一种管路连接件性能试验系统的制作方法

本发明涉及测量领域，具体涉及一种管路连接件性能试验系统。

背景技术：

犹如人体的血管一样，气体管路系统是现代军机、民机上最重要生命线，它将各种气体介质输送到指定部位，满足飞机供氧系统、制冷系统、压力加油的使用需求。气体管路连接件是飞机气体管路系统中不可缺少的组成部分，负责将飞机上各种导管、成品、附件连接成一套完整气体管路系统。一旦连接失效，直接影响气体管路系统的工作性能，严重威胁飞行人员的生命安全。因此，气体管路连接件的性能试验技术一直受到飞机制造领域的高度关注。

常见的气体管路连接件有四种连接形式，分别通过卡箍连接、扩口连接、焊接、记忆合金连接将两根导管连接一起，实现密封。无论采用什么样的连接形式，在连接后都需要进行性能试验验证连接件的可行性、可靠性。常见的性能试验有常温、低温（-55℃）、高温（600℃）条件下的气密性、耐压、爆破、脉冲、弯曲疲劳试验以及高低温循环的温度冲击试验。

气密性试验：分别在常温、低温、高温环境条件下，向被试管件内部充入1倍工作压力的气体介质，被试管件在单位时间内的泄露量应小于规定的值。

耐压试验：分别在常温、低温、高温环境条件下，向被试管件内部充入2倍工作压力的气体介质，被试管件在单位时间内的泄露量应小于规定的值。

爆破试验：分别在常温、低温、高温环境条件下，向被试管件内部充入4倍工作压力的气体介质，目视被试管件不应该变形或损坏。

脉冲试验：分别在常温、低温、高温环境条件下，向被试管件内部充入0.1～1.5倍工作压力交替变化的气体介质，被试管件在单位时间内的泄露量应小于规定的值。

弯曲疲劳试验：分别在常温、低温、高温环境条件下，固定被试管件的一端，在另一端施加标准频率的载荷，使被试管件的连接处产生额定的弯曲应力，向被试管件内部充入1倍工作压力的气体介质，被试管件在单位时间内的泄露量应小于规定的值。

温度冲击试验：将被试管件置于“高温-低温-高温”反复周期循环条件下，向被试管件内部充入1倍工作压力的气体介质，被试管件在单位时间内的泄露量应小于规定的值。

由于试验条件、试验要求不同，目前的行业基本是在不同试验台上逐一进行常温条件下单项试验，配套低温箱、高温箱辅助进行低温、高温条件下单项试验，依靠人工进行不同温度条件被试管件的转移、装夹工作，试验方法不科学、试验数据离散，还导致企业配套了多套试验设备和试验人员，设备和人力资源总费用高，综合运营成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对管路连接件的性能试验方法不科学、试验数据离散、试验费用高的问题，提出一种系统高度综合、集成多项试验功能，试验结果准确可靠，一次装夹能够完成常温、低温、高温条件下的气密性、耐压、爆破、脉冲、弯曲疲劳试验以及高低温循环的温度冲击等多项性能试验。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种管路连接件性能试验系统，包括泄漏计量系统、往复运动控制系统、温度控制系统和试验夹具，所述泄漏计量系统包括流量计；所述往复运动控制系统包括双向转换阀和双向传动器；所述温度控制系统包括加热器、冷却器、制冷系统和温度传感器；所述被试管件固定于试验夹具上，被试管件一端与流量计连接，另一端密封并与双向传动器连接，所述加热器、冷却器和温度传感器与被试管件接触。

进一步地，还包括保温箱，所述被试管件设置于保温箱中。

更进一步地，所述温度控制系统还包括加热控制器、制冷控制器，所述温度传感器包括高温传感器和低温传感器；所述加热控制器分别与高温传感器和加热器连接，所述制冷控制器分别与低温传感器和制冷系统相连。

更进一步地，所述泄漏计量系统还包括阀门、压力调节阀和压力表，所述阀门、压力调节阀、压力表和流量计两两相连。

更进一步地，所述往复运动控制系统还包括空气阀门、空气压力调节阀、空气压力表和脉冲控制器，所述脉冲控制器与双向转换阀连接，所述空气阀门、空气压力调节阀、空气压力表和双向转换阀两两相连。

更进一步地，所述温度控制系统还设置有冷却液阀门，冷却液阀门设置于冷却器中冷却液的入口处。

所述试验夹具设置有底座，底座上平行设置有两个支架。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明试验结果准确可靠，一次装夹能够完成管路连接件在常温、低温、高温条件下的气密性、耐压、爆破、脉冲、弯曲疲劳试验以及高低温循环的温度冲击等多项性能试验，相比单功能试验台，综合运营成本低，具有很大的应用价值。

