一种集成式试压系统

技术领域

本发明属于水液压设备测试与油液压控制设备领域，具体涉及一种集成式试压系统。

背景技术

试压系统，又称为耐压测试系统，是保障液压设备安全可靠性能的重要测试手段，各类的管道、压力容器、阀体、及防喷器等都需要进行耐压测试，经按检验标准测试合格后，才可被使用。目前，进行耐压测试较多的是防喷器，其试压系统主要由液压泵、蓄能器、减压阀、三位四通换向阀、压力控制器、油箱和备用动力气泵等元件组成，运行时，油箱里的液压油经阀、过滤器进入电动泵或气泵,电动泵或气泵将液压油升压后输入蓄能器储存，蓄能器的每个钢瓶的胶囊都预充了氮气，蓄能器钢瓶中的油压升至21MPa时，压力控制器控制电机或气泵停止运转，当钢瓶里的油压过分降低,压力控制器又会启动电机或气泵，使蓄能器保持所需的压力油范围，当蓄能器里的压力油进入控制管汇后，经减压调压阀降为10.5MPa输至控制防喷器与液动阀的换向阀(三位四通换向阀)管汇中，操纵换向阀的手柄，就可以实现相应防喷器的开关动作；试压时，试压管线的入口连接双面试压钻杆闸板，出口连接下钻杆闸板，通过试压管线的控制阀进行高压输出控制。

详细的，参考中国专利CN201588592U中公开的一种无线遥控及带高压试压功能的防喷器控制装置，其试压装置由气动液压泵、超高压截止阀、单流阀、溢流阀和彩色记录仪构成，两个气动液压泵通过单流阀串连，气动液压泵的输出口接三通，三通分别接溢流阀和单流阀，单流阀接气动液压泵输入口，气动液压泵输出口连接单流阀，单流阀接三通，三通接超高压截止阀，超高压截止阀接试压四通，1∶50气动液压泵的吸水口与油箱外的试压液连接，在1∶50气动液压泵的输出口接三通、三通接溢流阀、三通接单流阀，单流阀接1∶200气动液压泵输入口，1∶200气动液压泵输出口连接单流阀，单流阀接三通，三通接爆破片，三通接超高压截止阀，超高压截止阀接试压四通，四通的一路接压力表和压力传感器，压力传感器与彩色记录仪用电缆连接，四通的二路与超高压截止阀连接(试压完成后泄去压力)，四通的三路与需试压的阀件连接。然而，该装置的试验和控制为相互独立，没有对管道中的液压进行最大化利用，因此能耗大，且对其他的水液压设备的适用性低，可靠性和持久性也有待提高。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种集成式试压系统。

为了实现上述的目的，发明采用以下技术措施：

一种集成式试压系统，包括电动测试系统、液压站控制系统、监控操作系统以及保温箱，所述液压站控制系统包括油箱，所述油箱通过第一回油管路、供油管路分别连接控制阀组、蓄能器，所述蓄能器通过阀组控制管路连接所述控制阀组；

所述电动测试系统包括连接水箱的第二高压输出管路以及第一高压输出管路，所述第二高压输出管路以及第一高压输出管路上均安装有液压平板阀，所述液压平板阀由控制管路控制，所述控制管路连接所述供油管路和所述第一回油管路。

作为优选，所述阀组控制管路通过泄压管路连接所述油箱，所述泄压管路上安装有截止阀。

作为优选，所述控制阀组至少设有一组，各所述控制阀组均包括双液控单向阀，所述双液控单向阀的两出液端均连接有第一双向过滤器和第一两位二通电磁阀，所述第一双向过滤器连接工件设备控制管路，所述第一两位二通电磁阀的进液端连接所述第一回油管路，所述双液控单向阀的两进液端连接有第一换向阀，所述第一换向阀连接所述第一回油管路与阀组控制管路。

作为优选，所述阀组控制管路上安装有第一减压阀、第一压力变送开关、第二两位二通电磁阀以及第一手动阀，所述供油管路上安装有叶片泵，所述第一压力变送开关与所述叶片泵的电机电性连接。

