[发明专利]串联式波纹管高温高压疲劳试验装置

权利要求书

1.一种串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，包括试验平台组件(4)、限位在试验平台组件(4)上的由内向外依次设置的试验组件(3)、缸体组件(2)以及加热炉组件(1)，试验平台组件(4)包括液压系统、控制系统以及由液压系统驱动的可沿线性往复伸缩的伸缩平台组件(41)、与缸体组件(2)配合的加压组件(42)，其特征在于：

试验组件(3)包括配合伸缩平台组件(41)动作的用于安装试验件的上接头(32)和下接头(33)；其中，第一试验件密封固定于上接头(32)和下接头(33)之间，第二试验件以一端密封固定的方式套设在上接头(32)上；

缸体组件(2)为仅通过打压管(427)与外界连通的气密性腔体；

加热炉组件(1)包括由绝热材料制成的全封闭的支撑在伸缩平台组件(41)上的保温炉体(11)、均布在炉体(11)内的电热丝。

2.根据权利要求1所述的串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，其特征在于：缸体组件(2)包括一端固定在下接头(33)上另一端固定在第二试验件上的缸筒(21)、用于密封缸筒(21)开口的密封法兰(24)。

3.根据权利要求2所述的串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，其特征在于：密封法兰(24)包括相互配合通过预紧螺栓(243)紧固的左分半法兰(241)和右分半法兰(242)、限位在左分半法兰(241)和右分半法兰(242)陶瓷纤维盘根(25)。

4.根据权利要求1所述的串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，其特征在于：加压组件(42)包括通过排气管线与打压管(427)连接的气瓶(421)、设置在该排气管线上的压力表(423)、管接头(422)、若干控制阀门。

5.根据权利要求1所述的串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，其特征在于：加热炉组件(1)与上接头(32)或下接头(33)之间的间隙填充有可塑性填料(111)。

6.根据权利要求1所述的串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，其特征在于：上接头(32)或下接头(33)通过螺纹接头可拆卸地配合在的顶板(412)或底座(411)上。

7.根据权利要求1至6任一项所述串联式波纹管高温高压疲劳试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，搭建试验环境；

步骤S101，通过导向柱(413)将底座(411)组装成作为支撑结构的伸缩平台组件（41）；

步骤S102，依次串联焊接下接头(33)、第一试验件、上接头(32)，将第二试验件套装焊接在上接头(32)外，通过导气槽孔(322)对试验组件(3)进行气密性检测，补漏至符合气密性要求；

步骤S103，将固定有打压管(427)的下法兰盘(22)与下接头(33)焊接，然后依次焊接缸筒(21)和上法兰盘(23)，将试验组件(3)封闭在缸体组件(2)内；通过配合位于密封槽中的陶瓷纤维盘根(25)和预紧螺栓(243)将密封法兰(24)的左分半法兰(241)和右分半法兰(242)预紧在上接头(32)上，完成密封法兰(24)的预装配；

步骤S104，通过左右各两颗固定螺栓(26)分别将左分半法兰(241)和右分半法兰(242)预固定在上法兰盘(23)上，待配合均无误后，将固定螺栓(26)和预紧螺栓(243)紧固，完成密封；对缸体组件(2)进行气密性检测，补漏至符合气密性要求后，螺纹连接在实验平台组件上；将温度传感器分三个点位依次安装在上法兰盘(23)、缸体组件(2)、下法兰盘(22)上；

步骤S105，通过下接头(33)的下固定接头(331)将试验组件(3)螺合固定在底座(411)上，将顶板(412)与上接头(32)的上固定接头(321)螺合预固定；

步骤S106，将炉体(11)套设在试验件外，在加热炉组件(1)和试验组件(3)、试验平台组件(4)的间隙内填充有可塑性填料(111)，通过活接头将打压管(427)连接至加热炉组件(1)外部；

步骤S2，根据试验位移要求，设置液压伺服试验机轴向位移载荷，常温工况试运行；

步骤S3，参考气体状态方程：PV = nRT，用气瓶(421)对试验件修正初始压力，修正后的初始压力为试验压力的110%~130%，关闭气路截止阀(426)，按试验要求启动热源加热试验组件(3)，待温度稳定后，观察压力表(423)压力值，缓慢开启放气阀(424)，至压力表(423)数值为试验压力后关闭放气阀(424)；

步骤S4，启动液压伺服试验机及其控制系统开始疲劳试验，试验件失效或达到试验次数要求为试验终止条件，试验件失效时间节点为系统记录的压力表(423)数值持续降低的初始时刻；

步骤S5，当试验终止后，拆除试验件，通过无齿锯切割试验件打压管(427)；通过车床对试验件的焊缝进行车削，车削顺序为，先车削下法兰盘(22)与固定接头的焊缝，再车削上法兰盘(23)与缸体组件(2)的焊缝；取出试验组件为后续检测提供样件，至此试验结束。