[发明专利]一种静水压试验中平衡缸液压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及制管机组，尤其涉及静水压试验机中进行水压平衡的控制系统。

背景技术

静水压试验是焊管生产关键检验工序中唯一能够既能检验焊缝质量，又能检验母材质量的综合性检验工序。通过静水压试验，可以有效地发现焊管焊缝及母材上所存在的裂纹、孔洞、断弧、烧穿、未焊透等缺陷。

如图1所示，在进行静水压试验时，焊管1一端通过端密封7连通充水头6，该充水头6上分别设置有低压水进口8与高压水进口9，焊管1的另一端通过端密封7顶靠后压头3，后压头3另一面依靠后压头进给缸5进给，依靠平衡缸2进行平衡压力，平衡缸2共包括四个21、22、23、24，布局如图2所示。其中，充水头6为固定端，后压头3为移动端。焊管1内充水后，对后压头3产生推力，后压头3的另一面依靠平衡缸2的推顶来平衡焊管1内水对后压头的压力。后压头3另一面上还连接有用于焊管1内未充水时推顶后压头3及焊管1进行进给的后压头进给缸5，该后压头进给缸5共2个，对称设置。

在焊管1与后压头3的接触面上承受着焊管1内高压水的推力F_水与平衡缸2的推力F_油(如图1中箭头所示)，只要满足F_水＝K·F_油，即P_油×S_缸＝K·P_水×S_管，就可以实现油水压力的动态平衡，实现高压水的无泄漏密封。其中，K为安全系数，实际操作时应保证K略大于1。

静水压试验机工作过程是：平衡缸2施加一定的预紧力，利用后压头3上的胶圈对焊管1两端面进行密封，之后在焊管1内充满低压水并将管内的空气排出，经过增压后再保压一定时间，然后卸荷，即完成焊管1静水压试验。一般地说，焊管1直径越大，壁厚越大，钢级越高，所要求的静水压试验机性能也就越高。为了适应更高的试验压力，通常使用比例溢流阀来实现压力跟踪控制，该比例溢流阀的最高试验压力一般设定为315bar，相应地死区(即最小压力)为8bar。

但是，由于该最小压力过大，目前在对薄壁细长管进行水压试验时，在预密封过程中，即使选用上述最小压力，通过平衡缸2产生的预密封力也会将端面密封7压溃，甚至将焊管1压弯，使水压试验无法进行。为避免上述问题的产生，就必须降低平衡缸2预密封力。

现有降低平衡缸2预密封力的技术包括：

1、选择最高调定压力值小的比例溢流阀。这种方法虽然可以降低比例溢流阀的最小压力，从而降低平衡缸2预密封力，但是为了同时满足平衡高压水压力的需求，降低幅度不可能太大，而且在试压时必须根据产品规格更换比例溢流阀，影响生产效率、增加工作量、而且容易对油液造成污染。

2、选择排量小的油泵。由于比例溢流阀的最小压力随着流量的减小会降低，所以采用排量小的油泵可以实现降低平衡缸2预密封力的作用。但是这种方法的缺点是在油、水压力跟踪平衡过程中，由于系统流量减小，平衡缸2压力上升速度降低，容易产生油压小于水压的问题，这就容易导致密封失效，高压水喷出，甚至酿成重大事故。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种不会降低效率增加工作量、不会影响密封效果且可有效降低平衡缸预密封力的静水压试验中平衡缸液压控制系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种静水压试验中平衡缸液压控制系统，包括：

油箱、油泵、比例溢流阀、总开关、分开关及平衡缸；

所述油泵入口与出口分别通过管路连通所述油箱与所述总开关入口，所述总开关入口还通过所述比例溢流阀连通油箱；

所述平衡缸通过管路并联连通所述分开关出口，所述分开关入口通过管路并联连通所述总开关出口，所述平衡缸还连通有可从所述油箱中抽取油液的单向通道；

所述比例溢流阀通讯连接两个压力传感器，其中一个压力传感器测试端连通待测焊管内部，另一个压力传感器测试端连通所述总开关出口。

进一步，所述总开关与分开关均为电磁阀。

进一步，所述单向通道中连通设置有充液阀。

本发明的有益效果在于，本发明将多个平衡缸进行分组，根据实际需要选择使用任意一组或几组，从而可以有效减小平衡缸作用面积，降低平衡缸预密封力，使用本发明无须更换比例溢流阀，也不会降低平衡缸压力上升速度，操作过程更加简单快捷、安全可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为静水压试验中焊管试验状态结构示意图；