液压导管爆破冲击试验系统设计.pdf

液 压 气 动 与 密 t 1 - ／2 01 6年 第 02期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 4 ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 6 ． 0 2 ． 0 1 1 液压导管爆破冲击试验系统设计 罗 京， 杨 凯， 陈党伟， 杨 白鸽 张高鸿 河南航天工业总公司， 河南 郑州 4 5 1 1 9 1 摘要 该文主要论述了液压导管爆破冲击试验系统的主要参数， 性能特点及工作原理 ， 对其安全性、 可靠性进行了详细说明。该液 压系统同时具有常温爆破试验 、 高温爆破试验、 高低温冲击试验的功能， 较传统试验系统集成性更高 ， 而且试验过程中如果系统出现 意外超压情况 ， 保护装置会接到信号即时打开泄压 ， 确保系统安全。不仅有效节约了企业的成本 ， 而且确保试验安全可靠， 具有更强 的使用性。 关键词 爆破； 冲击； 原理； 使用性 中图分类号 T H1 3 7 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 6 0 2 0 0 3 0 0 2 De s i g n o f Hy d r a ul i c P i p e Bu r s t i n g I mpa c t Te s t S y s t e m LUOJ i n g ,Y A NGKa L C HE NDa n g - we L Y ANG B a i - g e , Z HA NG Ga o h o n g He n n a Ge n e r a l C o mp a n y o f As t r o n a u t i c s I n d u s t r y , Z h e n g z h o u 4 5 1 1 9 1 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r ma i n l y t e l l s t h e wo r k i n g p ri n c i p l e ， k e y p a r a m e t e r a n d c h a r a c t e ris t i c s o f t h e h y d r a u l i c p i p e b u r s t i n g i mp a c t t e s t s y s t e m ． Th e s a f e t y an d r e l i a b i l i t y a r e d e s c ri b e d i n d e t a i l ． T h e h y dra u l i c s y s t e m i s a l s o a f u n c t i o n o f t h e n o r ma l t e mp e r a t u r e b u r s t t e s t ， h i g h t e mp e r a - t u r e b u r s t t e s t ，h i g h a n d l o w t e mp e r a tur e i mp a c t t e s t ． Co mp a r e d wi t h t h e t r a d i t i o n a l t e s t s y s t e m i n t e g r a t i o n i s h i g h e r a n d i n t h e p r o c e s s o f t e s t i n g i f t h e s y s t e m h a s a n u n e x p e c t e d o v e r p r e s s u r e t h e p r o t e c t i o n d e v i c e wi l l r e c e i v e a s i g n a l t o o p e n t h e p r e s s u r e i mme d i a t e l y t o e n s u r e t h e s a f e ty o f t h e s y s t e m． No t o n l y c a n e ffe c t i v e l y s a v e t h e c o s t o f t h e e n