專利名稱：一種鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在天然氣輸送管彎曲變形試驗(yàn)中，試驗(yàn)管大多屬于高鋼級(jí)且直徑/壁厚比較大，試驗(yàn)時(shí)同時(shí)承受內(nèi)壓和彎曲負(fù)荷，載荷都比較大。試驗(yàn)管內(nèi)壓及彎曲加載的復(fù)合加載方式有一定的難度，但天然氣輸送管在彎曲載荷下的抵抗變形能力和應(yīng)變強(qiáng)化能力是管線設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，同時(shí)也是管線安全運(yùn)行的可靠依據(jù)，所以天然氣輸送管在模擬實(shí)際服役載荷下的性能試驗(yàn)越來(lái)越得到人們的重視。精準(zhǔn)、穩(wěn)定、可靠的彎曲加載裝置成為研究的方向及重點(diǎn)。目前國(guó)際上具有類似試驗(yàn)?zāi)芰Φ臋C(jī)構(gòu)有英國(guó)焊接研究所TWI，加拿大C-FER公司等研究機(jī)構(gòu)。其中TWI的整管彎曲試驗(yàn)系統(tǒng)采用了四點(diǎn)彎曲的設(shè)備構(gòu)造，通過(guò)兩個(gè)支撐點(diǎn)對(duì)鋼管施加彎矩；而加拿大C-FER則是在一臺(tái)大型立式拉伸機(jī)的基礎(chǔ)上，加裝力臂對(duì)鋼管施加彎矩(圖lb)。前者具有載荷大，試驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是四點(diǎn)彎曲的試驗(yàn)形式容易引起鋼管的局部變形。后者的雖然不存在局部變形的問(wèn)題，但是由于試驗(yàn)設(shè)備受到大型拉伸機(jī)的空間限制，試驗(yàn)管過(guò)短，難以施加足夠的彎矩，并且往往要附帶有很強(qiáng)的軸向壓縮載荷。他們都不能獲得理想的彎曲變形試驗(yàn)條件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)，通過(guò)采用臥式設(shè)備結(jié)構(gòu)，解決設(shè)備試驗(yàn)?zāi)芰Φ膯?wèn)題。使用雙力臂加載，并且力臂足夠長(zhǎng)，可以獲得充分的彎曲載荷。操作方便、安全可靠的試驗(yàn)管機(jī)械加載裝置，且適用于不同直徑、壁厚的高壓、高鋼級(jí)天然氣輸送管。本實(shí)用新型所述的鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)是由油缸裝置、球面連接裝置、連接軸、自潤(rùn)滑軸承、滑動(dòng)軸承座、前基礎(chǔ)支撐、固定側(cè)力臂、試驗(yàn)管、過(guò)渡環(huán)、連接法蘭、移動(dòng)側(cè)力臂、連接軸、軸承、固定軸承座、后基礎(chǔ)支撐、調(diào)整節(jié)、中基礎(chǔ)支撐、承力梁構(gòu)成；固定側(cè)力臂通過(guò)連接軸、軸承與固定軸承座連結(jié)；固定軸承座與四個(gè)H型鋼的承力梁連結(jié)；承力梁由后基礎(chǔ)支撐、中基礎(chǔ)支撐水平固定；承力梁上設(shè)置有調(diào)整節(jié)；移動(dòng)側(cè)力臂的力臂上蓋通過(guò)4個(gè)銷軸固定在移動(dòng)側(cè)力臂上，芯軸通過(guò)前基礎(chǔ)支撐和力臂上蓋與移動(dòng)側(cè)力臂連接；移動(dòng)側(cè)力臂通過(guò)芯軸與上滑動(dòng)軸承座、下滑動(dòng)軸承座連接；在下滑動(dòng)軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動(dòng)移動(dòng)側(cè)力臂移動(dòng)時(shí)，滾輪裝置在下兩個(gè)H型鋼面上滾動(dòng)，上滑動(dòng)軸承座沿著上兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)，同時(shí)下滑動(dòng)軸承座沿著下兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)；油缸裝置通過(guò)油缸上支架、下支架固定到前基礎(chǔ)支撐上；通過(guò)球面連接裝置、連接軸、自潤(rùn)滑軸承、滑動(dòng)軸承座連接到移動(dòng)側(cè)力臂上；試驗(yàn)管水平放置，兩端由連接法蘭、過(guò)渡環(huán)固定在移動(dòng)側(cè)力臂和固定側(cè)力臂上。