专利名称：一种钢管弯曲变形试验加载系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢管弯曲变形试验加载系统。
背景技术：
在天然气输送管弯曲变形试验中，试验管大多属于高钢级且直径/壁厚比较大，试验时同时承受内压和弯曲负荷，载荷都比较大。试验管内压及弯曲加载的复合加载方式有一定的难度，但天然气输送管在弯曲载荷下的抵抗变形能力和应变强化能力是管线设计的重要依据，同时也是管线安全运行的可靠依据，所以天然气输送管在模拟实际服役载荷下的性能试验越来越得到人们的重视。精准、稳定、可靠的弯曲加载装置成为研究的方向及重点。目前国际上具有类似试验能力的机构有英国焊接研究所TWI，加拿大C-FER公司等研究机构。其中TWI的整管弯曲试验系统采用了四点弯曲的设备构造，通过两个支撑点对钢管施加弯矩；而加拿大C-FER则是在一台大型立式拉伸机的基础上，加装力臂对钢管施加弯矩(图lb)。前者具有载荷大，试验能力强的优点，但是四点弯曲的试验形式容易引起钢管的局部变形。后者的虽然不存在局部变形的问题，但是由于试验设备受到大型拉伸机的空间限制，试验管过短，难以施加足够的弯矩，并且往往要附带有很强的轴向压缩载荷。他们都不能获得理想的弯曲变形试验条件。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种钢管弯曲变形试验加载系统，通过采用卧式设备结构，解决设备试验能力的问题。使用双力臂加载，并且力臂足够长，可以获得充分的弯曲载荷。操作方便、安全可靠的试验管机械加载装置，且适用于不同直径、壁厚的高压、高钢级天然气输送管。本实用新型所述的钢管弯曲变形试验加载系统是由油缸装置、球面连接装置、连接轴、自润滑轴承、滑动轴承座、前基础支撑、固定侧力臂、试验管、过渡环、连接法兰、移动侧力臂、连接轴、轴承、固定轴承座、后基础支撑、调整节、中基础支撑、承力梁构成；固定侧力臂通过连接轴、轴承与固定轴承座连结；固定轴承座与四个H型钢的承力梁连结；承力梁由后基础支撑、中基础支撑水平固定；承力梁上设置有调整节；移动侧力臂的力臂上盖通过4个销轴固定在移动侧力臂上，芯轴通过前基础支撑和力臂上盖与移动侧力臂连接；移动侧力臂通过芯轴与上滑动轴承座、下滑动轴承座连接；在下滑动轴承座上安装有滚轮装置；在油缸推动移动侧力臂移动时，滚轮装置在下两个H型钢面上滚动，上滑动轴承座沿着上两个H型钢的滑动面上滑动，同时下滑动轴承座沿着下两个H型钢的滑动面上滑动；油缸装置通过油缸上支架、下支架固定到前基础支撑上；通过球面连接装置、连接轴、自润滑轴承、滑动轴承座连接到移动侧力臂上；试验管水平放置，两端由连接法兰、过渡环固定在移动侧力臂和固定侧力臂上。[0010]本本实用新型所述的钢管弯曲变形试验加载系统采用四根承力梁承力结构，固定侧力臂和移动侧力臂加载，单油缸驱动，试验管水平放置结构；试验管、固定侧力臂、移动侧力臂、承力梁、油缸装置组成一个封闭的受力结构，油缸装置通过球面连接装置和移动侧力臂连接，固定侧力臂和移动侧力臂采用重载2自由度水平支撑，可以适用不同直径和长度的试验管试验时力臂装置的平稳、自由移动，且摩擦阻力较小。通过变化调整节的个数和变化过渡环的长度，实现不同长度试验管的试验工作。使用不同的连接法兰可进行不同直径试验管的试验。本系统可方便进行不同直径和长度的试验管进行试验，而且，加载过程精确、可靠、稳定。试验设备的安装、使用、维修均达到简洁，方便。I.本钢管弯曲变形试验系统弯曲加载系统加载采用液压系统作为动力源，载荷施加平稳，且载荷具有全程不分档的特点。液压系统控制加载精度高，易于控制。2.试验管和弯曲加载框架组成一个封闭的受力结构，受力系统结构布局合理，受力均衡。 3.通过选择不同尺寸的连接法兰，及变化调整节个数和不同长度的过渡环方便实现不同直径、不同长度的试验管试验。4.本弯曲加载系统可靠、简洁的机械结构设计使试验系统设备的安装、使用及维修均达到较高的方便程度。
