波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的制作方法

文档序号:27833169发布日期:2021-12-07 22:49阅读:94来源:国知局
波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的制作方法

1.本技术涉及疲劳试验领域,特别是涉及一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置。


背景技术:

2.随着我国经济社会的不断发展,国家对科技创新的重视程度在不断加深,国家战略发展方向在各行各业推行国产化进程的力度也在逐年增大。为应对复杂多变的国际环境和层出不穷的国外企业甚至国家层面技术封锁的局面,国内全产业链多层面制造产品国产化需求程度在持续走高。其中一些科技含量较高的重要零部件如精密波纹管,就成了多个领域如航天航空、医疗器械、石油化工、高端阀门、冶金、电力、船舶、真空、制冷及核电站等领域的国产化重要环节之一。
3.上述的精密波纹管的真实运行工况复杂多变,因此,对产品设计技术参数的选择及使用寿命量级的判断尤为重要。现有技术中,由于受国内现有技术及装备的制约,为了计算出精密波纹管的使用寿命,通常都是以常温带压的方式,进行单通道位移试验,来近似模拟精密波纹管的疲劳试验,但此试验结果不能准确体现精密波纹管的真实运行状态,且试验结果与真实情况大相径庭。
4.所以针对上述的技术问题还需进一步解决。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于,提供一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,使其能够解决当前通过单通道位移试验,来近似模拟精密波纹管的疲劳寿命的试验结果不准确,无法体现精密波纹管的真实运行状态等技术问题。
6.为解决上述技术问题,本技术实施例提供如下技术方案:一方面本技术提供一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,包括:支架,所述支架的顶部具有支撑台,所述支架的底部具有工作台;第一驱动器,所述第一驱动器竖直的安装在所述支撑台上,所述第一驱动器的驱动端能够沿竖直方向往复运动;第二驱动器,所述第二驱动器水平的安装在所述工作台上,所述第二驱动器的驱动端能够沿水平方向往复运动;高温箱,所述高温箱通过承载部设置在所述工作台和所述支撑台之间,用于容置竖直放置的密封的待检测波纹管,所述高温箱的顶部和底部分别设置第一连通孔和第二连通孔;第一连接轴, 所述第一连接轴的一端竖直穿过第一连通孔伸入所述高温箱与所述待检测波纹管一端连接,所述第一连接轴与第一连通孔密封滑动连接,所述第一连接轴的另一端与所述第一驱动器的驱动端连接;第二连接轴,所述第二连接轴的一端竖直穿过第二连通孔伸入所述高温箱与所述
待检测波纹管另一端连接,所述第二连接轴与第二连通孔密封滑动连接,所述第二连接轴的另一端与所述第二驱动器的驱动端连接;控制装置,分别与所述第一驱动器、所述第二驱动器连接;其中,所述控制装置分别控制所述第一驱动器的驱动端和所述第二驱动器的驱动端运动预设距离,并记录所述第一驱动器和所述第二驱动器的驱动次数。
7.本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
8.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其还包括:两个位移传感器,分别设置在所述第一驱动器和所述第二驱动器上;其中,所述位移传感器与所述控制装置连接,所述控制装置基于所述位移传感器获取所述第一驱动器的驱动端和所述第二驱动器的驱动端的移动数值。
9.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其所述承载部包括:滚轮以及支撑架;所述滚轮设置在所述支撑架的底部;所述支撑架的顶部设置所述高温箱。
10.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其还包括:两个保温机构,分别设置在所述第一连通孔和所述第二连通孔上;其中,所述保温机构包括:高温基线密封结构、压盖法兰以及石墨盘根;一个所述高温基线密封结构与所述第一连通孔中靠近所述高温箱内表面的一侧过盈配合,另一个所述高温基线密封结构与所述第二连通孔中靠近所述高温箱内表面的一侧过盈配合;两个所述压盖法兰分别与所述第一连通孔和所述第二连通孔处的所述高温箱的外表面连接;所述石墨盘根设置在所述高温基线密封结构和所述压盖法兰之间,且所述石墨盘根的两端分别与所述高温基线密封结构和所述压盖法兰抵顶;其中,所述第一连接轴的一端竖直穿过位于所述第一连接通孔的所述保温机构,并与所述保温机构滑动连接,所述第二连接轴的一端竖直穿过位于所述第二连接通孔的所述保温机构,并与所述保温机构滑动连接。
11.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其还包括:压力表以及检测管道;所述压力表与所述检测管道一端连接,所述检测管道的另一端穿过所述保温机构并伸入所述待检测波纹管一端,所述检测管道与所述待检测波纹管连通。
12.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其所述检测管道包括:依次串接的第一连接管、第一螺旋管、第二连接管以及第二螺旋管;其中,所述第一连接管远离所述第一螺旋管的一端穿过所述保温机构伸入所述待检测波纹管,并与所述待检测波纹管的一端密封连接,所述第二螺旋管与所述压力表连接,所述第一连接管和所述第一螺旋管上设保温层。