作为优选，所述供油管路设有两组，各所述供油管路上均安装有第一单向阀、第一溢流阀以及第二过滤器。

作为优选，所述阀组控制管路以及控制管路均连接有液压卡箍控制管路，至少一所述液压卡箍控制管路上安装有第二手动阀、第二减压阀、第二压力变送开关。

作为优选，所述控制管路包括多个换向阀，各所述换向阀分别连接有第一控制管路和第二控制管路，所述第一控制管路连接所述供油管路，所述第二控制管路连接所述第一回油管路，各所述液压平板阀分别由与其连接的换向阀控制启闭。

作为优选，所述第二高压输出管路、第一高压输出管路上均安装有高压电动泵、第二溢流阀，所述第二高压输出管路、第一高压输出管路之间通过连通管路连通，所述连通管路上安装有第三手动阀。

作为优选，所述第一控制管路上安装有第四手动阀、第二单向阀、第三两位二通电磁阀以及第三减压阀，所述第一控制管路和第二控制管路均连接小型蓄能器。

作为优选，所述电动测试系统、液压站控制系统以及监控操作系统均安装在所述保温箱内，所述监控操作系统包括操作台，所述操作台电性连接控制柜以及动力柜，所述控制柜与动力柜连接所述电动测试系统、液压站控制系统。

本发明的有益效果在于：

1.与现有技术相比，本发明公开的一种集成式试压系统的电动测试系统具有使用简单、安全可靠等优点，能满足各类管道、高低压压力容器和设备的耐压试验，且抗污染能力强、保压精度高、使用寿命长，提高了液压测试系统的通用性，还提高了检测效率和质量；

2.本申请通过设置控制阀组、压力变送开关、减压阀以及溢流阀等，可对测试压力进行控制，模拟各种测试条件；

3.本申请的试压系统可以通过阀门实现管路切换，灵活度高，适用度高，试压压力可调，解决了传统试压系统只能在单一的压力下同时工作的问题，测试效率高，且采用了保温箱，电动测试系统、液压站控制系统以及监控操作系统均安装在保温箱内，拆装移动方便，降低了制造的成本。

附图说明

图1为本发明一种集成式试压系统的原理图；

图2为本发明一种集成式试压系统的结构示意图；

图3为本发明一种集成式试压系统的排布示意图；

图4为本发明一种集成式试压系统的液压站控制系统的结构示意图；

图5为本发明一种集成式试压系统的电动测试系统的结构示意图；

图6为本发明一种集成式试压系统的保温箱结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1-图6，一种集成式试压系统，包括电动测试系统、液压站控制系统、监控操作系统以及保温箱100，所述电动测试系统、液压站控制系统以及监控操作系统均安装在所述保温箱100内，所述保温箱100采用集装箱体结构，保温箱100的侧面设有液压输出口和泄压口，保温箱100的顶部设有便于吊装和维修所述保温箱100内部沉重部件的天窗104。

所述液压站控制系统包括油箱1，所述油箱1通过第一回油管路10连接控制阀组2，所述控制阀组2用于控制工件设备启闭，所述油箱1还通过供油管路20连接蓄能器3，所述油箱1可通过所述供油管路20将油箱1中的液压油输入所述蓄能器3储存，所述蓄能器3由多个钢瓶组成，每个所述钢瓶终端胶囊都预充了氦气，所述蓄能器3通过阀组控制管路30连接所述控制阀组2，工件设备连接在控制阀组2的输出端，通过所述油箱1用于储存低压液压油，所述供油管路20和蓄能器3为该系统提供动力源，为所述工件设备的开关动作提供驱动力，所述工件设备可以选择防喷器。

所述电动测试系统包括连接水箱4的第二高压输出管路90以及第一高压输出管路50，所述第一高压输出管路50、第二高压输出管路90连接所述保温箱100的液压输出口、泄压口。测试时，将被试件连接在所述保温箱100的液压输出口外侧，所述被试件可以选择防喷器、各类管道、各类阀门、高低压压力容器等设备，所述第二高压输出管路90以及第一高压输出管路50上均安装有液压平板阀5，所述液压平板阀5由控制管路40控制，所述控制管路40连接所述供油管路20和所述第一回油管路10，通过控制所述控制管路40内的液压油流动方向，从而控制各所述液压平板阀5的开关动作，进而控制电动测试系统中高压水的输出。

