一种钢塑复合管材疲劳试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钢塑复合管材疲劳试验装置，属于塑料加工技术领域。
【背景技术】
[0002]钢骨架塑料复合管将钢丝的高刚性和高密度聚乙烯的防腐性实现了统一，但复合后材料的蠕变性能检测，仍然存在较大困难。如果蠕变性能不稳定，这将对管材的使用寿命产生影响。为了能较为准确地测试管材的蠕变性能，目前已有的方法是采用通过反馈闭环控制齿轮栗和电磁换向阀对管材直接进行循环的压力输入和释放。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所解决的问题是针对上述现有技术现状而提供一种装置简单、测试准确、高效节能的管材疲劳试验装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种钢塑复合管材疲劳试验装置，其关键技术在于:其包括机械式驱动机构、水箱、用于定位钢塑复合管道的连接工装以及用于调节试验压力的蓄能器；
[0005]所述机械式驱动机构包括伺服电机、与伺服电机连接的减速器、设于减速器输出轴上的凸轮以及油缸，所述油缸的缸杆顶端设有与凸轮配合传动的滚轮，所述滚轮的下方设有回位弹簧，该回位弹簧套设于缸杆上；
[0006]所述油缸的有杆腔一侧与无杆腔一侧均通过管路与钢塑复合管道连通，所述有杆腔经带第一电磁换向阀的管路与水箱连通，同时该有杆腔经带第二电磁换向阀的管路与钢塑复合管道连通，所述有杆腔一侧上接有用于防止钢塑复合管道内压力过大的节流阀；
[0007]所述钢塑复合管道上安装有压力传感器，所述钢塑复合管道经带截止阀的管路与蓄能器连通。
[0008]进一步的，还包括设于伺服电机主轴上的计数器。
[0009]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0010]1、本实用新型采用机械机构控制取代了原有的电磁控制，利用凸轮高点和低点产生的直线位移差实现试验管材(即钢塑复合管道)中溶液体积的周期性变化，溶液体积的变化在管材上最终反应为压力的周期性变化，通过压力的变化周期和试验时间，进而推算出管材的疲劳寿命。
[0011]2、通过蓄能器充气压力的调节，可以实现疲劳应力的变化，从而满足各种实际工况的模拟。为防止溶液泄露造成疲劳应力低于设定值，或者溶液过量造成疲劳应力超过设定值等情况的出现，装置中设置了电磁换向阀，根据压力传感器采集的数据与设定值的比较，控制电磁换向阀的开闭，实现试验压力的稳定。
[0012]3、当试验所需内部压力变化频率改变时，可以调整伺服电机的转速，通过溶液体积变化速度的调整，实现溶液压力变化频率的调节。
[0013]4、该方法通过给管材施加周期性的压力波动，使管材处于一定规律的交变应力环境中，从而比较准确的模拟实际工况，检测管材的使用寿命。
【附图说明】
[0014]图1是钢塑复合管道疲劳试验装置示意图
[0015]图2是本实用新型动补液装置原理图；
[0016]图3是凸轮的轮廓形状示意图；
[0017]其中，1、水箱，2、伺服电机，3、减速器，4、凸轮，5、油缸，6、连接工装，7、钢塑复合管道，8、截止阀，9、蓄能器，10、第一电磁换向阀，11、滑轮，12、回位弹簧，13、第二电磁换向阀，14、节流阀，15、压力传感器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
[0019]参见附图1-附图3，本实施例包括机械式驱动机构、水箱1、用于安装待试验的钢塑复合管道7的连接工装6以及用于调节试验压力的蓄能器9 ;
[0020]所述机械式驱动机构包括伺服电机2、与伺服电机2连接的减速器3、设于减速器3输出轴上的凸轮4以及油缸5，所述油缸5的缸杆顶端设有与凸轮4配合传动的滚轮11，所述滚轮11的下方设有回位弹簧12，该回位弹簧12套设于缸杆上。当凸轮4转过高点后，在弹簧力的作用下，油缸活塞自动回位。参见附图3，其为凸轮4的形状。蓄能器9采用市面上现有的产品即可，满足使用要求即可。
[0021]所述油缸5的有杆腔一侧与无杆腔一侧均通过管路与钢塑复合管道7连通，所述有杆腔经带第一电磁换向阀10的管路与水箱I连通，所述有杆腔经带第二电磁换向阀13的管路与钢塑复合管道7连通，所述有杆腔一侧上接有用于防止钢塑复合管道内压力过大的节流阀14。