2、泄漏计量系统负责将一定压力的气体介质送到被试管件内部，并计量出被试管件在单位时间内的泄露量；往复动作控制系统以压缩空气为动力源，负责牵引被试管件的一端按特定的频率、幅度反复上下弯曲动作，在被试管件的连接处形成一定的弯曲应力；温度控制系统负责将试管件加热到一定的温度或在被试管件四周形成一个低温空间环境；试验夹具采用耐温金属材料，用于固定被试管件。

3、泄漏计量系统上阀门的设置，可根据需要对测量介质的输送进行开启和关断，压力调节阀方便调整测量介质的压力，压力表可直观地显示测量介质的压力值，确保试验数据的准确性。

4、往复运动控制系统上空气阀门的设置，可根据需要对空气的输送进行开启和关断，空气压力调节阀调整进入双向转换阀的空气的压力，空气压力表可直观地显示进入双向转换阀的空气压力值，确保试验数据的准确性，脉冲控制器可根据需要调节双向转换阀的频率，进而调节双向传动器的频率，控制被试管件上下弯曲的频率和次数。

5、在对被试管件的温度进行控制的时候，保温箱能够有效减少被试管件的温度扩散，节约能源。

附图说明

图1是本发明结构图。

图中标记：1、阀门；2、冷却液阀门；3、压力调节阀；4、压力表；5、冷却器；6、流量计；7、加热器；8、试验夹具；9、保温箱；10、加热控制器；11、空气阀门；12、空气压力调节阀；13、制冷控制器；14、空气压力表；15、双向转换阀；16、脉冲控制器；17、低温传感器；18、双向传动器；19、高温传感器；20、被试管件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做详细的说明。

实施例1

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了一种管路连接件性能试验系统，本实施例包括：

一种管路连接件性能试验系统，包括泄漏计量系统、往复运动控制系统、温度控制系统和试验夹具8，所述泄漏计量系统包括流量计6；所述往复运动控制系统包括双向转换阀15和双向传动器18；所述温度控制系统包括加热器7、冷却器5、制冷系统和温度传感器；所述被试管件20固定于试验夹具8上，被试管件20一端与流量计6连接，另一端密封并与双向传动器18连接，所述加热器7、冷却器5和温度传感器与被试管件20接触。

还包括保温箱9，所述被试管件20设置于保温箱9中。

所述温度控制系统还包括加热控制器10、制冷控制器13，所述温度传感器包括高温传感器19和低温传感器17；所述加热控制器10分别与高温传感器19和加热器7连接，所述制冷控制器13分别与低温传感器17和制冷系统相连，制冷系统可设置于任何地方。

所述泄漏计量系统还包括阀门1、压力调节阀3和压力表4，所述阀门1、压力调节阀3、压力表4和流量计6两两相连。

所述往复运动控制系统还包括空气阀门11、空气压力调节阀12、空气压力表14和脉冲控制器16，所述脉冲控制器16与双向转换阀15连接，所述空气阀门11、空气压力调节阀12、空气压力表14和双向转换阀15两两相连。

所述温度控制系统还设置有冷却液阀门2，冷却液阀门2设置于冷却器5中冷却液的入口处。

所述试验夹具8设置有底座，底座上平行设置有两个支架。

本发明试验结果准确可靠，一次装夹能够完成管路连接件在常温、低温、高温条件下的气密性、耐压、爆破、脉冲、弯曲疲劳试验以及高低温循环的温度冲击等多项性能试验，相比单功能试验台，综合运营成本低，具有很大的应用价值。

泄漏计量系统负责将一定压力的测试介质送到被试管件20内部，并计量出被试管件20在单位时间内的泄露量；往复动作控制系统以压缩空气为动力源，负责牵引被试管件20的一端按特定的频率、幅度反复上下弯曲动作，在被试管件20的连接处形成一定的弯曲应力；温度控制系统负责将试管件加热到一定的温度或在被试管件四周形成一个低温空间环境；试验夹具8采用耐温金属材料，用于固定被试管件。

泄漏计量系统上阀门1的设置，可根据需要对测量介质的输送进行开启和关断，压力调节阀3方便调整测量介质的压力，压力表4可直观地显示测量介质的压力值，确保试验数据的准确性。

往复运动控制系统上空气阀门11的设置，可根据需要对空气的输送进行开启和关断，空气压力调节阀12调整进入双向转换阀的空气的压力，空气压力表14可直观地显示进入双向转换阀15的空气压力值，确保试验数据的准确性，脉冲控制器16可根据需要对双向转换阀15的频率进行调节，进而调节双向传动器18的频率，控制被试管件20上下弯曲的频率和次数。