13.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其所述支架还包括:导向柱、导向套以及第一移动平台;
所述导向柱的两端分别与所述支撑台和所述工作台相连接,其个数至少为两根,且所述导向柱相互平行;所述导向套设置在所述导向柱上,并与所述导向柱滑动连接;所述第一移动平台通过所述导向套与所述导向柱滑动连接;其中,所述第一移动平台的上表面与所述第一驱动器的驱动端相连接,所述第一移动平台的下表面与所述第一连接轴靠近所述第一驱动器的一端相连接。
14.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其还包括:第二移动平台以及连接座;所述第二移动平台设置在所述工作台上与所述工作台滑动连接,所述第二移动平台上表面与所述第二连接轴靠近所述工作台的一端相连接;所述连接座设置在所述第二移动平台的上表面靠近边沿的位置,且所述连接座与所述第二驱动器的驱动端连接。
15.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其还包括:两个压力传感器,分别设置于所述第一驱动器和所述第一移动平台之间与所述第二驱动器和所述连接座之间;其中,两个所述压力传感器分别与所述控制装置连接,所述控制装置根据两个所述压力传感器获取的所述压力值,计算所述待检测波纹管的刚度。
16.可选地,前述的波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,其还包括:支撑机构,所述支撑机构设置在所述工作台上,用于对所述第二驱动器的缸体端进行支撑,使水平安装的所述第二驱动器进行竖直方向的调整。
17.借由上述技术方案,本发明波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置至少具有下列优点:支撑台上竖直安装有第一驱动器,以保证第一驱动器的驱动端能够沿竖直方向进行往复运动,便于第一驱动器带动待检测波纹管进行轴向疲劳试验。工作台上水平方向安装有第二驱动器,以保证第二驱动器的驱动端能够沿水平方向进行往复运动,便于第二驱动器带动待检测波纹管进行径向疲劳试验,工作台可用于支撑承载部;承载部用于支撑高温箱。高温箱上的第一连通孔和第二连通孔的设置可便于第一连接轴和第二连接轴插入高温箱的内部,以实现轴向和径向的往复运动,便于对待检测波纹管进行疲劳试验;通过第一连接轴可使第一驱动器的驱动端带动待检测波纹管,在高温箱的内部进行轴向疲劳试验;通过第二连接轴可使第二驱动器的驱动端带动待检测波纹管,在高温箱的内部进行径向疲劳试验。通过增设的第一驱动器和第二驱动器有效地解决了现有技术中,只能通过单通道位移试验,来模拟测试待检测波纹管的疲劳寿命的试验,导致出现模拟得到的结果与真实结果不符的问题,其次,通过增设的高温箱,可模拟待检测波纹管的真实运行状态,以使得到的测试结果更具有真实性。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
19.通过参考附图阅读下文的详细描述,本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若
干实施方式,相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:图1示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的第一视角连接结构示意图;图2示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的第二视角连接结构示意图;图3示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的高温箱的剖面结构示意图;图4示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的第一驱动器及第二驱动器的缸体的剖面结构示意图;图5示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的承载部的结构示意图;图6示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的工作台的结构示意图;图7示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的第二移动平台的第一视角结构示意图;图8示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的第二移动平台的第二视角结构示意图;图9示意性地示出了一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置的支撑机构的结构示意图。
20.图1

图9中各标号为:支架1、支撑台101、工作台102、导向柱103、导向套104、第一移动平台105、待检测波纹管2、第一驱动器3、第二驱动器4、高温箱5、位移传感器6、承载部7、滚轮701、支撑架702、第一连接轴8、第二连接轴9、保温机构10、高温基线密封结构1001、压盖法兰1002、石墨盘根1003、压力表11、检测管道12、第一连接管1201、第一螺旋管1202、第二连接管1203、第二螺旋管1204、第二移动平台13、连接座14、压力传感器15、支撑机构16、第一支撑结构1601、第二支撑结构1602、第一连通孔17、第二连通孔18。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
