碳纤维气瓶水压辅助测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于气瓶检测技术领域，尤其是涉及一种碳纤维气瓶水压辅助测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002]气瓶是一种承受压力的容器，其生产过程的最后工序是要进行气瓶检测，并以此判断气瓶的质量是否合格。气瓶检测项目主要包括水压测试(也称水压试验)和气密性测试(也称气密性试验)等，水压测试的目的在于测量在水压作用下的变形量和承压能力，详见《气瓶水压试验方法》国家标准GB/T9251—1997。并且，实际使用过程中也需定期对气瓶进行检测，检测项目包括气瓶的变形量与承压能力、气密性等。其中，对气瓶的变形量与承压能力进行测试时，采用水压测试方法(也称水压试验方法)。目前，所采用的水压试验方法主要有量管法和称重法，其中称重法的应用比较广泛。
[0003]碳纤维气瓶属于复合气瓶，其采用金属内胆，通过外面缠绕碳纤维并经高温固化加工而成，耐压可达到30MPa。相比金属气瓶(无缝钢瓶等)，碳纤维气瓶具有更好的性能，且重量减轻了50%以上，操作使用更加轻松，尤其是深层地下(如矿井等、石油石化等)危险区域遇到救护情况或严重灾害情况下使用时更为方便。另外，复合气瓶也是电的不良导体，并且复合气瓶在侵蚀和腐蚀场合下呈现中和性，因而使用更加安全。根据法律法规和实际使用规范要求，必须对气瓶进行定期水压试验，水压试验完成后必须对气瓶进行烘干处理，保证其洁净干燥，以方便使用。但现如今，市面上还未出现一套水压试验完成后能对碳纤维气瓶进行倒水并烘干的碳纤维气瓶水压辅助测试装置，实际操作过程中只能依靠人为完成，存在使用操作不便、烘干效率低、费工费时等缺陷和不足。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成多个碳纤维气瓶的倒水及烘干过程，并且倒水及烘干过程易于控制。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征在于:包括对多个被测试气瓶进行夹持的气瓶夹具、对气瓶夹具与所夹持被测试气瓶进行运送的进行运送的运送小车和对被测试气瓶进行倒水及烘干处理的气瓶倒水及烘干处理设备，所述运送小车呈水平布设且其上部设置有供气瓶夹具水平放置的水平放置平台；所述气瓶夹具上夹持的多个所述被测试气瓶均位于同一平面上，多个所述被测试气瓶均呈平行布设且其均与气瓶夹具呈垂直布设;所述被测试气瓶为碳纤维气瓶；
[0006]所述气瓶倒水及烘干处理设备包括倒水及烘干处理机架、监控装置、对气瓶夹具进行180°翻转的翻转倒水装置和对被测试气瓶进行烘干处理的烘干装置，所述翻转倒水装置安装在倒水及烘干处理机架上；
[0007]所述倒水及烘干处理机架包括主支撑架、位于所述主支撑架上方且能在水平面上进行前后移动的平移支架、在竖直方向上对气瓶夹具进行提升的提升装置和对气瓶夹具进行水平夹持的夹紧装置，所述提升装置安装在所述平移支架上;所述主支撑架包括左右两个对称布设的竖向支架，两个所述竖向支架呈平行布设且二者上部均安装有一个供所述平移支架前后移动的平移轨道，两个所述平移轨道均呈水平布设且二者均布设在同一水平面上，两个所述平移轨道呈平行布设;所述平移支架为门式支架且其包括上横梁和两个分别支撑于上横梁左右两端下方的竖向立柱，所述上横梁呈水平布设，两个所述竖向立柱呈对称布设;两个所述竖向立柱的底部均安装有一个能沿平移轨道前后移动的滑移座，所述滑移座安装于平移轨道上;两个所述竖向支架的后侧上部均设置有一个带动滑移座进行前后移动的水平移动驱动机构，所述水平移动驱动机构位于滑移座后侧且其与滑移座进行传动连接;所述提升装置包括一个水平吊装架和两个对水平吊装架进行上下提升的竖向提升架，两个所述竖向提升架的结构均相同且二者呈对称布设;两个所述竖向提升架分别位于两个所述竖向立柱内侧且二者的上部分别安装在两个所述竖向立柱的内侧壁上部，所述水平吊装架的左右两侧分别安装在两个所述竖向提升架左右两侧底部且其位于两个所述竖向支架之间；所述夹紧固定机构安装在水平吊装架上且其位于水平吊装架的正下方;所述夹紧机构包括左右两个分别对气瓶夹具的左右两侧进行水平夹持的夹紧机构，两个所述夹紧机构的结构相同且二者对称布设在水平吊装架的左右两侧下方；
