一种碳纤维气瓶检测线及检测方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维气瓶检测线及检测方法
本专利技术属于气瓶检测
，尤其是涉及一种碳纤维气瓶检测线及检测方法。
技术介绍
气瓶是一种承受压力的容器，其生产过程的最后工序是要进行水压测试(也称水压试验，详见《气瓶水压试验方法》国家标准GB/T9251—1997)，以测量在水压作用下的变形量和承压能力，并以此判断气瓶的质量是否合格。并且，实际使用过程中也需定期对气瓶进行检测，检测项目包括气瓶的变形量与承压能力、气密性等。其中，对气瓶的变形量与承压能力进行测试时，采用水压测试方法(也称水压试验方法)。目前，所采用的水压试验方法主要有量管法和称重法，其中称重法的应用比较广泛。碳纤维气瓶属于复合气瓶，其采用金属内胆，通过外面缠绕碳纤维并经高温固化加工而成，耐压可达到30MPa。相比金属气瓶(无缝钢瓶等)，碳纤维气瓶具有更好的性能，且重量减轻了50％以上，操作使用更加轻松，尤其是深层地下(如矿井等、石油石化等)危险区域遇到救护情况或严重灾害情况下使用时更为方便。另外，复合气瓶也是电的不良导体，并且复合气瓶在侵蚀和腐蚀场合下呈现中和性，因而使用更加安全。根据法律法规和实际使用规范要求，必须对气瓶进行定期水压试验，水压试验完成后必须对气瓶进行烘干处理，保证其洁净干燥，以方便使用。但现如今，市面上还未出现一套能对碳纤维气瓶的变形量与承压能力进行测试的专用测试设备，并且现有的气瓶水压试验装置均不同程度地存在使用操作不便、测试效率低、测试精度低等缺陷和不足。另外，目前还未出现一套水压试验完成后能对碳纤维气瓶进行倒水并烘干的碳纤维气瓶水压辅助测试装置，实际操作过程中只能依靠人为完成，...
【技术保护点】
一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：包括由前至后布设的水压测试装置、水压辅助测试装置和气密性试验装置；所述水压测试装置包括测试机架(1)、位于测试机架(1)一侧的测试操作台(4)、对被测试气瓶(2)进行加压的加压装置、安装在测试机架(1)上的测试箱和供多个被测试气瓶(2)平稳放置并能将被测试气瓶(2)平移至测试机架(1)前侧的测试小车(3)，装于测试小车(3)上的多个所述被测试气瓶(2)均呈竖直向布设；所述被测试气瓶(2)为碳纤维气瓶，所述碳纤维气瓶的瓶口上装有密封接头(5)；所述测试机架(1)为桁车式机架；所述桁车式机架包括下部支撑架、位于所述下部支撑架上方且能在水平面上进行前后移动的平移支架和对多个所述被测试气瓶(2)进行吊装且能在竖直面上进行上下移动的竖向吊装架，所述竖向吊装架安装在所述平移支架上；所述下部支撑架包括左右两个对称布设的承重支架(1‑1)，两个所述承重支架(1‑1)均呈竖直向布设且二者上部均安装有一个供所述平移支架前后移动的第一平移轨道(1‑2)，两个所述第一平移轨道(1‑2)均呈水平布设且二者均布设在同一水平面上，两个所述第一平移轨道(1‑2)呈平行布设；所述竖向吊...
