一种空心管材疲劳试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种空心管材疲劳试验装置，包括用于夹紧待测连续管下端的矫直模具和弯曲母板，矫直模具和弯曲母板分别位于连续管的两侧，弯曲母板靠近连续管的一侧设置为弧形，弯曲母板用于连续管受到侧向拉力后贴近其弧形面，使得连续管弯曲来进行疲劳试验，弯曲母板远离连续管的一侧通过推力杆连接有夹紧手轮，矫直模具用于连续管受到推力后贴近其直立面使得连续管恢复直立状态；还包括用于拉动待测连续管上端的两个滚轮，两个滚轮的滚轮轴通过夹持机构相互连接；本实用新型专利技术可以通过处理器得出连续管的精确疲劳试验数据；可以保证弯曲母板的稳定性，保证试验数据的准确性；可以减少弯曲母板在试验过程中向后滑动时与滚动机构产生的摩擦力。

A fatigue test device for hollow tube

【技术实现步骤摘要】
一种空心管材疲劳试验装置
本技术属于连续管弯曲疲劳试验领域，尤其涉及一种空心管材疲劳试验装置。
技术介绍
连续管是一种用于油气田修井、测井、钻井等方面的专用钢管，连续管作业与传统的油管柱作业相比具有大幅度减小钻机费用、节省起下作业管柱的时间、消除上卸单根的繁重劳动、连续灵活地向井下循环工作液、减小地层伤害、安全可靠、效率高、成本低、作业范围广、占地面积小等一系列优点。模拟连续管在油田实际作业中整个上下井过程中所经过的弯曲变形状态，在试验管管内带压状态下，按一定的弯曲半径，围绕弯曲轮上下运动形成反复弯曲变形，直至疲劳失效。通过检测弯曲次数、管内压力变化情况和管径变化情况从而得出受试连续管的抗低周疲劳特性及其它性能指标，连续管的低周疲劳性能是影响连续管应用的关键因素。并且随着连续管管径增大，其用途和应用范围的不断扩展，以及所受载荷的提高，连续管的在多轴复合载荷下的低周疲劳问题愈发显得至关重要。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种空心管材疲劳试验装置，以解决精确的对连续管进行疲劳试验测试的问题。本技术采用以下技术方案：一种空心管材疲劳试验装置，包括用于夹紧待测连续管下端的矫直模具和弯曲母板，矫直模具和弯曲母板分别位于连续管的两侧，弯曲母板靠近连续管的一侧设置为弧形，弯曲母板用于连续管受到侧向拉力后贴近其弧形面，使得连续管弯曲来进行疲劳试验，弯曲母板远离连续管的一侧通过推力杆连接有夹紧手轮，夹紧手轮用于阻止弯曲母板向远离连续管的方向移动；矫直模具用于连续管受到推力后贴近其直立面使得连续管恢复直立状态，连续管的底部设置有夹持器，夹持器将连续管固定于矫直模具上；还包括用于拉动待测连续管上端的两个滚轮，两个滚轮的滚轮轴通过夹持机构相互连接，夹持机构连接至为其提供动力源的油缸，油缸通过夹持机构为连续管提供拉力或者推力。进一步地，矫直模具的上端平行设置有两个光栅传感器，两个光栅传感器位于连续管运动方向的两侧，两个光栅传感器用于检测连续管的瞬时动态应变，两个光栅传感器电性连接至处理器。进一步地，弯曲母板的外围还设置有滚动机构固定的夹紧缸，夹紧缸通过活塞杆固定连接有滚动机构，夹紧缸用于通过滚动机构顶紧弯曲母板，避免在进行疲劳试验时弯曲母板受力后发生位移；与滚动机构相对应的弯曲母板的板面上水平设置有T型槽，T型槽用于滚动机构在槽内来回滚动，并对弯曲母板与连续管之间的距离进行调整滚动机构。进一步地，滚动机构包括支撑块，支撑块用于卡入T型槽，支撑块上对应T型槽的一面固连有圆柱块，圆柱块上对应T型槽的一面向内凹陷形成圆形凹窝，圆形凹窝内表面放置有一层承压球，承压球上放置有滚动钢球，圆柱块的自由端还套接有螺母盖，螺母盖与圆柱块螺纹连接，螺母盖用于扣住滚动钢球，并保证滚动钢球与承压球在圆形凹窝内相对滚动且不易脱离圆形凹窝，滚动钢球突出螺母盖并与T型槽底部接触，滚动钢球用于弯曲母板产生后退力时在T型槽底部顶住弯曲母板，还用于调整弯曲母板与连续管之间的距离时，在T型槽进行滚动。滚动机构进一步地，夹紧缸滚动机构设置有三个，且均位于弯曲母板的同一侧，三个夹紧缸相对应的滚动机构的安装位置连线后构成三角形。进一步地，矫直模具和弯曲母板均螺纹连接在反力架上，反力架固定于试验台或者墙壁上，反力架用于承受连续管在试验过程中产生的反作用力，夹紧缸的活塞杆穿过反力架与滚动机构连接，活塞杆与反力架通过定心轴承连接。进一步地，夹持机构包括两个相称设置的支架，各支架上均对称轴承安装有滚轮，两个滚轮的滚轮轴通过连接杆相互连接，连续管位于两个滚轮之间，各滚轮用于受力后在连续管上滚动，各支架的两端分别与两个直线导轨垂直滑动连接且形成井型框架，各直线导轨固定于反力架上。