[0010]本本實(shí)用新型所述的鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)采用四根承力梁承力結(jié)構(gòu)，固定側(cè)力臂和移動(dòng)側(cè)力臂加載，單油缸驅(qū)動(dòng)，試驗(yàn)管水平放置結(jié)構(gòu)；試驗(yàn)管、固定側(cè)力臂、移動(dòng)側(cè)力臂、承力梁、油缸裝置組成一個(gè)封閉的受力結(jié)構(gòu)，油缸裝置通過(guò)球面連接裝置和移動(dòng)側(cè)力臂連接，固定側(cè)力臂和移動(dòng)側(cè)力臂采用重載2自由度水平支撐，可以適用不同直徑和長(zhǎng)度的試驗(yàn)管試驗(yàn)時(shí)力臂裝置的平穩(wěn)、自由移動(dòng)，且摩擦阻力較小。通過(guò)變化調(diào)整節(jié)的個(gè)數(shù)和變化過(guò)渡環(huán)的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)不同長(zhǎng)度試驗(yàn)管的試驗(yàn)工作。使用不同的連接法蘭可進(jìn)行不同直徑試驗(yàn)管的試驗(yàn)。本系統(tǒng)可方便進(jìn)行不同直徑和長(zhǎng)度的試驗(yàn)管進(jìn)行試驗(yàn)，而且，加載過(guò)程精確、可靠、穩(wěn)定。試驗(yàn)設(shè)備的安裝、使用、維修均達(dá)到簡(jiǎn)潔，方便。I.本鋼管彎曲變形試驗(yàn)系統(tǒng)彎曲加載系統(tǒng)加載采用液壓系統(tǒng)作為動(dòng)力源，載荷施加平穩(wěn)，且載荷具有全程不分檔的特點(diǎn)。液壓系統(tǒng)控制加載精度高，易于控制。2.試驗(yàn)管和彎曲加載框架組成一個(gè)封閉的受力結(jié)構(gòu)，受力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局合理，受力均衡。 3.通過(guò)選擇不同尺寸的連接法蘭，及變化調(diào)整節(jié)個(gè)數(shù)和不同長(zhǎng)度的過(guò)渡環(huán)方便實(shí)現(xiàn)不同直徑、不同長(zhǎng)度的試驗(yàn)管試驗(yàn)。4.本彎曲加載系統(tǒng)可靠、簡(jiǎn)潔的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備的安裝、使用及維修均達(dá)到較高的方便程度。

圖I鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)示意圖。其中1油缸裝置、2球面連接裝置、3連接軸、4自潤(rùn)滑軸承、5滑動(dòng)軸承座、6前基礎(chǔ)支撐、7固定側(cè)力臂、8試驗(yàn)管、9過(guò)渡環(huán)、10連接法蘭、11移動(dòng)側(cè)力臂、12連接軸、13軸承、14固定軸承座、15后基礎(chǔ)支撐、16調(diào)整節(jié)、17中基礎(chǔ)支撐、18承力梁。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)是由油缸裝置I、球面連接裝置2、連接軸3、自潤(rùn)滑軸承4、滑動(dòng)軸承座5、前基礎(chǔ)支撐6、固定側(cè)力臂11、試驗(yàn)管8、過(guò)渡環(huán)9、連接法蘭10、移動(dòng)側(cè)力臂7、連接軸12、軸承13、固定軸承座14、后基礎(chǔ)支撐15、調(diào)整節(jié)16、中基礎(chǔ)支撐17、承力梁18 ；固定側(cè)力臂11通過(guò)連接軸12、軸承13與固定軸承座14連結(jié)；固定軸承座14與四個(gè)H型鋼的承力梁18連結(jié)；承力梁18由后基礎(chǔ)支撐15、中基礎(chǔ)支撐17水平固定；承力梁18上設(shè)置有調(diào)整節(jié)16 ；移動(dòng)側(cè)力臂的力臂上蓋通過(guò)4個(gè)銷軸固定在移動(dòng)側(cè)力臂7上，芯軸通過(guò)前基礎(chǔ)支撐6和力臂上蓋與移動(dòng)側(cè)力臂連接；移動(dòng)側(cè)力臂通過(guò)芯軸與上滑動(dòng)軸承座、下滑動(dòng)軸承座5連接；在下滑動(dòng)軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動(dòng)移動(dòng)側(cè)力臂移動(dòng)時(shí)，滾輪裝置在下兩個(gè)H型鋼面上滾動(dòng)，上滑動(dòng)軸承座沿著上兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)，同時(shí)下滑動(dòng)軸承座沿著下兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)；油缸I通過(guò)油缸上支架、下支架固定到前基礎(chǔ)支撐6上；通過(guò)球面連接裝置2、連接軸3、自潤(rùn)滑軸承4、滑動(dòng)軸承座5連接到移動(dòng)側(cè)力臂上；[0022]試驗(yàn)管8水平放置，兩端由連接法蘭10、過(guò)渡環(huán)9固定在 移動(dòng)側(cè)力臂和固定側(cè)力臂上。