详细的，所述控制阀组2可以设有一组，也可以设有两组、三组、四组甚至更多，每组所述控制阀组2可对应为一所述工件设备的开关动作提供驱动力，因此，所述控制阀组2的数量具体根据测试需要设置即可。在本实施例中，所述控制阀组2设有两组，两组所述控制阀组2串联，各所述控制阀组2均包括双液控单向阀21，所述双液控单向阀21的两出液端均连接有第一双向过滤器22和第一两位二通电磁阀23，所述第一双向过滤器22连接有工件设备控制管路，所述工件设备控制管路用于连接工件设备的开关。所述工件设备控制管路上安装有第五手动阀、第三压力表以及第三压力变送开关，所述第五手动阀用于控制所述设备控制管路的液压输出，所述第三压力表用于监测所述工件设备控制管路的液压力大小，所述第三压力变送开关与控制阀组2电性连接，用于控制所述控制阀组2以控制液压油流动方向，从而调整所述工作阀组的工作压力。所述控制阀组2的工作压力为120MPa-150MPa，各压力变送开关可以选择HDK104系列智能压力控制器，也可以选择其他型号的智能压力控制器。

值得说明的是，在本实施中，所述第一两位二通电磁阀23的进液端连接所述第一回油管路10，所述双液控单向阀21的两进液端连接有第一换向阀24，两组所述控制阀组2的所述第一换向阀24的T端连接，且两所述第一换向阀之间的管路上安装有第二压力表和第四压力变送开关，所述第一换向阀24连接所述阀组控制管路30与第一回油管路10，所述第一换向阀24为三位四通电磁阀。

此外，所述阀组控制管路30上安装有第一减压阀31、第一压力变送开关32、第二两位二通电磁阀33、第一手动阀34以及两位三通阀36，所述第一减压阀31连接所述两位三通阀36，所述供油管路20上安装有叶片泵6，所述第一压力变送开关32与所述叶片泵6的电机电性连接。所述供油管路20上均安装有第一单向阀201、第一溢流阀202以及第二过滤器203。

为了提高试压系统中的压力控制精度以及防爆效果，所述蓄能器7的一侧设有用于检测所述蓄能器7压力的第一压力表35，所述蓄能器3的工作压力为0MPa-24MPa，所述第一压力表35的压力值范围为0-40MPa；所述第一溢流阀202与所述液压平板阀5之间的控制管路40上连接有31.5Mpa的小型蓄能器9，所述小型储能器9的一侧设有检测所述小型蓄能器9压力的第四压力表。所述阀组控制管路30通过泄压管路60连接所述油箱1，所述泄压管路60上安装有截止阀61，所述泄压管路60连通时，所述储能器7流出的液压油可以通过所述泄压管路60流回所述油箱1，从而降低系统中的液压力。

为了进一步保障液压站控制系统中液压油的供应，在本实施例中，所述供油管路20设有两组，两组所述供油管路20并联，各所述供油管路20上均安装有第一单向阀201、第一溢流阀202以及第二过滤器203，所述泄压管路60与两所述供油管路20并联，所述第一单向阀201可以避免液压油回流，使所述试压系统压力保持稳定。当两组所述供油管路20替换使用时，其中一组所述供油管路20作为备用管路，另一组所述供油管路20作为常用管路；当两组所述供油管路20同时使用，可以加快油箱1对系统的液压油供应速率。

为了确保油箱1供油的稳定性，所述油箱1的两端均设有检修孔，油箱1的底部连接有排污球阀，所述油箱1连接有供液管路，所述供液管路上安装有供液泵。此外，所述油箱1上还安装有液位温度一体传感器以及油箱呼吸过滤器，所述供油管路20的进液端连接有吸油滤芯。

