CN113295538B - 一种水压试验机调压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水压试验机调压方法，本发明包括设置连接水压机的泄压阀，设置远控连接泄压阀的比例减压阀和电磁换向阀，泄压阀包括阀座、阀体、阀芯、控制缸，阀体内腔前端密封连接设置阀座，阀体内腔后端密封连接设置控制缸，阀体内腔设置泄压口，阀座端设置圆型的内孔作为接入口，控制缸活塞杆连接并驱动阀芯在阀座端设置的内孔中伸缩，调节接入口与阀体内腔之间的开度，接入口连接水压机固定端的压力腔，固定端的压力腔还连接设置变频高压水泵系统；该调压方法包括，步骤一，关闭泄压阀，步骤二，充水升压，步骤三，慢速泄压，步骤四，快速泄压，实现了多级控压和安全溢流泄压。

Description

一种水压试验机调压方法
技术领域
本发明属于水压试验机技术领域，具体是一种水压试验机调压方法。
背景技术
水压试验机是通过先填充低压水，再填充高压水，使钢管内部承受一定压力，检验钢管耐压能力，同时消除钢管自身内应力的一种设备。目前水压机有各种调压方法，都有其相对局限性，用的比较好的控制方法是PID调节法，能够根据不同试验压力要求进行打压试验。但是在实际使用过程中发现，针对不同管径，尤其管径差别比较大的时候，PID参数需要分区段进行不同调整，而且PID参数的调节需要专业人士进行调节。使得实际调试过程无限期延长，因为试生产时候不会有全部管径的钢管能够进行试验，只能跟着生产任务进行调试参数。另外现有调压技术中，还采用较为原始的手动调压方式即调整高压水泵安全阀的压力，将其设定为钢管试验压力，超过压力后溢流阀开启，此种调压方式对于不同压力需要经常去调整，使用过程比较繁琐，尤其是对于不同规格钢管混管过线的时候，压力不一样，这样每打压一根钢管就要调整一次，而且调整的参数不一定准确。因此，需要一种通用的调压机构及方法，以满足各种管径的试压试验。
发明内容
本发明为了解决水压试验机在试验不同管径精确时的可靠调压问题，发明一种水压试验机调压方法。
本发明采取以下技术方案：
一种水压试验机调压方法，其特征在于：设置连接水压机的泄压阀，设置远控连接泄压阀的比例减压阀和电磁换向阀，泄压阀包括阀座、阀体、阀芯、控制缸，阀体内腔前端密封连接设置阀座，阀体内腔后端密封连接设置控制缸，阀体内腔设置泄压口，阀座端设置圆型的内孔作为接入口，控制缸活塞杆连接并驱动阀芯在阀座端设置的内孔中伸缩，调节接入口与阀体内腔之间的开度，接入口连接水压机固定端的压力腔，所述固定端的压力腔还连接设置变频高压水泵系统；该调压方法包括以下步骤：
步骤一，关闭泄压阀，电磁换向阀P口接入控制油，经A口进入K1口，控制缸无杆腔压力建立，控制缸活塞杆驱动阀芯与阀座内孔处于接触密封状态；
步骤二，充水升压，变频高压水泵系统充入压力介质至固定端进行试验钢管打压，钢管内水压升压，根据水压压力值变频高压水泵系统分段实施驱动工作，在第一区段变频器100%频率高压水泵供水，升至第二压力值区段时，变频器降至70%；升至第三区段压力值时，变频器降至30%，第四区段接近所设压力值时，变频器降至10%，使水压保持在设定压力值，比例减压阀根据试验需要和压力介质进行设定压力及降压速率，根据控制缸活塞截面积与阀芯开口截面积相比，根据水压计算得到所需油压压力值，依此为比例减压阀输入液压压力值即可保证阀芯所需的推力，控制泄压阀泄压流量与溢流压力；
步骤三，通过自控或人为控制比例减压阀进行慢速泄压，泄放控制缸无杆腔压力，使控制缸活塞无杆腔端面所受油液压力小于阀芯端面所受水压压力，阀芯在上述压力差作用下回退，使接入口与阀体内腔之间形成特定开度，实现压力缓释；
