(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210576192.5 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 四川航天烽火伺服控制技 术有限公 司 地址 611100 四川省成 都市温江区柳城长 安路198号 (72)发明人 谢奎　寇洪　邹虎　黄代见　吴俊　 赵渔　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 樊乃娟 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 超高压水压加载装置、 水压强度试验设备及 控制方法 (57)摘要 本发明公开一种超高压水压加载装置， 包括 电气比例减压阀、 开关阀、 节流阀和气驱液泵， 电 气比例减压阀的进气口连通控制气 源， 开关阀和 节流阀并联， 电气比例减压阀的出气口同时连通 开关阀的进口和节流阀的进口， 开关阀的出口和 节流阀的出口同时连通气驱液泵的先导控制口。 采用闭环控制方式控制气驱液泵驱动气流量来 控制压力加载速率和加载精度， 解决了气驱液泵 连续增压过程中加载速率和加载精度兼容的问 题， 输出压力可快速加载到目标压力， 加载速率 快， 并通过节流阀提高加载精度， 无超高压容器 安全隐患， 设备制造成本低。 本发明还公开一种 包括上述超高压水压加载装置的水压强度试验 设备以及应用上述装置的控制方法。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114993837 A 2022.09.02 CN 114993837 A 1.一种超高压水压加载装置， 其特征在于， 包括电气比例减压阀(1)、 开关阀(2)、 节流 阀(3)和气驱液泵(5)， 所述电气比例减压阀(1)的进气口连通控制气源， 所述开关阀(2)和 所述节流阀(3)并联， 所述电气比例 减压阀(1)的出气口同时连通所述开关阀(2)的进口和 所述节流阀(3)的进口， 所述开关阀(2)的出口和所述节流阀(3)的出口同时连通所述气驱 液泵(5)的先导控制口； 快速加压时， 所述开关阀(2)导通， 所述电气比例减压阀(1)输出的气体通过所述开关 阀(2)和所述节 流阀(3)同时进入 所述气驱液泵(5)； 缓慢增压时， 所述开关阀(2)关闭， 所述 电气比例减压阀(1)输出的气体单独通过 所述节流阀(3)进入所述气驱液泵(5)。 2.根据权利要求1所述的超高压水压加载装置， 其特征在于， 所述电气比例减压 阀(1) 设置有连通大气的排气口。 3.根据权利要求1所述的超高压水压加载装置， 其特征在于， 所述开关阀(2)具体为两 位两通电磁换向阀。 4.根据权利要求1所述的超高压水压加载装置， 其特征在于， 所述节流阀(3)具体为手 动调节节流阀。 5.根据权利要求1至4任意一项所述的超高压水压加载装置， 其特征在于， 还包括压力 传感器(4)和控制器， 所述压力传感器(4)设置于所述气驱液泵(5)的压力水出口， 所述压力 传感器(4)获取 的检测压力与目标阶梯压力的差值小于或等于预设值时， 所述控制器控制 所述开关阀(2)导通， 所述检测压力与所述目标阶梯压力的差值大于所述预设值时， 所述控 制器控制所述 开关阀(2)关闭。 6.一种水压强度试验设备， 其特征在于， 包括如权利要求1至5任意一项所述的超高压 水压加载装置 。 7.一种超高压水压加载装置的控制方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 根据目标阶梯压力加载的精度需求调试节流阀(3)的节流口大小； 控制电气比例减压阀(1)的输出压力， 通过气驱液泵(5)加载压力； 获取所述气驱液泵(5)的压力水出口处的检测压力， 得出所述检测压力与目标阶梯压 力的差值； 对比所述差值和预设值， 若所述差值小于或等于所述预设值， 控制开关阀(2)导通， 若 所述差值大于所述预设值， 控制所述 开关阀(2)关闭； 压力达到所述目标阶梯压力后， 进行定时供压或保压； 完成当前所述目标阶梯压力试验完成后， 循环上述步骤进行下一个所述目标阶梯压力 试验。 8.根据权利要求7所述的超高压水压加载装置的控制方法， 其特征在于， 所述预设值具 体为所述气驱液泵(5)换向压力突变值。 9.根据权利要求8所述的超高压水压加载装置的控制方法， 其特 征在于， 还 包括步骤： 设置所述电气比例减压阀(1)的输入信号超调值以及比例降压值或清零。 10.根据权利要求9所述的超高压水压加载装置的控制方法， 其特征在于， 所述输入信 号超调值为所述目标阶梯压力值换算成输入信号值后， 乘以一个大于1的第一比例系数； 所 述比例降压值 为所述输入信号超调值乘以一个小于1的第二比例系数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114993837 A 2超高压水压加载装 置、 水压强度试验设 备及控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及检测设备领域， 特别是涉及一种超高压水压加载装置及水压强度试验 设备。 此外， 本发明还涉及一种超高压水压加载装置的控制方法。 背景技术 [0002]航天发动机等壳体类零部件均需要进行水压强度试验， 检验产品强度是否满足试 验要求， 试验时， 采用阶梯性连续加载， 试验压力普遍属于超高压力， 最高压力可达150MPa， 且对连续加载压力控制精度提出较高要求， 要求加载压力波动范围不超过阶梯目标压力的 0.5％。 [0003]目前常用的水压加载方法是用气驱液泵进行增压， 但气驱液泵在泵换向瞬间存在 压力突变问题， 其突变压力与气驱液泵最大输出压力以及所加载 的容积大小有关， 对于最 大输出压力150MPa的气驱液泵， 加载容积只有1L时， 突变压力可达最大输出压力的3％至 5％， 无法满足试验压力波动要求。 [0004]因此， 如何提供一种高效、 稳定、 安全的超高压水压加载装置是本领域技术人员目 前需要解决的技 术问题。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种超高压水压加载装置及水压强度试验设备， 通过设置开 关阀和节流阀， 根据情况需要调节加压方式， 提升工作效率和稳定性。 本发明的另一目的是 提供一种应用上述超高压水压加载装置的控制方法。 [0006]为解决上述技术问题， 本发明提供一种超高压水压加载装置， 包括电气比例减压 阀、 开关阀、 节流阀和气驱液泵， 所述电气比例减压阀的进气口连通控制气源， 所述开关阀 和所述节流阀并联， 所述电气比例减压阀的出气口同时连通所述开关阀的进口和所述节流 阀的进口， 所述 开关阀的出口和所述节流阀的出口同时连通所述气驱液泵的先导控制口； [0007]快速加压时， 所述开关阀导通， 所述电气比例减压阀输出的气体通过所述开关阀 和所述节流阀同时进入所述气驱液泵； 缓慢增压时， 所述开关阀关闭， 所述电气比例减压阀 输出的气体单独通过 所述节流阀进入所述气驱液泵。 [0008]优选地， 所述电气比例减压阀设置有连通大气的排气口。 [0009]优选地， 所述 开关阀具体为两位两通电磁换向阀。 [0010]优选地， 所述节流阀具体为手动调节 节流阀。 [0011]优选地， 还包括压力传感器和控制器， 所述压力传感器设置于所述气驱液泵的压 力水出口， 所述压力传感器获取 的检测压力与目标阶梯压力的差值小于或等于预设值时， 所述控制器控制所述开关阀导通， 所述检测压力与所述目标阶梯压力的差值大于所述预设 值时， 所述控制器控制所述 开关阀关闭。 [0012]本发明提供一种水压强度试验设备， 包括如上述任意一项所述的超高压水压加载 装置。说　明　书 1/4 页 3 CN 114993837 A 3