自动控制时，当液压站控制系统处于15MPa以下时，在所述第一压力变送开关32的控制下，所述叶片泵6的电机自动开启，液压油自所述油箱1通过供油管路20进入叶片泵6，在叶片泵6的带动下将液压油通过第一溢流阀202以及第二过滤器203充压至所述蓄能器3，当液压站控制系统压力高达21MPa时，叶片泵6停止，控制压力会在所述第一压力表35上显示，两组所述供油管路20可同时启动，也可以启动其中一组。

手动控制时，所述供油管路20的叶片泵6手动开启，当液压站控制系统压力高达23.1MPa时，第一溢流阀202会溢流保护系统，使压力保持在23.1MPa以内，此时，叶片泵6就需要手动进行关闭，蓄能器3的压力会在所述第一压力表35上显示。

当蓄能器3蓄能完成，具备两个操作功能，其中一个是经过第一减压阀31的减压和控制阀组2的控制给外部的工件设备提供动力源，另一个是为所述电动测试系统的液压平板阀5启闭提供动力源。

详细的，在所述电动测试系统中，所述控制管路40包括多个换向阀，各所述换向阀分别连接有第一控制管路和第二控制管路，由所述第一控制管路和第二控制管路为所述换向阀提供液压油，所述第一控制管路连接所述供油管路20，所述第二控制管路连接所述回油管路10，各所述液压平板阀5分别由与其连接的换向阀控制启闭。所述第一控制管路上安装有第四手动阀41、第二单向阀42、第三两位二通电磁阀43以及第三减压阀44，所述第一控制管路和第二控制管路均连接所述小型蓄能器9，所述控制管路40的液压油还可以由所述小型储能器9补充，多余的液压油也可以储蓄到小型储能器9中，确保所述控制管路40的压力稳定。

具体的，在本实施例中，所述第二高压输出管路90、第一高压输出管路50上均安装有高压电动泵7、第二溢流阀8、管式单向阀，所述第一高压输出管路50上安装有高压输出压力变送开关以及高压输出压力表，所述第二高压输出管路90、第一高压输出管路50之间通过连通管路80连通，所述连通管路80上安装有第三手动阀81。所述高压输出压力表用于检测和控制所述第一高压输出管路50的液压平板阀5的高压压力值。在本实施中，所述液压平板阀5的工作压力为140MPa，液压平板阀5的压力范围值为0-160MPa。所述第二高压输出管路90、第一高压输出管路50上均安装有两个液压平板阀5，分别为保压平板阀和泄压平板阀，各所述液压平板阀5的控制端均通过换向管路连接有换向阀，因此，本系统中控制管路40上的所述换向阀设有四个，且所述换向阀选择三位四通电磁阀，通过所述换向阀控制所述液压平板阀5的启闭，从而实现控制所述第二高压输出管路90、第一高压输出管路50中的高压水输出和流向。

所述第二高压输出管路90、第一高压输出管路50连接，并分别通过所述第二高压输出管路90的保压平板阀、第一高压输出管路50的保压平板阀进行截流，所述第二高压输出管路90上的保压平板阀与所述第三手动阀81并联，当该保压平板阀因故障、断电或液压站故障等问题造成自动泄压无法完成时，可通过所述第三手动阀81卸掉系统压力。

所述第二高压输出管路90的保压平板阀与所述第一高压输出管路50的保压平板阀并联，所述第二高压输出管路90、所述第一高压输出管路50的保压平板阀输出端均连接所述保温箱100的液压输出口，所述所述第一高压输出管路50、第二高压输出管路90的泄压平板阀的输出端连接所述保温箱100的泄压口，在本实施例中，所述泄压平板阀用于泄去系统与被试件的压力，所述第一高压输出管路50、第二高压输出管路90的保压平板阀用于系统打进被试件压力的保压，可增大所述电动测试系统中的压力控制范围，模拟各种测试条件。

试压时，将被试件连接在所述保温箱100的液压输出口，启动所述第一高压输出管路50的高压电动泵7，接通第四手动阀41和第三两位二通电磁阀43，液压油通过第三减压阀44(出厂设置为7MPa)进入与第一高压输出管路50的液压平板阀5连接的换向阀，通过换向阀的换向作用控制各所述第一高压输出管路50的液压平板阀5开关动作，接通所述第一高压输出管路50进行高压输出；当所述第一高压输出管路50或所述第二高压输出管路90上存在部件故障或维修时，所述第一高压输出管路50与所述第二高压输出管路90可进行切换使用。

具体操作有以下几种方式：1、断开所述第二高压输出管路90和所述连通管路80，泄压口接入安全排放区域，接通所述第一高压输出管路50的保压平板阀，关闭所述第一高压输出管路50的泄压平板阀，启动所述第一高压输出管路50的高压电动泵7，高压水从所述水箱4输出，经过所述第一高压输出管路50输出至液压输出口，进而进入被试件进行测试，泄压时，将所述第一高压输出管路50的高压电动泵7以及保压平板阀关闭，打开第一高压输出管路50泄压平板阀，高压水从所述第一高压输出管路50的泄压平板阀排出，进而从所述泄压口排出；2、切换第二高压输出管路90进行测试时，关闭第一高压输出管路50和所述连通管路80，泄压口接入安全排放区域，接通所述第二高压输出管路90的保压平板阀，关闭所述第二高压输出管路90的泄压平板阀，启动所述第二高压输出管路90的高压电动泵7，高压水从所述水箱4输出，经过所述第二高压输出管路90输出至液压输出口，进而进入被试件进行测试，泄压时，将所述第二高压输出管路90的高压电动泵7以及保压平板阀关闭，打开第二高压输出管路90泄压平板阀，高压水从所述第二高压输出管路90的泄压平板阀排出，进而从所述泄压口排出；3、所述第二高压输出管路90和所述第一高压输出管路50同时使用，通过两路高压输出进行测试，加快测试效率；4、测试过程中当第二高压输出管路90(第一高压输出管路50)无法通过泄压平板阀自动卸除压力时，则通过第三手动阀81接通所述第一高压输出管路50和第二高压输出管路90，将高压水从所述第一高压输出管路50(第二高压输出管路90)连接的高压输出口排出。

更优的，所述水箱4为高强度抗震水箱，水箱4上设有放油口、液位计、空气滤清器、观察孔以及清洗口，方便操作者观察和清洗所述水箱4，减少所述水箱4空气中的微粒杂质，以免损坏电动测试系统中的各个部件，造成测试失效，给工人的安全带来威胁。

此外，所述阀组控制管路30以及控制管路40均连接有液压卡箍控制管路70，至少一所述液压卡箍控制管路70上安装有第二手动阀701、第二减压阀702、第二压力变送开关703以及第五压力表，所述第五压力表检测所述液压卡箍控制管路70的输出压力。

作为本实施例的优选方案，所述保温箱100内部分两个隔间，分别为设备间和操作间，所述的设备间内部安装所述电动测试系统、液压站控制系统，所述的操作间内部安装所述监控操作系统，所述监控操作系统包括操作台101，所述操作台101电性连接控制柜102以及动力柜103，所述控制柜102与动力柜103连接所述电动测试系统、液压站控制系统,所述操作台101用于手动操控所述电动测试系统、液压站控制系统运行，所述控制柜102用于自动操控所述电动测试系统、液压站控制系统运行；所述动力柜103用于为电动测试系统、液压站控制系统运行提供电力。

所述保温箱100上还设有观察窗户、供电输入口，所述供电输入口与动力柜103连接，所述保温箱100在操作间外侧面安装有冷热两用的空调外机。

综上所述，本发明公开的一种集成式试压系统可以通过阀门实现管路切换，灵活度高，适用度高，试压压力可调，解决了传统试压系统只能在单一的压力下同时工作的问题，测试效率高，且采用了保温箱，电动测试系统、液压站控制系统以及监控操作系统均安装在保温箱内，拆装移动方便，降低了制造的成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对发明所作的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施只局限于这些说明。对于发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于发明的保护范围。