CN204988892U - 一种压力冲击试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力冲击试验设备，包括水箱、气缸和活塞推杆，活塞推杆的顶端设有位于气缸内的活塞，活塞推杆的另一端伸入水箱内，气缸的顶端连接有气源，与水箱相连设有补水槽，水箱的侧面还设有连接试验管件的管件连接管。此压力冲击试验设备通过气源向气缸上部的活塞顶端施加气压，可迫使活塞向下推动活塞推杆对水箱施加压力，而通过管件连接管向试验管件输送水压，进行管件压力冲击试验，此设备撤去气缸的压力即可使得水压迅速降至零，通过此设备可快速完成管件压力冲击试验，且无需多次充水，使得管件压力冲击试验更安全可靠，且更节能环保，此实用新型用于管间压力冲击试验领域。

Description

一种压力冲击试验设备

技术领域

本实用新型涉及机械试验设备领域，特别是涉及一种压力冲击试验设备。

背景技术

目前，各种材料的管道及各种管道连接方式很多很多，然而各种管道连接方式性能怎样，适应于输送哪种介质，连接的安全性高不高，都要经过一系列的试验论证和检验，而压力冲击试验是必须做的最基本的试验。

比如GB/T19228规定，不锈钢卡压式连接的管件必须经过压力冲击试验，要求将接头与500mm以上的管连接，内部注满水后，升压到2.5MPa，再减压到0MPa，此操作应在2s内完成，并以此为一个周期，反施加1500个周期的同样内压，不得有渗漏、脱漏及其他异常。

可见压力冲击试验备有着极为重要的作用。目前在市场上和各管件企业应用的压力冲击试验备，多为较简陋的设备。其使用过程为将试验管件接入系统中，打开截止阀准备试验，开始实验，高压注水泵向水罐注水，当水罐及试验管件的水压力达到规定的2.5MPa时，高压注水泵停止注水，电磁阀打开排水，则水罐及试验管件中的水的压力降低到0MPa，这时电磁阀关闭，高压注水泵又向水罐注水，开始第二个周期。这种做法是利用高压注水泵提供压力，电磁阀排水泄压，原理简单，但存在着很大的缺陷。

首先，高压水泵压力高，流量小，注水速度慢。其次，打开电磁阀排水泄压时，由于水的压力和粘度的原因，排水速度会很快，有可能产生倒吸，导致水罐的水大部分流走，造成第二周期后，要先重新注水才能加压，由于高压水泵流量小的特性，要在1s左右完成注水加压很困难；若程序强行设定2s的周期，实验将会严重失真。另外，高压注水泵长时间开着，不经济；电机每2s就要停、开一次，频繁启动对电机伤害很大，而且，在这个系统中，若采用的泵的压较高时，会有压力超高的安全隐患，必须加装安全阀。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种性能更优越且更加节能环保的压力冲击试验设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种压力冲击试验设备，包括水箱、气缸和活塞推杆，活塞推杆的顶端设有位于气缸内的活塞，活塞推杆的另一端伸入水箱内，气缸的顶端连接有气源，与水箱相连设有补水槽，水箱的侧面还设有连接试验管件的管件连接管。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，气缸固定安装于水箱的顶部，气缸包括气缸后端盖、气缸前端盖和连接于气缸后端盖和气缸前端盖间的气缸筒体，活塞沿气缸筒体内壁滑动。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，气缸后端盖和气缸前端盖的侧壁均通过气流管道连接至三位五通电磁阀，三位五通电磁阀通过气动三联体连接至气源，与气缸后端盖和气缸前端盖连接的气流管道上均设有节流阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，水箱的顶端设有若干法兰连接孔，水箱的顶端通过法兰连接孔连接有一连接法兰，气缸前端盖的底部设有嵌入连接法兰中部且与活塞推杆间密封的凸缘，穿过水箱顶盖的中心设有伸入水箱内部的增压缸套，活塞推杆可在增压缸套内滑动。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，水箱的外壁设有三个管道连接口以及位于水箱底部的排污口，排污口处设有排污阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，水箱外壁上其中一管道连接口通过水管连接补水槽，与水管相连还设有注水泵，水管上设有单向阀以及位于补水槽和注水泵侧的截止阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，水箱通过一管道连接口连接有压力表以及位于连接管道上的压力表开关。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，管件连接管上设有截止阀。

