[實用新型]鋼管靜水壓試驗機油水平衡液壓控制回路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320844348.X
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203641147U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 武宏偉;曹益忠;曹一兵;陶焜
• 申請（專利權）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B21/08;G01N3/12
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術領域

本實用新型涉及鋼管靜水壓試驗機，特別涉及鋼管水壓試驗機的一種油水平衡液壓控制系統(tǒng)。

背景技術

鋼管在靜水壓試驗過程中，在充低壓水之前，主平衡缸必須給鋼管兩端施加預密封力F，保證鋼管端面與聚氨酯密封良好接觸，在充低壓水時不發(fā)生泄露。最小預密封力F_min＝P_min×A，其中P_min為比例溢流閥可調(diào)的最小壓力，最高設定壓力越高的閥，P_min越大；A為主平衡缸的面積，取決于水壓試驗機的能力，能力越大，A越大。對于某臺水壓試驗機，A為定值，F(xiàn)_min的大小就由P_min決定。

目前，靜水壓試驗機的油水平衡液壓控制回路上只有一個比例溢流閥，為了滿足靜水壓試驗機能力的要求，其最高設定壓力選315bar，P_min為12bar左右，見附圖3。在試驗薄壁細長管時，尤其是高性能水壓機，由于最小預密封力F_min過大，會將鋼管端部聚氨酯密封壓潰，甚至將鋼管壓彎。

下面舉例計算薄壁細長管被壓彎的可能性。以4000噸水壓試驗機為例，其被試驗鋼管規(guī)格為直徑508～1422mm，長度8～12m，壁厚6～25.4mm，最高試驗壓力500bar，油水平衡液壓控制系統(tǒng)最高壓力250bar。主平衡缸直徑根據(jù)密封規(guī)格選主缸直徑為1420mm。根據(jù)油水平衡液壓控制系統(tǒng)最高壓力250ba選比例溢流閥最高設定壓力315bar，取其最小調(diào)節(jié)壓力為12bar，見附圖3，最小預密封力在試驗壁厚6mm，長度12m的鋼管時，預密封力F_min給鋼管施加的壓應力而材料為Q235A的鋼管的許用壓應力[σ]＝170MPa,由于σ＜[σ]，故鋼管由于強度不夠而被壓彎。

隨著靜水壓試驗機等能力越來越大，一種規(guī)格比例溢流閥已經(jīng)無法滿足各種直徑規(guī)格鋼管的試驗要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種鋼管靜水壓試驗機油水平衡液壓控制回路，解決目前靜水壓試驗機的油水平衡液壓控制回路上只有一個比例溢流閥，由于最小預密封力F_min過大，靜水壓試驗時會將鋼管壓彎的技術問題。

本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種鋼管靜水壓試驗機油水平衡液壓控制回路，包括：油箱，與油箱連通、由電機驅(qū)動的恒壓變量泵，與恒壓變量泵連接的高壓過濾器、電磁溢流閥、比例溢流閥；液壓油經(jīng)高壓過濾器過濾，由電磁溢流閥控制系統(tǒng)壓力，再經(jīng)比例溢流閥調(diào)節(jié)油水平衡回路中油壓，使之與水壓相匹配；回路中還設有壓力表和壓力傳感器；其特征在于：所述油水平衡回路上并聯(lián)了兩個不同規(guī)格的Ⅰ號比例溢流閥和Ⅱ號比例溢流閥，所述Ⅰ號比例溢流閥連接有Ⅰ號二位三通電磁球閥，所述Ⅱ號比例溢流閥連接有Ⅱ號二位三通電磁球閥。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，由于在油水平衡液壓控制回路上并聯(lián)了兩個不同規(guī)格的比例溢流閥，并采用兩個二位三通電磁球閥來根據(jù)鋼管規(guī)格和試驗壓力，自動切換比例溢流閥的工作狀態(tài)。因此，很好的解決了在試驗薄壁細長鋼管時，鋼管會被壓彎的問題。

例如在試驗壁厚6mm，長度12m的鋼管時，根據(jù)API5L要求，其最高試驗壓力為6MPa，這時Ⅱ號電磁換向閥得電，切換到Ⅱ號比例溢流閥工作，其最高設定壓力為100bar，最小調(diào)節(jié)壓力P_min為7bar，見附圖2，產(chǎn)生的最小預密封力Fmin=Pmin×A=7×π4×1422=110.7t,]]>鋼管壓應力為遠小于材料為Q235A的鋼管的許用壓應力170MPa,鋼管不會被壓彎。