[发明专利]一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法及系统

说明书

本发明属于气瓶性能测试技术领域，具体为一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法及系统，包括：气瓶、液氮槽、液氮加注罐、液氮泵；气瓶置于液氮槽内，液氮槽与液氮加注罐通过管道连接，实现气瓶液氮环境浸泡；液氮加注罐通过管道与液氮泵连接；液氮泵还通过管道与气瓶连接，用于向气瓶内部充灌液氮实现对气瓶打压，通过多次打压、保压、泄压即可实现超低温环境下气瓶液压疲劳测试，有利于气瓶在极端工况下的可靠性的提升，也有利于运载火箭的安全服役。

技术领域

本发明涉及气瓶性能测试技术领域，具体为一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法及系统。

背景技术

增压气瓶是运载火箭推进剂贮箱的主要附件，为贮箱内的推进剂提供稳定压力。目前，常用的增压气瓶均置于贮箱外部，不利于火箭的整体布局及发挥增压气瓶的增压效率。可置于贮箱内部的增压气瓶是当前国内外航天运载技术的发展方向。运载火箭的推进剂通常为液氧与液氢，贮箱内置增压气瓶将面临超低温与超高压的工作环境，气瓶在此极端工况下的可靠性对运载火箭的安全服役至关重要。抗疲劳性能是气瓶的一项重要指标，目前，气瓶的疲劳测试主要在常温或普通低温环境下进行，超低温环境下气瓶疲劳测试方法和系统还较为缺乏。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法及系统。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法，包括如下步骤：

S1.打开液氮加注罐A向液氮槽加注液氮，液氮完全没过气瓶后停止加注液氮；

S2.打开液氮加注罐B对液氮泵预冷，液氮泵预冷完毕后，设置目标压力和打压频率，启动液氮泵对气瓶内部开始充灌液氮对气瓶进行打压，气瓶达到目标压力后液氮泵停止打压，保压设定时间后泄压；

S3.启动液氮泵进行下一次打压，气瓶达到目标压力后液氮泵停止打压，保压设定时间后泄压；

S4.重复步骤S3；

S5.最后一次保压设定时间后泄压，泄压完成后，关闭液氮加注罐B停止对液氮泵输送液氮，并排放液氮槽内的液氮，待气瓶内的液氮自挥发完毕，取出气瓶，记录过程数据，完成测试。

作为本发明所述的一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，通过观察无纸记录仪确认液氮是否有完全没过气瓶。

作为本发明所述的一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，液氮泵是否预冷完毕以液氮泵泵头结霜情况作为判断依据，液氮泵泵头完全结霜即预冷完毕。

作为本发明所述的一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，通过液氮泵控制柜设置目标压力和打压频率，打开液氮泵自动模式，液氮泵自行启动对气瓶内部充灌液氮，直至气动泄压阀处明显观察到有液氮流出，关闭气动泄压阀，气瓶开始升压。

作为本发明所述的一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，保压设定时间后打开气动泄压阀开始泄压，泄压后关闭气动泄压阀。

作为本发明所述的一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试方法的优选方案，其中：所述步骤S3中，打压频率为20~30Hz。

为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种超低温环境下气瓶液压疲劳测试系统，包括：

气瓶、液氮槽、液氮加注罐、液氮泵；

气瓶置于液氮槽内，液氮槽与液氮加注罐通过管道连接，实现气瓶液氮环境浸泡；

液氮加注罐通过管道与液氮泵连接；