在对被试管件20的温度进行控制的时候，保温箱9能够有效减少被试管件的温度扩散，节约能源。

系统的安装与连接：

①将试验夹具8固定在保温箱9内部。

②将被试管件20固定在试验夹具8上。

③将加热器7装入被试管件20内部，加热器7的加热电缆穿过被试管件20固定端的孔连接到加热控制器10，并保持连接孔密封。

④将高温传感器17安装在被试管件20的连接处，高温传感器17的电缆连接到加热控制器10。

⑤将冷却液阀门2来的冷却液管子接入冷却器5，冷却液排出口连接到保温箱9外部，并保持连接密封。

⑥将低温传感器19安装在被试管件20的连接处，低温传感器17的电缆连接到制冷控制器13。

⑦将阀门1、压力调节阀3、压力表4和流量计6连成通路，通到被试管件20内部，并保持连接密封。

⑧将空气阀门11、空气压力调节阀12、空气压力表14、双向转换阀15、双向传动器18连成气路，并保持连接密封。

⑨将脉冲控制器16的电缆连接到双向转换阀15。

⑩将双向传动器18与被试管件20的弯曲端在垂直方面活动连接。

系统调试：

①调整压力调节阀3，确保被试管件20内部压力分别能达到规定的1倍工作压力3mpa、2倍工作压力6mpa、4倍工作压力12mpa。

②调整空气压力调节阀12，确保双向传动器18的空气压力能达到规定的动作压力：0.6mpa。

③调整脉冲控制器16的频率、双向传动器18动作距离，确保能牵引被试管件20的固定端按50赫兹的频率、一定幅度反复上下弯曲动作，在被试管件20的连接处形成0.25倍管材强度的弯曲应力：0.25×495=123.75mpa。

④设定加热控制器10的温度参数，确保被试管件20表面温度能加热并稳定在600℃。

⑤设定制冷控制器10的温度参数，确保被试管件20表面温度能制冷并稳定在-55℃。

常温气密试验：

打开阀门1，调整压力调节阀3，确保被试管件20内部压力达到规定的1倍工作压力：3mpa，保持数分钟，此时流量计6显示的泄漏量即是常温条件下被试管件20连接处的泄漏量，应小于规定的值。

高温耐压试验：

①设定加热控制器10的温度参数，确保被试管件20表面温度加热到600℃，并维持在该温度下。

②调整压力调节阀3，确保被试管件20内部压力达到规定的2倍工作压力：6mpa，保持数分钟，此时流量计6显示的泄漏量即是高温条件下被试管件20连接处的泄漏量，应小于规定的值。

低温弯曲疲劳试验：

①关闭阀门1，打开冷却液阀门2，冷却液对被试管件20从高温600℃开始冷却。

②被试管件20表面温度仅比室温高出8～10℃时，启动制冷控制器13，开始对被试管件20制冷。

③被试管件20表面温度仅比室温高出1～2℃时，关闭冷却液阀门2。

④继续制冷，直到被试管件20表面温度达到-55℃，并维持在该温度下。

⑤打开空气阀门11，调整脉冲控制器16的频率、双向传动器18动作距离，确保能牵引被试管件20的固定端按50赫兹的频率、一定幅度反复上下弯曲动作，在被试管件20的连接处形成123.75mpa弯曲应力。

⑥被试管件20连续上下弯曲规定的次数（如：一千万次）后，重新打开阀门1，调整压力调节阀3，确保被试管件20内部压力达到规定的1倍工作压力：3mpa，保持数分钟，此时流量计（6）显示的泄漏量即被试管件（20）经过低温弯曲疲劳试验后的泄漏量，应小于规定的值。

所述制冷系统为本领域技术人员公知的技术。

实施例2

作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了一种管路连接件性能试验系统，本实施例包括：

一种管路连接件性能试验系统，包括泄漏计量系统、往复运动控制系统、温度控制系统和试验夹具8，所述泄漏计量系统包括流量计6；所述往复运动控制系统包括双向转换阀15和双向传动器18；所述温度控制系统包括加热器7、冷却器5、制冷系统和温度传感器；所述被试管件20固定于试验夹具8上，被试管件20一端与流量计6连接，另一端密封并与双向传动器18连接，所述加热器7、冷却器5和温度传感器与被试管件20接触。

本发明试验结果准确可靠，一次装夹能够完成管路连接件在常温、低温、高温条件下的气密性、耐压、爆破、脉冲、弯曲疲劳试验以及高低温循环的温度冲击等多项性能试验，相比单功能试验台，综合运营成本低，具有很大的应用价值。

泄漏计量系统负责将一定压力的测试介质送到被试管件20内部，并计量出被试管件20在单位时间内的泄露量；往复动作控制系统以压缩空气为动力源，负责牵引被试管件20的一端按特定的频率、幅度反复上下弯曲动作，在被试管件20的连接处形成一定的弯曲应力；温度控制系统负责将试管件加热到一定的温度或在被试管件四周形成一个低温空间环境；试验夹具8采用耐温金属材料，用于固定被试管件。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。