一种大流量安全阀试验装置的制造方法_2

文档序号:8542300阅读:来源:国知局
用 性强; 3、 本发明采用液压力和爆炸力组合加载的方式为液压缸提供良好的冲击加载,其结构 紧凑、效率高; 4、 采用液压力和爆炸力组合加载的方式,利用较小的爆炸力就可W得到合适的冲击载 荷,当压缩天然气占总体积比为10%时,爆炸威力最大,爆炸造成的压力上升最高,在爆炸 过程中形成的爆炸压强大约为8-9倍的初始压力(定容爆炸压力),解决了冲击载荷受限的 问题,特别适用于有冲击加载要求的超高压液压系统; 5、 组合加载油缸的组合活塞只有在爆炸腔C发生气体爆炸,产生爆炸冲击载荷时,组 合活塞才能启动,使组合活塞不需要单向锁即可W自锁来保证组合活塞处于初始状态,进 一步提高了油缸的工作稳定性。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明所述的试验装置在准备阶段时的结构示意图; 图2为本发明所述的试验装置在被试安全阀额定溢流时的结构示意图; 图3为本发明所述的试验装置在被试安全阀关闭时的结构示意图; 图4为液压缸(2)和爆炸缸(9)构成的组合加载油缸的结构示意图; 图5为目前安全阀的实验系统图; 图中;1-空压机、2-液压缸、3-被试安全阀、4-气体流量计I、5-电祸流位移传感器、 6-气动截止阀、7-电控气动截止阀、8-压力传感器I、9-爆炸缸、10-气动安全阀、11-高 能点火器、12-爆炸腔压力传感器、13-安装架、14-压力传感器II、15-高压液动截止阀、 16-蓄能器组动力源(10个10化蓄能器)、17-累站、18-储气罐、19-气体流量计II、20-液 压缸位移速度传感器、21-吸能装置、22-液箱、23-无缝钢管、24-反冲洗过滤器; 25-高压累站、26-换向阀、27-稳压罐、28-压力传感器、29-安全阀、30-流量传感器; 201-液压缸缸底、202-液压缸缸体、203-液压缸缸盖、204-活塞杆、205-液压缸活塞、 206-锁紧螺母; 901-爆炸缸活塞、902-爆炸缸缸体、903-爆炸缸缸盖; dl-小径段直径、d2-大径段直径、D1-爆炸缸的缸径、D2-液压缸的缸径; A-液压缸上腔、B-液压缸下腔、C-爆炸腔、K-压缩空气路、P-排气系统、T-压缩天然 气路。
【具体实施方式】
[0018] 结合附图,对发明的【具体实施方式】作进一步说明: 如图1所示的大流量安全阀试验装置,包括固定于安装架13上的液压缸2和爆炸缸9, 液压缸2和爆炸缸9的缸体相对静止,液压缸2和爆炸缸9的活塞通过同一活塞杆连接,沿 活塞杆行程方向的安装架13上设有吸能装置21,吸能装置21到液压缸侧的活塞杆端头的 最大距离小于液压缸2活塞到液压缸2的缸体内底部的最大距离,所述爆炸缸9内的密闭 腔体连接有进气系统和排气系统P,液压缸2的上、下腔体分别连接有若干条液路,液压缸 的缸体与液压缸的缸底的相接处设有被试安全阀3的安装口。
[0019] 如图4所示,所述液压缸2包括液压缸缸底201、液压缸缸体202、液压缸缸盖203、 活塞杆204和液压缸活塞205,爆炸缸9包括爆炸缸活塞901、爆炸缸缸体902和爆炸缸缸 盖903,所述液压缸的活塞杆204包括大径段和小径段,大径段和小径段相接处设有环形凸 台,液压缸活塞205通过锁紧螺母206安装固定于活塞杆204的大径段上且液压缸活塞205 与液压缸缸体202内壁密封接触形成密封带,液压缸活塞205将液压缸缸底201、液压缸缸 体202和液压缸缸盖203形成的密闭腔体分为液压缸上腔A和液压缸下腔B;爆炸缸活塞 901通过销轴与伸出液压缸缸盖203外的活塞杆204小径段端部连接,爆炸缸活塞901与爆 炸缸缸体902内壁通过活塞环接触形成密封带,爆炸缸活塞901、爆炸缸缸体902与爆炸缸 缸盖903形成的密闭腔体为爆炸腔C。