22.需要注意的是,除非另有说明,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
23.如图1

图3所示,本发明的实施例提出的一种波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,包括:支架1、第一驱动器3、第二驱动器4、高温箱5、第一连接轴8、第二连接轴9、控制装置(图中未示出);所述支架1的顶部具有支撑台101,所述支架1的底部具有工作台102;所述第一驱动器3竖直的安装在所述支撑台101上,所述第一驱动器3的驱动端能
够沿竖直方向往复运动;所述第二驱动器4水平的安装在所述工作台102上,所述第二驱动器4的驱动端能够沿水平方向往复运动;所述高温箱5通过承载部7设置在所述工作台102和所述支撑台101之间,用于容置竖直放置的密封的待检测波纹管2,所述高温箱5的顶部和底部分别设置第一连通孔17和第二连通孔18;所述第一连接轴8的一端竖直穿过第一连通孔17伸入所述高温箱5与所述待检测波纹管2一端连接,所述第一连接轴8与第一连通孔17密封滑动连接,所述第一连接轴8的另一端与所述第一驱动器3的驱动端连接;所述第二连接轴9的一端竖直穿过第二连通孔18伸入所述高温箱5与所述待检测波纹管2另一端连接,所述第二连接轴9与第二连通孔18密封滑动连接,述第二连接轴9的另一端与所述第二驱动器4的驱动端连接;分别与所述第一驱动器3、所述第二驱动器4连接;其中,所述控制装置分别控制所述第一驱动器3的驱动端和所述第二驱动器4的驱动端运动预设距离,并记录所述第一驱动器3和所述第二驱动器4的驱动次数。
24.具体地,支架1起到整体进行支撑的效果,支撑台101上竖直安装有第一驱动器3,以保证第一驱动器3的驱动端能够沿竖直方向进行往复运动,便于第一驱动器3带动待检测波纹管2进行轴向疲劳试验。其中,支撑台101与第一驱动器3之间和支架1与支撑台101之间均可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术不做限定。其中,本技术中可以优先选用螺栓对其进行连接,因器件进行加工时,在器件上加工螺纹孔更为方便,且造价低,当螺栓丢失或损坏,配备更为方便,从而实现了更好的经济效益及固定效果;第一驱动器3与第一连接轴8可直接焊接连接,也可以通过联轴器连接。
25.工作台102上水平方向安装有第二驱动器4,以保证第二驱动器4的驱动端能够沿水平方向进行往复运动,便于第二驱动器4带动待检测波纹管2进行径向疲劳试验,工作台102与第二驱动器4可以是直接连接,也可以是间接连接,其中,工作台102还用于支撑支架1,支架1与工作台102之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对工作台102和支架1之间进行连接,因器件进行加工时,在器件上加工螺纹孔更为方便,且造价低,当螺栓丢失或损坏,配备更为方便,从而实现了更好的经济效益及固定效果;第二驱动器4与第二连接轴9可直接焊接连接,也可以通过联轴器连接。
26.工作台102通过地脚螺栓固定在地面或者通过焊接的方式固定在具有承载能力的平台上,工作台102可用于支撑承载部7;承载部7用于支撑高温箱5。高温箱5上的第一连通孔17和第二连通孔18的设置可便于第一连接轴8和第二连接轴9插入高温箱5的内部,以实现轴向和径向的往复运动,便于对待检测波纹管2进行疲劳试验;通过第一连接轴8可使第一驱动器3的驱动端带动待检测波纹管2,在高温箱5的内部进行轴向疲劳试验;通过第二连接轴9可使第二驱动器4的驱动端带动待检测波纹管2,在高温箱5的内部进行径向疲劳试验。
27.待检测波纹管2的两端分别设置法兰,用于对待检测波纹管2的两端进行密封,两者之间可以通过焊接或者螺栓连接,本技术中优先选用焊接的方式,使待检测波纹管2与两
个法兰之间进行连接,以便实现对待检测波纹管2内部进行更好的密封效果;两个法兰分别与第一连接轴8和第二连接轴9进行连接,其中,一个法兰和第一连接轴8与另一个法兰和第二连接轴9之间可以通过焊接或者螺栓进行连接,本技术中,优先选用焊接的方式,对其进行连接,以便提高待检测波纹管2与第一连接轴8和第二连接轴9之间连接的稳定性,避免对待检测波纹管2进行疲劳试验时,待检测波纹管2的两端与第一连接轴8和第二连接轴9发生脱离,从而影响待检测波纹管2的检测数据的真实性。
28.需要注意的是,高温箱5为现有技术,可以通过采购现有的产品获得,也可以通过定制的方式获得,其配备有循环送风系统和加热系统,两者相互配合可对高温箱5的内部进行加热,便于模拟待检测波纹管2真实的工作环境,循环送风系统和加热系统均为现有技术,在此不在赘述。其中,本技术的高温箱5是由两个一侧开口的中空腔体构成,即两个腔体的开口侧相铰接共同构成高温箱5,两个腔体的顶部和底部均设置弧形开口,当两个腔体的开口侧相贴合后,顶部的两个弧形开口构成第一连通孔17,底部的两个弧形开口构成第二连通孔18,此结构设计可便于待检测波纹管2与第一连接轴8和第一连接轴9连接完成后,将待检测波纹管2放入高温箱5的内部,对其进行测试。
