一种机械式高周期气体压力疲劳试验机的制作方法

本发明属于试验，涉及一种气体压力疲劳试验机，特别涉及一种机械式高周期气体压力疲劳试验机。

背景技术：

1、气体压力疲劳试验机能够提供循环次数达到1000000次以上的、频率和幅值都可调的气体脉动压力给被测件，观察被测件在此条件下的自身形变，或测量被测件输出的变化，最终得到被测件在交变循环压力下的特性及疲劳寿命等参数。对于各类型传感器需进行疲劳寿命试验检测，将传感器安装到压力交变负荷试验机上，使传感器承受规定的正弦波或梯形波的交变压力试验，然后进行压力标定。随着工业水平的发展，压力传感器的应用范围也越来越广泛，对压力疲劳寿命检测的需求也相应提高。

2、目前气体压力疲劳试验机主要的技术难点在于要同时满足高循环次数和高可靠性，因此各部件结构在设计过程中要尽量简单有效。气体压力疲劳试验机在结构及系统设计中，主要考虑各部件自身的循环寿命和工作稳定性，因此常用的电磁阀式方波信号发生器由于受限于电磁阀及控制电路寿命，需要经常更换关键元器件。为满足传感器等气体压力疲劳试验要求，需要试验装置操作方便稳定，且装置自身循环寿命足够。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种机械式高周期气体压力疲劳试验机，能够适用于高压条件下并满足高循环寿命、高稳定性要求。

2、本发明的一个方面提供一种机械式高周期气体压力疲劳试验机，包括柱状旋转阀、外套筒、高压换气室、压力室、低压换气室、密封端盖、十字联轴器、伺服电机；

3、所述柱状旋转阀安装在所述外套筒内，能够在所述外套筒内转动，所述柱状旋转阀的末端内侧设置有密封端盖，所述柱状旋转阀的末端外侧通过所述十字联轴器与所述伺服电机连接，所述伺服电机用于驱动所述柱状旋转阀旋转；

4、所述柱状旋转阀上依次布置高压换气室、压力室以及低压换气室，被测件设置于所述压力室，所述高压换气室和低压换气室分别设置有两个进气口用于连接高压气源和低压气源，所述柱状旋转阀在所述高压换气室和低压换气室处开有换气孔，通过所述柱状旋转阀的旋转，使所述高压换气室和低压换气室交替接通对应的高压气源和低压气源，并交替接通所述压力室，从而对被测件施加周期变化的动态压力。

5、优选地，所述高压换气室和低压换气室处的换气孔以相差45°的形式开孔。

6、优选地，所述高压换气室、低压换气室内部为垂直相交且内径相同的十字型气路，所述外套筒在高压换气室、低压换气室处开有气孔，气孔直径与高压换气室、低压换气室的内径相同。

7、优选地，所述压力室内部具有沿周向均布的八个气孔，其中四个气孔方向与高压换气室一致，另外四个气孔方向与低压换气室一致，所述外套筒在所述压力室处开有气孔，气孔直径为所述压力室内部气孔的2倍。

8、优选地，所述高压换气室和低压换气室的开孔满足开孔所占柱状旋转阀的外径周长与非开孔处所占周长之比为1：3。

9、优选地，所述压力室与高压换气室和低压换气室之间设置有密封结构，用于所述压力室与高压换气室和低压换气室之间的密封。

10、优选地，所述密封结构是由三个0型圈及聚四氟填充材料组成的复合密封系统。

11、优选地，所述外套筒与内部的柱状旋转阀通过高精度轴承连接。

12、优选地，还包括减压阀，所述高压气源通过所述减压阀连接所述高压换气室。

13、本发明上述方面的机械式高周期气体压力疲劳试验机能够适用于高压条件并满足高循环寿命、高稳定性要求。

技术特征：

1.一种机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，包括柱状旋转阀、外套筒、高压换气室、压力室、低压换气室、密封端盖、十字联轴器、伺服电机；

2.如权利要求1所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述高压换气室和低压换气室处的换气孔以相差45°的形式开孔。

3.如权利要求1或2所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述高压换气室、低压换气室内部为垂直相交且内径相同的十字型气路，所述外套筒在高压换气室、低压换气室处开有气孔，气孔直径与高压换气室、低压换气室的内径相同。

4.如权利要求1-3中任一项所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述压力室内部具有沿周向均布的八个气孔，其中四个气孔方向与高压换气室一致，另外四个气孔方向与低压换气室一致，所述外套筒在所述压力室处开有气孔，气孔直径为所述压力室内部气孔的2倍。

5.如权利要求1-4中任一项所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述高压换气室和低压换气室的开孔满足开孔所占柱状旋转阀的外径周长与非开孔处所占周长之比为1∶3。

6.如权利要求1-5中任一项所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述压力室与高压换气室和低压换气室之间设置有密封结构，用于所述压力室与高压换气室和低压换气室之间的密封。

7.如权利要求1-6中任一项所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述密封结构是由三个0型圈及聚四氟填充材料组成的复合密封系统。

8.如权利要求1-7中任一项所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，所述外套筒与内部的柱状旋转阀通过高精度轴承连接。

9.如权利要求1-8中任一项所述的机械式高周期气体压力疲劳试验机，其特征在于，还包括减压阀，所述高压气源通过所述减压阀连接所述高压换气室。

技术总结
本发明公开了一种机械式高周期气体压力疲劳试验机，包括柱状旋转阀、外套筒、高压换气室、压力室、低压换气室、密封端盖、十字联轴器、伺服电机；柱状旋转阀安装在外套筒内，柱状旋转阀的末端内侧设置有密封端盖，柱状旋转阀的末端外侧通过十字联轴器与伺服电机连接；柱状旋转阀上依次布置高压换气室、压力室以及低压换气室，被测件设置于压力室，高压换气室和低压换气室分别设置有两个进气口用于连接高压气源和低压气源，柱状旋转阀在高压换气室和低压换气室处开有换气孔，通过柱状旋转阀的旋转，使高压换气室和低压换气室交替接通压力室，从而对被测件施加周期变化的动态压力。本发明能够适用于高压条件下并满足高循环寿命、高稳定性要求。

技术研发人员：李峰,陈晓松,史博
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11