:油箱5.1、液壓栗5.3、安全閥5.9、卸荷閥5.10、調(diào)壓閥5.11、電液伺服閥6和液壓缸4.1，構(gòu)成伺服控制回路。
[0050]電液伺服閥6為三位四通伺服閥，其四個(gè)接口分別與油箱5.1、液壓栗5.3、液壓缸4.1的上腔和下腔，即上油腔和下油腔連接，其中進(jìn)油口與液壓栗5.3通過(guò)單向閥5.5連接。電液伺服閥6的的開(kāi)口情況由工控計(jì)算機(jī)9控制，通過(guò)控制電液伺服閥6的開(kāi)口情況，可對(duì)液壓缸4.1的活塞桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行無(wú)極調(diào)速和改變運(yùn)動(dòng)方向；
[0051 ]本實(shí)施例中，采用電液比例溢流閥作為安全閥5.9，其安全壓力值由工控計(jì)算機(jī)9給定的電信號(hào)決定。安全閥5.9的進(jìn)油口與液壓栗5.3連接，出油口與油箱5.1連接。采用兩位兩通電磁閥作為卸荷閥5.10，其卸荷信號(hào)是由工控計(jì)算機(jī)9給定的電信號(hào)決定。卸荷閥5.10的進(jìn)油口與安全閥5.9的控制端口連接，出油口與油箱5.1連接，當(dāng)其接受到卸荷信號(hào)時(shí)，卸荷閥5.10接通，從而控制安全閥5.9油路接通直接卸荷。
[0052]本實(shí)施例中，采用電液比例溢流閥作為調(diào)壓閥5.11，其壓力信號(hào)值由工控計(jì)算機(jī)9給定的電信號(hào)決定;調(diào)壓閥5.11的進(jìn)油口與液壓栗5.3通過(guò)單向閥5.5連接，出油口與油箱5.1連接。
[0053]為了能夠監(jiān)測(cè)液壓缸4.1活塞桿動(dòng)作的位置以便于工控計(jì)算機(jī)9發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，在液壓缸頂部還同時(shí)安裝了位移傳感器8;
[0054]由于伺服控制回路對(duì)油源的清潔程度和溫度有較高的要求，在壓力油路和回油路安裝了過(guò)濾器5.2、5.4、5.7，在回油路上安裝了冷卻器5.6以及油箱設(shè)置了溫度計(jì)5.8監(jiān)測(cè)油源溫度。
[0055]工作時(shí)，加壓系統(tǒng)根據(jù)試驗(yàn)要求輸入加壓信號(hào)，通過(guò)壓縮機(jī)10和增壓栗的11共同作用，使試驗(yàn)管道I的管壓達(dá)到試驗(yàn)的要求；同時(shí)，還利用第一壓力傳感器13和第二壓力傳感器14監(jiān)測(cè)和反饋壓縮機(jī)出口和增壓栗11出口的壓力，壓力控制器12根據(jù)監(jiān)測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)加壓系統(tǒng)，保證試驗(yàn)管道I內(nèi)的壓力穩(wěn)定。
[0056]另外，電液伺服閥6根據(jù)在工控計(jì)算機(jī)9輸入的振動(dòng)波形信號(hào)及其它控制信號(hào)，使兩組液壓缸的活塞桿按照指令進(jìn)行動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)管道I發(fā)生振動(dòng)，從而模擬試驗(yàn)管道受到振動(dòng)荷載的作用；同時(shí)，還利用位移傳感器8對(duì)液壓缸的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)和反饋，工控計(jì)算機(jī)9根據(jù)反饋信號(hào)進(jìn)行位置伺服控制，電液伺服閥6起到換向閥和流量控制閥的作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)兩組液壓缸的活塞桿伸出位置、速度、加速度等物理量的控制；在電液伺服閥6和位移傳感器8的共同作用下，保證液壓缸有穩(wěn)定的輸出，從而得到穩(wěn)定的波形圖。
[0057]本發(fā)明模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的方法，可通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)。
[0058]模擬試驗(yàn)管道I受到彎矩荷載時(shí)的彎曲變形步驟:
[0059]由位于底座2兩端的外壓桿組件3對(duì)試驗(yàn)管道I兩端施加載荷使其彎曲變形，即外壓板3.2壓在試驗(yàn)管道I的上表面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲杠3.3的端部與外壓板3.2相抵，并使其推動(dòng)試驗(yàn)管道I向下運(yùn)動(dòng)，從而使試驗(yàn)管道I的兩端向下運(yùn)動(dòng)發(fā)生彎曲變形;完成模擬試驗(yàn)管道I受到彎矩荷載時(shí)的彎曲變形測(cè)試；
[0060]模擬試驗(yàn)管道I內(nèi)壓測(cè)試步驟:
[0061]按照試驗(yàn)要求，在工控計(jì)算機(jī)9輸入對(duì)應(yīng)指令，控制壓縮機(jī)10和增壓栗11對(duì)試驗(yàn)管道I內(nèi)進(jìn)行加壓，加壓是指氣壓或者液壓;通過(guò)第一壓力傳感器13和第二壓力傳感器14監(jiān)測(cè)和反饋壓力信息，壓力控制器12根據(jù)監(jiān)測(cè)和反饋到的壓力信息，對(duì)加壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使試驗(yàn)管道I內(nèi)的液體或者氣體壓力達(dá)到試驗(yàn)要求并保持穩(wěn)定;完成模擬試驗(yàn)管道I內(nèi)壓測(cè)試；
