一种缠绕式蓄能器的检测方法
技术领域
本发明涉及一种蓄能器的检测检验方法；特别是涉及一种新型缠绕式蓄能器的检测方法。
背景技术
液压系统具有轻便、灵活等优点，广泛应用于工业领域，是智能化、自动化系统的重要组成部分，国外超过95%的工程机械及自动化设备均采用了液压传动系统。蓄能器是液压传动系统的能量储蓄装置。它可将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能量形式释放出来重新补供给系统。蓄能器的此种功能使得其在保证液压系统正常运行、改善液压系统动态品质、保持系统工作稳定性、延长系统工作寿命、降低系统噪声等方面都具有重要意义。
蓄能器类型多样、功用复杂，不同的液压系统对蓄能器功用要求不同。在实际使用中，蓄能器的主要功能包括存储能量、吸收液压冲击、消除脉动和回收能量等。
目前，国内的蓄能器生产企业已逐渐开展了复合材料缠绕式蓄能器的研制，但由于无标准可以参照和依据，在研制过程中仍然处于摸索阶段。目前，我国缠绕式蓄能器的产能仍然较低，主要的供货方多为高校或科研院所，仅针对客户需求提供极小量的定制产品，市场份额主要为外资企业所占领。缠绕式蓄能器作为一种新兴产品，现阶段关于其安全评价领域的相关研究尚不够深入和完善，对于缠绕式蓄能器安全性能评价的相关文献较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种对缠绕式蓄能器性能检测方法。
本发明所采用的技术方案是，一种缠绕式蓄能器的检测方法，包括下述步骤：
A．测量蓄能器壳体内部的应力应变数据；
B．检测数据传输至显示终端。
所述步骤A测量壳体内部的应力应变数据包括：
a．将应力应变传感器埋入蓄能器外壳的金属内胆与缠绕层之间；
b．对应力应变传感器存活状态进行检测；
c．向蓄能器壳体中打压，从0~70MPa，记录传感器读数；
d．泄压至10MPa记录传感器读数，最后泄压至0Mpa记录传感器读数；
所述步骤B应力应变传感器经过处理器将光学数据转换为数字数据进行显示。
所述应力应变传感器的基准位置（X轴）与钢瓶轴向平行对齐后用碳纤维缠绕固定在气瓶表面。
所述应力应变传感器为6组，其中3组应力应变传感器固定在蓄能器壳体中部，另3组应力应变传感器固定在蓄能器壳体的肩部，均匀分布在蓄能器壳体周向120度位置。
所述步骤C每5MPa暂停进行一次传感器读数记录，直至70MPa时稳压3分钟。
本发明的有益效果是，通过对蓄能器壳体内部的应力应变数据的获得，进而得到相应的检测结果，该检测结果对缠绕式蓄能器的结构设计和生产制造工艺进行优化和完善，促进国内蓄能器生产企业的技术提升，同时提供缠绕式蓄能器的安全评价方法，保障其在使用过程中的可靠性。
附图说明
图1是本发明蓄能器上安装应力应变传感器的位置示意图；
图2是本发明蓄能器上安装应力应变传感器的位置侧视图；
图3是本发明蓄能器光纤光栅安装结构示意图。
图中：
1. 应力应变传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明缠绕式蓄能器的检测方法作进一步详细说明：
如图1至图3所示，本发明一种缠绕式蓄能器的检测方法，包括下述步骤：
A．测量蓄能器壳体内部的应力应变数据；测量壳体内部的应力应变数据包括：
a．将光纤光栅应力应变传感器1埋入蓄能器外壳的金属内胆与缠绕层之间；应力应变传感器的基准位置（X轴）与钢瓶轴向平行对齐后用碳纤维缠绕固定在气瓶表面，将光纤导出管沿钢瓶轴向引出到紧固缠绕区外；应力应变传感器中布设6组监测点，其中3组应力应变传感器固定在蓄能器壳体中部（距离壳体边缘27cm），另3组应力应变传感器固定在蓄能器壳体的肩部（距离壳体边缘11cm），均匀分布在蓄能器壳体周向120度位置。
b．对应力应变传感器存活状态进行检测；
c．高压泵向蓄能器壳体中打压，从0~70MPa，记录传感器读数；每5MPa暂停进行一次传感器读数记录，直至70MPa时稳压3分钟；
d．泄压至10MPa记录传感器读数，最后泄压至0Mpa记录传感器读数。
B．应力应变传感器1经过处理器将光学数据转换为数字数据进行显示。
传感器安装在气瓶碳纤维缠绕过程中进行。传感器安装过程根据如下步骤进行：
1.在安装传感器时，钢瓶需停止转动缠绕；
2.将传感器的基准位置（X轴）与钢瓶轴向平行对齐后固定在气瓶表面，在将光纤导出管沿钢瓶轴向引出到紧固缠绕区外；
3.缓慢启动钢瓶缠绕，将传感器用碳纤维缠绕固定；
4.将导出的光纤尾纤接入测试系统对传感器存活状态进行检测；
5.检测完成后将传感器穿出的尾纤整理绑扎在毛细钢管上；
6.继续缠绕碳纤维，将位于瓶体部分的尾纤保护管全部缠绕固定；
7.以此步骤继续安装其余传感器。
基于有限元仿真的缠绕式蓄能器结构和工艺研究及优化方法的技术路线。通过对埋入传感器的蓄能器样品进行自紧工艺、疲劳测试和爆破试验等力学试验，得到真实的实验数据，并与有限元模型进行对比验证，进而得到准确的有限元模型，可通过理论计算得到特定结构和工艺参数下缠绕式蓄能器的安全性能。同时，引入网格搜索、粒子群等优化算法，在约束条件下对蓄能器的结构设计和工艺参数进行优化，形成完善的缠绕式蓄能器结构设计方法和制造工艺。
