應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型特別設(shè)及一種應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備，可W應(yīng)用于模 擬火箭燃料輸送管道中的壓力波動，并用W考核管道上蓄壓器膜盒在不可壓縮的低溫流體 介質(zhì)環(huán)境下的疲勞性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 火箭燃料輸送管道中的壓力脈動的嚴(yán)酷等級由脈動幅值、平衡壓力和脈動頻率所 決定，其模擬介質(zhì)通常為液氮。目前，傳統(tǒng)的電磁式振動臺配合振動控制儀可精確地實(shí)現(xiàn)預(yù) 定交變頻率和位移幅值，且能提供較大的推力。然而，振動臺提供的精確位移控制無法直接 運(yùn)用到壓力脈動模擬試驗(yàn)。此外，大部分的液壓疲勞試驗(yàn)設(shè)備可通過執(zhí)行元件傳動壓縮蓄 壓器膜盒氣腔，W實(shí)現(xiàn)脈動幅值，但由于其執(zhí)行元件的介質(zhì)為液壓油，密封方式不適用于液 氮，且無法對執(zhí)行元件內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行有效的隔熱，因此也難W運(yùn)用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種應(yīng)用于低溫壓力循 環(huán)壽命測試的設(shè)備。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備，包括振動發(fā)生裝置、傳動組件、膜盒、 波紋管組件與測壓連接管，其中所述波紋管組件經(jīng)所述測壓連接管與所述膜盒連接，所述 振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件經(jīng)所述傳動組件與所述波紋管組件的傳動部件傳動連接，并且所 述波紋管組件的傳動部件與所述測壓連接管內(nèi)腔及所述膜盒一端面之間配合形成填充有 不可壓縮的低溫流體介質(zhì)的密閉液腔，所述波紋管組件的固定部件及傳動部件與所述傳動 組件之間配合形成填充有可壓縮的低溫流體介質(zhì)的密閉氣腔。
[0006] 進(jìn)一步的，填充在所述氣腔內(nèi)的可壓縮的低溫流體介質(zhì)的液化點(diǎn)溫度不高于填充 在所述液腔內(nèi)的不可壓縮的低溫流體介質(zhì)的溫度。
[0007] 進(jìn)一步的，所述波紋管組件的傳動部件包括波紋管，所述波紋管設(shè)于所述固定部 件內(nèi)，所述傳動組件包括傳動軸，所述固定部件一端部具有封閉結(jié)構(gòu)，另一端經(jīng)測壓連接管 與膜盒固定連接，所述傳動軸一端與所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件連接，另一端穿過所述 固定部件一端部后與所述波紋管的活動端連接，所述波紋管外壁與所述固定部件內(nèi)壁及所 述固定部件一端部的封閉結(jié)構(gòu)之間配合形成所述氣腔，所述波紋管內(nèi)腔與所述測壓連接管 內(nèi)腔及所述膜盒一端面之間配合形成所述液腔。
[000引進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括：
[0009] 用W調(diào)節(jié)所述液腔和氣腔內(nèi)不可壓縮的低溫流體介質(zhì)及可壓縮的低溫流體介質(zhì) 的壓力的加壓裝置，特別是用W調(diào)節(jié)所述氣腔及液腔中平衡壓力的加壓裝置。
[0010] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括：
[0011] 用W監(jiān)控所述液腔和氣腔內(nèi)不可壓縮的低溫流體介質(zhì)及可壓縮的低溫流體介質(zhì) 的壓力的壓力監(jiān)控系統(tǒng)。
[0012] 進(jìn)一步的，所述壓力監(jiān)控系統(tǒng)可W監(jiān)測和控制所述測壓連接管內(nèi)不可壓縮的低溫 流體介質(zhì)的壓力脈動幅值和平均壓力。
[0013] 進(jìn)一步的，所述壓力監(jiān)控系統(tǒng)還與低溫壓力傳感器連接，所述低溫壓力傳感器與 所述液腔連接。
[0014] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括盛有低溫冷卻介質(zhì)的 儲罐，特別是具有開放式結(jié)構(gòu)的儲罐，并且所述液腔和氣腔均被浸沒于所述低溫冷卻介質(zhì) 中，W減少所述液腔中不可壓縮的低溫流體介質(zhì)發(fā)生氣化。
[0015] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括用W向所述液氮儲罐 提供液氮的裝置。
[0016] 進(jìn)一步的，所述傳動組件包括導(dǎo)向法蘭，特別是至少用W保證波紋管組件及傳動 軸垂直傳動導(dǎo)向的導(dǎo)向法蘭，所述固定部件一端與所述導(dǎo)向法蘭配合形成所述封閉結(jié)構(gòu)， 所述傳動軸垂直穿過所述導(dǎo)向法蘭。