t e r p ris e b u t a l s o t o e n s u r e tha t t h e t e s t i s s a f e a n d r e l i a b l e ， h a s a s t r o n g e r u s e o f ． Ke y wo r d s b urs t ； i mp a c t ； p rin c i p l e ； us a b i l i ty O 引言 液压导管爆破冲击试验系统依据 G J B 2 8 3 7 9 7 ， 可 以完成常温爆破试验 、 高温爆破试验 、 高低温冲击试 验， 主要由加热油箱 、 常温油箱 、 高温齿轮泵 、 气驱液 泵、 电磁阀、 高低温箱、 电磁溢流阀、 气动元器件及管路 附件等组成。系统设置单独的排液系统 ， 可以方便的 进行系统清洗、 充液、 换液和试验件的拆装， 具备介质 回收功能。 本系统提供标准规定的1 4 0 _ 3 5 M P a ／ m i n 的压力上 升率 ， 并能中途任意时间停止加压并稳定压力， 及手动 调整压力上升率， 同时具备压力记忆功能， 准确记录破 坏压力及爆破压力 ， 并可 以打 印包含试验压力 曲线的 试验报告 。可为被试件提供并保持一 5 5 5 ℃、 l 8 O 6 ℃ 的试验环境温度， 提供 1 8 0 6 ％高温试验油。 1 主要参数及性能 ①工作介质 X 6 D 一 3 0 0 ； ②增压速率 1 4 0 3 5 MP a ／ m in ； ③系统最高打压压力 1 8 0 M P a ； ④环境温度 1 1 8 0 6 ％； ⑤环境温度2 一 5 5 5 ℃； ⑥试验液最高温度 收稿日期 2 0 1 5 0 9 0 9 作者简介 罗京 1 9 8 4 一 ， 男， 河南郸城人 ， 工程师， 学士， 主要从事液压 气动系统的设计研究工作。 3 0 1 8 0 ℃ 6 ℃； ⑦控制气源压力 0 ． 8 M P a ； ⑧最大试验件 数 2 一 一 6 件 ； ⑨试验件规格 D N 4 ～ 2 5 ， 长度 2 0 0 ～ 9 00 mm。 2 系统设计 2 ． 1爆破试验系统设计 爆破试验系统 如图1 所示 ， 采用齿轮泵组件 序 号 3 快速充油 ， 气驱液泵 序号 7 将被试件增压至爆破 压力， 通过调整气源压力， 可实现升压速率的连续调节。 1 常温爆破试验 试 验前将被试件安装 于高低温试验 台工装上 ， 将 气控球阀 序号2 换挡至齿轮泵 序号3 与常温油箱相 连 ， 开启齿轮泵 序号 3 、 电磁阀 序号 6 ． 2 排空管路 和 被试件内空气， 关闭气控针阀 序号 l 1 ， 电磁阀 序号 6 ．2 电磁阀关闭， 序号6 ． 1 电磁阀打开 动作至气驱液泵 与常温油箱导通 。气驱液泵 序号 7 以 1 4 0 _ 3 5 M P a ／ m i n 的增压速率对系统进行增压， 直至被试件破裂。被 试件破裂后系统迅速停止 ， 同时电磁 阀 序号 6 ． 3 打 开 ， 溢出油液经过滤器 序号 1 0 过滤后经电磁阀 序号 6 ． 3 返回常温油箱。试验过程中如果系统出现意外超 压情况 ， 电磁溢流阀 序号 1 2 会接到信号即时打开泄 压， 同时系统自动停止工作， 确保系统安全。而且系统 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 0 2 ． 2 01 6 中设有单向阀 序号5 、 8 ． 1 、 8 ． 2 ， 防止油液倒流， 损坏齿 轮泵组件 序号 3 等元器件。 1 一 常温油箱组件2 一 气动球阀3 一 齿 轮泵组件4 一 压 油滤 5 一 低压单向阀6 一 高温电磁阀7 一 气驱液泵8 一 高压单向阀 9 一 高低温试验箱1 0 一 高温过滤器1 卜气控针阀 1 2 一 高温电磁溢流阀1 3 一 高温油箱组件 图 1液压导管爆破冲击试验系统原理圈 2 高温爆破试验 试验前将被试件安装于高低温试验箱工装上 ， 调 整高低温试验箱温度为 1 8 0 6 2 ， 高温油箱将试验液加 温到 1 8 0 __ _ 6 ℃。气控球阀 序号2 换挡至齿轮泵 序号 3 与高温油箱 序号 1 3 相连 ， 开启齿轮泵 序号3 ， 排 空管路和被试件内空气， 关闭气控针阀 序号 1 1 ， 齿轮 泵 序号3 通过电磁溢流阀 序号 1 2 将系统压力增至 0 ．5 O ． 2 M P a ， 保持 1 h 。