[0062]模擬試驗(yàn)管道I在受到振動(dòng)時(shí)的步驟:
[0063]在工控計(jì)算機(jī)9輸入試驗(yàn)要模擬的振動(dòng)波形的控制信號(hào)，工控計(jì)算機(jī)9給電液伺服閥6發(fā)出控制信號(hào)，控制兩組液壓缸4.1動(dòng)作，即控制液壓缸4.1的活塞桿完成所需的伸縮速度和伸縮頻率動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)管道I發(fā)生振動(dòng)；同時(shí)，利用位移傳感器8對(duì)液壓缸4.1活塞桿的伸縮行程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和反饋，工控計(jì)算機(jī)9根據(jù)反饋信號(hào)進(jìn)行活塞桿的位置伺服控制，使液壓缸4.1有穩(wěn)定的輸出，并得到實(shí)驗(yàn)所需要的波形圖；完成模擬試驗(yàn)管道I在受到振動(dòng)時(shí)的測(cè)試。
[0064]在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上述三個(gè)步驟可單獨(dú)分別進(jìn)行試驗(yàn)，也可組合同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，順序也可不分先后。兩組液壓缸的振動(dòng)波形可以不同，也可以相同，二者共同作用驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)管道振動(dòng)。
[0065]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0066]本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于包括 底座(2); 分別設(shè)置在底座(2)兩端的用于給試驗(yàn)管道(I)的兩端提供下壓力矩的外壓桿組件(3)，以模擬試驗(yàn)管道(I)受到彎矩荷載時(shí)的彎曲變形； 設(shè)置在底座(2)中部設(shè)有兩組液壓機(jī)構(gòu)(4)，試驗(yàn)管道(I)承載在兩組液壓機(jī)構(gòu)(4)上并通過(guò)緊固件與之固定連接;所述兩組液壓機(jī)構(gòu)(4)用于模擬試驗(yàn)管道(I)在受到振動(dòng)的狀態(tài)； 試驗(yàn)管道(I)的一端密封，另一端連接加壓系統(tǒng)，加壓系統(tǒng)給試驗(yàn)管道(I)內(nèi)提供氣壓或者液壓，用于模擬天然氣管道內(nèi)輸送的氣體或者液體； 兩組液壓機(jī)構(gòu)(4)和加壓系統(tǒng)分別信號(hào)連接工控計(jì)算機(jī)(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述液壓機(jī)構(gòu)(4)包括，液壓缸(4.1)、位移傳感器(8)、電液伺服閥(6)、液壓油源控制系統(tǒng)(5)和振動(dòng)控制器(7); 所述液壓缸(4.1)的上油腔和下油腔分別通過(guò)管路連接電液伺服閥(6)，所述電液伺服閥(6)通過(guò)管路連接液壓油源控制系統(tǒng)(5); 所述位移傳感器(8)、電液伺服閥(6)和液壓油源控制系統(tǒng)(5)分別與振動(dòng)控制器(7)信號(hào)連接;所述振動(dòng)控制器(7)信號(hào)連接工控計(jì)算機(jī)(9);所述工控計(jì)算機(jī)(9)通過(guò)對(duì)振動(dòng)控制器(7)的控制，使液壓缸(4.1)的活塞桿完成所需伸縮行程、伸縮速度和伸縮頻率，以模擬試驗(yàn)管道(I)在受到振動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加壓系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(10)、增壓栗(11)、壓力控制器(12)、第一壓力傳感器(13)、第二壓力傳感器(14); 所述壓縮機(jī)(10)通過(guò)工質(zhì)輸送管連接試驗(yàn)管道(I)的未密封端，所述增壓栗(11)設(shè)置于工質(zhì)輸送管的管路上，在壓縮機(jī)(10)至增壓栗(11)的工質(zhì)輸送管管路上設(shè)有第一壓力傳感器(13)，在增壓栗(11)至連接試驗(yàn)管道(I)的工質(zhì)輸送管管路上設(shè)有第二壓力傳感器(14)； 所述第一壓力傳感器(13)和第二壓力傳感器(14)分別與壓力控制器(12)信號(hào)連接;所述壓力控制器(12)信號(hào)連接工控計(jì)算機(jī)(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述外壓桿組件(3)包括外壓桿(3.1)、外壓板(3.2)、絲杠(3.3)、絲杠連接板(3.4)； 所述外壓桿(3.1)的下端連接底座(2)的端部，外壓桿(3.1)的上端依次穿過(guò)外壓板(3.2)和絲杠連接板(3.4);所述外壓板(3.2)置于試驗(yàn)管道(I)的上方;所述絲杠(3.3)設(shè)置在絲杠連接板(3.4)的中部，絲杠(3.3)與絲杠連接板(3.4)之間采用螺紋配合；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠(3.3)使其向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，使試驗(yàn)管道(I)的兩端向下運(yùn)動(dòng)發(fā)生彎曲變形，以模擬試驗(yàn)管道(I)受到彎矩荷載時(shí)的彎曲變形測(cè)試。