[发明专利]低温容器多性能试验装置与试验方法

权利要求书

1.低温容器多性能试验装置，其特征在于主要包括一个流体储存器(1)、一个活塞式蓄能器、一个保温箱体(10)、一个三位四通电磁换向阀(5)、两个单向阀、一个常开电磁溢流阀(2)、一个电机泵组(4)、一个高压气源(17)、一个气驱泵(16)、一个吊装装置、多个压力显示与测试装置，以及使流体在期间循环使用的，连接受试容器和流体储存器的管路系统组成，其中控制中心(18)依据所测得的压力信号对三位四通电磁换向阀(5)、电磁溢流阀(2)进行控制；

活塞式蓄能器为包括液压缸和液氮缸的双气缸结构，液氮缸安装在保温箱体(10)内，液压缸在常温状态中；活塞连杆(8)垂直穿过保温箱体(10)的底面，上下两端分别连接液氮缸活塞(72)和液压缸活塞(71)；

保温箱体(10)带真空保温夹层，内部固定防爆筒，受试容器(14)安装于防爆筒中；

第一管路系统顺序连通流体储存器(1)、电机泵组(4)、第一压力显示与测试装置(31)、三位四通电磁换向阀(5)、与液压缸(6)靠近液氮缸(9)一端连通；

第二管路系统顺序连通流体储存器(1)、电磁溢流阀(2)、三位四通电磁换向阀(5)、与液压缸(6)远离液氮缸(9)一端连通；

第三管路系统顺序连通液氮缸(9)远离液压缸(6)一端、第三管路单向阀(132)、受试容器(14)；该部分管路实现向受试容器(14)增压的作用；

第四管路系统顺序连通液氮缸(9)远离液压缸(6)一端、第四管路单向阀(131)、气驱泵(16)，该部分管路实现向液氮缸(9)上腔补充液氮的作用；

第五管路系统是气驱泵往复换向阀门组(15)，气驱泵(16)的气体上腔与两条管路连通，气体下腔也与两条管路连通，四个管路都配有截止阀，气体上腔与高压气源(17)连接的管路为进气管路，气体上腔的另一个连通管路为排气管路；气体下腔与高压气源(17)连接的管路为进气管路，气体下腔的另一个连通管路为排气管路，气驱泵(16)由高压气源(17)提供的高压气体驱动。

2.根据权利要求1所述的低温容器多性能试验装置的试验方法：

温度循环试验：保温箱体(10)内注满液氮，使用吊装装置将受试容器(14)吊装入保温箱体(10)内的防爆筒中，将受试容器(14)固定好，将保温箱体(10)顶盖盖好，一段时间保温后，打开保温箱体(10)顶盖，使用吊装装置将受试容器(14)吊出保温箱体(10)，待受试容器(14)恢复到常温后，对受试容器(14)进行检查，此为该试验的一个循环过程，如此反复循环，完成受试容器(14)的温度循环试验；

低温压力循环试验：初始状态的设置，在进行低温压力循环试验前，要将第三管路的单向阀(132)卸下，保温箱体(10)内注满液氮，使用吊装装置将受试容器(14)吊装入保温箱体(10)内的防爆筒中，将受试容器(14)固定好并且与第三管路系统和第四管路系统连通，盖好保温箱体(10)顶盖，在受试容器(14)、第三管路系统和第四管路系统中注满液氮，第一管路系统注满液压流体后，启动电机泵组(4)与控制中心(18)的电源，电磁溢流阀(2)处于开的位置，使来自电机泵组(4)的液压流体，返回流体储存器(1)，三位四通电磁换向阀(5)处于关闭位置，使液氮在无压状态的第三管路系统和第四管路系统中运行；

升压：使三位四通电磁换向阀(5)处于可使蓄能器活塞向液压缸方向活动的位置，在电机泵组(4)运行的情况下，启动气驱泵(16)，使气驱泵液体端的液氮注入蓄能器到液氮缸(9)，直到液氮缸(9)的压力等于供气压力为止，利用来自电机泵组(4)的常温流体，驱动蓄能器的活塞，使蓄能器中的液氮受压并流向受试容器(14)，直到受试容器(14)的压力达到受试压力为止；

保压：在电机泵组(4)运行的情况下，当受试容器(14)的压力达到规定压力时，控制中心(18)发出指令，打开电磁溢流阀(2)，三位四通电磁换向阀(5)处于关闭位置，在使受试容器(14)保压的同时，使来自电机泵组(4)的液压流体经过第二管路系统向流体储存器(1)内，并在第一管路系统、第二管路系统中循环；

泄压：在电机泵组(4)运行的情况下，若受试容器(14)保压达到规定的时间后，控制中心(18)发出指令，使三位四通电磁换向阀(5)换向，三位四通电磁换向阀(5)处于泄压位置，使第一管路系统、第二管路系统与液压缸的两个管路连通流路交换，液压流体开始泄压，活塞向下动作，受试容器(14)的液氮退回蓄能器，压力下降；

重新开始下一轮的升压-保压-泄压-检查，如此循环，完成受试容器(14)在液氮温度下的压力循环试验；

低温爆破试验：初始状态的设置，在进行低温爆破实验前，将第三管路系统的单向阀(132)装上，保温箱体(10)内注满液氮，使用吊装装置将受试容器(14)吊装入保温箱体(10)内的防爆筒中，将受试容器(14)固定好且与第三管路系统、第四管路系统连通，盖好保温箱体(10)顶盖，在受试容器(14)、第三管路系统和第四管路系统中注满液氮，第一管路系统注满液压流体后，启动电机泵组(4)与控制中心(18)的电源，电磁溢流阀(2)处于开的位置，使来自电机泵组(4)的流体，返回流体储存器(1)，三位四通电磁换向阀(5)处于关闭状态，使液压流体在第一管路系统、第二管路系统中循环；

使三位四通电磁换向阀(5)处于可使蓄能器活塞向下活动的位置，在电机泵组(4)运行的情况下，启动气驱泵(16)，使气驱泵(16)液体端的液氮注入液氮缸(9)，直到液氮缸(9)的压力等于供气压力为止，利用来自电机泵组(4)驱动的常温流体，驱动蓄能器的活塞，使蓄能器中的液氮受压并流向受试容器(14)，直到受试容器(14)的压力达到爆破；若蓄能器一个行程打入受试容器(14)的液氮，不足以达到受试容器(14)所需要的爆破压力时，控制中心(18)发出命令，使三位四通电磁换向阀(5)换向，三位四通电磁换向阀(5)处于泄压位置，使第一管路系统、第二管路系统与液压缸的两个管路连通流路交换，活塞返回到最低位置，通过气驱泵(16)再次向液氮缸(9)注液氮，直到液氮缸(9)的压力等于供气压力为止，此后，再次利用自电机泵组(4)的常温流体，驱动蓄能器的活塞，使蓄能器中的液氮受压并流向受试容器(14)，直到受试容器(14)的压力达到爆破为止。