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SKSY型機(jī)車壓力容器水壓試驗(yàn)機(jī)研制

研制開發(fā)SKSY型機(jī)車壓力容器水壓試驗(yàn)機(jī)“是來(lái)源于機(jī)車檢修和冷卻單節(jié)、中冷器、熱交換器等水壓試驗(yàn)生產(chǎn)布局的需要。SKSY的涵義是數(shù)控試壓。它可一機(jī)多用，減少設(shè)備資源閑置造成的一系列問(wèn)題?！　C(jī)車壓力容器試驗(yàn)機(jī)能對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的空氣、水和油等壓力容器部件以及管路進(jìn)行水壓試驗(yàn)。主要檢測(cè)的部件包括：冷卻單節(jié)、散熱器總成、中冷器、機(jī)油熱交換器、暖風(fēng)散熱器、柴油機(jī)排煙管、空氣壓縮機(jī)和柴油機(jī)油水路等；循環(huán)用水節(jié)約能源；變頻技術(shù)控制水泵電機(jī)，實(shí)：現(xiàn)多級(jí)調(diào)壓，壓力范圍0.1~1MPa任意設(shè)定系統(tǒng)管路采用耐腐材料?！　?SKSY型機(jī)車壓力容器水壓試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)組成SKSY型機(jī)車壓力容器試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)由顯示及控制裝置、微型鍵盤、微型打印機(jī)、兩臺(tái)水泵、變技術(shù)參數(shù)頻控制器、不銹鋼水箱管路、球閥、單向閥、回水濾清器、氣源、穩(wěn)壓器、壓力表電機(jī)等組成。試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)組成如所示。　　其中一臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，流量大，揚(yáng)程小，作注水泵用，負(fù)責(zé)向被試驗(yàn)壓力容器試驗(yàn)機(jī)腔內(nèi)充水。另一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，壓力大，流量小，以改變?cè)囼?yàn)機(jī)腔內(nèi)充壓的流量，使之十分平滑地施壓增壓，以保證壓力控制精度?！　?SKSY型機(jī)車壓力容器試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)時(shí)間調(diào)節(jié)1~15min；試驗(yàn)壓力調(diào)節(jié)0.1~1.0MPa；常（低）壓充水流量6.3m3/h=105L/min；大流量充水大壓力1.5MPa；施壓時(shí)流量32L/h=0.53L/min；水箱容積460L；輸人功率2.4kW. 3關(guān)鍵技術(shù)以及研究方法3.1采用變頻控制施壓：數(shù)控試壓采用的是變頻控制施壓過(guò)程、控制精度可以達(dá)到0.05MPa.它從根本上解決了普通試壓泵無(wú)法完成的高精度、數(shù)字自動(dòng)化控制試壓過(guò)程。可以進(jìn)行壓力容器一定范圍的水壓試驗(yàn)。并且可以進(jìn)行梯度升壓，內(nèi)置時(shí)鐘可以針對(duì)某段壓力進(jìn)行0~999s的時(shí)間設(shè)定，10次/秒的實(shí)時(shí)檢測(cè)使停泵壓力誤差達(dá)到了0.05MP每個(gè)壓力點(diǎn)。0.1FS的壓力傳感器分辨率優(yōu)于普通壓力表顯示的分辨率，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊開泵按鈕后自動(dòng)執(zhí)行預(yù)置命令，全程無(wú)須人工干預(yù)。可以進(jìn)行打印，調(diào)取歷史記錄。　　變頻施壓過(guò)程平穩(wěn)，易于控制。當(dāng)被試驗(yàn)容器腔內(nèi)充滿試劑后，變頻試壓泵工作，開始對(duì)試劑施加壓力。：變頻調(diào)節(jié)升壓試驗(yàn)系統(tǒng)由單片機(jī)、變頻器、壓力變送器（PT）、動(dòng)力控制線路以及一臺(tái)柱塞式水泵組成?？刂乒衩姘錖ED數(shù)顯和微型鍵盤控制系統(tǒng)運(yùn)行。安裝在出水管線上的壓力變送器，把水泵出口的壓力信號(hào)變成4~ 20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送人單片機(jī)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較出一調(diào)節(jié)參數(shù)，控制試壓水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于水的流動(dòng)性很強(qiáng)，要達(dá)到一定的控制精度有很大的難度。通過(guò)交流變頻技術(shù)，控制驅(qū)動(dòng)柱塞水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來(lái)調(diào)節(jié)充人被試容器腔內(nèi)單位時(shí)間脈沖流量來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。選用多圈電位器，可以任意修改升壓速率，使試驗(yàn)壓力平：穩(wěn)準(zhǔn)確地升至到給定壓力值。通過(guò)多段開關(guān)電源可以預(yù)設(shè)多級(jí)壓力數(shù)值。其電氣控制原理如所示。　　