本發(fā)明涉及模擬試驗(yàn)的領(lǐng)域，具體涉及液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、為了模擬試驗(yàn)深海情況下液壓缸產(chǎn)品在大約800米的水工況下是否能夠平穩(wěn)運(yùn)行，在長時(shí)間工作后是夠有水滲漏到液壓缸內(nèi)部。深海環(huán)境下，每增加10米深度，壓力增加約一個(gè)大氣壓（約0.1mpa）。因此，在800米水深處，壓力約為8mpa。低溫：深海水溫通常較低，一般在4°c左右。腐蝕性：海水具有一定的腐蝕性，對金屬材料和密封件有潛在的影響。

2、現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置在模擬深海高壓環(huán)境時(shí)存在以下問題：

3、難以真實(shí)還原深海高壓環(huán)境：許多現(xiàn)有裝置無法精確控制和維持高壓條件，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際深海環(huán)境下的表現(xiàn)存在較大差異。試驗(yàn)過程中存在較大誤差：由于缺乏高精度的位移監(jiān)測和壓力控制，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受到限制。泄漏檢測不充分：現(xiàn)有裝置可能沒有有效的泄漏檢測機(jī)制，或者檢測方法不夠靈敏，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)微的滲漏。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理：一些裝置在設(shè)計(jì)上未能充分考慮液壓缸和平壓筒之間的連接靈活性，容易導(dǎo)致卡滯或應(yīng)力集中，影響試驗(yàn)結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置及方法，解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：包括缸筒，缸筒兩端固設(shè)有缸蓋，缸筒內(nèi)設(shè)有水平布置的支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)和滑動(dòng)支撐平臺(tái)，測試液壓缸固定在支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)上，一端的缸筒上設(shè)有密封滑動(dòng)的平壓筒，平壓筒端部通過連接組件與測試液壓缸的活塞桿端部連接，連接組件底部抵靠在滑動(dòng)支撐平臺(tái)上滑動(dòng)。

3、優(yōu)選的，缸筒頂部設(shè)有注水口、回油接口、進(jìn)油接口和液壓缸泄壓口，回油接口和進(jìn)油接口通過油管分別與測試液壓缸的回油口和進(jìn)油口連通；

4、注水口用于注水加壓；

5、液壓缸泄壓口通過耐額定壓力外壓軟管與測試液壓缸泄放口連通。

6、優(yōu)選的，缸筒底部兩側(cè)設(shè)有排水口、超壓溢流口和支撐組件；

7、排水口用于排水；

8、超壓溢流口用于壓力過高時(shí)泄壓；

9、支撐組件用于安裝固定缸筒。

10、優(yōu)選的，一端的缸蓋上設(shè)有位移監(jiān)測裝置，位移監(jiān)測裝置與測試液壓缸連接；

11、另一端的缸蓋上設(shè)有密封組件，平壓筒抵靠在密封組件內(nèi)滑動(dòng)。

12、優(yōu)選的，支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)中的固定平臺(tái)兩側(cè)設(shè)有傳動(dòng)座，傳動(dòng)座兩端設(shè)有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的絲桿，固定平臺(tái)兩側(cè)通過絲套與絲桿螺紋連接，兩側(cè)的傳動(dòng)座之間設(shè)有兩個(gè)傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿兩端通過錐齒輪與絲桿連接傳動(dòng)；

13、兩個(gè)傳動(dòng)桿之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿通過蝸輪和蝸桿與傳動(dòng)桿連接驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿兩端通過軸承座固定在缸筒上。

14、優(yōu)選的，絲桿外側(cè)設(shè)有鎖緊裝置，鎖緊裝置底部固定在固定平臺(tái)，鎖緊裝置用于連接固定絲桿和固定平臺(tái)。

15、優(yōu)選的，平壓筒端部固設(shè)有攝像裝置，攝像裝置正對測試液壓缸的活塞桿與缸筒連接處；

16、攝像裝置的電纜穿在平壓筒的內(nèi)部與缸筒外部連接。

17、優(yōu)選的，連接組件包括連接筒和固定板，測試液壓缸的活塞桿端部與連接筒固定連接，連接筒底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪，滾輪抵靠在滑動(dòng)支撐平臺(tái)上滑動(dòng)；