步骤四，快速泄压，电磁换向阀换向，使P口接通K2口，控制缸驱动阀芯缩回，接入口完全打开，实现快速卸荷排压，水压经泄压口泄压。
比例减压阀预设有最高安全压力值。
固定端的压力腔还分别连接设置压力表、压力传感器，压力传感器的压力检测数据反馈控制系统控制比例减压阀防止超压，压力表数据用于实时读取。
变频高压水泵系统接入压力介质为海水或淡水或高水基液。
在切换管型时，由程序远程控制比例减压阀压力值，完成不同钢管的试压压力值得切换。
本发明有益效果：控制缸采用油介质，泄压阀为水、水基介质，油控稳定性更好，被试钢管试压介质可以根据工况或管径进行变化，以控制缸的控制端不受介质、压力高低等影响，实现了多级控压和安全溢流泄压，能够远程预设水压压力值；能够简化设备调试程序及调试时间；对于不同管径钢管适应性更加可靠。
附图说明
图1是本发明的调节回路及连接组成示意图。
其中，1-固定端、2-移动端、3-被试钢管、4-变频高压水泵系统、5-压力表、6-压力传感器、7-阀体、8-阀座、9-阀芯、10-接入口、11-泄压口、12-控制缸、13-比例减压阀、14-电磁换向阀。
具体实施方式
如图1所示，一种水压试验机调压方法，包括连接水压机的泄压阀、连接泄压阀的比例减压阀13和电磁换向阀14，水压机设置固定端1和移动端2，被试钢管3设置于固定端1和移动端2之间，泄压阀包括阀座8、阀体7、阀芯9、控制缸12，阀体7内腔前端密封连接设置阀座8，阀体7内腔后端密封连接设置控制缸12，阀体7内腔设置泄压口11，阀座端设置圆型的内孔作为接入口10，控制缸12和阀座8的接入口同轴线，控制缸12连接驱动阀芯9伸缩，阀芯9外圆为圆锥型，阀芯9圆锥型与阀座8的内孔同轴适配，阀芯9伸缩节流调节接入口10与阀体7内腔之间的压力泄放和通断，固定端1的压力腔连接阀座8的接入口10，固定端1的压力腔还分别连接设置变频高压水泵系统4、压力表5、压力传感器6。
如图1，控制缸12为双作用结构，无杆腔设置K1口，有杆腔设置K2口，K1连接比例减压阀13入口，电磁换向阀14为两位四通阀，P口接入控制油压，K1口连接电磁换向阀A口，K2口连接电磁换向阀B口，T口回油。
控制缸12的孔轴密封采用铜基合金密封，降低油缸的摩擦阻力。
水压试验机包括：螺旋焊管水压试验机、直缝焊管水压试验机、无缝管水压试验机、铸管水压试验机等。
调压方法为：
变频高压水泵系统4接入压力介质可以为海水、淡水、高水基液等。
如图1，电磁换向阀14 P口接入控制油，经A口进入K1口，控制缸12无杆腔压力建立，阀芯9与阀座8内孔处于接触密封状态，变频高压水泵系统4充入压力介质至固定端1进行打压试验钢管，钢管内水压升压，根据水压压力值变频高压水泵系统4分段实施驱动工作，在第一区段变频器100%频率高压水泵供水，升至第二压力值区段时，变频器降至70%；升至第三区段压力值时，变频器降至30%，第四区段接近所设压力值时，变频器降至10%，使水压保持在设定压力值，比例减压阀13可根据试验需要和压力介质进行设定压力及降压速率，根据控制缸12活塞截面积与阀芯9开口截面积相比，根据水压计算得到所需油压压力值，依此为比例减压阀13输入液压压力值即可保证阀芯9所需的推力，比例减压阀13可预设安全压力高值，水压压力超过预设压力值后推动阀芯9向后移动，阀芯9与阀座8脱离后，水压卸荷；当水压通过比例减压阀13泄放至安全压力以下时，电磁换向阀14可换向，使P口接通K2口，控制缸12驱动阀芯9缩回，可实现快速卸荷排压，水压经泄压口11泄压，压力传感器6的压力检测数据反馈控制系统控制比例减压阀13防止超压，压力表5数据用于实时读取。
