專利名稱：一種鋼管彎曲變形試驗加載系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼管彎曲變形試驗加載系統。
背景技術：
在天然氣輸送管彎曲變形試驗中，試驗管大多屬于高鋼級且直徑/壁厚比較大，試驗時同時承受內壓和彎曲負荷，載荷都比較大。試驗管內壓及彎曲加載的復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變強化能力是管線設計的重要依據，同時也是管線安全運行的可靠依據，所以天然氣輸送管在模擬實際服役載荷下的性能試驗越來越得到人們的重視。精準、穩定、可靠的彎曲加載裝置成為研究的方向及重點。目前國際上具有類似試驗能力的機構有英國焊接研究所TWI，加拿大C-FER公司等研究機構。其中TWI的整管彎曲試驗系統采用了四點彎曲的設備構造，通過兩個支撐點對鋼管施加彎矩；而加拿大C-FER則是在一臺大型立式拉伸機的基礎上，加裝力臂對鋼管施加彎矩(圖lb)。前者具有載荷大，試驗能力強的優點，但是四點彎曲的試驗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題，但是由于試驗設備受到大型拉伸機的空間限制，試驗管過短，難以施加足夠的彎矩，并且往往要附帶有很強的軸向壓縮載荷。他們都不能獲得理想的彎曲變形試驗條件。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種鋼管彎曲變形試驗加載系統，通過采用臥式設備結構，解決設備試驗能力的問題。使用雙力臂加載，并且力臂足夠長，可以獲得充分的彎曲載荷。操作方便、安全可靠的試驗管機械加載裝置，且適用于不同直徑、壁厚的高壓、高鋼級天然氣輸送管。本實用新型所述的鋼管彎曲變形試驗加載系統是由油缸裝置、球面連接裝置、連接軸、自潤滑軸承、滑動軸承座、前基礎支撐、固定側力臂、試驗管、過渡環、連接法蘭、移動側力臂、連接軸、軸承、固定軸承座、后基礎支撐、調整節、中基礎支撐、承力梁構成；固定側力臂通過連接軸、軸承與固定軸承座連結；固定軸承座與四個H型鋼的承力梁連結；承力梁由后基礎支撐、中基礎支撐水平固定；承力梁上設置有調整節；移動側力臂的力臂上蓋通過4個銷軸固定在移動側力臂上，芯軸通過前基礎支撐和力臂上蓋與移動側力臂連接；移動側力臂通過芯軸與上滑動軸承座、下滑動軸承座連接；在下滑動軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動移動側力臂移動時，滾輪裝置在下兩個H型鋼面上滾動，上滑動軸承座沿著上兩個H型鋼的滑動面上滑動，同時下滑動軸承座沿著下兩個H型鋼的滑動面上滑動；油缸裝置通過油缸上支架、下支架固定到前基礎支撐上；通過球面連接裝置、連接軸、自潤滑軸承、滑動軸承座連接到移動側力臂上；試驗管水平放置，兩端由連接法蘭、過渡環固定在移動側力臂和固定側力臂上。[0010]本本實用新型所述的鋼管彎曲變形試驗加載系統采用四根承力梁承力結構，固定側力臂和移動側力臂加載，單油缸驅動，試驗管水平放置結構；試驗管、固定側力臂、移動側力臂、承力梁、油缸裝置組成一個封閉的受力結構，油缸裝置通過球面連接裝置和移動側力臂連接，固定側力臂和移動側力臂采用重載2自由度水平支撐，可以適用不同直徑和長度的試驗管試驗時力臂裝置的平穩、自由移動，且摩擦阻力較小。通過變化調整節的個數和變化過渡環的長度，實現不同長度試驗管的試驗工作。使用不同的連接法蘭可進行不同直徑試驗管的試驗。本系統可方便進行不同直徑和長度的試驗管進行試驗，而且，加載過程精確、可靠、穩定。試驗設備的安裝、使用、維修均達到簡潔，方便。I.本鋼管彎曲變形試驗系統彎曲加載系統加載采用液壓系統作為動力源，載荷施加平穩，且載荷具有全程不分檔的特點。液壓系統控制加載精度高，易于控制。2.試驗管和彎曲加載框架組成一個封閉的受力結構，受力系統結構布局合理，受力均衡。 3.通過選擇不同尺寸的連接法蘭，及變化調整節個數和不同長度的過渡環方便實現不同直徑、不同長度的試驗管試驗。4.本彎曲加載系統可靠、簡潔的機械結構設計使試驗系統設備的安裝、使用及維修均達到較高的方便程度。
