CN107339359A - 一种阻尼器疲劳试验冷却方法及装置 - Google Patents

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郭红锋
吴坚
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Abstract

一种阻尼器疲劳试验冷却装置，阻尼器的两端都固定在疲劳试验机上，冷却箱箱体套在阻尼器的缸体上，且冷却箱箱体与阻尼器之间设有冷却箱空腔；在冷却箱箱体上设有贯通冷却箱箱体的冷却液入口和冷却液出口，出水管和回水管的一端与冷水机连接，出水管的另一端与冷却液入口连通，回水管的另一端与冷却液出口连通。本发明采用水冷的方式对阻尼器进行冷却，冷却的效果好，时间短，既能避免爆炸的安全隐患，又能提高阻尼器疲劳试验的效率。且在冷水机上还设有温度探测装置，温度显示装置和高温报警装置，能对阻尼器的温度进行实时监控，温度过高时还能自动报警，大幅度减少了操作人员的工作量。

Description

一种阻尼器疲劳试验冷却方法及装置
技术领域
本发明涉及阻尼器疲劳试验的降温装置和降温方法，具体涉及一种阻尼器疲劳试验时用冷循环给阻尼器降温、冷却的装置及方法。
背景技术
FD液压阻尼器是房屋、桥梁等建筑物抗地震、抗风以及消除载荷能量的一种耗能装置，使用过程中需要长时间（一般超过20年）对油缸进行密封，不易更换密封件和加介质，维护成本高，对产品质量要求高，特别是密封件长时间密封的性能要求高，疲劳试验检测的就是密封件长时间使用后的密封效果。
由于FD阻尼器生产过程中试验是最重要的一个环节，试验的数据结果直接反应了阻尼器产品的性能质量，是产品检验的一个重要环节。
其中必须的试验环节中有一个疲劳试验，需要进行1800次全行程的循环，FD阻尼器在做阻尼运动的过程中消耗了大量能量，这些能量会转化为热能，导致阻尼器内的介质温度升高。在高温环境中，FD阻尼器内部介质（主要是二甲基硅油）的体积和膨胀系数会发生变化，阻尼器内压也会随着温度升高而变化，会出现试验数据不稳定，偏离实际值的现象，严重情况可能会使油缸发生爆炸，产生极大的危险。
一般在做疲劳试验的过程中采取的是进行多次试验，每次试验次数控制在30次全行程，中间时间进行自然冷却，冷却时间长（大约需要2-3小时产品才能冷却至室温），如果在夏季升温特别快，极易产生爆炸,发生安全事故。
通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：
申请号为201210275627.9，名称为“自冷却式阻尼器”的发明公开了自冷却式阻尼器，包括内部设有液体介质的阻尼器本体，该阻尼器本体设有液体介质高压管和液体介质低压管，在液体介质高压管和液体介质低压管之间设有利用阻尼器本体制动过程中产生的能量来对液体介质进行冷却的冷却装置，该冷却装置包括吸气冷却装置和/或流体功率输出装置。本发明采用以上结构，利用阻尼器液体介质高压管和液体介质低压管之间的压力差连接吸气式冷却装置和/或流体功率输出装置，来代替现有技术中的“热交换器”，不需要额外耗费能量来制冷，结构简单，节能可靠。
虽然申请号为201210275627.9的发明也具有给阻尼器进行冷却的结构，且也是采用循环的液体对阻尼器进行冷却，但其结构和解决问题的方案与本发明有很大的区别。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对阻尼器在疲劳试验时会产生高温，使得阻尼器内部密封的介质膨胀，持继的升温有使阻尼器缸体发生爆炸的安全隐患，让阻尼器自然降温的时间太长，会严重影响疲劳试验的进程。而提出一种能快速对疲劳试验中的阻尼器进行快速冷却的装置，来消除安全隐患，提高试验的效率。
针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种阻尼器疲劳试验冷却方法，在实验阻尼器缸体外套上冷却套，冷却套与一循环冷却水系统连接在一起，循环冷却水系统为冷却套提供循环冷却水，通过冷却套内的循环冷却水对实验阻尼器缸体进行冷却。
进一步地，所述通过冷却套内的循环冷却水对实验阻尼器缸体进行冷却是在实验阻尼器的缸体上套有冷却套，在冷却套的一侧设有冷水机，将冷水机中的冷水输入到冷却套的一端，对疲劳试验中的阻尼器进行冷却；在冷却套的另一端将被阻尼器加热的水输出到冷水机中；冷水机对被阻尼器加热的水进行冷却，并将冷却后的冷水又输入到冷却套中，使冷却套中的水对阻尼器进行循环冷却，从而使得阻尼器的疲劳试验能不间断的进行。