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：包括由前至后布设的水压测试装置、水压辅助测试装置和气密性试验装置；所述水压测试装置包括测试机架(1)、位于测试机架(1)一侧的测试操作台(4)、对被测试气瓶(2)进行加压的加压装置、安装在测试机架(1)上的测试箱和供多个被测试气瓶(2)平稳放置并能将被测试气瓶(2)平移至测试机架(1)前侧的测试小车(3)，装于测试小车(3)上的多个所述被测试气瓶(2)均呈竖直向布设；所述被测试气瓶(2)为碳纤维气瓶，所述碳纤维气瓶的瓶口上装有密封接头(5)；所述测试机架(1)为桁车式机架；所述桁车式机架包括下部支撑架、位于所述下部支撑架上方且能在水平面上进行前后移动的平移支架和对多个所述被测试气瓶(2)进行吊装且能在竖直面上进行上下移动的竖向吊装架，所述竖向吊装架安装在所述平移支架上；所述下部支撑架包括左右两个对称布设的承重支架(1-1)，两个所述承重支架(1-1)均呈竖直向布设且二者上部均安装有一个供所述平移支架前后移动的第一平移轨道(1-2)，两个所述第一平移轨道(1-2)均呈水平布设且二者均布设在同一水平面上，两个所述第一平移轨道(1-2)呈平行布设；所述竖向吊装架包括一个能在竖直面上进行上下移动的上支架(1-4)、位于上支架(1-4)正下方的安装座(1-5)、多个均安装在安装座(1-5)上的竖向连接管(1-6)和多个分别与多个所述竖向连接管(1-6)连接的第二分支加压管(1-8)，所述上支架(1-4)和安装座(1-5)均呈水平布设；多个所述第二分支加压管(1-8)分别布设在多个所述竖向连接管(1-6)的正上方，每个所述第二分支加压管(1-8)的底端均与位于其下方的竖向连接管(1-6)上端连接，且每个所述第二分支加压管(1-8)上部均固定在上支架(1-4)上；每个所述竖向连接管(1-6)底部均装有一个用于与密封接头(5)进行连接的连接接头(1-7)；所述上支架(1-4)和安装座(1-5)均呈水平布设，且上支架(1-4)与第一平移轨道(1-2)呈垂直布设；所述平移支架包括左右两个带动上支架(1-4)进行上下移动的第一竖向提升架(1-3)，两个所述第一竖向提升架(1-3)均呈竖直向布设，两个所述第一竖向提升架(1-3)分别位于两个所述承重支架(1-1)的正上方且二者呈对称布设，所述上支架(1-4)的左右两侧分别安装在两个所述第一竖向提升架(1-3)上；两个所述第一竖向提升架(1-3)的底部均安装有一个能沿第一平移轨道(1-2)前后移动的第一滑移座(1-9)，所述第一滑移座(1-9)安装于第一平移轨道(1-2)上；两个所述承重支架(1-1)的后侧上部均设置有一个带动第一滑移座(1-9)进行前后移动的第一水平移动驱动机构，所述第一水平移动驱动机构位于第一滑移座(1-9)后侧且其与第一滑移座(1-9)进行传动连接；所述第二分支加压管(1-8)和竖向连接管(1-6)的数量相同且二者均为刚性管；所述测试箱包括一个安装于两个所述承重支架(1-1)之间后侧的水槽(1-12)和多个均布设于水槽(1-12)内的水套(1-11)，多个所述水套(1-11)的结构均相同且其均呈竖直向布设，所述水槽(1-12)呈水平布设，且多个所述水套(1-11)均布设在同一水平面上；每个所述水套(1-11)均为上部开口的圆柱形套体；所述测试小车(3)位于两个所述承重支架(1-1)之间前侧，且测试小车(3)位于水槽(1-12)前侧；所述水套(1-11)的数量与竖向连接管(1-6)的数量相同；每个所述竖向连接管(1-6)上均同轴套装有一个对水套(1-11)的上部开口进行封堵的上压盖(1-10)，多个所述水套(1-11)的布设位置分别与多个所述上压盖(1-10)的布设位置一一对应；多个所述上压盖(1-10)均布设于同一水平面上且其均位于安装座(1-5)下方，所述安装座(1-5)上安装有带动多个所述上压盖(1-10)进行上下移动的压紧驱动机构，多个所述上压盖(1-10)均与所述压紧驱动机构连接；所述加压装置包括主