一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，所述电火花取样器包括弧形导轨、弧度调节片、插销、紧固链条、滑动块、切削液储槽、电极固定支座和石墨细杆电极，两片弧度调节片对称设于弧形导轨的左右两端，通过插销与弧形导轨两端相连接；紧固链条与弧度调节片远离弧形导轨一端的两个小孔相连；滑动块与弧形导轨相连接；电极固定支座与滑动块的上部连接；电极固定支座远离滑动块的一端左右两侧对称设有小孔，石墨细杆电极通过小孔与电极固定支座相连接；切削液储槽与石墨细杆电极位于弧形导轨的同侧，与弧形导轨紧邻。本发明专利技术的取样器可以在不同直径管道上具体位置精确取得近乎无损的少量材料，用于进一步制备小冲杆试验试样。

An EDM Sampler for Small Samples on the Outer Wall of Oil and Gas Pipeline in Service

The invention discloses an electric spark cutting sampler for small samples on the outer wall of oil and gas pipelines in service. The electric spark sampler comprises an arc guide rail, an arc adjusting plate, a bolt, a fastening chain, a sliding block, a cutting fluid storage tank, an electrode fixing support and a graphite rod electrode. The two arc adjusting plates are symmetrically arranged at the left and right ends of the arc guide rail, and are arranged at both ends of the arc guide rail through a pin and an arc guide rail. Connecting; The fastening chain is connected with two small holes far from one end of the arc guide; The sliding block is connected with the arc guide; The fixed support of the electrode is connected with the upper part of the sliding block; The left and right sides of the fixed support of the electrode are symmetrically provided with small holes, and the graphite rod electrode is connected with the fixed support of the electrode through the small holes; The cutting fluid storage tank is connected with the graphite rod electrode. It is located on the same side of the arc guide and is close to the arc guide. The sampler of the present invention can accurately obtain a small amount of near-nondestructive material at specific positions of pipes with different diameters for further preparation of small punch test samples.

【技术实现步骤摘要】
一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器
本专利技术属于石油化工
，特别涉及一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器。
技术介绍
应用于小冲杆试验方法的试样通常为直径约10mm，厚度0.5mm左右的薄圆片，相较于传统力学试验标准件，小冲杆试验所需实验材料少，对被检测的设备伤害也较微小，但是却能够得到材料的多种力学性能，例如屈服极限、抗拉极限与断裂韧性等。由于小冲杆试验具备对检验设备近乎无损的特性，近年来该试验方法逐步扩展应用到多种工业领域，尤其在石油化工行业中油气管道以及储运设备的力学性能劣化评估与剩余寿命预测中能够发挥重要的作用。例如，对于石油化工行业中的常见的常温常压设备——西气东输管道和输油管道等，需要定期检测材料性能的劣化程度以保证设备的安全性和结构完整性，如何在伤害最小的前提下，在待检测设备上取得材料用于制备小冲杆试样就成为了一个亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，采用本专利技术的取样器，可以在不同直径管道上具体位置精确取得近乎无损的少量材料。