18、連接筒與固定板之間設(shè)有球柱，球柱一端的球頭固定在連接筒與固定板之間，球柱另一端與平壓筒固定連接。

19、優(yōu)選的，連接筒與固定板通過螺栓固定連接，連接筒端部設(shè)有凹槽，球柱的球頭位于凹槽內(nèi)。

20、液壓缸深海模擬試驗(yàn)的方法，其方法步驟如下：

21、s1、將測試液壓缸安裝固定在支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)上，并通過支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)調(diào)節(jié)測試液壓缸的高度，使其與平壓筒同軸線；

22、s2、進(jìn)行無水調(diào)試試驗(yàn)：在缸筒不注水情況下，同時(shí)不安裝平壓筒，讓測試液壓缸空載往復(fù)運(yùn)行，觀察測試液壓缸和連接組件在滑動(dòng)支撐平臺(tái)上運(yùn)行是否平穩(wěn)可靠；

23、確認(rèn)測試液壓缸運(yùn)行平穩(wěn)可靠后，再安裝平壓筒和攝像裝置，并安裝缸蓋密封缸筒，安裝調(diào)平后，讓測試液壓缸空載往復(fù)運(yùn)行，觀察運(yùn)行是否平穩(wěn)可靠，若運(yùn)行卡滯則停止運(yùn)行并拆檢排查，直至測試液壓缸運(yùn)行平穩(wěn)可靠后，進(jìn)行下一試驗(yàn)；

24、s3、靜態(tài)水壓試驗(yàn)：測試液壓缸不通油壓，對缸筒承壓能力進(jìn)行測試，使用水壓機(jī)通過注水口進(jìn)行緩慢加壓，觀察超壓溢流口是否可以正常開啟，將超壓溢流口最終開啟壓力設(shè)定為額定壓力+0.5mpa；

25、s4、動(dòng)態(tài)水壓試驗(yàn)：在使用水壓機(jī)將缸筒內(nèi)水壓加到設(shè)定壓力后，通過液壓泵站向回油接口和進(jìn)油接口供油壓，讓測試液壓缸的活塞桿伸出帶動(dòng)平壓筒移動(dòng)，觀察位移監(jiān)測裝置位移數(shù)值變化和平壓筒伸出情況，確保動(dòng)作連續(xù)無卡滯，通過攝像裝置采集測試液壓缸運(yùn)行數(shù)據(jù)；

26、測試液壓缸運(yùn)行額定時(shí)間后，通過液壓缸泄壓口檢測測試液壓缸在承受外壓運(yùn)行過程中是否有水進(jìn)入測試液壓缸中，從而完成模擬試驗(yàn)。

27、本發(fā)明提供了液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置及方法，有益效果：

28、1、通過注水口和精密的壓力控制系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確模擬800米水深的壓力條件，確保試驗(yàn)環(huán)境與實(shí)際深海環(huán)境高度一致?？梢耘鋫錅乜叵到y(tǒng)，模擬深海水溫，進(jìn)一步提高試驗(yàn)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

29、2、支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)采用絲桿和傳動(dòng)桿等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以精確調(diào)整測試液壓缸的位置，確保其與平壓筒同軸線，減少了由于位置偏差引起的試驗(yàn)誤差。位移監(jiān)測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測測試液壓缸的運(yùn)行行程，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反饋，有助于分析液壓缸在不同壓力條件下的性能。

30、3、液壓缸泄壓口通過耐額定壓力外壓軟管與測試液壓缸泄放口連通，能夠及時(shí)檢測是否有水滲入液壓缸內(nèi)部。攝像裝置安裝在平壓筒端部，正對測試液壓缸的活塞桿與缸筒連接處，實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄試驗(yàn)過程中的圖像或視頻，便于發(fā)現(xiàn)細(xì)微的滲漏情況。

31、4、連接組件中的球柱提供了萬向連接功能，允許液壓缸和平壓筒之間有一定的角度偏差，避免了卡滯和應(yīng)力集中，提高了系統(tǒng)的可靠性?；瑒?dòng)支撐平臺(tái)上的滾輪設(shè)計(jì)減少了摩擦力，延長了使用壽命，并保證了平穩(wěn)的滑動(dòng)。

32、5、當(dāng)缸筒內(nèi)部壓力過高時(shí)自動(dòng)開啟，釋放多余的壓力，防止過壓損壞設(shè)備。固定絲桿和固定平臺(tái)，確保位置調(diào)整后的穩(wěn)定性，防止意外移動(dòng)。支撐組件確保缸筒在高壓試驗(yàn)過程中保持穩(wěn)定，減少了因結(jié)構(gòu)不穩(wěn)導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。