本实用新型的有益效果：此压力冲击试验设备通过气源向气缸上部的活塞顶端施加气压，可迫使活塞向下推动活塞推杆对水箱施加压力，而通过管件连接管向试验管件输送水压，进行管件压力冲击试验，此设备撤去气缸的压力即可使得水压迅速降至零，通过此设备可快速完成管件压力冲击试验，且无需多次充水，使得管件压力冲击试验更安全可靠，且更节能环保。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例整体结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型为一种压力冲击试验设备，包括水箱1、气缸2和活塞推杆3，活塞推杆3的顶端设有位于气缸2内的活塞31，活塞推杆3的另一端伸入水箱1内，气缸2的顶端连接有气源4，与水箱1相连设有补水槽5，水箱1的侧面还设有连接试验管件的管件连接管6。

此压力冲击试验设备通过气源4向气缸2上部的活塞31顶端施加气压，可迫使活塞31向下推动活塞推杆3对水箱1施加压力，而通过管件连接管6向试验管件输送水压，进行管件压力冲击试验，此设备撤去气缸2的压力即可使得水压迅速降至零，通过此设备可快速完成管件压力冲击试验，且无需多次充水，使得管件压力冲击试验更安全可靠，且更节能环保。

作为本实用新型优选的实施方式，气缸2固定安装于水箱1的顶部，气缸2包括气缸后端盖21、气缸前端盖22和连接于气缸后端盖21和气缸前端盖22间的气缸筒体23，活塞31沿气缸筒体23内壁滑动。

作为本实用新型优选的实施方式，气缸后端盖21和气缸前端盖22的侧壁均通过气流管道连接至三位五通电磁阀41，三位五通电磁阀41通过气动三联体42连接至气源4，与气缸后端盖21和气缸前端盖22连接的气流管道上均设有节流阀。

作为本实用新型优选的实施方式，水箱1的顶端设有若干法兰连接孔，水箱1的顶端通过法兰连接孔连接有一连接法兰7，气缸前端盖22的底部设有嵌入连接法兰7中部且与活塞推杆3间密封的凸缘221，穿过水箱1顶盖的中心设有伸入水箱1内部的增压缸套8，活塞推杆3可在增压缸套8内滑动。

作为本实用新型优选的实施方式，水箱1的外壁设有三个管道连接口以及位于水箱1底部的排污口11，排污口11处设有排污阀111。

作为本实用新型优选的实施方式，水箱1外壁上其中一管道连接口通过水管连接补水槽5，与水管相连还设有注水泵51，水管上设有单向阀以及位于补水槽5和注水泵51侧的截止阀。

作为本实用新型优选的实施方式，水箱1通过一管道连接口连接有压力表9以及位于连接管道上的压力表开关91。

作为本实用新型优选的实施方式，管件连接管6上设有截止阀。

水箱1为筒形结构，在水箱1的筒身上焊有三个连接管孔，一个通过单向阀连接注水泵51和补水槽5、一个通过截止阀连接试验管件、另一个连接压力表开关91和连接带信号输出的压力表9。水箱1的底部开设一个排污口11，在顶部开设一个孔与增压缸套8配合。增压缸套8是一个长筒形结构，一端为连接法兰7，将增压缸套8锁在水箱1的顶部，内孔经过磨削精加工，达到密封要求。气缸2的气缸筒体23的内径设计为活塞推杆3外径的5倍，活塞推杆3前部车有一环槽，用来装密封圈。连接法兰7的中心有一孔与气缸2配合，前端凸缘与水箱1顶部的止口配合，连接法兰7装上气缸2后锁在水箱1的顶部，因为它们之间都有止口定位，可以确保气缸2内的活塞推杆3插在增压缸套8内。

试验时将试验管件与管件连接管6相连，打开截止阀后，开启注水泵51向水箱1和试验管件充水，充满水后关停注水泵51，停止泵水。三位五通电磁阀41接通时向右移，气源4通过气缸2上方气缸后端盖21向活塞31的上部通气，推动活塞31和活塞推杆3向下运动，活塞推杆3向下压增压缸套8内的水，从而通过管件连接管6向试验管件施压。

