[发明专利]高压阀寿命试验装置

说明书

本发明涉及一种高压阀寿命试验装置，高压模拟容器内放置电驱动的被测阀门，被测阀门与电驱动头之间安装扭矩传感器，阀体上安装应变片，被测阀门连接阀门内压输出系统，用于模拟被测阀门在启闭过程中阀体内壁所经受的内部压力载荷；高压模拟容器连接阀门外压输出系统，用于模拟被测阀门外壁在深海高压环境条件下所经受的外部压力载荷；集、存储与控制系统连接扭矩传感器、应变片、电驱动的被测阀门以及阀门内压输出系统、压力变送器，用于分别控制实现电驱动的被测阀门的自动开启和关闭，实现对电驱动的被测阀门施加内部压力载荷、外部压力载荷以及内外同时压力载荷，实现电驱动的被测阀门在动态压力载荷作用下的疲劳寿命试验。

技术领域

本发明涉及一种深海高压阀试验装置，具体涉及一种高压阀寿命试验装置。

背景技术

当前，针对常规阀门寿命试验技术，国内外已经开展了大量的研究，也设计了各式各样的寿命试验装置或平台，形成了一套完善的考核阀门寿命指标的试验方法。特别地，静压环境条件下船用阀门寿命试验方面，我国已经制定了相应的试验标准CB/T 3397 93《船用阀门静压寿命试验》。然而在高压阀寿命试验技术研究方面依然不足，尤其是高水压力、水压脉动以及阀门汽蚀等因素综合作用下高压阀的寿命试验技术研究基本空白。到目前为止，还没有形成一套有效的评估高压阀寿命的试验方法，更没有现成的试验标准可以参考，高压阀动态压力寿命试验装置基本空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压阀寿命试验装置，以解决当前相关试验装置空白，高压阀寿命试验方法与评估标准防范欠缺等问题。利用该发明，可以开展高压阀内压和外压寿命试验，实现高压阀开启关闭自动化运行，阀门关键性能参数实时监测，测量数据也可以实现自动存储与分类，并且该高压阀寿命试验装置可以为开展基于退化数据的高压阀可靠性寿命评估分析提供基础、有效数据。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高压阀寿命试验装置，包括高压模拟容器、阀门内压输出系统，阀门外压输出系统，信号采集、存储与控制系统以及气液管路，所述高压模拟容器内放置电驱动的被测阀门，所述被测阀门与电驱动头之间安装扭矩传感器，用于测量阀门的启闭力矩；所述被测阀门的阀体上安装应变片，用于测量阀门结构变形；所述被测阀门连接所述阀门内压输出系统，用于模拟被测阀门在启闭过程中阀体内壁所经受的内部压力载荷；所述高压模拟容器连接阀门外压输出系统，用于模拟被测阀门外壁在深海高压环境条件下所经受的外部压力载荷；所述集、存储与控制系统连接扭矩传感器、应变片、电驱动的被测阀门以及阀门内压输出系统，阀门外压输出系统中的压力变送器，用于分别控制实现电驱动的被测阀门的自动开启和关闭，使电驱动的被测阀门的压力载荷按照要求自动加压和泄压、实现对电驱动的被测阀门施加内部压力载荷、外部压力载荷以及内外同时压力载荷，实现电驱动的被测阀门在动态压力载荷作用下的疲劳寿命试验。

进一步，所述阀门内压输出系统由压力变送器、节流阀、液体增压泵、气源电磁阀、气源压力表、气源调节阀、气动注水泵、手动泄压阀以及气动泄压阀组成，所述被测阀门的进液端通过液压管道连接压力变送器后一路通过液体增压泵、气动注水泵经过滤器连接液箱，液体增压泵进气端通过气源电磁阀、气源调节阀、气源球阀、过滤器连接压缩空气入口；气动注水泵进气端通过气源电磁阀、气源球阀、过滤器连接压缩空气入口；另一路通过手动泄压阀连接液箱；被测阀门出液端通过液压管道连接压力变送器，压力变送器通过节流阀连接液箱。

进一步，所述阀门外压输出系统由压力变送器、安全阀、气动注水阀、液体增压泵、气源电磁阀、气源压力表、气源调节阀组成，所述液体增压泵进液端通过过滤器连接液箱，出液端通过压力变送器、安全阀连接高压模拟容器内部，高压模拟容器内部还通过气动注水阀连接液箱，液体增压泵进气端通过气源电磁阀、气源调节阀、气源球阀、过滤器连接压缩空气入口。

进一步，所述集、存储与控制系统由触摸屏、PLC控制器、采集模块、储存模块组成，所述PLC控制器分别连接触摸屏、储存模块、采集模块，所述储存模块用于实现测量数据的长时间自动预处理与存储，并连接打印机，用于将测量数据通过打印机打印测试报告。