CN201069425Y - 32MPa液压疲劳试验系统 - Google Patents

Abstract

32MPa液压疲劳试验系统，其特征是系统设置包括液压控制系统、液压油冷却系统和数据采集控制系统，以主油泵电机组为动力源，由主供油管路、依序串联设置在主供油管路中的高压过滤器、供油单向阀、三位四通换向阀、连接在三位四通换向阀与试件支路之间的输油管路，以及设有截止阀的试件支路构成试件供油回路；以带内压的试件为压力源，由输油管路、三位四通换向阀、卸压管路至液压油箱构成试件卸压回路。本实用新型最高试验压力可达到32MPa压力级，系统功能完善，单机可实现试验压力、疲劳频率等试验参数调节与控制单元操作；其结构紧凑、性能稳定、工作可靠。

Description

32MPa液压疲劳试验系统

技术领域：

本实用新型涉及液压疲劳试验系统，更具体是说是压力容器和压力管道32MPa液压疲劳试验系统。

背景技术：

压力容器和压力管道作为炼油、化工、核电、冶金、军工等行业的特种设备，在使用过程中，往往存在压力疲劳工况。为了获得压力容器和管道相对准确的疲劳寿命，除采用理论计算方法获得外，往往还通过实物疲劳试验来进行验证。但是，目前所使用的液压疲劳试压系统往往是针对于某一类特定产品的如气瓶，应用范围较窄，系统占用空间大，操作维护不便。

实用新型内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有通用性的32MPa液压疲劳试验系统，以满足大部分的压力容器和管道的压力疲劳工况，根据不同的试验要求设置相应的试验程序。

本实用新型32MPa液压疲劳试验系统的结构特点是系统设置包括：

液压控制系统，以主油泵电机组为动力源，由主供油管路、依序串联设置在主供油管路中的高压过滤器、供油单向阀、三位四通换向阀、连接在三位四通换向阀与试件支路之间的输油管路，以及设有截止阀的试件支路构成试件供油回路；以带内压的试件为压力源，由输油管路、三位四通换向阀、卸压管路至油箱构成试件卸压回路；

液压油冷却系统，以冷却泵电机组为动力源，针对主油泵电机组以及油箱设置水冷却器；

数据采集处理控制系统，以设置在油箱中的温度传感器，设置在试件支路中的电接点压力表，以及设置在输油通道中的压力传感器为信号检测器件。

本实用新型的结构特点也在于：

在以主油泵电机组为动力源的主供油管路中采用高压柱塞泵。

在高压过滤器上设置压差发讯器。

在主供油管路和卸压管路中分别设置供油回路溢流阀和和卸压回路溢流阀。

本实用新型通过主油泵电机组对试验容器(或管道)加压，达到上限压力后，控制系统操纵三位四通换向阀换向，对试验容器(或管道)进行保压，保压设定的时间之后，通过三位四通换向阀换向卸压；卸压达到下限压力时，再保持一定时间，循环这一升压、保压、降压、保压的过程，直至达到设定的循环次数或试验容器开裂，实现32MPa液压疲劳试验的自动控制过程。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型具有通用性，能满足大部分压力容器和管道的压力疲劳工况，可以根据不同的试验要求设置相应的试验程序。

2、本实用新型系统设置具有模块化形式，各模块可以采用集成化安装在框架式基座上，并将框架式基座设置为油盘，用于收集泄漏的污油，从而使操作环境得到极大的改善，同时节约了安装空间。

3、本实用新型通过设置多条试件支路，可以实现同时对多个试件进行疲劳试验，工作效率高，应用范围广泛。

4、本实用新型系统设置简单、性能稳定，通过数据采集控制可以使系统功能更加完善，提高自动控制水平高，单机可实现试验压力、疲劳频率等试验参数调节与控制单元操作。

5、本实用新型中的数据采集控制系统通过采用可编程控制器(PLC)作为主控制元件，并且预留一定的扩展功能，可以方便地扩展系统控制功能，增加系统灵活性。

附图说明：

图1为本实用新型系统构成示意图。

图中标号：1油箱、2空气滤清器、3冷却油泵电机组、4水冷却器、5主油泵电机组、6高压过滤器、7压差发讯器、8供油回路压力表、9供油回路溢流阀、10供油单向阀、11三位四通换向阀、12卸压回路溢流阀、13计算机、14控制柜、15压力传感器、16电接点压力表、17截止阀、18温度传感器、I主供油管路、II卸压管路、III输油管路、IV试件支路。

以下通过具体实施方式，结合附图对本实用新型作进一步说明：

具体实施方式：

参见图1，本实施例系统设置包括液压控制系统、液压油冷却系统和数据采集控制系统。

液压控制系统，以主油泵电机组5为动力源，由主供油管路I、依序串联设置在主供油管路I中的高压过滤器6、供油单向阀10、三位四通换向阀11、连接在三位四通换向阀11与试件支路IV之间的输油管路III，以及设有截止阀17的试件支路IV构成试件供油回路；以带内压的试件为压力源，由输油管路III、三位四通换向阀11、卸压管路II至油箱1构成试件卸压回路；

