低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型特別涉及一種低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)，其壓力介質(zhì)為液氮，可以應(yīng)用于真實模擬火箭燃料輸送管道中的壓力沖擊及考核管道上蓄壓器的抗沖擊性能。
【背景技術(shù)】
[0002]模擬火箭燃料輸送管道中的壓力沖擊試驗中，其模擬介質(zhì)為液氮，用以真實地考核蓄壓器的抗沖擊性能，因液氮在正常試驗環(huán)境下極容易氣化，不能維持在液氮，故如何維持住液氮作為壓力介質(zhì)是個難題。
[0003]考慮到傳統(tǒng)振動沖擊臺配合控制儀都是以加速度作為反饋，不直接控制壓力信號，并且由于只做沖擊試驗，成本偏高。
[0004]此外，檢測系統(tǒng)的電路一般不能直接耐受低溫，會在低溫環(huán)境下失效，并且，當(dāng)傳感器內(nèi)存在大量的氣體時，檢測到的波峰會比實際小很多，脈寬也相對增大，不能真實的反應(yīng)試驗結(jié)果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種簡單的針對特殊低溫的液壓沖擊試驗系統(tǒng)，以特殊的思路減小對元器件、試驗環(huán)境的苛刻要求。
[0006]為實現(xiàn)前述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括:
[0007]—種提供低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)，所述低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)包括分別作為動力源和傳動元件的沖擊臺和波紋管壓力腔，其中所述波紋管壓力腔被波紋管分隔為內(nèi)腔和外腔，所述波紋管外腔與玻璃鋼軸連接，所述玻璃鋼軸與所述沖擊臺的臺面配合，所述外腔直接浸泡在充滿不可壓縮的流體介質(zhì)的保溫系統(tǒng)中；內(nèi)腔充滿不可壓縮的流體介質(zhì)，并與蓄壓器連通，同時所述蓄壓器中還填充有不可壓縮的流體介質(zhì);所述保溫系統(tǒng)用以冷卻波紋管壓力腔與壓力監(jiān)控系統(tǒng);所述波紋管壓力腔固定于支架上，支架與沖擊臺鐵棧配合，玻璃鋼軸將沖擊臺的沖擊力有效的傳遞到波紋管壓力腔內(nèi)；所述內(nèi)腔上連接有的液壓輸出管路，液壓輸出管路上設(shè)置有壓力監(jiān)控系統(tǒng)，用以監(jiān)測該液壓沖擊試驗系統(tǒng)內(nèi)液壓管路中的壓力值。
[0008]進一步地，所述波紋管壓力腔吊掛在支架上，支架垂直安裝于所述沖擊臺鐵棧上，且所述玻璃鋼軸設(shè)于所述沖擊臺臺面正下方。
[0009]進一步地，所述蓄壓器安裝在波紋管壓力腔最下方，所述蓄壓器通過管道與蓄壓器接口相連。
[0010]進一步地，所述保溫系統(tǒng)外部包裹一層或多層保溫泡棉，內(nèi)部為一個敞口金屬容器，金屬容器內(nèi)充滿不可壓縮的流體介質(zhì)，并且金屬容器和外部第一流體介質(zhì)罐連接，保證持續(xù)的流體介質(zhì)。
[0011]進一步地，所述壓力監(jiān)控系統(tǒng)包括:
[0012]安裝在用以連通所述內(nèi)腔和蓄壓器之間的液壓輸出管路上的壓力傳感器，所述壓力傳感器安裝于支架外部，與現(xiàn)場環(huán)境直接接觸，所述壓力傳感器上包覆有保溫層；
[0013]以及，與所述壓力傳感器連接的壓力監(jiān)控單元，所述壓力監(jiān)控單元為用于采集壓力數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀。
[0014]進一步地，所述液壓輸出管路完全浸泡在不可壓縮的流體介質(zhì)中，液壓輸出管路采用不銹鋼硬管作為傳輸管道。
[0015]進一步地，所述波紋管壓力腔還包括與外腔相連通用于排氣的第一截止閥、以及與內(nèi)腔相連通用于控制第二流體介質(zhì)罐向內(nèi)腔中沖入不可壓縮的流體介質(zhì)第二截止閥。
[0016]進一步地，所述不可壓縮的流體介質(zhì)為液氮。
[0017]進一步地，所述沖擊臺為跌落式?jīng)_擊臺。
[0018]進一步地，所述蓄壓器與內(nèi)腔通過密封圈和緊固件固定連接。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有以下有益效果:
[0020](I)采用簡單而有效的保溫系統(tǒng)，整個波紋管壓力腔和測量管道都浸泡在保溫系統(tǒng)內(nèi)，保溫系統(tǒng)持續(xù)通入不可壓縮的流體介質(zhì)，有效的解決了內(nèi)腔的和管路的氣化現(xiàn)象，并且降低了對試驗環(huán)境的要求；
[0021](2)采用特殊的測量結(jié)構(gòu)，輸出管道完全浸泡在不可壓縮的流體介質(zhì)中，并采用不銹鋼硬管作為傳輸管道，即解決了管道中的氣化現(xiàn)象，又避免了管道應(yīng)膨脹吸收沖擊能量，保證了測量的可信度;同時降低了對傳感器電路耐低溫的要求；