29.控制装置可以实现对第一驱动器3和第二驱动器4进行控制,以便装置对待检测波纹管2同时进行轴/径双通道位移疲劳试验;控制装置对高温箱5的控制为常规技术手段,在此不做赘述。通过对高温箱5的内部进行加热,以便模拟待检测波纹管2真实的工作环境;控制装置可以为plc(可编程逻辑控制器)控制系统、计算机以及手控面板等,本技术中,优先为plc(可编程逻辑控制器)控制系统。
30.预设距离包括预设拉伸距离和预设压缩距离,其中,预设拉伸距离以及预设压缩距离的数值,可以相同也可以不同,可以根据实验的需要进行设定;控制装置分别控制第一驱动器3和第二驱动器4进行动作,以使第一驱动器3的驱动端和第二驱动器4的驱动端针对于待检测波纹管2轴/径向的拉伸动作的移动量的数值与预设拉伸距离相同,然后控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端复位,再然后控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端针对于待检测波纹管2轴/径向的压缩动作的移动量的数值与预设压缩距离相同,最后控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端复位,并记录波纹管的疲劳值为1。
31.本技术实施例的技术方案中,将待检测波纹管2的两端通过焊接的方式与两个法兰进行连接,以便实现对待检测波纹管2进行密封的效果,从而使待检测波纹管2固定在第一连接轴8和第二连接轴9上,然后通过高温箱5,使待检测波纹管2位于其内部,控制装置分别控制第一驱动器3和第二驱动器4进行动作,以使第一驱动器3的驱动端和第二驱动器4的驱动端对待检测波纹管2轴/径向的拉伸动作的移动量的数值与预设拉伸距离相同,然后控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端复位,再然后控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端对待检测波纹管2轴/径向的压缩动作的移动量的数值与预设压缩距离相同,最后控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端复位,并记录波纹管的疲劳值为1,如此往复,直至测试的疲劳数值为待检测波纹管2的标准疲劳值时,停止试验,打开高温箱5,观测待检测波纹管2是否出现裂痕,若出现裂痕,证明测试的待检测波纹管2不符合生产的标准;反之,则为合格产品。为了更好的模拟待检测波纹管2的真实运行状态,本技术可通过控制装置对高温箱5配备的循环送风系统和加热系统进行控制,以使循环送
风系统和加热系统配合,对高温箱5的内部进行加热,从而实现对待检测波纹管2,进行高温高压的轴/径双通道位移疲劳试验,支撑台101上竖直安装有第一驱动器3,以保证第一驱动器3的驱动端能够沿竖直方向进行往复运动,便于第一驱动器3带动待检测波纹管2进行轴向疲劳试验。工作台102上水平方向安装有第二驱动器4,以保证第二驱动器4的驱动端能够沿水平方向进行往复运动,便于第二驱动器4带动待检测波纹管2进行径向疲劳试验,工作台102可用于支撑承载部7;承载部7用于支撑高温箱5。高温箱5上的第一连通孔17和第二连通孔18的设置可便于第一连接轴8和第二连接轴9插入高温箱5的内部,以实现轴向和径向的往复运动,便于对待检测波纹管2进行疲劳试验;通过第一连接轴8可使第一驱动器3的驱动端带动待检测波纹管2,在高温箱5的内部进行轴向疲劳试验;通过第二连接轴9可使第二驱动器4的驱动端带动待检测波纹管2,在高温箱5的内部进行径向疲劳试验。通过增设的第一驱动器3和第二驱动器4有效地解决了现有技术中,只能通过单通道位移试验,来模拟测试待检测波纹管2的疲劳寿命的试验,导致出现模拟得到的结果与真实结果不符的问题,其次,通过增设的高温箱5,可模拟待检测波纹管2的真实运行状态,以使得到的测试结果更具有真实性。
32.如图1

图2所示,进一步,仅通过待检测波纹管2的标准疲劳值,判断待检测波纹管2是否为合格产品的方法过于单一,高温箱5为密闭空间,操作员是无法分辨待检测波纹管2在检测过程中,何时产生裂痕,因此,可能会导致待检测波纹管2测得的疲劳值与真实的数值不符。为此,本技术的高温箱5的侧壁开设有观测窗,观测窗上设置白色透明的玻璃,其材质为石英,在对待检测波纹管2进行检测的过程中,控制装置对待检测波纹管2的疲劳值进行记录,操作员通过观测窗可更直观的查看高温箱5内部的待检测波纹管2的检测状态,当操作员发现待检测波纹管2在试验过程中出现裂痕后,及时停止测试,记录此时控制装置上显示的疲劳值,通过测得的疲劳值与待检测波纹管2的标准疲劳值进行比较,若测得的疲劳值大于等于待检测波纹管2的标准疲劳值,证明待检测波纹管2为合格产品;若测得的疲劳值小于待检测波纹管2的标准疲劳值,证明待检测波纹管2为不合格产品。
33.如图1、如图2、如图4所示,根据本技术的一些实施例,可选地,波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,还包括:两个位移传感器6,分别设置在所述第一驱动器3和所述第二驱动器4上;两个所述位移传感器6的检测端分别对应所述第一驱动器3的驱动端以及所述第二驱动器4的驱动端;其中,两个所述位移传感器6均与所述控制装置连接,所述控制装置基于两个所述位移传感器6获取所述第一驱动器3和所述第二驱动器4的驱动端的移动数值。
