[发明专利]复杂压力环境试验装置

说明书

本发明公开了一种复杂压力环境试验装置，包括试验台和液压控制系统，试验台包括用于固定被测封头的底座和外盖，底座上设置外腔进水口、内腔进水口、内腔出水口和外腔出水口，液压控制系统包括加水液压泵、加压液压泵和先导型溢流阀，加水液压泵分别与第一二位二通阀和第二二位二通阀相连，第二二位二通阀与第二单向阀连接，第二单向阀分别与外腔进水口、第一先导型调压阀相连，第一先导型调压阀分别与第一远程调压阀和第一单向阀连接。本发明的被测封头内腔与外腔压力分别通过不同液压阀对液压回路进行泄压、保压，可实现单独进行外压、内压、内外混合压及变化压试验，通过读取压力数据，可实时对封头内外压进行调控，形成试验所需任意压力差。

技术领域

本发明涉及潜水装备耐压测试装置，具体为一种复杂压力环境试验装置。

背景技术

2016年2月，国家公布了深海海底区域资源勘探开发法，从法律层面支持包括深海潜水器在内的深海科学技术装备研发。而封头作为潜水器耐压壳上出入口、观察窗口等开口的密封保护装置，对潜水器的安全工作起着至关重要的作用，而能够精准模拟封头水压环境的设备对封头的设计开发意义深刻。

现有的试验压力设备主要分为两大类：

一类是机械施压，其主要通过拉力机等设备采用端部施压的方式代替整个耐压装置受压。该类型装置简单便捷，且无需考虑水压模拟环境的密封与压力控制问题，但是该类型装置主要用于柱形耐压壳的压力试验，对于封头受压模拟不够准确，同时难以模拟真实水下封头的受压情况。

一类是均布水压，其主要是通过将封头底部封死，将整个封头置于布满水的压力井内，通过加水来模拟封头受压。该类型试验装置能够较为准确模拟封头水下受压情况，但是该类装置绝大多为均布外压，不能对封头进行内压、内外同时受压模拟，同时对于封头在水下受复杂变化水压情况难以模拟。此外，该类型装置在模拟受压时需将封头底部用厚钢板封死，增加了封头试验准备工作，且钢板难以回收再利用增加试验成本，同时厚钢板大大增加封头整体质量，试验时封头的放置与取出较为困难，因此该类装置具有一定局限性。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种适用于封头受内压、外压、内外压、动压模拟的复杂压力环境试验装置。

技术方案：本发明所述的一种复杂压力环境试验装置，包括试验台和液压控制系统，液压控制系统与计算机相连，试验台包括用于固定被测封头的底座和外盖，底座上设置外腔进水口、内腔进水口、内腔出水口和外腔出水口，液压控制系统包括加水液压泵、加压液压泵和先导型溢流阀，加水液压泵分别与第一二位二通阀和第二二位二通阀相连，第二二位二通阀与第二单向阀连接，第二单向阀分别与外腔进水口、第一先导型调压阀相连，第一先导型调压阀分别与第一远程调压阀和第一单向阀连接，第一二位二通阀与第三单向阀连接，第三单向阀与第三二位二通阀、第四二位二通阀和第一二位三通阀连接，第四二位二通阀与内腔进水口相连，第一二位三通阀分别与调速阀、第二先导型调压阀连接，第二先导型调压阀分别与第二远程调压阀、第七单向阀、第六单向阀连接，第六单向阀、调速阀均与第二二位三通阀连接，第二二位三通阀与第六二位二通阀连接，加压液压泵分别与第六二位二通阀、先导型溢流阀连接，内腔出水口与第五单向阀连接，外腔出水口与第四单向阀连接，第五单向阀、第四单向阀均与第五二位二通阀连接。

第二单向阀与第一先导型调压阀之间设有用于记录外腔水压的第一压力表，第一二位三通阀与第二先导型调压阀之间设有用于记录内腔水压的第二压力表，第一二位三通阀与调速阀之间设有用于记录变化水压的第三压力表。

底座上设置定位环，被测封头置于三段定位环中间与底座接触，被测封头径向装有三段卡环，法向通过压环固定，卡环底部与三段定位环接触，压环的底部与三段定位环接触，使密封更加可靠，能够形成独立的封头内部密封环境和外部密封环境，同时斜面受压能使零部件之间接触更加紧密，实现完全贴合受压，增加了试验过程中的稳定性和安全性。被测封头与底座之间设有第三密封圈和第三密封垫。被测封头和三段卡环之间设有橡胶垫，使其贴合得更加紧密。