试验进行压力脉动试验，所述高压油源的液压站及蓄能器向试验件加载压力油的设备为现有技术，对此不再详细说明。
具体的，所述试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器采用热电偶，分别用于检测油入品侧的油温以及排出口侧的油温，当任何一侧的油温值低于预定的试验温度值时，打开控制阀3以及控制阀4，关闭控制阀1以及控制阀2，启动高温油循环，使高温油进入试验件100中，在通过热电偶检测得到两侧的油温值均达到试验温度值时，关闭高温油循环泵，关闭控制阀3以及控制阀4，然后打开控制阀1以及控制阀2，通过液压站及蓄能器将高压油源的高压油加载到试验件中进行相应的次数的脉动试验，脉动试验过程中排出的高压油经过热交换器换热降温后回到高压油源的油箱，可以循环使用。
具体的，所述控制器为PLC控制器，具体可以采用西门子PLC224XP。西门子PLC224XP作为控制器，包括14路数字量输入，10路数字量输出，2路模拟量输入，1路模拟量输出，能满足试验过程中液压油的压力与液压油的温度的2路模拟量采集的要求。
具体的，所述热交换器采用水循环热交换器。
为了检测脉动油的温度，所述温度检测单元包括试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器，所述试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器连接到ECON控制仪，所述高压油源的液压站配置压力传感器，以检测液压站加载至试验件的高压液压油的压力，并与所述ECON控制仪，所述ECON控制仪与控制器连接，向控制器传送实时检测的注入试验件的试验油的油压以及油温数据，由控制器根据该油压及油温数据控制向试验件中加载注入高温油或高压油。
具体在试验时，开启高温油循环系统进行高温油的循环输送，并实时检测高温油的温度值，如当循环的高温油不能满足要求，即不能达到试验温度值，则通过加热箱继续加热直到油温满足要求，达到试验温度值；然后开始压力脉动试验，即控制启动液压站形成的高压油源，向试验件中注入加载符合要求的一定压力的高压油，并在脉动试验的脉冲次数达到要求的次数后结束。
本发明利用低温油源实现了高温状态下的压力脉动试验，成功解决了液压介质在高温状态下不能满足试验额定压力要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高温油压力脉动系统，其特征在于，包括：
高温油循环系统，与试验件通过高温油循环输送管路相连接，用于通过高温油循环输送管路将由低温油加热成的高温油向试验件中输送；
高压油源，与所述试验件通过高压油循环输送管路相连接，用于通过高压油循环输送管路将高压油向试验件中输送；
热交换器，通过回油管与高压油源的回油口连接，用于使从所述试验件出来的高压油的回油通过换热降温后回到高压油源再加载输送；
温度检测单元，用于检测输入所述试验件内的高温油与流出所述试验件的高温油回油的温度；
控制器，与所述高压油源以及温度检测单元连接，用于根据所述温度检测单元检测的油的温度以及所述高压油源的供油压力，控制向所述试验件输送高压油或高温油进行脉动试验。
2.如权利要求1所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述高压油循环输送管路高温油循环输送管路的回油端、进油端分别连接第一控制阀以及第二控制阀；所述高温油循环输送管路的回油端、进油端分别连接第三控制阀以及第四控制阀。
3.如权利要求1所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述高温油循环系统包括用于对低温油进行加热的加热箱以及实现将由低温油加热形成的高温油送入到试验件中的高温油循环泵。
4.如权利要求1所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述高压油源包括液压站，所述液压站连接蓄能器。
5.如权利要求1所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述温度检测单元包括试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器。
6.如权利要求2所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述试验件油入口侧温度传感器与试验件油出口侧温度传感器采用热电偶。
7.如权利要求1所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
8.如权利要求1所述高温油压力脉动系统，其特征在于，所述热交换器采用水循环热交换器。
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