34.具体地,位移传感器6为现有技术,可通过采购现有的产品获得,其可用于获取第一驱动器3的驱动端和第二驱动器4的驱动端的移动数值。两个位移传感器6可分别设置在第一驱动器3和第二驱动器4的任何位置上,只要可以检测第一驱动器3和第二驱动器4驱动端的移动即可,且两者可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优选的,将两个位移传感器6分别内置在第一驱动器3和第二驱动器4的缸体内,即其均采用螺栓进行连接,此结构设计,可对位移传感器6进行保护,避免位移传感器6损坏,产生经济效益的同时,影响待检测波纹管2测得数据的准确性。
35.其中,位移传感器6与控制装置连接,分别用于获取第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端的移动数值,控制装置根据获取第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端的移动数值,
可保证第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端的轴/径向的移动量的数值与预设拉伸距离,或预设压缩距离的位移误差在0.5

以内。
36.本技术实施例的技术方案中,控制装置控制第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端进行动作,第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端在动作的过程中,两个位移传感器6分别产生信号,反馈至控制装置,控制装置根据接收的信号,分别记录第一驱动器3和第二驱动器4移动过程中移动量的数值,即拉伸动作的移动量的数值以及压缩动作的移动量的数值,根据获取的移动量的数值判断是否满足预设距离,即预设拉伸距离和预设压缩距离,第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端每动作一次,控制装置根据获取的移动量的数值进行一次判断,若第一驱动器3的驱动端,或第二驱动器4的驱动端,其中任意一个满足拉伸动作的移动量的数值,或压缩动作的移动量的数值与预设拉伸距离,或预设压缩相等,则控制装置控制第一驱动器3的驱动端,或第二驱动器4的驱动端停止动作,等待第二驱动器4的驱动端,或第一驱动器3的驱动端拉伸动作的移动量的数值,或压缩动作的移动量的数值,与预设拉伸距离,或预设压缩相等,二者同步进行下次动作,此结构设计,可保证第一驱动器3的驱动端与第二驱动器4的驱动端进行同步运动,便于控制装置记录待检测波纹管2进行轴/径双通道位移疲劳试验时的疲劳值,实现了模拟待检测波纹管2的真实运行状态,以便使测得的数值更具有真实性。
37.如图4所示,进一步,为了更好的提高试验的稳定性和安全性,本技术将位于第一驱动器3和第二驱动器4缸体内部的驱动轴上增设多个阶梯轴,通过增设的多个阶梯轴与缓冲套的配合,以使泵机驱动液压油,使液压油带动驱动端进行移动时,液压油在缸体内部的流动空间逐渐减小,从而实现了更好的缓冲减速的效果,确保了第一驱动器3和第二驱动器4在往复循环达到行程的极限位置时的缓冲减速,进而提高试验的稳定性和安全性。
38.如图1、图2、图5所示,根据本技术的一些实施例,进一步地,所述承载部7包括:滚轮701以及支撑架702,所述滚轮701设置在所述支撑架702的底部;所述支撑架702的顶部设置所述高温箱5。
39.具体地,支撑架702和滚轮701为现有技术,其二者可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,其中,滚轮701具有制动的效果,操作员将高温箱5放置在支撑架702上,推动支撑架702使滚轮701在工作台102上进行移动,可将高温箱5推入、推出疲劳试验空间内,即支架1内,便于装置进行待检测波纹管2的轴/径双通道位移疲劳试验,当支撑架702将高温箱5送入疲劳试验空间内后,可通过滚轮701对支撑架702进行固定,避免装置进行实验时,支撑架702在工作台102上带动高温箱5产生晃动,从而影响待检测波纹管2所测得数值的真实性。
40.如图1、如图2、如图6所示,进一步,为了更好的提高支撑架702和滚轮701在工作台102上进行移动的效果,本技术中,工作台102的上表面设置t形滑道,且t形滑道至少为两个,t形滑道相互平行,支撑架702的底部设置适配于t形滑道的t形块,t形块与t形滑道之间滑动连接,此结构设计可起到导向的效果,提高了支撑架702和滚轮701在工作台102上进行移动时的稳定性。
41.如图1

图3所示,根据本技术的一些实施例,可选地,波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,还包括:两个保温机构10,分别设置在所述第一连通孔17和所述第二连通孔18上;其中,所
述保温机构10包括:高温基线密封结构1001、压盖法兰1002以及石墨盘根1003;一个所述高温基线密封结构1001与所述第一连通孔17中靠近所述高温箱5内表面的一侧过盈配合,另一个所述高温基线密封结构1001与所述第二连通孔18中靠近所述高温箱5内表面的一侧过盈配合;两个所述压盖法兰1002分别与所述第一连通孔17和所述第二连通孔18处的所述高温箱5的外表面连接;所述石墨盘根1003设置在所述高温基线密封结构1001和所述压盖法兰1002之间,且所述石墨盘根1003的两端分别与所述高温基线密封结构1001和所述压盖法兰1002抵顶;其中,所述第一连接轴8的一端竖直穿过位于所述第一连接通孔17的所述保温机构10,并与所述保温机构10滑动连接,所述第二连接轴9的一端竖直穿过位于所述第二连接通孔18的所述保温机构10,并与所述保温机构10滑动连接。