然后电磁溢流阀 序号 1 2 卸荷， 电磁阀 序号6 ． 2 电磁阀关闭， 序号6 ． 1 电磁阀打开 动 作至气驱液泵 序号7 与常温油箱 序号 1 导通。气驱 液泵 序号7 将系统压力提升至工作压力， 保压5 m i n ， 然后 以 1 4 0 _ 3 5 MP a ／ m i n的增压速率对 系统进行增压 ， 直至被试件破裂。被试件破裂后系统迅速停止， 同时 电磁阀 序号6 ．4 打开， 溢出油液经过滤器 序号 1 0 过 滤后经电磁阀 序号6 ．4 返 回高温油箱。试验过程中 如果系统出现意外超压情况 ， 电磁溢流阀 序号 1 2 会 接到信号即时打开泄压 ， 同时系统 自动停止工作 ， 确保 系统安全。而且系统中设有单向阀 序号5 、 8 ． 1 、 8 ． 2 ， 防止油液倒流， 损坏齿轮泵组件 序号3 等元器件。 2 ．2 高低温冲击试验系统设计 高低温冲击试验， 采用齿轮泵 序号3 快速充油， 气驱液泵 序号7 将被试件增压至试验压力， 通过调整 气源压力 ， 可实现升压速率的连续调节。 高低温冲击试验按照如下步骤进行 1 每种规格取 2 根软管组件进行试验 ， 一根是空 气老化的被试件 ， 一根是未老化的被试件。将软管组 件按照G J B 2 8 3 7 9 7 规定的耐压压力保压5 m i n 。 2 试验前将被试件安装于高低温试验箱工装上， 调整高低温试验箱温度为一 5 5 5 2 ， 保温2 h 。气控球阀 序号2 换挡至齿轮泵 序号3 与高温油箱 序号 1 3 相 连， 开启齿轮泵 序号 3 ， 向系统通人 1 8 0 6 ℃并保持 0 ． 3 5 M P a 的液压油， 排空管路和被试件内空气， 关闭气控 针阀 序号 1 1 ， 然后将气控球阀 序号2 换挡至齿轮泵 序号3 与常温油箱相连， 电磁溢流阀 序号1 2 卸荷， 同 时电磁阀 序号6 ． 2电磁 阀关闭 ， 序号 6 ． 1 电磁 阀打开 动 作至气驱液泵 序号7 与齿轮泵 序号3 连通， 气驱液泵 序号 7 将系统增压至耐压压力， 保压 5 mi n 卸压 。 3 将 软 管 按 步 骤 2中方法 充 人 1 8 0 6 C、 0 ． 5 0 ．2 M P a 的液压油 ， 并在高温箱 1 8 0 6 ℃温度下保持 l h 。然后按照步骤 2 方法将系统增压至软管耐压压 力， 保压 5 ra in 。然后开启气控针阀 序号 1 1 卸压。卸 压结束后关闭气控针阀 序号 1 1 ， 系统按照高温爆破 实验步骤进行加压 ， 直至被试件破裂。通过压力传感 器准确记录破裂时压力， 并可以打印包含试验压力曲 线的试验报告。被试件破裂后系统迅速停止 ， 同时电 磁阀 序号6 ．4 打开， 溢出油液经过滤器 序号 1 0 过滤 后经电磁阀 序号6 ．4 返 回高温油箱。试验过程中如 果系统出现意外超压情况， 电磁溢流阀 序号 1 2 会接 到信号即时打开泄压， 同时系统 自动停止工作， 确保系 统安全。而且系统中设有单向阀 序号 5 、 8 ． 1 、 8 ．2 ， 防 止油液倒流， 损坏齿轮泵组件 序号3 等元器件。 3 结论 液压导管爆破冲击试验系统是河南航天液压气动 技术有限公司总结多年设计理念， 在众多液压气动系 统项 目研究和工程实践经验的基础上开发设计而成 ， 能完全满足市场上软管组件常温爆破试验 、 高温爆破 试验、 高低温冲击试验等试验需求。 参考文献 [ 1 】 成大先． 机械设计手册[ M] 匕 京 化学工业出版社， 2 0 0 4 ． 【 2 1 雷天觉．新编液压工 程手册 M ] 北京 E 京理工大学出 版池1 9 9 8 ． 【 3 】 王春行． 液压控制系统【 M】 ． 北京 机械工业出版社， 2 0 1 0 ． [ 4 】 盛敬超． 液压流体力学[ M] E 京 机械工业出版社， 1 9 8 0 ． [ 5 】 左健民． 液压与气压传动 第三版 【 M ] ． 北京 机械工业出版 社， 2 0 0 5 ． 【 6 】 路甬祥． 液压气动技术手册[ M】 ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 3 ． 【 7 ] 章宏甲．液压与气压传动【 M 】 ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 3 ． [ 8 】 张利平． 液压控制系统及设计【 M] ． 北京 化学工业 出版社， 2 0 0 6 ． 3 1