[发明专利]一种由柱塞泵直接产生脉冲的压力脉冲疲劳试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力脉冲疲劳试验装置，特别是用于换热器的一种由柱塞泵直接产生脉冲的压力脉冲疲劳试验装置。

背景技术

压力脉冲疲劳试验装置是换热器强度性能测试的主要试验装置之一，目前常用的产生压力脉冲的方案是电磁或电子控制阀和机械四通阀。这两种方案的系统配置都比较复杂，需要先用液泵产生稳定的压力源，然后通过阀门切换或转动产生压力脉冲；由于电磁或电子控制阀使用寿命较低，即使是进口产品的使用寿命也不会很长；而机械四通阀的自动化程度不高。

发明内容

本发明提供一种利用柱塞式计量液泵产生压力脉冲的设计思路比现有其它方案更加可靠和简单可行。

本发明采用如下技术方案：

一种由柱塞泵直接产生脉冲的换热器压力脉冲疲劳试验装置，包括液箱、电加热器、液泵、隔离阀、针阀、背压阀、散热器、过滤器组；其中过滤器组包括液泵前过滤器、液泵后过滤器和试验件后过滤器；其特征在于，液泵为柱塞式计量泵；液泵的入口依次通过液泵前过滤器、电加热器和隔离阀与液箱的出口连接，液泵的出口通过液泵后过滤器与试验件的入口连接，试验件的出口依次通过试验件后过滤器、针阀与背压阀的入口连接，背压阀的出口通过散热器与液箱的入口连接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

①本发明方案采用的柱塞式计量液泵的使用寿命可达上亿次，压力脉冲调节范围亦与换热器压力脉冲试验装置的需求匹配。

②由于柱塞式计量液泵出口不安装单向阀，试验件与液泵的缸体腔室连成一体，因此柱塞式计量液泵的吸液过程可使正弦脉冲波形的低谷填平，而在试验件出口管线上串联针阀加背压阀的方案亦可将正弦脉冲波形的顶部削平，使压力脉冲波形更加接近于压力脉冲疲劳试验所希望的梯形脉冲波形；且梯形脉冲波形的斜率可以通过手动调节柱塞式计量液泵的冲程来变化；使用针阀加背压阀的结构是因为背压阀的调节相对比较麻烦，而针阀的调节则比较方便，所以可用背压阀粗调，用针阀细调，同时，针阀的节流作用可使背压阀受到的脉动冲击力减小，从而延长其使用寿命。

③采用变频技术调节柱塞式计量液泵的转速来实现压力脉冲频率的调节，采用手动冲程调节控制柱塞式计量液泵的供液量，同时还有手动调节针阀加背压阀的综合调节循环压力的手段，平衡运行后最高压力的微量调节可由自动微量调节脉冲频率来补偿，从而可以在无人值守条件下自动修正调节因环境温度变化可能造成的压力脉冲高压的漂移。

④由于柱塞式计量液泵的供液量精确，调节方便，使用更加安全。

附图说明

图1是本发明实施例1的系统流程示意图。

具体实施方式

实施例1　参见图1，一种由柱塞泵直接产生脉冲的换热器压力脉冲疲劳试验装置，包括液箱1、电加热器2、液泵3、隔离阀4、针阀5、背压阀6、散热器7、过滤器组8；其中过滤器组8包括液泵前过滤器8-1、液泵后过滤器8-2和试验件后过滤器8-3；液泵3为柱塞式计量泵；液泵的入口依次通过液泵前过滤器8-1、电加热器2和隔离阀4与液箱1的出口连接，液泵的出口通过液泵后过滤器8-2与试验件9的入口连接，即柱塞式计量泵的出口不装单向阀，试验件9的出口依次通过试验件后过滤器8-3、针阀5与背压阀6的入口连接，背压阀6的出口通过散热器7与液箱1的入口连接。 

压力脉冲疲劳试验装置工作流程如下，柱塞式计量液泵通过电加热器从液箱吸液，吸液过程可使脉冲波形的低谷填平，排出的高压液体进入试验件内，使其压力升高，在试验件出口管线上有串联的针阀加背压阀，可将正弦压力脉冲波形的顶部削平，背压阀出口通过散热器与液箱相连；在液箱出口和试验件的进出口都设有过滤器，过滤器的作用是避免试验件中的铝屑进入系统回路；柱塞式计量液泵的出口单向阀的阀芯被取走，当柱塞液泵在供液的半周期，试验件升压；而在柱塞液泵柱塞回程的半周期，试验件快速卸压，柱塞液泵进口止回阀打开吸液，补充通过背压阀流回液箱的液量。背压阀的存在可以使得工质循环流动，通过电加热器的加热或散热器的冷却保持试验件的工作温度。