33、6、記錄試驗(yàn)過程中的壓力、溫度、位移等參數(shù)，以及攝像裝置拍攝的視頻資料，為后續(xù)分析提供詳細(xì)依據(jù)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄，可以更容易地識(shí)別出潛在的問題，如密封件失效、泄漏或其他機(jī)械問題，便于進(jìn)行故障診斷和改進(jìn)設(shè)計(jì)。

技術(shù)特征：

1.液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：包括缸筒（1），缸筒（1）兩端固設(shè)有缸蓋（2），缸筒（1）內(nèi)設(shè)有水平布置的支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)（5）和滑動(dòng)支撐平臺(tái)（9），測試液壓缸（4）固定在支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)（5）上，一端的缸筒（1）上設(shè)有密封滑動(dòng)的平壓筒（10），平壓筒（10）端部通過連接組件（13）與測試液壓缸（4）的活塞桿端部連接，連接組件（13）底部抵靠在滑動(dòng)支撐平臺(tái)（9）上滑動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：缸筒（1）頂部設(shè)有注水口（16）、回油接口（14）、進(jìn)油接口（15）和液壓缸泄壓口（17），回油接口（14）和進(jìn)油接口（15）通過油管分別與測試液壓缸（4）的回油口和進(jìn)油口連通；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：缸筒（1）底部兩側(cè)設(shè)有排水口（6）、超壓溢流口（7）和支撐組件（8）；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：一端的缸蓋（2）上設(shè)有位移監(jiān)測裝置（3），位移監(jiān)測裝置（3）與測試液壓缸（4）連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)（5）中的固定平臺(tái)（501）兩側(cè)設(shè)有傳動(dòng)座（502），傳動(dòng)座（502）兩端設(shè)有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的絲桿（503），固定平臺(tái)（501）兩側(cè)通過絲套與絲桿（503）螺紋連接，兩側(cè)的傳動(dòng)座（502）之間設(shè)有兩個(gè)傳動(dòng)桿（504），傳動(dòng)桿（504）兩端通過錐齒輪與絲桿（503）連接傳動(dòng)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：絲桿（503）外側(cè)設(shè)有鎖緊裝置（506），鎖緊裝置（506）底部固定在固定平臺(tái)（501），鎖緊裝置（506）用于連接固定絲桿（503）和固定平臺(tái)（501）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：平壓筒（10）端部固設(shè)有攝像裝置（12），攝像裝置（12）正對測試液壓缸（4）的活塞桿與缸筒連接處；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：連接組件（13）包括連接筒（1301）和固定板（1302），測試液壓缸（4）的活塞桿端部與連接筒（1301）固定連接，連接筒（1301）底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪（1304），滾輪（1304）抵靠在滑動(dòng)支撐平臺(tái)（9）上滑動(dòng)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置，其特征是：連接筒（1301）與固定板（1302）通過螺栓固定連接，連接筒（1301）端部設(shè)有凹槽（1305），球柱（1303）的球頭位于凹槽（1305）內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任意一項(xiàng)所述液壓缸深海模擬試驗(yàn)的方法，其方法步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了液壓缸深海模擬試驗(yàn)裝置及方法，包括缸筒，缸筒兩端固設(shè)有缸蓋，缸筒內(nèi)設(shè)有水平布置的支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)和滑動(dòng)支撐平臺(tái)，測試液壓缸固定在支撐調(diào)節(jié)平臺(tái)上，一端的缸筒上設(shè)有密封滑動(dòng)的平壓筒，平壓筒端部通過連接組件與測試液壓缸的活塞桿端部連接，連接組件底部抵靠在滑動(dòng)支撐平臺(tái)上滑動(dòng)。深海模擬試驗(yàn)裝置不僅能夠更真實(shí)地模擬深海高壓環(huán)境，還能顯著減少試驗(yàn)誤差，提高泄漏檢測能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和耐用性，提升安全性，并提供全面的數(shù)據(jù)記錄和分析支持。這將大大提高液壓缸產(chǎn)品的測試質(zhì)量，確保其在實(shí)際應(yīng)用中的性能和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：李杰,周世杰,向東,張昌華,唐裔振,唐瑞,唐杰,陳杰,杜浩斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船重工中南裝備有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9