[0022]所述钢塑复合管道上安装有压力传感器15，所述钢塑复合管道经带截止阀8的管路与蓄能器9连通。所述伺服电机2主轴上带有计数器。设置的两个电磁换向阀和节流阀构成液体微调节装置，若由于泄露等因素造成交变压力下限报警，则可通过该装置补充部分液体。该装置通过一只蓄能器来调节波动压力的大小，蓄能器不同的充气压力可实现试验管材不同的试验压力。凸轮4通过伺服电机2驱动，通过伺服电机2的转速调节交变压力的波动周期。在伺服电机2的主轴上装有计数器，可以记录压力的交变次数。
[0023]本试验装置通过一组凸轮机构驱动液压缸实现往复运动，通过外力将液压缸中的液体注入到试验管材中，从而实现管材的压力波动。试验管材接有压力传感器，可以读取交变压力的峰值(包括上峰值和下峰值)，一旦压力超出设定值，可进行调整；当然还可进一步通过设置报警灯显示报警，并自动进行调节。
[0024]本实用新型的安装及试验过程如下:
[0025]钢塑复合管道7由连接工装6固定，连接工装6的一端盲板通过截止阀8与预充一定压力的蓄能器9相连。伺服电机2通过减速器3降速增扭后带动凸轮4旋转，推动油缸5的活塞缸缓慢向下压缩，使无杆腔中的溶液充入钢塑复合管道7中，进而压缩蓄能器9中的气体，凸轮4中间的凹槽用于限制油缸5上安装的滚轮11左右摆动。油缸5的活塞杆上安装有回位弹簧12，当凸轮4的高点绕过之后，油缸活塞杆在回位弹簧12作用下快速回位，使原来被压缩进入试验管的溶液在蓄能器压力和油缸弹簧力作用下，重新进入油缸5的无杆腔。凸轮4的轮廓外形决定了油缸活塞杆回位的时间较短，因而对钢塑复合管道7形成压力波动。凸轮4以一定转速旋转推动油缸5周期性往复运动，继而形成了钢塑复合管道7的周期性压力波动。伺服电机的转速，相当于管材承受压力波动的次数，测得该数据就可以推算钢塑复合管道7的疲劳寿命。
[0026]在实际使用过程中，油缸5会或多或少的存在一定程度的泄露，当压力传感器15检测的试验管中的压力低于设定值时，在油缸5向钢塑复合管道7中充液时，第一电磁换向阀10开通，使油缸5与水箱I连通，当油缸5回位时，第一电磁换向阀10关闭，第二电磁换向阀13打开，使有杆腔中的溶液通过第二电磁换向阀13进入钢塑复合管道7中；当压力传感器15检测的压力稍高于或等于设定值时，油缸5回位时，第一电磁换向阀10开通，第二电磁换向阀13关闭，使油缸5有杆腔中的溶液再回到水箱I ;当压力传感器15检测的压力高出设定值很多时，油缸5压缩时通过节流阀14向外排放部分溶液，使钢塑复合管道7的内部压力稳定在设定值附近。
【主权项】
1.一种钢塑复合管材疲劳试验装置，其特征在于:其包括机械式驱动机构、水箱(I)、用于定位钢塑复合管道(7)的连接工装(6)以及用于调节试验压力的蓄能器(9); 所述机械式驱动机构包括伺服电机(2)、与伺服电机(2)连接的减速器(3)、设于减速器(3)输出轴上的凸轮(4)以及油缸(5)，所述油缸(5)的缸杆顶端设有与凸轮(4)配合传动的滚轮(11)，所述滚轮(11)的下方设有回位弹簧(12)，该回位弹簧(12)套设于缸杆上； 所述油缸(5)的有杆腔一侧与无杆腔一侧均通过管路与钢塑复合管道(7)连通，所述有杆腔经带第一电磁换向阀(10)的管路与水箱(I)连通，同时该有杆腔经带第二电磁换向阀(13)的管路与钢塑复合管道(7)连通，所述有杆腔一侧上接有用于防止钢塑复合管道内压力过大的节流阀(14); 所述钢塑复合管道上安装有压力传感器(15)，所述钢塑复合管道经带截止阀(8)的管路与蓄能器(9)连通。2.根据权利要求1所述的钢塑复合管材疲劳试验装置，其特征在于:还包括设于伺服电机⑵主轴上的计数器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢塑复合管材疲劳试验装置，其包括机械式驱动机构、水箱、用于定位钢塑复合管道的连接工装以及用于调节试验压力的蓄能器。本实用新型通过给管材施加周期性的压力波动，使管材处于一定规律的交变应力环境中，从而比较准确的模拟实际工况，检测管材的使用寿命。
【IPC分类】G01N3/38
【公开号】CN204882276
【申请号】CN201520613861
【发明人】任光合
【申请人】华创天元实业发展有限责任公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月14日