上述实施例中的比例减压阀13、电磁换向阀14和控制缸12之间为较长的管路连接，可实现远程控制连接，安全性更高。
在切换管型时，由程序远程控制比例减压阀压力值，可以完成不同钢管的试压压力值的切换。
由于此种方案只与水压力有关，可以提前预设减压阀压力参数，在实际操作中，操作员可以微调此压力参数即可满足不同管径钢管的试压使用要求。大大的节省设备调试时间。

Claims (5)

1.一种水压试验机调压方法，其特征在于：设置连接水压机的泄压阀，设置远控连接泄压阀的比例减压阀（13）和电磁换向阀（14），泄压阀包括阀座、阀体、阀芯、控制缸，阀体内腔前端密封连接设置阀座，阀体内腔后端密封连接设置控制缸，阀体内腔设置泄压口，阀座端设置圆型的内孔作为接入口，控制缸活塞杆连接并驱动阀芯在阀座端设置的内孔中伸缩，调节接入口与阀体内腔之间的开度，接入口连接水压机固定端的压力腔，所述固定端的压力腔还连接设置变频高压水泵系统；该调压方法包括以下步骤：
步骤一，关闭泄压阀，
电磁换向阀（14） P口接入控制油，经A口进入K1口，控制缸无杆腔压力建立，控制缸活塞杆驱动阀芯与阀座内孔处于接触密封状态；
步骤二，充水升压，
变频高压水泵系统充入压力介质至固定端进行试验钢管打压，钢管内水压升压，使水压保持在设定压力值，比例减压阀（13）根据试验需要和压力介质进行设定压力及降压速率，根据控制缸活塞截面积与阀芯开口截面积相比，根据水压计算得到所需油压压力值，依此为比例减压阀（13）输入液压压力值即可保证阀芯所需的推力，控制泄压阀泄压流量与溢流压力；具体为：根据水压压力值变频高压水泵系统分段实施驱动工作，在第一区段变频器100%频率高压水泵供水，升至第二压力值区段时，变频器降至70%；升至第三区段压力值时，变频器降至30%，第四区段接近所设压力值时，变频器降至10%，使水压保持在设定压力值，比例减压阀（13）根据试验需要和压力介质进行设定压力及降压速率，根据控制缸活塞截面积与阀芯开口截面积相比，根据水压计算得到所需油压压力值，依此为比例减压阀（13）输入液压压力值即可保证阀芯所需的推力，控制泄压阀泄压流量与溢流压力；
步骤三，慢速泄压，
通过自控或人为控制比例减压阀（13）进行慢速泄压，泄放控制缸无杆腔压力，使控制缸活塞无杆腔端面所受油液压力小于阀芯端面所受水压压力，阀芯在上述压力差作用下回退，使接入口与阀体内腔之间形成特定开度，实现压力缓释；
步骤四，快速泄压，
电磁换向阀（14）换向，使P口接通K2口，控制缸驱动阀芯缩回，接入口完全打开，实现快速卸荷排压，水压经泄压口（11）泄压。
2.根据权利要求1所述的一种水压试验机调压方法，其特征在于：所述比例减压阀（13）预设有最高安全压力值。
3.根据权利要求2所述的一种水压试验机调压方法，其特征在于：所述固定端的压力腔还分别连接设置压力表（5）、压力传感器（6），压力传感器（6）的压力检测数据反馈控制系统控制比例减压阀（13）防止超压，压力表（5）数据用于实时读取。
4.根据权利要求3所述的一种水压试验机调压方法，其特征在于：所述变频高压水泵系统接入压力介质为海水或淡水或高水基液。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水压试验机调压方法，其特征在于：在切换管型时，调节比例减压阀压力值，完成不同钢管的试压压力值的切换。
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