进一步地，各滚轮的表面向内凹陷成U型槽，两个相对设置的U型槽与连续管的外壁相配合。进一步地，夹持机构通过受力杆连接至油缸，油缸用于为夹持机构提供动力，受力杆上还设置有力传感器，力传感器电性连接至外部处理器。进一步地，弯曲母板的弧形面通过螺纹连接有弯曲模具，弯曲母板的底部连接有支撑滚轴，支撑滚轴用于减少弯曲母板在靠近或远离连续管时与反力架的摩擦力。本技术的有益效果是：通过设置光栅传感器，可以通过处理器得出连续管的精确疲劳试验数据，本技术设置了三个夹紧缸，可以保证弯曲母板的稳定性，保证试验数据的准确性；通过设置滚动机构可以减少弯曲母板在试验过程中向后滑动时与滚动机构产生的摩擦力，保证试验数据的可靠性。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的剖面图；图3为本技术的圆形凹窝的结构示意图；图4为本技术的夹持机构的结构示意图。其中：1.滚轮；2.夹持机构；4.连续管；5.矫直模具；6.弯曲母板；7.推力杆；8.夹紧手轮；9.夹持器；10.光栅传感器；11.T型槽；12.滚动机构；13.支撑块；14.圆柱块；15.圆形凹窝；16.承压球；17.滚动钢球；18.螺母盖；19.夹紧缸；20.支撑滚轴；21.反力架；22.定心轴承；23.支架；24.受力杆；25.直线导轨；26.拉杆；27.油缸。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术公开了一种空心管材疲劳试验装置，如图1所示，包括用于夹紧待测连续管4下端的矫直模具5和弯曲母板6，矫直模具5和弯曲母板6分别位于连续管4的两侧，弯曲母板6靠近连续管4的一侧设置为弧形，弯曲母板6用于连续管4受到侧向拉力后贴近其弧形面，使得连续管4弯曲来进行疲劳试验，弯曲母板6远离连续管4的一侧通过推力杆7连接有夹紧手轮8，夹紧手轮8用于阻止弯曲母板6向远离连续管的方向移动；矫直模具5用于连续管4受到推力后贴近其直立面使得连续管4恢复直立状态，连续管4的底部设置有夹持器9，夹持器9将连续管4固定于矫直模具5上；还包括用于拉动待测连续管4上端的两个滚轮1，两个滚轮1的滚轮轴通过夹持机构2相互连接，夹持机构2连接至为其提供动力源的油缸27，油缸27通过夹持机构2为连续管4提供拉力或者推力。弯曲母板6的外围还设置有滚动机构12固定的夹紧缸19，夹紧缸19通过活塞杆固定连接有滚动机构12，夹紧缸19用于通过滚动机构12顶紧弯曲母板6，避免在进行疲劳试验时弯曲母板6受力后发生位移，与滚动机构12相对应的弯曲母板6的板面上水平设置有T型槽11，T型槽11用于滚动机构12在槽内来回滚动，并对弯曲母板6与连续管4之间的距离进行调整滚动机构12。滚动机构12包括支撑块13，支撑块13用于卡入T型槽11，支撑块13上对应T型槽11的一面固连有圆柱块14，圆柱块14上对应T型槽11的一面向内凹陷形成圆形凹窝15，圆形凹窝15内表面放置有一层承压球16，承压球16上放置有滚动钢球17，圆柱块14的自由端还套接有螺母盖18，螺母盖18与圆柱块14螺纹连接，螺母盖18用于扣住滚动钢球17，并保证滚动钢球17与承压球16在圆形凹窝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心管材疲劳试验装置，其特征在于，包括用于夹紧待测连续管(4)下端的矫直模具(5)和弯曲母板(6)，所述矫直模具(5)和弯曲母板(6)分别位于所述连续管(4)的两侧，所述弯曲母板(6)靠近所述连续管(4)的一侧设置为弧形，所述弯曲母板(6)用于所述连续管(4)受到侧向拉力后贴近其弧形面，使得连续管(4)弯曲来进行疲劳试验，所述弯曲母板(6)远离连续管(4)的一侧通过推力杆(7)连接有夹紧手轮(8)，所述夹紧手轮(8)用于阻止所述弯曲母板(6)向远离连续管的方向移动；所述矫直模具(5)用于所述连续管(4)受到推力后贴近其直立面使得连续管(4)恢复直立状态，所述连续管(4)的底部设置有夹持器(9)，所述夹持器(9)将所述连续管(4)固定于矫直模具(5)上；/n还包括用于拉动待测连续管(4)上端的两个滚轮(1)，两个所述滚轮(1)的滚轮轴通过夹持机构(2)相互连接，所述夹持机构(2)连接至为其提供动力源的油缸(27)，所述油缸(27)通过所述夹持机构(2)为所述连续管(4)提供拉力或者推力。/n

