[發明專利]一種波紋管疲勞測試裝置的保障機構

在審

• 申請號: 202011258550.5
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112284943A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 錢江;張秀華;李秋;孫志濤;戴洋;馬志承;張全厚;王雪;關長江
• 申請（專利權）人: 沈陽儀表科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊濱

本發明公開了一種波紋管疲勞測試裝置的保障機構。該機構主要由兩部分組成：位于測試裝置法蘭蓋上部的是導向及水冷部件，由壓蓋、進水口、螺釘、螺旋彈簧片、出水口、導向套、及密封圈組成。起對閥桿精確導向和密封，并通過水冷的方式降低導向套的溫度，保障測試活動正常進行；位于測試裝置法蘭蓋側面的是失效報警組件，由螺紋管座、密封圈、螺紋壓蓋、壓縮彈簧、外套、活塞、光電傳感器、泄漏通道構成。在波紋管疲勞失效后，試驗介質通過波紋管內部上朔到泄漏通道，活塞在泄漏介質壓力作用下，克服壓縮彈簧阻力產生位移。由光電傳感器把信號反饋給疲勞試驗控制系統，從而獲得真實的試驗數據。

技術領域

本發明涉及金屬波紋管檢測試驗技術領域，特別是涉及一種波紋管疲勞測試裝置的保障機構。以便對金屬波紋管在高溫高壓疲勞試驗時的可靠性進行保障。

背景技術

營造使用環境，直接進行金屬波紋管疲勞壽命測試試驗，是驗證波紋管設計性能參數達標的最具說服力物證，雖然現在已經用數值模擬技術可獲得波紋管的疲勞壽命，但限于材料真實實驗數據不易獲得，往往模擬仿真有時很難進行下去。因此，獲取波紋管真實疲勞性能數據，只能通過直接實驗手段了。

對波紋管進行外壓下的高溫疲勞試驗時，通過對介質加壓、加溫，在疲勞試驗裝置內產生所需的實驗環境。參見圖4，此時，波紋管固定在疲勞試驗裝置內，波紋管一端封閉并連接有閥桿，閥桿穿過波紋管內部從另一端伸出，并穿過疲勞試驗裝置的法蘭蓋，與作動器相連，作動器根據設定的參數，對波紋管進行軸向往復運動，從而實現波紋管的疲勞試驗。

金屬波紋管在進行高溫高壓疲勞試驗時，受安全、保溫等諸多因素限制，試驗裝置被嚴密包覆，操作人員必須處在安全距離以外，通過在試驗裝置內部安置的溫度、壓力等信號傳感器，記錄金屬波紋管的疲勞試驗過程。

金屬波紋管失效后，試驗介質會進入波紋管內部，并通過閥桿與波紋管、試驗裝置的間隙從試驗裝置的上部溢出，現有的密封均采用填料密封結構，由于波紋管的疲勞壽命均在數千次以上，試驗周期長，填料密封可能失效，對環境和試驗設備帶來風險隱患。波紋管剛開始失效時，波紋管以微裂紋形態表現，高溫試驗介質會緩慢外泄，不易被傳感器判別，操作人員又不能在近距離時刻觀察，試驗數據的真實性可能存疑。

金屬波紋管試驗件的外形尺寸均較小，在疲勞試驗時，閥桿承受波紋管的軸向推力，閥桿有失穩趨勢。為保證閥桿的穩定性，需要盡可能加大閥桿直徑，即閥桿的直徑與波紋管的內徑幾乎相同，這使得波紋管的內部空間幾乎全部被閥桿占據，沒有安裝各種傳感器的可能。波紋管外部是高溫高壓環境，對傳感器的穩定工作提出了較高的性能要求，現有傳感器技術和產品難以滿足高溫高壓的檢測要求。

發明內容

針對現有波紋管疲勞試驗所存在的問題，本發明的目的在于提供一種波紋管疲勞測試裝置的保障機構，以彌補現有技術和裝備對波紋管高溫高壓檢測的不足。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種波紋管疲勞測試裝置的保障機構，它包括：疲勞試驗組件頂部的法蘭蓋，密封圈，其特征在于：法蘭蓋上部的閥桿上依次套裝有導向套，螺旋導流片及壓蓋，在壓蓋下部設置有與法蘭蓋固定連接的螺釘，在壓蓋下部及壓蓋上部分別設置有與螺旋導流片所在腔體相連通的進水口和出水口；在法蘭蓋側壁上設置有一泄漏通道，在泄漏通道出口位置上固設有一螺紋管座，在螺紋管座另一端還連接有一通過螺紋壓蓋限位的外套，在外套內側還依次設置有壓縮彈簧及活塞，在外套端部還設置有一光電傳感器。

本發明的結構還包括：在壓蓋與導向套之間以及在壓蓋與法蘭蓋之間均設有密封圈；在導向套與法蘭蓋之間以及在導向套與閥桿之間均設有密封圈；螺紋管座與外套之間設有密封圈。

本發明設計原理及有益效果如下：

在波紋管疲勞失效后，試驗介質通過波紋管內部連接到泄漏通道，活塞在泄漏介質壓力作用下，克服壓縮彈簧阻力產生位移。由光電傳感器把信號反饋給疲勞試驗控制系統，從而獲得真實的試驗數據。