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，所述电火花取样器包括弧形导轨、弧度调节片、插销、紧固链条、滑动块、切削液储槽、电极固定支座和石墨细杆电极，所述两片弧度调节片对称设于弧形导轨的左右两端，通过插销与弧形导轨两端相连接；所述紧固链条与弧度调节片远离弧形导轨一端的两个小孔相连；所述滑动块与弧形导轨相连接；所述电极固定支座与滑动块的上部可拆卸连接；所述电极固定支座远离滑动块的一端左右两侧对称设有小孔，石墨细杆电极通过小孔与电极固定支座相连接；切削液储槽与石墨细杆电极位于弧形导轨的同侧，与弧形导轨紧邻。进一步的改进在于，所述弧形导轨的内半径为508mm,外半径为568mm，弧度为60度，宽度为200mm，两端为直径为60mm的半圆形，在两端半圆形的圆心处各有一直径为25mm，深度为200mm的圆孔；弧形导轨前侧中心位置设有一贯穿前后侧的弧形键槽形状通孔，所述弧形键槽形状通孔的内半径为528mm，外半径为548mm，左右两侧半圆形弧的直径为20mm，两个半圆形弧圆心水平距离为460mm；弧形导轨前侧标有刻度，便于确定滑动块位置。进一步的改进在于，所述弧度调节片由前后两片弧形挡板和中间的连接杆组成，所述弧形挡板内半径为508mm，外半径为568mm，弧度为30度，厚度为20mm，弧形挡板左右两端为直径为60mm的半圆形，半圆形圆心处有一直径为25mm的圆孔；所述连接杆的长度为60mm，宽度为60mm，厚度为200mm，左右两端均设有直径为60mm的弧形凹陷，且右侧弧形凹陷的圆心与弧形挡板右侧半圆形的圆心重合；连接杆四条棱上均设有半径为10mm的倒角。进一步的改进在于，所述滑动块由上滑动块和下滑动片组成，所述上滑动块与下滑动片通过螺栓连接，滑动块通过将下滑动片固定于弧形键槽形通孔内与弧形导轨相连接；所述下滑动片为弧形片，上滑动块由弧形片和一长方体块组成。进一步的改进在于，所述下滑动片的内半径为528mm，外半径为548mm，弧度为30度，宽度为260mm，两端为直径为20mm的半圆形，下滑动片四角各有一直径为6mm的内螺纹孔；弧形片的内半径为568mm,外半径为588mm,弧度为30度,宽度为260mm，两端直径为20mm的半圆形，四角各有一直径为6mm、与下滑动片内螺纹孔相对应的内螺纹沉孔，上滑动块与下滑动片由四个直径为6mm的螺栓连接；下滑动片与弧形片的前侧中央位置均刻有刻度指示槽；长方体块位于弧形片的顶部中央位置，长方体块的长度为200mm，宽度为200mm，高度为10mm，左右两侧距顶部45mm处各有两个相距50mm直径为10mm的内螺纹孔与凹槽相通；长方体块前侧设有一贯穿前后的“凸”形凹槽，凹槽对称轴与长方体块前侧对称轴重合，且凹槽顶部与长方体块顶部重合，凹槽顶部宽度为120mm，底部宽度为150mm，上半部分高度为30mm，下半部分高度为30mm；长方体块顶部刻有刻度。进一步的改进在于，所述电极固定支座的截面略为“凸”形，与长方体块前侧的“凸”形凹槽契合，前端设有用于连接电源两个接线柱，后部左右两侧各有一用于连接石墨细杆电极的、直径为2mm的小孔。进一步的改进在于，所述切削液槽底部为弧形，弧形半径为508mm，弧度为60度；切削液槽的长度为340mm，宽度为451.44mm，高度为60mm，壁厚为30mm；切削液槽前侧底座往前伸出30mm。进一步的改进在于，所述插销的直径为25mm，长度为260mm。进一步的改进在于，所述紧固链条通过插销与弧度调节片远离弧形导轨一端的两个小孔相连，所述插销直径为4mm，长23mm，每一节长度为12mm。进一步的改进在于，所述石墨细杆电极包括横向设置的第一杆，一端与第一杆两端相连接、竖向对称设置的两个第二杆，一端与第二杆的另一端相连接、横向对称设置的两个第三杆，一端与第三杆的另一端相连接竖向对称设置的两个第四杆，一端与第四杆的另一端相连接横向对称设置的两个第五杆，一端与第六杆的另一端相连接竖向对称设置的两个第六杆，以及一端与第六杆的另一端相连接横向对称设置的两个第七杆；所述第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆、第七杆的直径为2mm；第一杆的长度为30mm,第二杆的长度为119mm，第三杆的长度为62mm，第四杆的长度为40mm，第五杆的长度为15mm，第六杆的长度为54mm，第七杆的长度为2mm；石墨细杆电极可以绕与电极固定支座连接点进行转动。本专利技术公开的用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，利用电极与切割试样间脉冲放电时的电火花蚀除原理，来实现金属管道外表面小试样的割取。弧度调节片用于对不同外径管道紧贴固定通过采用将弧形导轨和弧度调节片连接，即使要切割的管道尺寸不尽相同，两者连接处的相对转动不会受阻；弧形导轨前侧标有刻度，便于确定滑动块位置；弧度调节片由前后两片弧形挡板和中间的连接杆组成，连接杆左右两端皆有直径为60mm的弧形凹陷，方便弧度调节片与弧形导轨之间的相互转动；切削液槽底部为弧形，方便架设于管道上，切削液槽前侧底座往前伸出30mm，方便与导轨粘结的同时不影响滑片的滑动。其作用为在电火花放电时，用于盛放冲洗脉冲放电蚀除的金属碎屑的切削液。在切割时，槽底部需要与管道外壁之间用硅酮胶密封，切割完毕可去除硅酮胶然后取下。