加压管(6-1)、与供水装置连接的供水管(6-5)、与第一供气装置连接的供气管(6-6)、多个分别与主加压管(6-1)的出口连接的第一分支加压管(6-2)和一个与主加压管(6-1)的出口连接的水槽供水管(6-10)，所述第一分支加压管(6-2)的数量与第二分支加压管(1-8)的数量相同；多个所述第一分支加压管(6-2)的出口分别与多个所述第二分支加压管(1-8)的上端连接，每个所述第一分支加压管(6-2)上均装有第一电磁阀(6-3)和第一压力检测单元(6-4)；所述供水管(6-5)和供气管(6-6)的出口均与主加压管(6-1)的进口连接，所述主加压管(6-1)上安装有电液增压泵(6-7)；所述水槽供水管(6-10)上装有第二电磁阀(6-11)，所述水槽(1-12)底部装有水槽排水管(6-22)，所述水槽排水管(6-22)上装有水温检测单元(1-23)；所述测试操作台(4)包括水平操作台(4-1)、第一监控装置和多个均布设在水平操作台(4-1)上的称重装置(4-3)，所述称重装置(4-3)的数量与水套(1-11)的数量相同；每个所述称重装置(4-3)上均平放有一个水容器(4-2)；每个所述水套(1-11)底部均伸出至水槽(1-12)外侧，且每个所述水套(1-11)的底部均开有一个下开口，多个所述水套(1-11)的下开口分别通过多个第一排水管(1-16)与多个所述水容器(4-2)连接；每个所述第一排水管(1-16)上均装有一个第四控制阀(1-17)；每个所述水套(1-11)的下开口均装有一个与排水通道连接的第二排水管(1-18)；所述第一监控装置包括第一主控器(7-1)以及分别与第一主控器(7-1)连接的第一参数设置单元(7-2)和第一显示单元(7-3)，所述水温检测单元(1-23)和多个所述第一压力检测单元(6-4)均与第一主控器(7-1)连接；所述第一电磁阀(6-3)、第二电磁阀(6-11)和第四控制阀(1-17)均由第一主控器(7-1)进行控制且其均与第一主控器(7-1)连接；所述电液增压泵(6-7)由第一主控器(7-1)进行控制且其与第一主控器(7-1)连接；所述压紧驱动机构、两个所述第一水平移动驱动机构和两个所述第一竖向提升架(1-3)均由第一主控器(7-1)进行控制且其均与第一主控器(7-1)连接；所述水压辅助测试装置包括对多个所述被测试气瓶(2)进行夹持的气瓶夹具(11)、对气瓶夹具(11)与所夹持被测试气瓶(2)进行运送的运送小车(13)和对被测试气瓶(2)进行倒水及烘干处理的气瓶倒水及烘干处理设备，所述运送小车(13)呈水平布设且其上部设置有供气瓶夹具(11)水平放置的水平放置平台；所述气瓶夹具(11)上夹持的多个所述被测试气瓶(2)均位于同一平面上，多个所述被测试气瓶(2)均呈平行布设且其均与气瓶夹具(11)呈垂直布设；所述气瓶倒水及烘干处理设备位于测试机架(1)后侧；所述气瓶倒水及烘干处理设备包括倒水及烘干处理机架(14)、第二监控装置、对气瓶夹具(11)进行180°翻转的翻转倒水装置和对被测试气瓶(2)进行烘干处理的烘干装置，所述翻转倒水装置安装在倒水及烘干处理机架(14)上；所述倒水及烘干处理机架(14)包括主支撑架、位于所述主支撑架上方且能在水平面上进行前后移动的平移支架、在竖直方向上对气瓶夹具(11)进行提升的提升装置和对气瓶夹具(11)进行水平夹持的夹紧装置，所述提升装置安装在所述平移支架上；所述主支撑架包括左右两个对称布设的竖向支架(14-1)，两个所述竖向支架(14-1)呈平行布设且二者上部均安装有一个供所述平移支架前后移动的第二平移轨道(14-2)，两个所述第二平移轨道(14-2)均呈水平布设且二者均布设在同一水平面上，两个所述第二平移轨道(14-2)呈平行布设；所述平移支架为门式支架且其包括上横梁(14-3)和两个分别支撑于上横梁(14-3)左右两端下方的第一竖向立柱(14-4)，所述上横梁(14-3)呈水平布设，两个所述第一竖向立柱(14-4)呈对称布设；两个所述第一竖向立柱(14-4)的底部均安装有一个能沿第二平移轨道(