42.具体地,保温机构10用于对第一连通孔17和第二连通孔18的进行密封,保证了高温箱5的内部具有良好的气密性,降低了高温箱5内部热量的损耗,从而使高温箱5的内部可以达到更高的温度,且具有快速升温的效果,以便装置对待检测波纹管2进行高温(<900℃)、带压、轴径向双通道组合位移疲劳试验,有效地解决了现有技术中,通过常温带压叠加的轴/径单通道位移试验来代替高温带压轴/径双通道组合位移试验,导致其计算出的待检测波纹管2的使用寿命与真实情况不符的技术问题。
43.保温机构10由高温基线密封结构1001、压盖法兰1002以及石墨盘根1003构成。
44.其中,两个高温基线密封结构1001分别与第一连通孔17和第二连通孔18之间过盈配合,且高温基线密封结构1001为现有技术,其选用外层nextel纤维编织的护套,内壁为高温合金编织的弹簧骨架以及中间填充saffil防热毡结构形成。其具有足够适应密封面的弹性变形,并通过回弹恢复原状,还可起到减载保护密封面上脆性防护层的作用,且具有良好的耐磨损能力,与粗糙不规则的表面摩擦时不会造成泄漏,密封时在粗糙的陶瓷基体表面不产生粘贴现象。根据高温基线密封结构1001的弹性变形以及通过回弹恢复原状的性质,可以很好的使第一驱动器3和第二驱动器4的驱动端,带动第一连接轴8和第二连接轴9在第一连通孔17和第二连通孔18的内部进行轴/径双通道位移实验,动作过程中还可对高温箱5的内部实现密封的效果,避免第一连接轴8和第二连接轴9在进行动作时,高温箱5的内部产生热量损耗,以使高温箱5内部的温度无法达到实验温度,从而影响测得的待检测波纹管2的疲劳数值,导致检测数值与真实数值产生偏差。
45.压盖法兰1002与高温箱5之间可以采用可拆卸连接,例如通过螺栓连接,或者螺纹连接,本技术中,优先选用螺栓使压盖法兰1002与高温箱5之间进行连接,从而达到可拆卸的效果,便于对石墨盘根1003以及高温基线密封结构1001进行维护。两个石墨盘根1003分别设置在第一连通孔17的第二连通孔18的内部,压盖法兰1002用于压紧石墨盘根1003,以使石墨盘根1003与高温基线密封结构1001和压盖法兰1002之间进行抵顶,充分填补第一连通孔17和第二连通孔18,以实现对高温箱5的内部进行密封的效果。
46.石墨盘根1003为现有技术,其主要是由各种增强纤维、金属丝(钢丝、铜丝、镍丝、碳纤维,预氧丝、玻璃纱)等增强的石墨线为原料精工编织而得。适用于高温高压条件下的动密封,是独特的万用密封盘根。通过石墨盘根1003的二次密封,可提高高温箱5内部的气密性,降低高温箱5内部的热量损耗。
47.进一步,为了更好的检测高温箱5内部的温度,高温箱5的顶部设置多组测温元件,多组测温元件与高温箱5之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者
焊接,本技术中,优先选用螺栓对多组测温元件与高温箱5之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。此结构设计可便于操作员对测温元件进行观测,且当高温箱5内部进行实验时,即使螺栓发生松动或掉落,也不会对测温元件产生任何影响,从而避免了测温元件的损坏,增加不必要的成本。
48.其中,多组测温元件与控制装置连接,控制装置可以根据多组测温元件反馈的信号记录高温箱5内部的温度,当高温箱5内温度不稳定时,即高温箱5内部实验所需的温度与多组测温元件测得高温箱5内部的温度,两者的温差在
±
3℃之内为稳定范围,超过此范围,判定为不稳定,此时控制装置会紧急停止试验,保证试验安全的可靠性。
49.进一步,为了更好的观测高温箱5内部的情况,本技术中,高温箱5的内部装有照明装置,其可提高高温箱5内部的亮度,以便操作员从外界观测高温箱5内部待检测波纹管2的试验进程,其中,照明装置与控制装置连接,便于操作员对其进行控制,且照明装置为现有技术,在此不在赘述。
50.进一步,为了提高观测窗上设置白色透明的玻璃的安全性,本技术中,观测窗四周配有水冷却系统,用于对石英材质的玻璃进行冷却降温,避免石英材质的玻璃,因高温箱5内部的温度过高,出现融化或炸裂的现象,产生潜在危险。其中,水冷却系统为现有技术,与控制装置连接,控制装置对水冷却系统的控制为常规技术手段,在此不在赘述。
51.如图1

图3所示,根据本技术的一些实施例,可选地,波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,还包括:压力表11以及检测管道12;所述压力表11与所述检测管道12一端连接,所述检测管道12的另一端穿过所述保温机构10并伸入所述待检测波纹管2一端,所述检测管道12与所述待检测波纹管2连通。具体地,压力表11为现有技术,与控制装置连接,其用于检测待检测波纹管2内部的气压,当待检测波纹管2出现裂痕时,压力表11将检测到数值反馈给控制装置,控制装置停止实验,并显示待检测波纹管2的疲劳值,此设计结构可便于装置进行快速反应,以得到准确的测量结果,避免待检测波纹管2出现裂痕,控制装置和操作员均未察觉,以使实验继续,从而得到的实验结果与真实的实验结果出现偏差,导致测得实验数值出现不准确的问题。本技术中的压力表11优选为电子数显点表,也可以根据实验的需要选择其他种类或型号的压力表11。其次,当待检测波纹管2内部的气压不稳定时,压力表11根据检测得到的气压值反馈给控制装置,此时控制装置会紧急停止试验,保证试验安全的可靠性。另外,压力表11与检测管道12之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对检测管道12和压力表11之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。
