专利名称：先导式安全阀贮存寿命加速试验方法
技术领域：
本发明属于机械部组件加速试验技术领域，具体涉及一种先导式安全阀贮存寿命加速试验方法。
背景技术：
安全阀的主要作用是将管路内部的气体压力控制在一定的安全范围内，避免压力过大造成破裂、爆炸等事故。与弹簧直接作用式安全阀相比，先导式安全阀由主阀和导阀组成，变弹簧直接作用为导阀间接作用，提高了阀门的灵敏度，广泛应用于导弹、鱼雷发动机等动力系统。先导式安全阀的贮存失效主要由导阀弹簧、主阀弹簧应力松弛以及O形圈密封性能退化引起。对于“长期贮存、一次使用”的系统而言，先导式安全阀的贮存寿命成为影响其贮存寿命的重要因素，因此对先导式安全阀的库房贮存可靠性进行评价，合理评估和预测其贮存寿命，对保障这些系统贮存的可靠性和安全性具有重要意义。贮存寿命预测目前主要有基于现场贮存和基于加速试验的方法。基于现场贮存的方法对设备在库房常规贮存下的性能参数进行测试，通过对测试数据进行建模分析实现设备贮存寿命预测。这种方法存在耗时长、费用大、预测提前量有限的突出问题。而基于加速试验的方法通过适当提高试验应力水平，获取加速应力水平下的性能退化或失效数据，对试验数据进行建模分析，外推预测出正常应力水平下的贮存寿命。与前者相比，基于加速试验的方法耗时短、费用少、预测提前量大，可以实现对设备贮存寿命的快速评估和预测。国内外对加速试验的研究主要包括加速模型、统计分析、方案优化设计等方面，并针对具体应用进行了相应的扩展研究。但目前的理论和应用主要集中在元器件材料级产品，不适用于先导式安全阀等结构较为复杂的机械部组件级产品。此外，加速试验研究主要针对工作可靠性，贮存可靠性的理论和方法仍不成熟。在贮存可靠性领域，目前加速试验在推进剂、橡胶件等产品的寿命评估中进行了应用，还未见到先导式安全阀加速试验方法的研究报道。
发明内容
本发明的目的是，提供一种先导式安全阀贮存寿命加速试验方法，可以在较短试验时间内预测其在库房常规贮存下的贮存寿命。本发明提供的方法，包括以下步骤步骤1、设计先导式安全阀的加速试验方案1-1以温度作为试验的加速应力，以不同的温度作为试验的加速应力水平；1-2加速应力水平数等于或大于3，其中，最低加速应力水平应高于库房常规贮存温度，最高加速应力水平的设置必须保证先导式安全阀的退化机理与库房常规贮存时保持
一致；1-3每个加速应力水平下的先导式安全阀样品数等于或大于4 ；1-4在每个加速应力水平下对每个样品进行性能测试，测试次数至少为4次，采用先密后疏的原则设定测试时间；步骤2、将所述样品放入温度试验箱内进行试验；步骤3、在每个加速应力水平下，按照所设定的测试时间对样品进行性能测试；测试项目包括样品中导阀弹簧负荷损失率σD(t)和主阀弹簧负荷损失率σz(t)，以及O形圈压缩永久变形率GM(t);对于每次测试，步骤如下:3-1到达所设定的测试时间时停止试验，并从试验箱中取出样品，等待样品在常温下充分冷却；3-2从样品中拆卸出导阀弹簧、主阀弹簧和O形圈；3-3导阀弹簧负荷损失率σ D(t)和主阀弹簧负荷损失率σ z(t)的测试步骤:①将导阀弹簧和主阀弹簧分别在室内环境下自然恢复1小时；②将导阀弹簧和主阀弹簧分别压缩至它们在阀体内的安装高度，采用弹力测试仪器(如弹簧试验机)对此时导阀弹簧和主阀弹簧的弹力分别进行测试并记录，每个导阀弹簧和主阀弹簧分别测量5次，分别取它们的平均值作为相应的弹力测试值；③分别根据式(I)和式(2)计算导阀弹簧负荷损失率oD(t)和主阀弹簧负荷损失率 oz(t)
权利要求
1.一种先导式安全阀贮存寿命加速试验方法，其特征是包括以下步骤: 步骤1、设计先导式安全阀的加速试验方案: 1-1以温度作为试验的加速应力，以不同的温度作为试验的加速应力水平； 1-2加速应力水平数等于或大于3，其中，最低加速应力水平应高于库房常规贮存温度，最高加速应力水平的设置必须保证先导式安全阀的退化机理与库房常规贮存时保持一致； 1-3每个加速应力水平下的先导式安全阀样品数等于或大于4 ； 1-4在每个加速应力水平下对每个样品进行性能测试，测试次数至少为4次，采用先密后疏的原则设定测试时间； 步骤2、将所述样品放入温度试验箱内进行试验； 步骤3、在每个加速应力水平下，按照所设定的测试时间对样品进行性能测试；测试项目包括样品中导阀弹簧负荷损失率oD(t)和主阀弹簧负荷损失率oz(t)，以及O形圈压缩永久变形率GM(t);对于每次测试，步骤如下: 3-1到达所设定的测试时间时停止试验，并从试验箱中取出样品，等待样品在常温下充分冷却； 3-2从样品中拆卸出导阀弹簧、主阀弹簧和O形圈； 3-3导阀弹簧负荷损失率oD(t)和主阀弹簧负荷损失率σζα)的测试步骤: ①将导阀弹簧和主阀弹簧分别在室内环境下自然恢复I小时； ②将导阀弹簧和主阀弹簧分别压缩至它们在阀体内的安装高度，采用弹力测试仪器(如弹簧试验机)对此时导阀弹簧和主阀弹簧的弹力分别进行测试并记录，每个导阀弹簧和主阀弹簧分别测量5次，分别取它们的平均值作为相应的弹力测试值； ③分别根据式(I)和式(2)计算导阀弹簧负荷损失率oD(t)和主阀弹簧负荷损失率σ z(t)
全文摘要
本发明一种先导式安全阀贮存寿命加速试验方法，包括以下步骤步骤1、设计先导式安全阀的加速试验方案；步骤2、将所述样品放入温度试验箱内进行试验；步骤3、在每个加速应力水平下，按照所设定的测试时间对样品进行性能测试；测试项目包括样品中导阀弹簧负荷损失率σD(t)和主阀弹簧负荷损失率σZ(t)，以及O形圈压缩永久变形率GM(t)；步骤4、对导阀弹簧负荷损失率σD(t)值、主阀弹簧负荷损失率σZ(t)值和O形圈压缩永久变形率GM(t)值进行处理，从而对其贮存寿命进行预测。本发明提供了一套基于加速试验实现先导式安全阀贮存寿命预测的方法。该方法能够反映先导式安全阀库房常规贮存的性能退化进程，以较大的加速系数进行加速试验，缩短了试验时间，为先导式安全阀库房贮存寿命研究提供了一种可行的技术方法。
文档编号G01M13/00GK103076167SQ20131000623
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者张春华, 谭源源, 汪亚顺, 陈循, 罗巍, 刘泓江, 申晔, 殷凤龙, 李辉北 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学