14-2)前后移动的第二滑移座(14-5)，所述第二滑移座(14-5)安装于第二平移轨道(14-2)上；两个所述竖向支架(14-1)的后侧上部均设置有一个带动第二滑移座(14-5)进行前后移动的第二水平移动驱动机构(18)，所述第二水平移动驱动机构(18)位于第二滑移座(14-5)后侧且其与第二滑移座(14-5)进行传动连接；所述提升装置包括一个水平吊装架(14-7)和两个对水平吊装架(14-7)进行上下提升的第二竖向提升架(14-8)，两个所述第二竖向提升架(14-8)的结构均相同且二者呈对称布设；两个所述第二竖向提升架(14-8)分别位于两个所述第一竖向立柱(14-4)内侧且二者的上部分别安装在两个所述第一竖向立柱(14-4)的内侧壁上部，所述水平吊装架(14-7)的左右两侧分别安装在两个所述第二竖向提升架(14-8)左右两侧底部且其位于两个所述第一竖向立柱(14-4)之间；所述夹紧固定机构安装在水平吊装架(14-7)上且其位于水平吊装架(14-7)的正下方；所述夹紧机构包括左右两个分别对气瓶夹具(11)的左右两侧进行水平夹持的夹紧机构(14-9)，两个所述夹紧机构(14-9)的结构相同且二者对称布设在水平吊装架(14-7)的左右两侧下方；两个所述竖向支架(14-1)之间的区域由后向前分为吊装入口区、入口侧倒水烘干区、出口侧倒水烘干区和吊装出口区；所述翻转倒水装置包括两个分别安装在所述入口侧倒水烘干区和所述出口侧倒水烘干区内的翻转倒水机构(17)；所述烘干装置包括两个烘干设备和两个分别伸入至所述入口侧倒水烘干区和所述出口侧倒水烘干区内的烘干管道，两个所述烘干管道分别为伸入至所述入口侧倒水烘干区内的入口侧烘干管道和伸入至所述出口侧倒水烘干区内的出口侧烘干管道，两个所述烘干设备分别为与所述入口侧烘干管道连接的入口侧烘干设备和与所述出口侧烘干管道连接的出口侧烘干设备；所述运送小车(13)包括能平推入所述吊装入口区或所述吊装出口区内的第二车架(13-1)和多个均安装在第二车架(13-1)底部的行走轮(13-2)，所述吊装入口区和吊装出口区内均留有供运送小车(13)放置的小车放置空间；所述水平放置平台位于第二车架(13-1)上部；所述第二监控装置包括第二主控器(16-3)、对所述平移支架的水平位移进行实时检测的水平位移检测单元(16-4)、对水平吊装架(14-7)的提升高度进行实时检测的高度检测单元(16-5)以及分别与第二主控器(16-3)连接的第二参数设置单元(16-1)和第二显示单元(16-2)，所述水平位移检测单元(16-4)和高度检测单元(16-5)均与第二主控器(16-3)连接；两个所述第二水平移动驱动机构(18)、两个所述第二竖向提升架(14-8)、两个所述夹紧机构(14-9)、两个所述翻转倒水机构(17)和两个所述烘干设备均由第二主控器(16-3)进行控制；所述气密性试验装置包括气密性测试装置和为多个所述被测试气瓶(2)进行供气的第二供气装置，所述气密性测试装置为柜式气密性测试装置(48)或地槽式气密性测试装置(51)；所述柜式气密性测试装置(48)包括测试柜柜体(25)和设置在测试柜柜体(25)内下部的柜内水槽(37)以及设置在测试柜柜体(25)内上部的气瓶安装升降机构和柜式气密性测试控制器(33)，所述测试柜柜体(25)的顶壁上设置有柜顶监控摄像头(38)，所述气瓶安装升降机构包括水平设置的气瓶安装杆(26)和带动气瓶安装杆(26)进行升降的安装杆升降驱动机构，所述气瓶安装杆(26)上安装有多个用于连接被测试气瓶(2)上所装瓶阀的第一快速接头(29)；所述柜式气密性测试控制器(33)和柜顶监控摄像头(38)均与第三主控器(40)连接，所述第三主控器(40)与第三显示单元连接；所述第一快速接头(29)与所述第二供气装置连接；所述地槽式气密性测试装置(51)包括开挖成型的地下水槽(52)、支立在地下水槽(52)上方的竖向支撑架(53)和安装在竖向支撑架(53)上的控制盒(56)和对多个被测试气瓶(20)同步进行吊装的气瓶吊装架，所述气瓶吊装架的数量