52.检测管道12用于配合压力表11对待检测波纹管2内部的气压进行检测,其与待检测波纹管2之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用焊接的方式对检测管道12和待检测波纹管2之间进行连接,以实现良好的气密性,避免检测管道12从待检测波纹管2的内部将气压引至压力表11时,出现漏气的现象,导致压力表11检测到气压值发生变化,使控制装置错误的认为待检测波纹管2出现裂痕,从而控制实验停止,记录错误的实验数据,影响装置对待检测波纹管2进行实验时,测得数据的准确性。
53.进一步地,所述检测管道12包括:
依次串接的第一连接管1201、第一螺旋管1202、第二连接管1203以及第二螺旋管1204;其中,所述第一连接管1201远离所述第一螺旋管1202的一端穿过所述保温机构10伸入所述待检测波纹管2,并与所述待检测波纹管2的一端密封连接,所述第二螺旋管1204与所述压力表11连接,所述第一连接管1201和所述第一螺旋管1202上设保温层。
54.具体地,第一连接管1201、第一螺旋管1202、第二连接管1203以及第二螺旋管1204的配合使用,可实现冷却、减振以及缓冲的作用,其中,待检测波纹管2、第一连接管1201、第一螺旋管1202、第二连接管1203以及第二螺旋管1204之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用焊接的方式使其进行连接,以实现良好的气密性,保证压力表11检测到的气压值的准确性。
55.保温层的用于减少高温箱5内气体和温度的流失,其为现有技术,在此不再赘述。
56.进一步地,为了使压力表11对待检测波纹管2内部的气压进行更好的检测,本技术中,所述第二连接管1203上设置有蓄能器,所述蓄能器用于保护压力表11和待检测波纹管2,当装置进行双通道组合位移试验时,待检测波纹管2在高温箱内部不断被压缩和拉伸,导致其内容积不断发生变化,即待检测波纹管2压缩时,产品内容积变小,导致内部压力会升高;待检测波纹管2拉伸时,产品内容积变大,导致内部压力会降低,当待检测波纹管2压缩时,多余的气压一部分将通过检测管道12进入蓄能器的内部进行储存,当待检测波纹管2拉伸时,储存的气压会经检测管道12重回待检测波纹管2的内部,保证了其内部气压的平衡,提高压力表11进行检测的效果,避免其内容积发生变化,导致压力表11和待检测波纹管2损坏,影响装置对待检测波纹管2进行实验时,测得数据的准确性。
57.进一步地,为了更好的对待检测波纹管2进行高温高压轴/径双通道位移实验,本技术中,高温箱5内部的器件均采用耐高温材质制成,即第一连接轴8、第二连接轴9、两个法兰,两个压盖法兰1002、第一连接管1201、第一螺旋管1202、第二连接管1203以及第二螺旋管1204均采用高镍合金制成。其中,高镍合金为316h不锈钢,或incoloy825。
58.如图1

图2所示,根据本技术的一些实施例,进一步地,所述支架1还包括:导向柱103、导向套104以及第一移动平台105;所述导向柱103的两端分别与所述支撑台101和所述工作台102相连接,其个数至少为两根,且所述导向柱103相互平行;所述导向套104设置在所述导向柱103上,并与所述导向柱103滑动连接;所述第一移动平台105通过所述导向套104与所述导向柱103滑动连接;其中,所述第一移动平台105的上表面与所述第一驱动器3的驱动端相连接,所述第一移动平台105的下表面与所述第一连接轴8靠近所述第一驱动器3的一端相连接。
59.具体地,导向柱103优选为四根,导向柱103可对支撑台101进行支撑,其次导向柱103、导向套104以及第一移动平台105的配合使用可起到导向的效果,提高第一驱动器3进行轴向往复运动的稳定性。
60.其中,第一驱动器3的驱动端与第一移动平台105可直接焊接连接,也可以通过联轴器连接,还可以通过螺栓连接,本技术中,优先选用螺栓对第一驱动器3和第一移动平台105之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。导向套104与第一移动平台105之间可以直接进行连接,采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,还可进行间接连接,第一移动平台105与第一连接轴8之间可以采用可拆卸连接
或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对第一移动平台105和第一连接轴8之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。
61.另外,导向套104是由石墨以及铜套构成,还可起到润滑的效果。
62.如图1、图2、图6、图7、图8所示,根据本技术的一些实施例,可选地,波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,还包括:第二移动平台13以及连接座14;所述第二移动平台13设置在所述工作台102上与所述工作台102滑动连接,所述第二移动平台13上表面与所述第二连接轴9靠近所述工作台102的一端相连接;所述连接座14设置在所述第二移动平台13的上表面靠近边沿的位置,且所述连接座14与所述第二驱动器4的驱动端连接。