进一步地，在冷却套与阻尼器的缸体之间设有冷却套空腔，水在冷却套空腔中循环，不断的对阻尼器进行冷却；在冷却套与阻尼器之间还通过密封圈进行密封，防止冷却套空腔中的水溢出。
进一步地，所述将冷水机中的冷水输入到冷却套的一端是：在冷却套上设有贯通冷却套的冷却液入口，通过出水管将冷却液入口和冷水机连通；所述在冷却套的另一端将被阻尼器加热的水输出到冷水机中是：在冷却套上设有贯通冷却套的冷却液出口，通过回水管将冷却液出口和冷水机连通。
进一步地，在冷水机上还设有温度显示装置和高温报警装置，温度显示装置能检测回水管中水的温度，并显示出回水管中的水温；高温报警装置能监控温度显示装置测得的回水管中的水温，并在水温超过设定的温度值时发出警报。
一种实现权利要求1所述的一种阻尼器疲劳试验冷却方法的装置，在实验阻尼器的缸体上套有冷却套，在冷却套上设有贯通冷却套的冷却液入口和冷却液出口，出水管和回水管的一端与冷水机连接，出水管的另一端与冷却液入口连通，回水管的另一端与冷却液出口连通。的一端与冷水机连接，出水管的另一端与冷却液入口连通，回水管的另一端与冷却液出口连通。
进一步地，冷却套套在阻尼器的缸体上，冷却套两端的内侧与缸体的外侧贴紧，冷却套两端各开有一圈密封槽；密封圈嵌在冷却套内侧的圈密封槽中，使得冷却套与阻尼器的缸体之间形成密封结构。
进一步地，冷却套两端还开有螺纹孔，拧紧螺纹孔中的螺栓能将冷却套与阻尼器固定在一起。
进一步地，冷却液入口和冷却液出口的个数都在1个以上，且冷却液入口和冷却液出口都与冷却套空腔连通。
进一步地，冷水机上还设有对回水管中水的温度进行探测和显示的温度显示装置；以及对回水管中水的温度进行监控，并在水温超过设定的温度值时发出警报的高温报警装置。
本发明的优点是：
1.本发明采用水冷的方式对阻尼器进行冷却，冷却的效果好，时间短，既能避免爆炸的安全隐患，又能提高阻尼器疲劳试验的效率。
2.本发明在冷水机上还设有温度探测装置，温度显示装置和高温报警装置，能对阻尼器的温度进行实时监控，温度过高时还能自动报警，大幅度减少了操作人员的工作量。
3.本发明中的冷却套与阻尼器的缸体之间采有了密封圈进行密封，还采用了螺栓进行固定，这些都确保了疲劳试验的顺利进行，且使得阻尼器能从冷却装置上快捷的进行拆装。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图中：1阻尼器、11缸体、21冷却套、22冷却套空腔、31冷却液入口、32冷却液出口、4密封圈、5螺栓、61出水管、62回水管、7疲劳试验机、8冷水机。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做一步的描述：
实施例一
如图1所示，阻尼器1的两端都固定在疲劳试验机7上，压阻尼器1在试验机上进行疲劳试验时，阻尼器1活塞杆在缸体11内做往复运动。由于往复运动的次数多，实验的时间长，阻尼器1在做阻尼运动的过程中消耗了大量能量，这些能量会转化为热能，导致阻尼器1内的介质温度升高。得阻尼器1内部介质膨胀，使得阻尼器1的缸体11有爆炸的安全隐患。
如图1和图2所示，为了防止缸体11爆炸，需要给阻尼器1进行降温，而自然的降温时间长，使得疲劳实验难以连续进行。为了快速有效的对阻尼器1进行降温，在阻尼器1的缸体11上套上冷却套21，冷却套21的两端与缸体11贴紧，冷却套21的中间与缸体11之间形成有冷却套空腔22。在冷却套21的两端还各开有一圈密封槽，密封圈4嵌在冷却套21内侧的圈密封槽中，使得冷却套21与阻尼器1的缸体11之间形成密封结构。且冷却套21两端还开有螺纹孔，拧紧螺纹孔中的螺栓5能将冷却套21与阻尼器1固定在一起。
在冷却套21上设有贯通冷却套21的冷却液入口31和冷却液出口32，冷却液入口31和冷却液出口32的个数在1个以上，本实施例中采用的是4个。将冷却液入口31与出水管61连接，冷却液出口32与回水管62连接，并将出水管61和回水管62的另一端与冷水机8的连接。使得从冷水机8中输出的冷水经出水管61流向冷却液入口31，从而进入冷却套空腔22中对阻尼器1进行冷却。同时，冷却套空腔22中的水会被阻尼器1加热，较热的水从冷却液出口32流向回水管62，再流回冷水机8中进行降温。如此循环就能快速的给阻尼器1降温，使得疲劳试验能高效率的进行。