圖I鋼管彎曲變形試驗加載系統示意圖。其中1油缸裝置、2球面連接裝置、3連接軸、4自潤滑軸承、5滑動軸承座、6前基礎支撐、7固定側力臂、8試驗管、9過渡環、10連接法蘭、11移動側力臂、12連接軸、13軸承、14固定軸承座、15后基礎支撐、16調整節、17中基礎支撐、18承力梁。
具體實施方式
本實用新型所述的鋼管彎曲變形試驗加載系統是由油缸裝置I、球面連接裝置2、連接軸3、自潤滑軸承4、滑動軸承座5、前基礎支撐6、固定側力臂11、試驗管8、過渡環9、連接法蘭10、移動側力臂7、連接軸12、軸承13、固定軸承座14、后基礎支撐15、調整節16、中基礎支撐17、承力梁18 ；固定側力臂11通過連接軸12、軸承13與固定軸承座14連結；固定軸承座14與四個H型鋼的承力梁18連結；承力梁18由后基礎支撐15、中基礎支撐17水平固定；承力梁18上設置有調整節16 ；移動側力臂的力臂上蓋通過4個銷軸固定在移動側力臂7上，芯軸通過前基礎支撐6和力臂上蓋與移動側力臂連接；移動側力臂通過芯軸與上滑動軸承座、下滑動軸承座5連接；在下滑動軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動移動側力臂移動時，滾輪裝置在下兩個H型鋼面上滾動，上滑動軸承座沿著上兩個H型鋼的滑動面上滑動，同時下滑動軸承座沿著下兩個H型鋼的滑動面上滑動；油缸I通過油缸上支架、下支架固定到前基礎支撐6上；通過球面連接裝置2、連接軸3、自潤滑軸承4、滑動軸承座5連接到移動側力臂上；[0022]試驗管8水平放置，兩端由連接法蘭10、過渡環9固定在 移動側力臂和固定側力臂上。
權利要求1. 一種鋼管彎曲變形試驗加載系統，由油缸裝置、球面連接裝置、連接軸、自潤滑軸承、滑動軸承座、前基礎支撐、固定側力臂、試驗管、過渡環、連接法蘭、移動側力臂、連接軸、軸承、固定軸承座、后基礎支撐、調整節、中基礎支撐、承力梁構成；其特征在于 固定側力臂通過連接軸、軸承與固定軸承座連結；固定軸承座與四個H型鋼的承力梁連結；承力梁由后基礎支撐、中基礎支撐水平固定；承力梁上設置有調整節； 移動側力臂的力臂上蓋通過4個銷軸固定在移動側力臂上，芯軸通過前基礎支撐和力臂上蓋與移動側力臂連接；移動側力臂通過芯軸與上滑動軸承座、下滑動軸承座連接；在下滑動軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動移動側力臂移動時，滾輪裝置在下兩個H型鋼面上滾動，上滑動軸承座沿著上兩個H型鋼的滑動面上滑動，同時下滑動軸承座沿著下兩個H型鋼的滑動面上滑動； 油缸裝置通過油缸上支架、下支架固定到前基礎支撐上；通過球面連接裝置、連接軸、自潤滑軸承、滑動軸承座連接到移動側力臂上； 試驗管水平放置，兩端由連接法蘭、過渡環固定在移動側力臂和固定側力臂上。
專利摘要本實用新型涉及一種鋼管彎曲變形試驗加載系統；固定側力臂通過固定軸承座與四個H型鋼的承力梁連結；承力梁上設置有調整節；移動側力臂通過芯軸與上滑動軸承座、下滑動軸承座連接；在下滑動軸承座上安裝有滾輪裝置；在油缸推動移動側力臂移動時，滾輪裝置在下兩個H型鋼面上滾動，上滑動軸承座沿著上兩個H型鋼的滑動面上滑動，同時下滑動軸承座沿著下兩個H型鋼的滑動面上滑動；油缸裝置連接到移動側力臂上；試驗管水平放置，兩端由連接法蘭、過渡環固定在移動側力臂和固定側力臂上；本系統方便進行不同直徑和長度的試驗管進行試驗，加載過程精確、可靠、穩定，試驗設備的安裝、使用、維修均達到簡潔，方便。
文檔編號G01N3/02GK202383011SQ20112055713
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者馮耀榮, 吉玲康, 宮少濤, 左水利, 李彥峰, 楊勇鳴, 鄒海萍, 陳宏遠, 黃呈帥 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣集團公司管材研究所, 中國重型機械研究院有限公司