[0008]两个所述竖向支架之间的区域由后向前分为吊装入口区、入口侧倒水烘干区、出口侧倒水烘干区和吊装出口区;所述翻转倒水装置包括两个分别安装在所述入口侧倒水烘干区和所述出口侧倒水烘干区内的翻转倒水机构;所述烘干装置包括两个烘干设备和两个分别伸入至所述入口侧倒水烘干区和所述出口侧倒水烘干区内的烘干管道，两个所述烘干管道分别为伸入至所述入口侧倒水烘干区内的入口侧烘干管道和伸入至所述出口侧倒水烘干区内的出口侧烘干管道，两个所述烘干设备分别为与所述入口侧烘干管道连接的入口侧烘干设备和与所述出口侧烘干管道连接的出口侧烘干设备；
[0009]所述运送小车包括能平推入所述吊装入口区或所述吊装出口区内的车架和多个均安装在车架底部的行走轮，所述吊装入口区和吊装出口区内均留有供运送小车放置的小车放置空间;所述水平放置平台位于车架上部；
[0010]所述监控装置包括主控器、对所述平移支架的水平位移进行实时检测的水平位移检测单元、对水平吊装架的提升高度进行实时检测的高度检测单元以及分别与主控器连接的参数设置单元和显示单元，所述水平位移检测单元和高度检测单元均与主控器连接;两个所述水平移动驱动机构、两个所述竖向提升架、两个所述夹紧机构、两个所述翻转倒水机构和两个所述烘干设备均由主控器进行控制。
[0011 ]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:两个所述竖向支架之间由后向前设置有第一分隔杆、第二分隔杆和第三分隔杆，所述第一分隔杆、第二分隔杆和第三分隔杆均呈水平布设且其均与竖向支架呈垂直布设，所述第一分隔杆、第二分隔杆和第三分隔杆均布设在同一水平面上，所述吊装入口区与所述入口侧倒水烘干区之间通过第一分隔杆进行分隔，所述入口侧倒水烘干区与所述出口侧倒水烘干区之间通过第二分隔杆进行分隔，所述出口侧倒水烘干区与所述吊装出口区之间通过第三分隔杆进行分隔；
[0012]所述第一分隔杆、第二分隔杆和第三分隔杆均位于两个所述竖向支架的上部之间。
[0013]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:所述运送小车还包括上托板和位于上托板正下方的下托板，所述上托板和下托板均呈水平布设;所述上托板位于车架上部且其为所述水平放置平台，所述上托板上开有多个分别供气瓶夹具上所夹持的多个所述被测试气瓶放置的圆形通孔;所述下托板位于车架的内侧中上部；
[0014]所述上托板底部设置有多个分别对气瓶夹具上所夹持的多个所述被测试气瓶进行限位的上限位套筒，多个所述上限位套筒的结构和尺寸均相同且其分别布设在多个所述圆形通孔的正下方;所述下托板上部设置有多个分别对气瓶夹具上所夹持的多个所述被测试气瓶进行限位的下限位套筒，多个所述下限位套筒分别布设在多个所述上限位套筒的正下方;多个所述上限位套筒和多个所述下限位套筒均呈竖直向布设。
[0015]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:两个所述翻转倒水机构均呈水平布设且二者布设在同一水平面上;所述烘干装置还包括两个烘干箱，两个所述烘干箱分别位于所述入口侧倒水烘干区和所述出口侧倒水烘干区内且二者均呈水平布设;两个所述烘干箱分别位于两个所述翻转倒水机构的正下方。
[0016]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:两个所述烘干设备均为热风机，两个所述烘干管道均为热风管;所述入口侧烘干管道为入口侧热风管，所述出口侧烘干管道为出口侧热风管;所述入口侧烘干设备为入口侧热风机，所述出口侧烘干设备为出口侧热风机;两个所述热风机均由主控器进行控制且其与主控器连接；