综上所述，阻尼器1安装在疲劳试验机7上进行疲劳试验，阻尼器1的活塞杆在缸体11内做往复运动，油缸缸体11外表面加装一个冷却套21，采用密封圈4进行密封，外套的外表面分别装4个冷却液入口31与4个冷却液出口32。冷却液的出入口分别用橡胶软管连接至冷水机8。冷水机8内加入冷却水或者其他冷却液，冷却液循环进入阻尼器1的缸体11外表面，将表面热量带走从而起到冷却作用，冷水机8的冷却液控制温度定在20℃，当冷却液温度升高超过20℃时压缩机启动保证冷却液温度稳定，保证冷却效率，使阻尼器1产品温度不超过40℃产品使用说明规定一般使用温度为50℃。
本实施例中的阻尼器1冷却装置，能够在试验过程中控制产品温度保持在40℃以下，通过空气冷水机8提供20℃的冷却液，能在冷水机8上通过显示屏对温度进行读数，如果冷却液温度过高，例如，超过40度时，装在冷水机8上的高温报警装置会进行自动报警。此时，可以暂时停止试验，保证了试验的安全性。
很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阻尼器疲劳试验冷却方法，其特征在于，在实验阻尼器缸体外套上冷却套，冷却套与一循环冷却水系统连接在一起，循环冷却水系统为冷却套提供循环冷却水，通过冷却套内的循环冷却水对实验阻尼器缸体进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼器疲劳试验冷却方法，其特征在于，所述通过冷却套内的循环冷却水对实验阻尼器缸体进行冷却是在实验阻尼器的缸体上套有冷却套，在冷却套的一侧设有冷水机，将冷水机中的冷水输入到冷却套的一端，对疲劳试验中的阻尼器进行冷却；在冷却套的另一端将被阻尼器加热的水输出到冷水机中；冷水机对被阻尼器加热的水进行冷却，并将冷却后的冷水又输入到冷却套中，使冷却套中的水对阻尼器进行循环冷却，从而使得阻尼器的疲劳试验能不间断的进行。
3.根据权利要求2所述的一种阻尼器疲劳试验冷却方法，其特征在于，在冷却套与阻尼器的缸体之间设有冷却套空腔，水在冷却套空腔中循环，不断的对阻尼器进行冷却；在冷却套与阻尼器之间还通过密封圈进行密封，防止冷却套空腔中的水溢出。
4.根据权利要求2所述的一种阻尼器疲劳试验冷却方法，其特征在于，所述将冷水机中的冷水输入到冷却套的一端是：在冷却套上设有贯通冷却套的冷却液入口，通过出水管将冷却液入口和冷水机连通；所述在冷却套的另一端将被阻尼器加热的水输出到冷水机中是：在冷却套上设有贯通冷却套的冷却液出口，通过回水管将冷却液出口和冷水机连通。
5.根据权利要求1所述的一种阻尼器疲劳试验冷却方法，其特征在于，在冷水机上还设有温度显示装置和高温报警装置，温度显示装置能检测回水管中水的温度，并显示出回水管中的水温；高温报警装置能监控温度显示装置测得的回水管中的水温，并在水温超过设定的温度值时发出警报。
6.一种实现权利要求1所述的一种阻尼器疲劳试验冷却方法的装置，其特征在于，在实验阻尼器的缸体上套有冷却套，在冷却套上设有贯通冷却套的冷却液入口和冷却液出口，出水管和回水管的一端与冷水机连接，出水管的另一端与冷却液入口连通，回水管的另一端与冷却液出口连通的一端与冷水机连接，出水管的另一端与冷却液入口连通，回水管的另一端与冷却液出口连通。
7.根据权利要求6所述的一种阻尼器疲劳试验冷却装置，其特征在于，冷却套套在阻尼器的缸体上，冷却套两端的内侧与缸体的外侧贴紧，冷却套两端各开有一圈密封槽；密封圈嵌在冷却套内侧的圈密封槽中，使得冷却套与阻尼器的缸体之间形成密封结构。
8.根据权利要求6或7所述的一种阻尼器疲劳试验冷却装置，其特征在于，冷却套两端还开有螺纹孔，拧紧螺纹孔中的螺栓能将冷却套与阻尼器固定在一起。
9.根据权利要求6所述的一种阻尼器疲劳试验冷却装置，其特征在于，冷却液入口和冷却液出口的个数都在1个以上，且冷却液入口和冷却液出口都与冷却套空腔连通。
10.根据权利要求6所述的一种阻尼器疲劳试验冷却装置，其特征在于，冷水机上还设有对回水管中水的温度进行探测和显示的温度显示装置；以及对回水管中水的温度进行监控，并在水温超过设定的温度值时发出警报的高温报警装置。
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