液压油冷却系统，以冷却泵电机组3为动力源，针对主油泵电机组5设置水冷却器4；

数据采集处理控制系统，以设置在油箱1中的温度传感器18，设置在试件支路IV中的电接点压力表16，以及设置在输油管路III中的压力传感器15为信号检测器件，温度传感器18采用热电偶。控制方式包括，当液压系统油温达到设定上限值时，温度传感器18发出讯号，由控制系统自动开启冷却泵电机组3，通过水冷却器4对油箱1内液压油进行冷却，当油温下降到所设定油温下限后，冷却泵电机组3自动关闭。

具体实施中相应的设置也包括：

在以主油泵电机组5为动力源的主供油管路I中采用高压柱塞泵。

在高压过滤器6上设置压差发讯器7，当高压过滤器6滤芯堵塞造成进出口压力差超出设定值时，压差发讯器7能够自动发讯号，提醒操作者及时更换滤芯，以防止滤芯破损造成污染杂质进入系统主压力油管内形成更大的损坏。

在主供油管路I和卸压管路II中分别设置供油回路溢流阀9和和卸压回路溢流阀12。

试验时首先根据试件试验要求，设定电接点压力表16上下限指针分别设定试验上下限压力，打开截止阀17，启动主油泵电机组5，参照供油回路压力表8调节供油回路溢流阀9和卸压回路溢流阀12，以供油回路溢流阀9设定系统工作压力即试验压力上限，卸压回路溢流阀12用于设定卸压压力即试验下限压力。并由三位四通换向阀11切换管路连通主供油管路I与输油管路III以及试件支路IV对试件进行升压，当试件压力达到设定压力值时，以试件内压力为压力源，由三位四通换向阀11自动切换管路，连通卸压管路II与输油管路III以及试件支路IV实现卸压，当试验压力下降到设定压力下限后又再次切换管路进行升压，完成升压→保压→降压→保压的压力循环过程。每循环一次试验次数计数加一，直至达到设定的循环次数或试验容器开裂，实现32MPa液压疲劳试验的自动控制过程。

试验压力值由压力传感器15采集后送到控制柜14进行处理，并在计算机13上实时显示试验压力曲线。试验次数由电接点压力表16发讯，由控制柜14中的PLC进行计数，每循环一次试验次数计数加一，当试验次数达到设定次数后时，系统自动停机。

数据采集控制系统采用可编程控制器PLC为主控制元件。可以有效减少系统中电线电缆的接头数量，增加系统可靠性；尤其是在使用PLC后，更改控制功能时仅需要更改控制程序即可，而不需要更改系统的硬件和接线，具体实施需要在系统的设计和施工阶段预留扩展功能，从而增加系统的灵活性和扩展性，便于以后的升级改造。

数据采集控制系统有两个功能，其一是控制系统内部件的运转和动作，包括主油泵电机组的启停，三位四通换向阀的换向，压力的调节，超压的保护和报警等功能；其二是试验数据的采集记录和曲线显示，包括时间、压力、循环次数、压力-时间曲线等。

系统技术参数：最高压力：32MPa、最大流量：100L/min、最大循环频率：15次/min。

Claims (4)

1.32MPa液压疲劳试验系统，其特征是系统设置包括：

液压控制系统，以主油泵电机组(5)为动力源，由主供油管路(I)、依序串联设置在主供油管路(I)中的高压过滤器(6)、供油单向阀(10)、三位四通换向阀(11)、连接在三位四通换向阀(11)与试件支路(IV)之间的输油管路(III)，以及设有截止阀(17)的试件支路(IV)构成试件供油回路；以带内压的试件为压力源，由输油管路(III)、三位四通换向阀(11)、卸压管路(II)至油箱(1)构成试件卸压回路；

液压油冷却系统，以冷却泵电机组(3)为动力源，针对主油泵电机组(5)以及油箱(1)设置水冷却器(4)；

数据采集处理控制系统，分别以设置在油箱(1)中的温度传感器(18)，设置在试件支路(IV)中的电接点压力表(16)，以及设置在输油通道(III)中的压力传感器(15)为信号检测器件。

2.根据权利要求1所述的32MPa液压疲劳试验系统，其特征是在以主油泵电机组(5)为动力源的主供油管路(I)中采用高压柱塞泵。

3.根据权利要求1所述的32MPa液压疲劳试验系统，其特征是在高压过滤器(6)上设置压差发讯器(7)。

4.根据权利要求1所述的32MPa液压疲劳试验系统，其特征是在所述主供油管路(I)和卸压管路(II)中分别设置供油回路溢流阀(9)和卸压回路溢流阀(12)。

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