3.2變頻施壓系統(tǒng)與工頻施壓系統(tǒng)的比較變頻施壓系統(tǒng)的特點(diǎn)：一是運(yùn)行噪音低，在啟動(dòng)過(guò)程中電機(jī)從低頻開始緩慢加速，經(jīng)20s后達(dá)到設(shè)定頻率，由于啟動(dòng)電流很小，減小了對(duì)電的沖擊，保護(hù)了用電設(shè)備，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命，提高了電機(jī)的效率，節(jié)約維修成本；其二電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加或降低，目的是緩慢施壓趨近設(shè)定的目標(biāo)壓力值，保護(hù)被試件免受壓力沖擊，更能有效的檢測(cè)試件容器腔壁的泄露與否。這樣不但減小了電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率，而且提高了水泵的工作效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，大大減少爆裂的危險(xiǎn)，減少維修費(fèi)用和跑水的浪費(fèi)，間接節(jié)約了成本，節(jié)約了能源?！　∑胀ǖ墓ゎl控制方式的特點(diǎn)：需要調(diào)節(jié)進(jìn)水的閥門或溢流閥口開度來(lái)滿足工況要求，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且容易出現(xiàn)操作失誤，升壓速率大會(huì)產(chǎn)生水錘造成過(guò)壓沖擊，嚴(yán)重時(shí)容器壁遭到破裂；另外由于水錘的沖擊，試劑中的小顆粒有可能被填充到容器壁的小孔中去，造成被試容器耐壓密封結(jié)果的假象。工頻運(yùn)行控制方式的電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的，并且啟動(dòng)電流大，當(dāng)試驗(yàn)壓力超過(guò)所需的壓力值時(shí)，需人工調(diào)節(jié)溢流閥口大小來(lái)滿足試驗(yàn)壓力。這時(shí)電機(jī)仍以滿負(fù)荷運(yùn)行，多余的功率就消耗在閥門上，能源浪費(fèi)很大?！　?.3數(shù)控試壓控制，實(shí)現(xiàn)多段分級(jí)壓力，提高壓力生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)鋁揉捏型材出料實(shí)際狀態(tài)和各種具體需求(開口尺度精度壓力變送器（PT）安裝在出水管線上，它把水泵出口的壓力信號(hào)變成4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送人單片機(jī)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，達(dá)到預(yù)設(shè)試驗(yàn)壓力值時(shí)發(fā)出指令，停止變頻試壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)人無(wú)溢流保壓試驗(yàn)階段。在單片機(jī)編程中我們輸人幾個(gè)壓力數(shù)值，為轉(zhuǎn)換便捷采用多段開關(guān)電源控制，就可以實(shí)現(xiàn)0~1MPa范圍內(nèi)的多分級(jí)壓力試驗(yàn)。選用高精度的壓力變送器（0.1FS）配置變頻施壓系統(tǒng)，能準(zhǔn)確采集壓力信號(hào)，其控制精度可以達(dá)到0.05MPa，優(yōu)于普通壓力控制儀表。在工頻施壓系統(tǒng)下，由于試壓泵的運(yùn)行慣性，其這樣的控制精度難于實(shí)現(xiàn)。變頻試壓泵的控制精度，比普通試壓泵提高2~4倍。數(shù)控壓力變頻施壓系統(tǒng)與工頻施壓溢流閥控制壓力系統(tǒng)的比較具有操作方便，無(wú)須手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的特點(diǎn)，極大的減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率?！　?.4壓力試驗(yàn)的安全性試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)有多重保護(hù)功能，尤其是硬件/軟件備用功能，充分保證了試壓系統(tǒng)正常使用和被試容器的耐壓安全。柱塞施壓泵上設(shè)有機(jī)械彈簧式安全閥，用于控制施壓泵的輸出大壓力。柱塞施壓泵上還設(shè)有彈簧管式電接點(diǎn)壓力表，用以在壓力變送器以及工業(yè)單片機(jī)程序出現(xiàn)干擾此次論壇主要報(bào)告以下：故障時(shí)，限制試驗(yàn)水壓數(shù)值，防止和保護(hù)試驗(yàn)管路及被試壓力容器出現(xiàn)爆裂。（下轉(zhuǎn)第51頁(yè)）定刀刀口是否鋒利；⑩動(dòng)、定刀配合是否存在松動(dòng)；動(dòng)、定刀兩刃口嚙合是否良好。注意在使：用防空轉(zhuǎn)簧片梭芯套時(shí)，梭芯的余線量多少與底線張力成反比?！　〉拙€減少，底線張力就會(huì)加大，旋梭越大，底線張力變化也就越大。所以一般在保證底線不空轉(zhuǎn)的前提下，其壓力越小越好，如果這個(gè)壓力太強(qiáng)，剪線后的底線長(zhǎng)度變短，在下次重縫時(shí)，就不能在布料上縫出線跡，產(chǎn)生這種故障：的原因就是底線線頭太短，導(dǎo)致面線無(wú)法把底線帶上?！　【C上所述，切刀時(shí)機(jī)的合理選擇，有利于底面線順：利實(shí)現(xiàn)再次勾線，保證良好的縫紉線跡，使縫紉質(zhì)量得到提高，同時(shí)保證機(jī)械或系統(tǒng)的功能正常實(shí)現(xiàn)。