图I钢管弯曲变形试验加载系统示意图。其中1油缸装置、2球面连接装置、3连接轴、4自润滑轴承、5滑动轴承座、6前基础支撑、7固定侧力臂、8试验管、9过渡环、10连接法兰、11移动侧力臂、12连接轴、13轴承、14固定轴承座、15后基础支撑、16调整节、17中基础支撑、18承力梁。
具体实施方式
本实用新型所述的钢管弯曲变形试验加载系统是由油缸装置I、球面连接装置2、连接轴3、自润滑轴承4、滑动轴承座5、前基础支撑6、固定侧力臂11、试验管8、过渡环9、连接法兰10、移动侧力臂7、连接轴12、轴承13、固定轴承座14、后基础支撑15、调整节16、中基础支撑17、承力梁18 ；固定侧力臂11通过连接轴12、轴承13与固定轴承座14连结；固定轴承座14与四个H型钢的承力梁18连结；承力梁18由后基础支撑15、中基础支撑17水平固定；承力梁18上设置有调整节16 ；移动侧力臂的力臂上盖通过4个销轴固定在移动侧力臂7上，芯轴通过前基础支撑6和力臂上盖与移动侧力臂连接；移动侧力臂通过芯轴与上滑动轴承座、下滑动轴承座5连接；在下滑动轴承座上安装有滚轮装置；在油缸推动移动侧力臂移动时，滚轮装置在下两个H型钢面上滚动，上滑动轴承座沿着上两个H型钢的滑动面上滑动，同时下滑动轴承座沿着下两个H型钢的滑动面上滑动；油缸I通过油缸上支架、下支架固定到前基础支撑6上；通过球面连接装置2、连接轴3、自润滑轴承4、滑动轴承座5连接到移动侧力臂上；[0022]试验管8水平放置，两端由连接法兰10、过渡环9固定在 移动侧力臂和固定侧力臂上。
权利要求1. 一种钢管弯曲变形试验加载系统，由油缸装置、球面连接装置、连接轴、自润滑轴承、滑动轴承座、前基础支撑、固定侧力臂、试验管、过渡环、连接法兰、移动侧力臂、连接轴、轴承、固定轴承座、后基础支撑、调整节、中基础支撑、承力梁构成；其特征在于 固定侧力臂通过连接轴、轴承与固定轴承座连结；固定轴承座与四个H型钢的承力梁连结；承力梁由后基础支撑、中基础支撑水平固定；承力梁上设置有调整节； 移动侧力臂的力臂上盖通过4个销轴固定在移动侧力臂上，芯轴通过前基础支撑和力臂上盖与移动侧力臂连接；移动侧力臂通过芯轴与上滑动轴承座、下滑动轴承座连接；在下滑动轴承座上安装有滚轮装置；在油缸推动移动侧力臂移动时，滚轮装置在下两个H型钢面上滚动，上滑动轴承座沿着上两个H型钢的滑动面上滑动，同时下滑动轴承座沿着下两个H型钢的滑动面上滑动； 油缸装置通过油缸上支架、下支架固定到前基础支撑上；通过球面连接装置、连接轴、自润滑轴承、滑动轴承座连接到移动侧力臂上； 试验管水平放置，两端由连接法兰、过渡环固定在移动侧力臂和固定侧力臂上。
专利摘要本实用新型涉及一种钢管弯曲变形试验加载系统；固定侧力臂通过固定轴承座与四个H型钢的承力梁连结；承力梁上设置有调整节；移动侧力臂通过芯轴与上滑动轴承座、下滑动轴承座连接；在下滑动轴承座上安装有滚轮装置；在油缸推动移动侧力臂移动时，滚轮装置在下两个H型钢面上滚动，上滑动轴承座沿着上两个H型钢的滑动面上滑动，同时下滑动轴承座沿着下两个H型钢的滑动面上滑动；油缸装置连接到移动侧力臂上；试验管水平放置，两端由连接法兰、过渡环固定在移动侧力臂和固定侧力臂上；本系统方便进行不同直径和长度的试验管进行试验，加载过程精确、可靠、稳定，试验设备的安装、使用、维修均达到简洁，方便。
文档编号G01N3/02GK202383011SQ20112055713
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者冯耀荣, 吉玲康, 宫少涛, 左水利, 李彦峰, 杨勇鸣, 邹海萍, 陈宏远, 黄呈帅 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所, 中国重型机械研究院有限公司
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