为两个且二者均安装在竖向支撑架(53)上；所述地下水槽(52)内侧底部装有多个水下监控摄像头(54)，所述地下水槽(52)上方装有多个上部监控摄像头(55)，多个所述水下监控摄像头(54)和多个所述上部监控摄像头(55)均与第三主控器(40)相接；所述竖向支撑架(53)包括矩形框架(53-1)和四个分别支撑于矩形框架(53-1)四个顶角下方的第二竖向立柱(53-2)，所述矩形框架(53-1)呈水平布设且其位于地下水槽(52)正上方；两个所述气瓶吊装架的结构相同且二者分别安装在矩形框架(53-1)的左右两侧下方；每个所述气瓶吊装架均包括一个气瓶安装架(57)和一个在竖直方向上对气瓶安装架(57)进行上下提升的竖向提升架(58)，所述气瓶安装架(57)呈水平布设且其安装在竖向提升架(58)底部，所述竖向提升架(58)上部安装在矩形框架(53-1)上；所述气瓶安装架(57)包括水平支架(57-1)和多个分别用于连接多个所述被测试气瓶(2)上所装瓶阀的第二快速接头(57-2)，多个所述快速接头(57-2)均位于同一水平面上且其均安装在水平支架(57-1)底部，多个所述被测试气瓶(2)均吊装于气瓶安装架(57)下方且其上所装瓶阀分别安装在多个所述第二快速接头(57-2)上；所述第二快速接头(57-2)与所述第二供气装置连接。2.按照权利要求1所述的一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：每个所述上压盖(1-10)上均装有排气管(1-21)，所述排气管(1-21)上装有排气开关(1-22)；每个所述第二排水管(1-18)上均装有一个第五控制阀(1-19)；所述供水装置分别通过多个注水管与多个所述水套(1-11)的下开口连接，每个所述注水管上均装有一个第六控制阀(1-20)；所述第五控制阀(1-19)和第六控制阀(1-20)均由第一主控器(7-1)进行控制且其均与第一主控器(7-1)连接；所述加压装置还包括水枪和与所述供水装置的供水口连接的蓄能器(6-12)，所述主加压管(6-1)的进口与蓄能器(6-12)的出口连接；多个所述注水管的进口均通过第二连接管与所述水枪的出水口连接，所述水枪的进水口与蓄能器(6-12)的出口连接。3.按照权利要求1或2所述的一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：所述测试小车(3)包括第一车架(3-3)、多个分别供多个所述被测试气瓶(2)放置的气瓶放置架(3-2)、安装在第一车架(3-3)内侧中上部的第一水平托板(3-4)和多个均安装在所述第一车架底部的第一行走轮(3-1)，所述第一车架(3-3)呈水平布设；所述气瓶放置架(3-2)的数量与水套(1-11)的数量相同，多个所述气瓶放置架(3-2)的结构均相同且其均布设于同一水平面上；多个所述气瓶放置架(3-2)的布设位置分别与多个所述水套(1-11)的布设位置一一对应；每个所述气瓶放置架(3-2)均包括一个上限位板(3-21)、一个位于上限位板(3-21)正下方的下限位板(3-26)和多个分别支撑于上限位板(3-21)与下限位板(3-26)之间的支撑杆(3-22)，所述上限位板(3-21)和下限位板(3-26)均呈水平布设且二者的中部均开有一个供被测试气瓶(2)放置的圆形通孔，每个所述支撑杆(3-22)的上端均固定在上限位板(3-21)上且其下端均固定在第一水平托板(3-4)上，所述上限位板(3-21)、下限位板(3-26)和第一水平托板(3-4)上均开有多个供支撑杆(3-22)安装的安装孔。4.