[0017] 進(jìn)一步的，所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件與所述傳動軸及所述波紋管組件同軸設(shè) 置。尤為優(yōu)選的，所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件、所述傳動軸、所述波紋管組件及測壓連接 管等均同軸設(shè)置。
[0018] 進(jìn)一步的，所述傳動軸和導(dǎo)向法蘭等傳動組件優(yōu)選采用具有較低導(dǎo)熱率的材料形 成，例如玻璃鋼等，用W減少液腔熱傳遞。
[0019] 進(jìn)一步的，所述傳動組件還包括傳動支架，所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件經(jīng)所述 傳動支架與所述傳動軸傳動連接。
[0020] 進(jìn)一步的，所述波紋管組件的固定部件及所述導(dǎo)向法蘭通過固定支架與所述振動 發(fā)生裝置的基座固定連接。
[0021] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括與所述振動發(fā)生裝置 的運(yùn)動部件連接的加速度傳感器，所述加速度傳感器與所述振動發(fā)生裝置的控制系統(tǒng)連 接。
[0022] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括：
[0023] 用W提供不可壓縮的低溫流體介質(zhì)的第一儲存罐，所述第一儲存罐經(jīng)具有截止閥 的管路與所述液腔連通。
[0024] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備還包括：
[0025] 用W提供可壓縮的低溫流體介質(zhì)的第二儲存罐，所述第二儲存罐經(jīng)具有截止閥的 管路與所述氣腔連通。
[0026] 進(jìn)一步的，所述不可壓縮的低溫流體介質(zhì)可采用業(yè)界所知的相對安全的低溫流體 介質(zhì)，例如可優(yōu)選采用液氮，所述可壓縮的低溫流體介質(zhì)可采用業(yè)界已知的各類氣體，但優(yōu) 選自氮?dú)饣虻獨(dú)獾取?br>[0027] 進(jìn)一步的，前述低溫冷卻介質(zhì)優(yōu)選采用液氮。
[002引進(jìn)一步的，前述的振動發(fā)生裝置可選用電動振動臺等，但不限于此，而的振動發(fā)生 裝置的運(yùn)動部件可包括動圈等。
[0029] 本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種低溫壓力循環(huán)壽命試驗(yàn)方法，包括：
[0030] 提供前述的任一種應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備，
[0031] W及，啟動所述振動發(fā)生裝置，通過所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件驅(qū)使所述波紋 管組件的傳動部件產(chǎn)生伸縮，從而使填充于液腔的不可壓縮的低溫流體介質(zhì)對膜盒一端面 產(chǎn)生擠壓而形成壓力脈動。
[0032] 進(jìn)一步的，所述低溫壓力循環(huán)壽命試驗(yàn)方法還包括：
[0033] W壓力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控所述液腔和氣腔內(nèi)的壓力，
[0034] W加壓裝置調(diào)節(jié)所述液腔和/或氣腔內(nèi)的壓力，使所述液腔內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定數(shù) 值，并使所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件基本處于平衡位置，
[0035] W及，啟動所述振動發(fā)生裝置進(jìn)行低溫壓力循環(huán)壽命試驗(yàn)試驗(yàn)。
[0036] 進(jìn)一步的，所述低溫壓力循環(huán)壽命試驗(yàn)方法還包括：
[0037] 在所述振動發(fā)生裝置的運(yùn)動部件上設(shè)置加速度傳感器，并將所述加速度傳感器與 所述振動發(fā)生裝置的控制系統(tǒng)連接，用W監(jiān)測所述振動發(fā)生裝置的工作狀態(tài)，并防止所述 振動發(fā)生裝置發(fā)生過位移。
[003引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0039] (1)采用的低溫壓力循環(huán)壽命試驗(yàn)方法可W精確地實(shí)現(xiàn)壓力脈動，并可根據(jù)不同 測試需求，方便地調(diào)節(jié)液腔內(nèi)的平衡壓力和波動壓力，而且對振動發(fā)生裝置，例如振動臺的 靜負(fù)荷較小，解決了液腔中不可壓縮的低溫流體介質(zhì)氣化的問題及避免了不可壓縮的低溫 流體介質(zhì)環(huán)境動密封的問題；
[0040] (2)采用的應(yīng)用于低溫壓力循環(huán)壽命測試的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)成本低，易于 使用。
【附圖說明】
[0041] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動 的前提下，還可W根據(jù)該些附圖