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)管道(I)承載在兩組液壓機(jī)構(gòu)(4)上并通過(guò)緊固件與之固定連接，其中，該緊固件包括固定在液壓缸(4.1)的活塞桿端部的支撐彎模(4.3)和卡扣(4.4)，所述試驗(yàn)管道(I)被限制在支撐彎模(4.3)于卡扣(4.4)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述支撐彎模(4.3)和卡扣(4.4)與試驗(yàn)管道(I)的接觸面為面接觸。7.—種模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)，具體包括如下步驟: 模擬試驗(yàn)管道(I)受到彎矩荷載時(shí)的彎曲變形測(cè)試步驟 由位于底座(2)兩端的外壓桿組件(3)對(duì)試驗(yàn)管道(I)兩端施加載荷使其彎曲變形，SP外壓板(3.2)壓在試驗(yàn)管道(I)的上表面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲杠(3.3)的端部與外壓板(3.2)相抵，并使其推動(dòng)試驗(yàn)管道(I)向下運(yùn)動(dòng)，從而使試驗(yàn)管道(I)的兩端向下運(yùn)動(dòng)發(fā)生彎曲變形;完成模擬試驗(yàn)管道(I)受到彎矩荷載時(shí)的彎曲變形測(cè)試； 模擬試驗(yàn)管道(I)內(nèi)壓測(cè)試步驟 按照試驗(yàn)要求，在工控計(jì)算機(jī)(9)輸入對(duì)應(yīng)指令，控制壓縮機(jī)(10)和增壓栗(11)對(duì)試驗(yàn)管道(I)內(nèi)進(jìn)行加壓，加壓是指氣壓或者液壓;通過(guò)第一壓力傳感器(13)和第二壓力傳感器(14)監(jiān)測(cè)和反饋壓力信息，壓力控制器(12)根據(jù)監(jiān)測(cè)和反饋到的壓力信息，對(duì)加壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使試驗(yàn)管道(I)內(nèi)的液體或者氣體壓力達(dá)到試驗(yàn)要求并保持穩(wěn)定;完成模擬試驗(yàn)管道(I)內(nèi)壓測(cè)試； 模擬試驗(yàn)管道(I)在受到振動(dòng)荷載時(shí)的步驟 在工控計(jì)算機(jī)(9)輸入試驗(yàn)要模擬的振動(dòng)波形的控制信號(hào)，工控計(jì)算機(jī)(9)給電液伺服閥(6)發(fā)出控制信號(hào)，控制兩組液壓缸(4.1)動(dòng)作，即控制液壓缸(4.1)的活塞桿完成所需的伸縮速度和伸縮頻率動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)管道(I)發(fā)生振動(dòng)；同時(shí)，利用位移傳感器(8)對(duì)液壓缸(4.1)活塞桿的伸縮行程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和反饋，工控計(jì)算機(jī)(9)根據(jù)反饋信號(hào)進(jìn)行活塞桿的位置伺服控制，使液壓缸(4.1)有穩(wěn)定的輸出，并得到實(shí)驗(yàn)所需要的波形圖；完成模擬試驗(yàn)管道(I)在受到振動(dòng)時(shí)的測(cè)試。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬天然氣管道受振動(dòng)和彎矩荷載的試驗(yàn)裝置及方法，包括底座，分別設(shè)置在底座兩端的用于給試驗(yàn)管道的兩端提供下壓力矩的外壓桿組件、設(shè)置在底座中部設(shè)有兩組液壓機(jī)構(gòu)。外壓桿組件模擬試驗(yàn)管道受到彎矩時(shí)所受荷載；兩組液壓機(jī)構(gòu)用于模擬試驗(yàn)管道在受到振動(dòng)的狀態(tài)。試驗(yàn)管道的一端密封，另一端連接加壓系統(tǒng)，加壓系統(tǒng)給試驗(yàn)管道內(nèi)提供氣壓或者液壓，用于模擬天然氣管道內(nèi)輸送的氣體或者液體；兩組液壓機(jī)構(gòu)和加壓系統(tǒng)分別信號(hào)連接工控計(jì)算機(jī)。本試驗(yàn)裝置滿足了燃?xì)夤艿赖男阅芎蛪勖鼫y(cè)試的要求，為燃?xì)夤艿佬阅芎蛪勖鼫y(cè)試項(xiàng)目，提供了模擬燃?xì)夤艿朗茇Q向振動(dòng)荷載和彎矩加載的試驗(yàn)的平臺(tái)。
【IPC分類】G01N3/36, G01N3/12, G01N3/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105547859
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610039917
【發(fā)明人】曲杰, 岳凱
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月21日