權(quán)利要求1. 一種鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)，由油缸裝置、球面連接裝置、連接軸、自潤(rùn)滑軸承、滑動(dòng)軸承座、前基礎(chǔ)支撐、固定側(cè)力臂、試驗(yàn)管、過(guò)渡環(huán)、連接法蘭、移動(dòng)側(cè)力臂、連接軸、軸承、固定軸承座、后基礎(chǔ)支撐、調(diào)整節(jié)、中基礎(chǔ)支撐、承力梁構(gòu)成；其特征在于 固定側(cè)力臂通過(guò)連接軸、軸承與固定軸承座連結(jié)；固定軸承座與四個(gè)H型鋼的承力梁連結(jié)；承力梁由后基礎(chǔ)支撐、中基礎(chǔ)支撐水平固定；承力梁上設(shè)置有調(diào)整節(jié)； 移動(dòng)側(cè)力臂的力臂上蓋通過(guò)4個(gè)銷軸固定在移動(dòng)側(cè)力臂上，芯軸通過(guò)前基礎(chǔ)支撐和力臂上蓋與移動(dòng)側(cè)力臂連接；移動(dòng)側(cè)力臂通過(guò)芯軸與上滑動(dòng)軸承座、下滑動(dòng)軸承座連接；在下滑動(dòng)軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動(dòng)移動(dòng)側(cè)力臂移動(dòng)時(shí)，滾輪裝置在下兩個(gè)H型鋼面上滾動(dòng)，上滑動(dòng)軸承座沿著上兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)，同時(shí)下滑動(dòng)軸承座沿著下兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)； 油缸裝置通過(guò)油缸上支架、下支架固定到前基礎(chǔ)支撐上；通過(guò)球面連接裝置、連接軸、自潤(rùn)滑軸承、滑動(dòng)軸承座連接到移動(dòng)側(cè)力臂上； 試驗(yàn)管水平放置，兩端由連接法蘭、過(guò)渡環(huán)固定在移動(dòng)側(cè)力臂和固定側(cè)力臂上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋼管彎曲變形試驗(yàn)加載系統(tǒng)；固定側(cè)力臂通過(guò)固定軸承座與四個(gè)H型鋼的承力梁連結(jié)；承力梁上設(shè)置有調(diào)整節(jié)；移動(dòng)側(cè)力臂通過(guò)芯軸與上滑動(dòng)軸承座、下滑動(dòng)軸承座連接；在下滑動(dòng)軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動(dòng)移動(dòng)側(cè)力臂移動(dòng)時(shí)，滾輪裝置在下兩個(gè)H型鋼面上滾動(dòng)，上滑動(dòng)軸承座沿著上兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)，同時(shí)下滑動(dòng)軸承座沿著下兩個(gè)H型鋼的滑動(dòng)面上滑動(dòng)；油缸裝置連接到移動(dòng)側(cè)力臂上；試驗(yàn)管水平放置，兩端由連接法蘭、過(guò)渡環(huán)固定在移動(dòng)側(cè)力臂和固定側(cè)力臂上；本系統(tǒng)方便進(jìn)行不同直徑和長(zhǎng)度的試驗(yàn)管進(jìn)行試驗(yàn)，加載過(guò)程精確、可靠、穩(wěn)定，試驗(yàn)設(shè)備的安裝、使用、維修均達(dá)到簡(jiǎn)潔，方便。
文檔編號(hào)G01N3/02GK202383011SQ20112055713
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者馮耀榮, 吉玲康, 宮少濤, 左水利, 李彥峰, 楊勇鳴, 鄒海萍, 陳宏遠(yuǎn), 黃呈帥 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所, 中國(guó)重型機(jī)械研究院有限公司