[0022](3)采用特定剛度的波紋管作為壓力腔，消除了沖擊過程中的內(nèi)腔泄露問題，并且有很好的壓縮性能；
[0023](4)該低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)利用跌落式?jīng)_擊臺實現(xiàn)液壓沖擊，操作簡單方便，能夠有效地實現(xiàn)蓄壓器的抗沖擊試驗，并可通過簡單調(diào)整沖擊臺高度和抱閘時間等工作參數(shù)而準(zhǔn)確設(shè)定壓力沖擊幅值，從而滿足不同的精確測試需求。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型一具體實施例中低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實用新型一具體實施例中低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)的實物結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為圖2的局部示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:1-沖擊臺，2-玻璃鋼軸，3-支架，4-壓力監(jiān)控單元，5-壓力傳感器，6-蓄壓器，7-沖擊臺鐵棧，8-第二流體介質(zhì)罐，9-第二截止閥，10-第一截止閥，11-蓄壓器接口，12-外腔，13-波紋管，14-保溫系統(tǒng)，15-內(nèi)腔，16-第一流體介質(zhì)罐，17-密封圈，18-緊固件。
【具體實施方式】
[0028]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]參圖1并結(jié)合圖2、圖3所示，本實施例涉及的一種低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)可用于測試管道上的蓄壓器的抗流體介質(zhì)沖擊性能。支架3垂直固設(shè)于沖擊臺鐵棧7上，并位于沖擊臺I的臺面下方，外腔12與內(nèi)腔15由波紋管13隔開，外腔12連接玻璃鋼軸2與沖擊臺I的臺面相作用，玻璃鋼軸兼顧了良好的隔熱性能和剛度，外腔12位于波紋管13靠近沖擊臺臺面的一側(cè)，且是敞口式的，完全與保溫系統(tǒng)14中的不可壓縮的流體介質(zhì)相通，由第一流體介質(zhì)罐16提供低壓不可壓縮的流體介質(zhì)，內(nèi)腔15位于波紋管13的另一側(cè)，其與蓄壓器6相連通，蓄壓器6與外部的蓄壓器接口 11相連通，且內(nèi)腔15由第二流體介質(zhì)罐8提供一定高壓不可壓縮的流體介質(zhì)，蓄壓器6中裝入一定壓力的氦氣(或其他可壓縮的氣體)，壓力傳感器5通過金屬管道接在內(nèi)腔15和保溫系統(tǒng)14上，用以檢測沖擊壓力，并與壓力監(jiān)控單元4連接。
[0030]其中，蓄壓器6與內(nèi)腔15通過密封圈17和緊固件18連接，需要反復(fù)檢測其扭矩，第二截止閥9控制第二流體介質(zhì)罐8與內(nèi)腔15的通斷，第一截止閥10控制加壓過程中的排氣。
[0031]優(yōu)選地，本實施例中波紋管壓力腔吊掛在支架3上，支架3垂直安裝于沖擊臺鐵棧7上，且玻璃鋼軸2設(shè)于沖擊臺I臺面正下方。蓄壓器6安裝在波紋管壓力腔最下方，蓄壓器6通過管道與蓄壓器接口 11相連。波紋管壓力腔采用特定剛度的波紋管作為壓力腔，消除了沖擊過程中的內(nèi)腔泄露問題，并且有很好的壓縮性能。
[0032]保溫系統(tǒng)14用于保證內(nèi)腔15、外腔12與管路的低溫環(huán)境，整個波紋管壓力腔和測量管道都浸泡在保溫系統(tǒng)14內(nèi)。其中，保溫系統(tǒng)14外部包裹一層或多層保溫泡棉，內(nèi)部為一個敞口金屬容器，金屬容器內(nèi)充滿不可壓縮的流體介質(zhì)，并且金屬容器和外部第一流體介質(zhì)罐16連接，保證持續(xù)的流體介質(zhì)。
[0033]壓力監(jiān)控系統(tǒng)包括:
[0034]安裝在用以連通內(nèi)腔15和蓄壓器6之間的液壓輸出管路上的壓力傳感器5，壓力傳感器5安裝于支架3外部，與現(xiàn)場環(huán)境直接接觸，壓力傳感器5上包覆有保溫層，降低了對壓力傳感器電路耐低溫的要求，大幅度節(jié)約成本；
[0035]以及，與壓力傳感器5連接的壓力監(jiān)控單元4，本實施例中壓力監(jiān)控單元4為用于采集壓力數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀。
[0036]進一步地，液壓輸出管路完全浸泡在不可壓縮的流體介質(zhì)中，液壓輸出管路采用不銹鋼硬管作為傳輸管道，即解決了管道中的氣化現(xiàn)象，又避免了管道應(yīng)膨脹吸收沖擊能量，保證了測量的可信度。
[0037]波紋管壓力腔包括與外腔12相連通用于排氣的第一截止閥10、以及與內(nèi)腔15相連通用于控制第二流體介質(zhì)罐8向內(nèi)腔中沖入不可壓縮的流體介質(zhì)第二截止閥9。
[0038]利用該低溫液壓沖擊試驗系統(tǒng)進行試驗的方法包括以下步驟:
[0039]A.提供一沖擊臺I作為動力源