[0017]两个所述热风管分别伸入至两个所述烘干箱内，每个所述烘干箱内均设置有多个与伸入至其内部的所述烘干管道连接的喷嘴，所述喷嘴的数量与气瓶夹具上所夹持被测试气瓶的数量相同，多个所述喷嘴的布设位置分别与气瓶夹具上所夹持的多个所述被测试气瓶的布设位置对应。
[0018]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:两个所述翻转倒水机构的结构相同；每个所述翻转倒水机构均包括一个呈水平布设的翻转轴、对翻转轴进行驱动的翻转驱动机构和左右两个分别对气瓶夹具的左右两侧进行夹持的竖向夹持板，所述翻转驱动机构与翻转轴进行传动连接，两个所述竖向夹持板的结构相同且二者呈对称布设;所述翻转轴与竖向支架呈垂直布设，所述翻转轴位于两个所述竖向支架之间且其左右两端分别安装在两个所述竖向支架上，两个所述竖向夹持板均布设在同一水平面上且二者分别安装在翻转轴的左右两侧;所述翻转轴为能进行180°旋转的旋转轴且其左右两端分别通过轴承安装在两个所述竖向支架上;所述翻转驱动机构由主控器进行控制且其与主控器连接。
[0019]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:所述气瓶夹具包括夹持框架、两个均安装在所述夹持框架内的竖向限位板和多个分别对多个所述被测试气瓶进行限位的气瓶限位件，所述夹持框架为平面框架，所述夹持框架、两个所述竖向限位板和多个所述气瓶限位件均布设在同一水平面上;所述夹持框架为矩形且其由前后两个呈平行布设的侧挡板和左右两个能在两个所述侧挡板之间进行左右水平移动的夹持板拼接而成，两个所述夹持板呈平行布设且二者均夹持于两个所述侧挡板之间，两个所述侧挡板和两个所述夹持板均呈竖直向布设且其均位于同一水平面上；
[0020]两个所述侧挡板分别为位于两个所述夹持板前后两侧的前挡板和后挡板，两个所述夹持板分别为左夹持板和位于左夹持板右侧的右夹持板，两个所述夹持板均与前挡板呈垂直布设;所述前挡板和后挡板之间通过两个所述竖向限位板进行连接，两个所述竖向限位板均呈竖直向布设且二者均与前挡板呈垂直布设，两个所述竖向限位板分别为左限位板和位于左限位板右侧的右限位板；多个所述气瓶限位件分左右两列进行布设，两列所述气瓶限位件呈对称布设;每列所述气瓶限位件均包括多个从前至后布设在同一直线上的所述气瓶限位件，多个所述气瓶限位件的结构均相同且每个所述气瓶限位件均包括左右两个对称布设的夹持块，两个所述夹持块分别夹持于被测试气瓶的中部左右两侧;两列所述气瓶限位件中位于所述夹持框架左侧的一列所述气瓶限位件为左侧气瓶限位件，且位于所述夹持框架右侧的一列所述气瓶限位件为右侧气瓶限位件;所述左侧气瓶限位件中的两个所述夹持块分别固定在左夹持板和左限位板上，所述右侧气瓶限位件中的两个所述夹持块分别固定在右限位板和右夹持板上。
[0021 ]上述碳纤维气瓶水压辅助测试装置，其特征是:两个所述竖向限位板的中部之间通过水平连接板进行连接，所述水平连接板上开有多个限位孔，多个所述限位孔由前至后布设在同一直线上且其均位于水平连接板的中心线上;所述水平吊装架的中部下方设置有多个布设在同一竖直面上且分别插入多个所述限位孔内的竖向限位杆，所述竖向限位杆的数量与限位孔的数量相同，多个所述竖向限位杆的布设位置分别与多个所述限位孔的布设位置——对应；
[0022]每个所述夹持板与两个所述侧挡板之间均通过紧固件进行连接，所述紧固件安装在所述夹持板上，每个所述侧挡板的左右两侧均开有一个供紧固件左右移动的水平滑槽；每个所述夹紧机构均通过前后两个吊杆吊装在水平吊装架上，两个所述吊杆底端均固定在夹紧机构上且其顶端固定在水平吊装架上。
[0023]同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的碳纤维气瓶水压辅助测试方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: