一种超高压液压容器
阅读说明：本技术 一种超高压液压容器 (Ultrahigh pressure hydraulic container ) 是由 余尚江 陈显 周会娟 陈晋央 马新宝 孟晓洁 于 2021-02-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超高压液压容器,包括外筒体,所述外筒体为厚壁圆筒结构,在外筒体的内部形成工作腔体；所述工作腔体的底部设置有下压盖；所述下压盖的内部设置有下端盖；所述下端盖为圆柱台阶式结构,在圆柱台上端外围连接有内筒体；所述内筒体的上部设置有圆柱台阶式结构的上端盖；所述上端盖的圆柱台底端与内筒体内壁和下端盖顶端共同构成用于储存高压液体的空腔室；所述上端盖的外部设置有上压盖。本发明通过设置超高压容器为双层筒体,采用热套合的方法装配,使内壁面产生沿壁厚方向均匀分布的预压缩应力,提高了压力容器的安全系数；同时本发明具有超高压力耐受能力、超高压密封能力,并且还降低了设备的制造成本,同时使用和维修方便。(The invention discloses an ultrahigh pressure hydraulic container, which comprises an outer cylinder body, wherein the outer cylinder body is in a thick-wall cylinder structure, and a working cavity is formed inside the outer cylinder body; a lower gland is arranged at the bottom of the working cavity; a lower end cover is arranged in the lower gland; the lower end cover is of a cylindrical step type structure, and an inner cylinder body is connected to the periphery of the upper end of the cylindrical table; the upper part of the inner cylinder body is provided with an upper end cover with a cylindrical step structure; the bottom end of the cylindrical table of the upper end cover, the inner wall of the inner cylinder body and the top end of the lower end cover jointly form a cavity chamber for storing high-pressure liquid; an upper gland is arranged outside the upper end cover. The ultrahigh pressure container is a double-layer cylinder body, and is assembled by adopting a hot-sleeving method, so that the inner wall surface generates pre-compression stress which is uniformly distributed along the wall thickness direction, and the safety coefficient of the pressure container is improved; meanwhile, the invention has ultrahigh pressure tolerance capability and ultrahigh pressure sealing capability, reduces the manufacturing cost of equipment and is convenient to use and maintain.)
技术领域
本发明属于高压力试验技术领域，特别是涉及一种超高压液压容器。
背景技术
在化学、武器等一些重要工业领域中，通常将工作上超过100MPa的压力称为超高压，此压力以上操作的容器被称为超高压容器。在粉末冶金、人造水晶、地质力学、航空航天、等静压处理等诸多领域中超高压设备都有其广阔的应用空间，它已成为这些领域中必不可少的工具。
超高压设备包括增压器、高压管路、高低压泵、电控装置和超高压容器等结构，而超高压容器是整个高压设备的关键部件，是设备能否安全、稳定使用的关键，其通常取决于密封结构的合理性、完整性、可靠性。根据使用的需要，压力容器的一端常设计为可拆结构，可拆端必须采用密封装置。可开启的超高压容器的密封结构按密封作用力的分类方法，密封结构形式可以分为强制密封、半自紧密封和自紧密封。强制密封是依靠联结件（主螺栓）的预紧力来保证顶盖、密封元件、筒体端部之间具有一定的密封比压而达到密封。随着内压的增大，顶盖上浮，螺栓被拉长，密封比压随之减小。因此，强制密封要求有较大的螺栓预紧力，使垫片在工作状态下仍有较大的残余压紧应力，以保证垫片、顶盖、筒体端部之间的可靠密封。半自紧密封是依靠螺栓预紧力使密封元件产生弹性变形，并提供建立初始密封的比压力，当压力升高后，密封面的接触压力也随之上升，从而保证工作时的密封性能，其缺点是如果预紧力不够，容易出现初密封时泄露。自紧密封是利用结构的特点，使密封圈的接触压力随着容器介质压力增大而增大。因此其不需要过大的螺栓预紧力，介质压力越高接触压力越高，密封性能越好，操作条件波动时，密封仍然可靠。高压容器密封结构的发展趋势是采用自紧或半自紧密封，在常用密封结构的基础上改进或创新，设计出密封可靠、结构安全、制造简便、拆装方便、使用寿命长的新型高压密封结构。
发明内容
为实现上述发明的目的，本发明采取以下技术方案：
一种超高压液压容器，包括外筒体，所述外筒体为厚壁圆筒结构，在外筒体的内部形成工作腔体；所述工作腔体的底部设置有下压盖；所述下压盖的内部设置有下端盖；所述下端盖为圆柱台阶式结构，在圆柱台上端外围连接有内筒体；所述内筒体的上部设置有圆柱台阶式结构的上端盖；所述上端盖的圆柱台底端与内筒体内壁和下端盖顶端共同构成用于储存高压液体的空腔室；所述上端盖的外部设置有上压盖；所述上压盖的顶部设置有手柄。
所述上压盖和下压盖为外螺纹内台阶圆筒结构，与所述外筒体通过螺纹连接，将所述上端盖和下端盖压紧并提供内部高压液体的反作用力；所述上压盖的顶面设置有用于安装手柄的螺纹孔；所述手柄通过螺栓固定在上压盖上。
所述空腔室的顶部和底部均设置有密封组件；所述密封组件分别与内筒体的内表面构成密封体。
所述上端盖的内部还设置有引线密封塞，上端盖的顶部设置有放气阀；所述下端盖底部还设置有压力进口和高压管道螺纹连接口，以及拆卸装置连接螺纹接口。
所述外筒体的内径略大于内筒体的外径，采用热套合的方法将内筒体装配于外筒体内，形成预应力双层承压结构。
所述引线密封塞为采用一定锥度的钢制锥体外配同样锥度的聚四氟乙烯的密封垫，具备引线高压密封及绝缘的能力，可引出超高压液压容器内试验传感器线的输出信号。
所述放气阀为倒置球阀自密封结构，用于高压油腔内充油时排除腔体内的空气及排气后超高压液压容器的密封。
所述密封组件为采用铍青铜三角环、硅橡胶密封圈和聚四氟乙烯密封圈组成的组合密封圈，聚四氟乙烯密封圈设置在组合密封圈的内端，铍青铜三角环与硅橡胶密封圈设置在组合密封圈的外端，其中铍青铜三角环分别夹持在硅橡胶密封圈的前后两端。
所述硅橡胶密封圈截面为“O”形密封圈；所述聚四氟乙烯密封圈截面为方形密封圈。
通过本发明的实施，达到了良好的使用效果，通过设置超高压容器为双层筒体，采用热套合的方法装配，使内壁面产生沿壁厚方向均匀分布的预压缩应力，提高了压力容器的安全系数；采用组合密封圈、引线密封塞与密封塞的配合使用实现了超高压液压密封的同时也可解决超高压液压容器内传感器引出线的密封及绝缘等问题；使得本发明具有超高压力耐受能力、超高压密封能力，并且还降低了设备的制造成本，同时使用和维修方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明校准传感器示意图。
图中：1、 外筒体，2、下压盖，3、下端盖，4、内筒体，5、上端盖，6、空腔室，7、上压盖，8、手柄，9、螺栓，10、密封组件，11、引线密封塞，12、放气阀，13、被校传感器，14、接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明加以说明。
如图1所示一种超高压液压容器，包括外筒体1，所述外筒体1为厚壁圆筒结构，在外筒体1的内部形成工作腔体，优选地，外筒体1的外径为340mm，高度为400mm；所述工作腔体的底部设置有下压盖2；所述下压盖2的内部设置有下端盖3；所述下端盖3为圆柱台阶式结构，在圆柱台上端外围连接有内筒体4；所述内筒体4的上部设置有圆柱台阶式结构的上端盖5；所述外筒体1的内径略大于内筒体4的外径，采用热套合的方法将内筒体4装配于外筒体1内，形成预应力双层承压结构，优选地，内筒体4内径为100mm，外径为200mm，高度为180mm；所述上端盖5的圆柱台底端与内筒体4内壁和下端盖3顶端共同构成用于储存高压液体的空腔室6，优选地，空腔室6的容积为Φ100mm×100mm，能够承受和密封500MPa以上液压压力；所述上端盖5的外部设置有上压盖7；所述上压盖7的顶部设置有手柄8；其中内筒体4与外筒体1采用热套合的方法装配，形成预应力双层承压结构，使内壁面产生沿壁厚方向均匀分布的预压缩应力，提高了压力容器的安全系数；所述上压盖2的顶面设置有用于安装手柄8的螺纹孔；所述手柄8通过螺栓9固定在上压盖7上；所述上压盖7和下压盖2为外螺纹内台阶圆筒结构，与所述外筒体1通过螺纹连接，将所述上端盖5和下端盖3压紧并提供内部高压液体的反作用力，上、下压盖采用普通三角螺纹连接结构形式，相较于卡箍、反力架等结构形式，具有压盖装拆方便、省力，可减少加工量，且普通螺纹易于加工，降低了设备的制造成本；所述空腔室6的顶部和底部均设置有密封组件10；所述密封组件10分别与内筒体4的内表面构成密封体；所述上端盖5的内部还设置有引线密封塞11，上端盖5的顶部设置有放气阀12；所述下端盖3底部还设置有压力进口和高压管道螺纹连接口，以及拆卸装置连接螺纹接口；所述引线密封塞11为采用一定锥度的钢制锥体外配同样锥度的聚四氟乙烯的密封垫，具备引线高压密封及绝缘的能力，可引出超高压液压容器内试验传感器线的输出信号；引线密封塞11采用一定锥度的钢制锥体外配同样锥度的聚四氟乙烯密封垫的结构形式，压力越大，密封越好，聚四氟乙烯绝缘度高，更换方便，解决超高压液压容器内传感器引出线的密封及绝缘等问题；所述放气阀12为倒置球阀自密封结构，用于高压油腔内充油时排除腔体内的空气及排气后超高压液压容器的密封；采用倒置球阀自密封结构的阀体结构，压力越高密封越好，使用和维修方便；所述密封组10件为采用铍青铜三角环、硅橡胶密封圈和聚四氟乙烯密封圈组成的组合密封圈，聚四氟乙烯密封圈设置在组合密封圈的内端，铍青铜三角环与硅橡胶密封圈设置在组合密封圈的外端，其中铍青铜三角环分别夹持在硅橡胶密封圈的前后两端；所述硅橡胶密封圈截面为“O”形密封圈；所述聚四氟乙烯密封圈截面为方形密封圈；此密封组件10实现了高达500MPa的超高压液压密封，且能防止加压时密封圈的挤坏和卸载时射流引起的容器内负压可能造成三角环错位和密封圈损坏。
如图2所示，为利用本发明的超高压液压容器校准高压力传感器示意图。高压力传感器校准是将被校传感器13放入超高压容器，利用电动油泵和手动油泵通过增压器向超高压容器加压，由标准压力传感器监测超高压容器的压力值，被校传感器13的输出通过调理放大器后由数字万用表记录。校准流程如下：
S1. 打开超高压容器的上端盖5，将被校压力传感器的输出线与引线密封塞11上焊接；
S2. 所有被校传感器13焊接完成后，将上端盖5放回容器上，并通过手柄8拧紧；
S3. 将上端盖2外端引线密封塞11的输出线与被校传感13器的调理放大器和数字万用表连接；同时将高压油路管道接头14接入下端盖3底部设置的高压管道螺纹连接口；
S4. 开启超高压容器上的放气阀12，启动电动油泵，通过增压器向超高压容器内充油，直到放气阀处出油后，关闭放气阀；
S5. 按照预计的压力加载点，继续开启电动油泵，并利用手动油泵配合，加压至所需压力值；
S6. 由连接于标准压力传感器和被校压力传感器的数字万用表分别记录标注压力值和被校传感器13的输出；
S7. 各压力加载点加压完毕后，打开超高压容器的上端盖，取出被校传感器113。
综上所述的流程即本发明一种超高压液压容器对于高压力传感器的校准过程。
以上对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
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