对活塞推杆3进行受力分析：忽略摩力和重力，一个是活塞31顶部的压力F，压力F=活塞31面积S×气压P1，一个是底部增压缸套8内水的反压力f，f=活塞推杆3的面积A×水的压力P2，根据二力平衡F=f，即S·P1=A·P2，因为活塞31的面积S是活塞推杆3面积的5倍，那么增压缸套8内水的压力P2=5倍P1，当我们向气缸2内的活塞31上部通入0.5MPa的压力时，增压缸套8内水的压力P2=5P1=5×0.5=2.5MPa，根据帕斯卡定理，所有与增压缸套8内的水相连的水都是2.5MPa，那么水箱1和试验管件内的水压都是2.5MPa，这时带信号输出的压力表9发出压力已够的信号，三位五通电磁阀41接通是向左移，向气缸2内的活塞31下部通气，推动活塞31和活塞推杆3向上运动，使得增压缸套8内的水泄压，当增压缸套8内的水压泄压到0时，也就是说水箱1和试验管件压力泄到0，这时压力表9又发出信号，三位五通电磁阀41接通是向右移，向气缸2内的活塞31上部通气，推动活塞推杆3向下压增压缸套8内的水，进行下一个周期。

采用此设备后，用低压大流量的水泵，通过单向阀，只一次向水箱1及试验管件注水，充满水后关掉注水泵51，用气缸2去压水箱1中的水，利用增压技术使水箱1及试验管件的水产生压力波动。此设备的优点是利用气缸，反应速度快，使整个系统的响应速度快，不用在整个试验过程中反复注水排水而长时间开着水泵，节省能源，不用频繁启动电机，不会伤害电机，气动压力可通气动三联体设定，不会出现超压的安全问题，既经济又安全。

而且本实用新型可以应用在其他压力波动的装置和试验中，调整气缸2内的活塞31外径和活塞推杆3外径的比例，就可以改变冲击压力的大小，适应各种压力的试验设备。

此装置也可将顶部的气缸换成液压缸，提供更大的压力波动值，来适应各种高压力的试验设备。

当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种压力冲击试验设备，其特征在于：包括水箱（1）、气缸（2）和活塞推杆（3），所述活塞推杆（3）的顶端设有位于气缸（2）内的活塞（31），所述活塞推杆（3）的另一端伸入水箱（1）内，所述气缸（2）的顶端连接有气源（4），与所述水箱（1）相连设有补水槽（5），所述水箱（1）的侧面还设有连接试验管件的管件连接管（6）。

2.根据权利要求1所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述气缸（2）固定安装于水箱（1）的顶部，所述气缸（2）包括气缸后端盖（21）、气缸前端盖（22）和连接于气缸后端盖（21）和气缸前端盖（22）间的气缸筒体（23），所述活塞（31）沿气缸筒体（23）内壁滑动。

3.根据权利要求2所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述气缸后端盖（21）和气缸前端盖（22）的侧壁均通过气流管道连接至三位五通电磁阀（41），所述三位五通电磁阀（41）通过气动三联体（42）连接至气源（4），与所述气缸后端盖（21）和气缸前端盖（22）连接的气流管道上均设有节流阀。

4.根据权利要求2所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述水箱（1）的顶端设有若干法兰连接孔，所述水箱（1）的顶端通过法兰连接孔连接有一连接法兰（7），所述气缸前端盖（22）的底部设有嵌入连接法兰（7）中部且与活塞推杆（3）间密封的凸缘（221），穿过所述水箱（1）顶盖的中心设有伸入水箱（1）内部的增压缸套（8），所述活塞推杆（3）可在增压缸套（8）内滑动。

5.根据权利要求1～4中任意一条所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述水箱（1）的外壁设有三个管道连接口以及位于水箱（1）底部的排污口（11），所述排污口（11）处设有排污阀（111）。

6.根据权利要求5所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述水箱（1）外壁上其中一管道连接口通过水管连接补水槽（5），与所述水管相连还设有注水泵（51），所述水管上设有单向阀以及位于补水槽（5）和注水泵（51）侧的截止阀。

7.根据权利要求5所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述水箱（1）通过一管道连接口连接有压力表（9）以及位于连接管道上的压力表开关（91）。

8.根据权利要求5所述的压力冲击试验设备，其特征在于：所述管件连接管（6）上设有截止阀。