按照权利要求1或2所述的一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：多个所述竖向连接管(1-6)分两列进行布设，每列所述竖向连接管(1-6)均包括多个由前至后布设的竖向连接管(1-6)，两列所述竖向连接管(1-6)呈左右对称布设；所述安装座(1-5)包括上部支座(1-51)和两个分别安装在上部支座(1-51)左右两侧下方的下压座(1-52)，两个所述下压座(1-52)分别布设于两列所述竖向连接管(1-6)的正上方；每个所述竖向连接管(1-6)上均同轴套装有一个对上压盖(1-10)进行下压的下压套管(1-15)，所述下压套管(1-15)位于下压座(1-52)下方，所述下压套管(1-15)的上端安装在下压座(1-52)上且其下端与上压盖(1-10)连接；所述压紧驱动机构的数量为两个，两个所述压紧驱动机构分别安装在两个所述下压座(1-52)上。5.按照权利要求4所述的一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：所述压紧驱动机构为第二气缸(1-14)，两个所述第二气缸(1-14)均呈竖直向布设且二者均布设在同一竖直面上；两个所述第二气缸(1-14)的上部均安装在上部支座(1-51)上且二者的下端分别与两个所述下压座(1-52)连接；所述第一水平移动驱动机构为第一气缸(1-13)，所述第一气缸(1-13)呈水平布设且两个所述第一气缸(1-13)均布设在同一水平面上；两个所述第一竖向提升架(1-3)均为第三气缸(1-24)，两个所述第三气缸(1-24)均呈竖直向布设且二者均布设在同一竖直面上；所述加压装置还包括与供气管(6-6)连接的第三连接管(6-23)和三个分别与第三连接管(6-23)的出口连接的分支管(6-24)，三个所述分支管(6-24)的出口分别与三个电磁换向阀(6-25)的进口连接；三个所述分支管(6-24)分别为第一分支管、第二分支管和第三分支管，三个所述电磁换向阀(6-25)均为气动电磁换向阀且三者分别为与所述第一分支管、第二分支管和第三分支管连接的第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，所述第一电磁换向阀的两个工作口分别与两个所述第一气缸(1-13)连接，所述第二电磁换向阀的两个工作口分别与两个所述第二气缸(1-14)连接，所述第三电磁换向阀的两个工作口分别与两个所述第三气缸(1-24)连接。6.按照权利要求1或2所述的一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：所述运送小车(13)还包括上托板(13-3)和位于上托板(13-3)正下方的下托板(13-4)，所述上托板(13-3)和下托板(13-4)均呈水平布设；所述上托板(13-3)位于第二车架(13-1)上部且其为所述水平放置平台，所述上托板(13-3)上开有多个分别供气瓶夹具(11)上所夹持的多个所述被测试气瓶(2)放置的圆形通孔；所述下托板(13-4)位于第二车架(13-1)的内侧中上部；所述上托板(13-3)底部设置有多个分别对气瓶夹具(11)上所夹持的多个所述被测试气瓶(2)进行限位的上限位套筒(13-5)，多个所述上限位套筒(13-5)的结构和尺寸均相同且其分别布设在多个所述圆形通孔的正下方；所述下托板(13-4)上部设置有多个分别对气瓶夹具(11)上所夹持的多个所述被测试气瓶(2)进行限位的下限位套筒(13-6)，多个所述下限位套筒(13-6)分别布设在多个所述上限位套筒(13-5)的正下方；多个所述上限位套筒(13-5)和多个所述下限位套筒(13-6)均呈竖直向布设。7.按照权利要求1或2所述的一种碳纤维气瓶检测线，其特征在于：两个所述翻转倒水机构(17)的结构相同；每个所述翻转倒水机构(17)均包括一个呈水平布设的翻转轴(17-2)、对翻转轴(17-2)进...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴润有，梁桂海，谷怀栋，李振国，宏岩，刘小齐，张中垚，陈汉，马建东，
申请(专利权)人：长庆石油勘探局技术监测中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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