[0020] 液压缸部分为双杆液压缸,活塞杆外径为阶梯直径,其凸台两端直径分别为 dl(小径段直径)、d2 (大径段直径),与爆炸缸的缸径D1、液压缸的缸径D2之间应满足: Pfa :T ((D2/2): - (d2/2):)=P互TT ((D2/2): - (dl/巧二- T (01巧)二,其中,Pg 为爆炸前液压缸上腔A的实际压力,P。为爆炸前液压缸下腔B的实际压力,Pc为爆炸腔C 的预充压力。液压缸活塞杆204、液压缸活塞205和爆炸缸活塞901构成的组合活塞在初始 状态时,通过液压缸上腔A、液压缸下腔B内的高压和爆炸腔C中未爆炸气体的共同作用下 处于图1所示的状态,不会自由移动,只有在爆炸腔C内气体发生爆炸,产生爆炸冲击载荷 时,组合活塞才能启动。因此,油缸初始状态时,无论油缸如何放置,液压缸和爆炸缸构成的 组合加载油缸均不会自己动作,也不需要单向锁来锁住油缸,保证组合活塞始终处于初始 状态。
[0021] 当爆炸腔c内的气体发生爆炸,使得爆炸产生的冲击波冲击在爆炸缸活塞上,在 爆炸力和液压缸上腔A内液压力的作用下,推动组合活塞向下运动。
[0022] 如图1所示,与爆炸腔C连接的进气系统包括压缩空气路K和压缩天然气路T,压 缩空气路K包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的空压机1、气体流量计14、气动截 止阀6和单向阀W及与单向阀相连的无缝钢管23,无缝钢管23的另一端焊接在爆炸缸缸盖 903上并与爆炸腔C连通;所述的压缩天然气路T包括通过气动管路依次连接的出口带压 力表的储气罐18、气体流量计1119、气动截止阀6和单向阀W及与单向阀相连的无缝钢管 23,无缝钢管23的另一端焊接在爆炸缸缸盖903上并与爆炸腔C连通;与爆炸腔C连接的 排气系统P包括无缝钢管23和电控气动截止阀7,无缝钢管23的一端与电控气动截止阀7 连接,无缝钢管23的另一端焊接在爆炸缸缸盖903上并与爆炸腔C连通。
[0023] 液压缸上腔A连接有六条液路,一路是指通过高压液动截止阀15由液压缸上腔A 接回液箱23的排液液路;另外五路是指分别通过串联的高压液动截止阀15和单向阀连接 液压缸上腔A与蓄能器组动力源16的充液液路,蓄能器组动力源16通过高压液动截止阀 与反冲洗过滤器24连接,反冲洗过滤器24与累站17相连,累站再17接回液箱22。同时液 压缸上腔A还安装有压力传感器18用于实时监测液压缸上腔A内的压力。
[0024] 液压缸下腔B连接有充液液路,该充液液路通过依次连接的高压液动截止阀、反 冲洗过滤器24和累站17接回液箱22。同时利用靠近液压缸缸底202 -侧安装的压力传感 器1114来实时监测被试安全阀溢流过程中的压力变化。
[0025] 在将被试安全阀3安装于液压缸下腔B靠近液压缸缸底处的安装口内后,根据为 液压缸上腔A和爆炸腔C对应所预设的压力值Pa=31. 5Mpa、Pc=2Mpa,利用本发明试验装 置测试该安全阀的动态性能(包括安全阀的压力时间曲线、流量时间曲线和安全阀阀巧位 移时间曲线),其具体测试过程如下: 试验准备阶段;将液压缸上腔A与蓄能器组动力源16之间的五条并列回路中的高压液 动截止阀15全部关闭,通过液压累站17为蓄能器组动力源16充液; 待蓄能器组动力源16里的液体压力达到31. 5Mpa时,关闭液压累站17与蓄能器组动 力源16之间的液路,停止为蓄能器组动力源16充液; 打开与液箱22连接的排液回路中的高压液动截止阀,接通液压累站17与液压缸下腔B的液路,为液压缸下腔B充液,使液压缸上腔A中的液体排出至液箱22中,当液压缸下腔 B充满和Pa压力大
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