63.具体地,工作台102的上表面设置多个导轨,工作台102与导轨之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对工作台102和导轨之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。第二移动平台13的下表面设置适配于导轨使用的滑套,第二移动平台13与滑套之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对第二移动平台13和滑套之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。滑套与导轨之间滑动连接,可起到导向的效果,提高第二驱动器4进行径向往复运动的稳定性,即第二驱动器4的驱动端带动第二移动平台13在工作台102上进行径向往复运动的同时,第二移动平台13带动第二连接轴9,使待检测波纹管2在高温箱5内进行径向往复运动。第二驱动器4与第二移动平台13通过连接座14进行连接,其中,第二驱动器4与连接座14之间和连接座14与第二移动平台13之间,可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对其进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。
64.进一步地,为了可以在高温高压的条件下对待检测波纹管2进行轴/径双通道位移实验,本技术中,第一移动平台105与第一连接轴8之间和第二移动平台13与第二连接轴9之间均设置耐高温的隔热材料。其中,耐高温的隔热材料为含锆纤维毯。
65.如图1

图2所示,根据本技术的一些实施例,可选地,波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,还包括:两个压力传感器15,分别设置于所述第一驱动器3和所述第一移动平台105之间与所述第二驱动器4和所述连接座14之间;其中,两个所述压力传感器15分别与所述控制装置连接,所述控制装置根据两个所述压力传感器15获取的所述压力值,计算所述待检测波纹管2的刚度。
66.具体地,压力传感器15为现有技术,在此不再赘述,其与控制装置进行连接,根据第一驱动器3的驱动端和第二驱动器4的驱动端,对待检测波纹管2进行拉伸动作和压缩动作时,产生的力进行采集,通过反馈信号反馈给控制装置,控制装置对获取的数值进行相应的记录。最后,拉伸动作产生的力的绝对值加压缩动作产生的力的绝对值,除以位移传感器6获取到的拉伸和压缩位移量的总绝对值,得到的数据为待检测波纹管2的刚度的数值。其中,一个压力传感器15与第一移动平台105和第一驱动器3的驱动端之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对其进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。另一个压力传感器15与连接座14和第
二驱动器4的驱动端之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对其进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。
67.如图1、图2、图9所示,根据本技术的一些实施例,可选地,波纹管高温带压组合位移疲劳试验装置,还包括:支撑机构16,所述支撑机构16设置在所述工作台102上,用于对所述第二驱动器4的缸体端进行支撑,使水平安装的所述第二驱动器4进行竖直方向的调整;其中,所述支撑机构16包括:第一支撑结构1601和第二支撑结构1602;所述第一支撑结构1601包括:第一固定部和第一活动部;所述第一固定部设置在所述工作台102上;所述第一活动部的两侧面分别与所述第一固定部滑动连接,且所述第一活动部与所述第二驱动器4缸体的一端相连接;所述第二支撑结构1602包括:第二固定部和第二活动部;所述第二固定部设置在所述工作台102上;所述第二活动部的两侧面分别与所述第二固定部传动连接,且所述第二活动部与所述第二驱动器4缸体的另一端相连接。
68.具体地,第一支撑结构1601和第二支撑结构1602均为现有技术,其中,第一活动部的两侧面与第一固定部内侧的两侧面滑动连接,第一活动部的上表面设置螺杆,螺杆的一端穿过第一固定部内侧的上表面,且螺杆的一端螺纹连接有连接法兰。第一固定部与工作台102之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对第一固定部和工作台102之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。第二固定部内侧的两侧面与第二活动部的两侧面之间通过齿轮与链条进行传动连接。第二固定部与工作台102之间可以采用可拆卸连接或者固定连接,例如通过螺栓连接,或者焊接,本技术中,优先选用螺栓对第二固定部和工作台102之间进行连接,因螺栓丢失或损坏时配备方便,具有更大的经济效益。通过调节连接法兰,使螺杆进行轴向往复运动,从而带动第一活动部和第二活动部在第一固定部和第二固定部上进行轴向往复运动,实现水平安装的第二驱动器4在工作台102上进行轴向调节的效果。
69.可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
70.在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
71.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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