[发明专利]一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，包括刚性密闭水压箱、试压泵、爆破加速器，所述爆破加速器包括设置在所述刚性密闭水压箱内部的波纹管组件和连接在所述刚性密闭水压箱上的液压破碎锤；所述高压储氢罐的一端口部连接所述刚性密闭水压箱上的安装接口，从而使得所述高压储氢罐的内腔与所述刚性密闭水压箱的内部相连通；所述试压泵通过加压管路为所述高压储氢罐的内腔和所述刚性密闭水压箱的内部进行加压；所述液压破碎锤的本体固定在所述刚性密闭水压箱的外部箱壁上，所述液压破碎锤的钎杆穿过所述刚性密闭水压箱的箱壁进入到所述刚性密闭水压箱的内部；所述波纹管组件包括波纹管、连接在所述波纹管一端的刚性冲击板、连接在所述波纹管另一端的外法兰，所述外法兰与所述刚性密闭水压箱的内壁相连接，所述波纹管组件的刚性冲击板、波纹管与所述刚性密闭水压箱的内壁之间形成一封闭的缓冲室，所述液压破碎锤的钎杆头部位于所述缓冲室内，所述液压破碎锤的钎杆头部指向所述刚性冲击板并与所述刚性冲击板相接近，所述刚性冲击板上开设有若干数量用于平衡所述缓冲室内外压力的平衡节流孔。

2.根据权利要求1所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，在所述刚性密闭水压箱的内部箱壁上且位于所述钎杆部位的外围设置有密封止口，所述密封止口内设置有橡胶环形圈，所述橡胶环形圈通过压盖的压紧而将所述钎杆的外圆密封住。

3.根据权利要求1所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述刚性密闭水压箱包括箱体和箱盖，所述箱体和箱盖之间设置有密封圈，所述箱体和箱盖通过螺栓和所述密封圈实现密封固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述刚性密闭水压箱上分别设置有用于检测所述刚性密闭水压箱内部水压的第一压力表、用于检测所述缓冲室内部水压的第二压力表。

5.根据权利要求3所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述刚性密闭水压箱安装在机架平台上，所述液压破碎锤的本体安装在所述刚性密闭水压箱的下部箱壁上；所述箱盖的上端设置外螺纹管，所述高压储氢罐立式安装在所述箱盖的外螺纹管上，所述高压储氢罐与所述外螺纹管之间的连接处设置有密封组件。

6.根据权利要求1所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述试压泵的加压管路连接在所述刚性密闭水压箱的箱体上；所述钎杆的头部端面为平面。

7.根据权利要求3所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述箱体和箱盖的四周侧边分别设置有楔形凹槽，所述箱体和箱盖的所述楔形凹槽之间连接有双头楔形保险块，所述双头楔形保险块通过楔形面的配合和螺钉的压紧实现保险锁紧。

8.根据权利要求1所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述高压储氢罐为铝内胆高压储氢罐或塑料内胆高压储氢罐；所述高压储氢罐的另一端设置有螺纹堵头。

9.根据权利要求8所述的一种高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置，其特征在于，所述试压泵的加压管路连接在所述螺纹堵头上。

10.一种采用权利要求1至9中任一项所述的高压储氢罐的加速疲劳爆破试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)安装：将高压储氢罐安装到刚性密闭水压箱上；

(2)预充水：开启试压泵，对高压储氢罐和刚性密闭水压箱进行充水直至加满；

(3)加压：通过试压泵逐步对高压储氢罐和刚性密闭水压箱内部进行缓慢充水加压，观察第一压力表和第二压力表中的压力平衡情况，保持刚性密闭水压箱内部与缓冲室内部压力的平衡；

(4)升压爆破疲劳试验：试压泵的压力继续升高，当刚性密闭水压箱内部与缓冲室内部压力达到预先设定的值时，开启液压破碎锤，液压破碎锤上的钎杆头部发起对刚性冲击板连续往复冲击，往复冲击的能量通过刚性冲击板传递到刚性密闭水压箱上部的压力水，使得刚性密闭水压箱上部的压力水和高压储氢罐内部的压力水压力出现瞬间突然增大又瞬间突然降低的疲劳冲击效应，在试压泵的压力不断增大和疲劳冲击效应的联合作用下，高压储氢罐被加速爆破。