[发明专利]串联式波纹管高温高压疲劳试验装置

说明书

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)，其技术要点是：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)。从根本上解决了上述技术问题，可实现单次疲劳试验完成两件波纹管的疲劳测试，同时避免产生压力波动，无需额外设置稳压装置。其具有结构简单紧凑、易于操控、测试效率高、自动化程度高等优点。

技术领域

本发明涉及采用机械应力测试材料刚性的检测设备，具体说是一种串联式波纹管高温高压疲劳试验装置。本发明技术方案的试验装置可用于高温高压下金属波纹管的检测，并可有效消除疲劳测试时的压力波动。此外还涉及了上述试验装置中待检测组件的安装与拆卸方法，从而在保证试验气密性与稳定性的前提下有效降低试验成本，提高试验精度。

背景技术

金属波纹管广泛应用在航天、核电及化工领域，金属波纹管的技术性能指标主要有刚度、强度以及疲劳寿命等。疲劳寿命直接影响产品的可靠性及使用周期，对波纹管的性能起着至关重要的作用。在航天及核电领域波纹管工作环境多为高温高压工况，某些核电阀门用波纹管的使用温度可达650℃以上，波纹管的材料也由常规不锈钢改为高温合金材料。尽管原材料的使用温度能够满足特殊使用工况的要求，但由于高温高压波纹管使用场所的特殊性，波纹管出厂前需要抽取一定比例的样件进行高温高压疲劳寿命测试。

现有的高温高压波纹管疲劳测试装置仅能满足常规产品的试验需求。

为提高测试效率，公开号CN206756445U的实用新型专利公开的“波纹管疲劳试验机”，该技术方案仅用于测试常温常压下同时测试两件波纹管的疲劳试验，未公开加温、加压装置，也未公开高温高压测试环境所必须的密封方案。

为实现高压条件下的波纹管疲劳试验，公开号CN110044590A的发明专利申请公开的“真空灭弧室用金属波纹管疲劳寿命试验装置”，该技术方案仅公开了高压条件下单波纹管的疲劳试验装置，并不能通过增加热源的方式，直接改造成高温高压条件下的单个波纹管疲劳试验装置。

为同时实现高温高压条件下的波纹管疲劳试验，公开号CN203705152U的实用新型专利公开的“金属波纹管高温高压疲劳寿命试验装置”，该技术方案实现了极限压力42MPa(常温)、极限温度400℃的金属波纹管疲劳寿命试验。公开号CN212514048U的实用新型专利公开的“金属波纹管外压高温高压试验装置”，该技术方案仅能够实现35MPa、600℃以内的金属波纹管疲劳试验。

此外，发明人曾在《流体机械》第49卷第4期，2021年4月上发表了《高温工况阀用波纹管疲劳寿命有限元分析及试验研究》该非专利文献中提到了极限温度为400℃时，对金属波纹管进行的疲劳寿命试验。

可见，现有的疲劳试验装置中，加热系统多采用高压釜体内置加热棒的方案，当温度较高时会使导热油低组分物质蒸发改变系统的压力，同时加热棒表面容易结焦。试验温度一般不超过600℃。该试验温度满足不了高温合金波纹管的疲劳寿命试验条件。

但是，显而易见的，现有技术中并未公开具有600℃以上高温高压环境的同时测试多个波纹管疲劳试验装置。

发明内容

本发明的其中一个目的是提供一种串联式波纹管高温高压疲劳试验装置，从根本上解决了上述技术问题，可实现单次疲劳试验完成两件波纹管的疲劳测试，同时避免产生压力波动，无需额外设置稳压装置。其具有结构简单紧凑、易于操控、测试效率高、自动化程度高等优点。