附图说明图1为本专利技术电火花切割取样器在管道上的装配示意图；图2为本专利技术电火花切割取样器各构件分解图；图3为本专利技术弧形导轨结构示意图；图4为本专利技术弧形调节片结构示意图；图5为本专利技术切削液储槽结构示意图；图6为本专利技术滑动块结构示意图；图7为本专利技术电机固定支座结构示意图；图8为本专利技术石墨细杆电极结构示意图。其中，1-弧形导轨、2-弧度调节片、3-插销、4-紧固链条、5-滑动块、6-切削液储槽、7-电极固定支座、8-石墨细杆电极、11-圆孔、12-键槽形通孔、21-弧形挡板、22-连接杆、211-圆孔、51-上滑动块、52-下滑动片、511-弧形片、512-长方体块、5111-内螺纹沉孔、5121-“凸”形凹槽、5122-内螺纹孔、521本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，其特征在于，所述电火花取样器包括弧形导轨（1）、弧度调节片（2）、插销（3）、紧固链条（4）、滑动块（5）、切削液储槽（6）、电极固定支座（7）、和石墨细杆电极（8），所述两片弧度调节片（2）对称设于弧形导轨（1）的左右两端，通过插销（3）与弧形导轨（1）两端相连接；所述紧固链条（4）与弧度调节片（2）远离弧形导轨（1）一端的两个小孔（21）相连；所述滑动块（5）与弧形导轨（1）相连接；所述电极固定支座（7）与滑动块（5）的上部可拆卸连接；所述电极固定支座（7）远离滑动块（5）的一端左右两侧对称设有小孔（71），石墨细杆电极（8）通过小孔（71）与电极固定支座（7）相连接；切削液储槽（6）与石墨细杆电极（8）位于弧形导轨（1）的同侧，与弧形导轨（1）紧邻。

【技术特征摘要】
1.一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，其特征在于，所述电火花取样器包括弧形导轨（1）、弧度调节片（2）、插销（3）、紧固链条（4）、滑动块（5）、切削液储槽（6）、电极固定支座（7）、和石墨细杆电极（8），所述两片弧度调节片（2）对称设于弧形导轨（1）的左右两端，通过插销（3）与弧形导轨（1）两端相连接；所述紧固链条（4）与弧度调节片（2）远离弧形导轨（1）一端的两个小孔（21）相连；所述滑动块（5）与弧形导轨（1）相连接；所述电极固定支座（7）与滑动块（5）的上部可拆卸连接；所述电极固定支座（7）远离滑动块（5）的一端左右两侧对称设有小孔（71），石墨细杆电极（8）通过小孔（71）与电极固定支座（7）相连接；切削液储槽（6）与石墨细杆电极（8）位于弧形导轨（1）的同侧，与弧形导轨（1）紧邻。2.根据权利要求1所述的一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，其特征在于，所述弧形导轨（1）的内半径为508mm,外半径为568mm，弧度为60度，宽度为200mm，两端为直径为60mm的半圆形，在两端半圆形的圆心处各有一直径为25mm，深度为200mm的圆孔（11）；弧形导轨（1）前侧中心位置设有一贯穿前后侧的弧形键槽形状通孔（12），所述弧形键槽形状通孔（12）的内半径为528mm，外半径为548mm，左右两侧半圆形弧的直径为20mm，两个半圆形弧圆心水平距离为460mm；弧形导轨（1）前侧标有刻度，便于确定滑动块位置。3.根据权利要求1所述的一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，其特征在于，所述弧度调节片（2）由前后两片弧形挡板（21）和中间的连接杆（22）组成，所述弧形挡板（21）内半径为508mm，外半径为568mm，弧度为30度，厚度为20mm，弧形挡板（21）左右两端为直径为60mm的半圆形，半圆形圆心处有一直径为25mm的圆孔（23）；所述连接杆（22）的长度为60mm，宽度为60mm，厚度为200mm，左右两端均设有直径为60mm的弧形凹陷，且右侧弧形凹陷的圆心与弧形挡板（21）右侧半圆形的圆心重合；连接杆（22）四条棱上均设有半径为10mm的倒角。4.根据权利要求1所述的一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，其特征在于，所述滑动块（5）由上滑动片（51）和下滑动片（52）组成，所述上滑动块（51）与下滑动片（52）通过螺栓连接，滑动块（5）通过将下滑动片（52）固定于弧形键槽形通孔（12）内与弧形导轨（1）相连接；所述下滑动片（52）为弧形片，上滑动块（51）由弧形片（511）和一长方体块（512）组成。5.根据权利要求4所述的一种用于在役油气管道外壁小试样的电火花切割取样器，其特征在于，所述下滑动片（52）的内半径为528mm，外半径为548mm，弧度为30度，宽度为260mm，两端为直径为20mm的半圆形，下滑动片（52）四角各有一直径为6mm的内螺纹孔（521）；弧形片（511）的内半径为568mm,外半径为588mm,弧度为30度,宽度为260mm，两端直径为20mm的半圆形，四角各有一直径为6mm、与下滑动片（52）的内螺纹孔（521）...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明，杜传胜，曹宇光，王炳英，吴琼，王文慧，邓雪君，李旭阳，蒋文春，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37