【技术特征摘要】
1.一种空心管材疲劳试验装置，其特征在于，包括用于夹紧待测连续管(4)下端的矫直模具(5)和弯曲母板(6)，所述矫直模具(5)和弯曲母板(6)分别位于所述连续管(4)的两侧，所述弯曲母板(6)靠近所述连续管(4)的一侧设置为弧形，所述弯曲母板(6)用于所述连续管(4)受到侧向拉力后贴近其弧形面，使得连续管(4)弯曲来进行疲劳试验，所述弯曲母板(6)远离连续管(4)的一侧通过推力杆(7)连接有夹紧手轮(8)，所述夹紧手轮(8)用于阻止所述弯曲母板(6)向远离连续管的方向移动；所述矫直模具(5)用于所述连续管(4)受到推力后贴近其直立面使得连续管(4)恢复直立状态，所述连续管(4)的底部设置有夹持器(9)，所述夹持器(9)将所述连续管(4)固定于矫直模具(5)上；
还包括用于拉动待测连续管(4)上端的两个滚轮(1)，两个所述滚轮(1)的滚轮轴通过夹持机构(2)相互连接，所述夹持机构(2)连接至为其提供动力源的油缸(27)，所述油缸(27)通过所述夹持机构(2)为所述连续管(4)提供拉力或者推力。


2.根据权利要求1所述的一种空心管材疲劳试验装置，其特征在于，所述矫直模具(5)的上端平行设置有两个光栅传感器(10)，两个所述光栅传感器(10)位于所述连续管(4)运动方向的两侧，两个所述光栅传感器(10)用于检测所述连续管(4)的瞬时动态应变，两个所述光栅传感器(10)电性连接至处理器。


3.根据权利要求1所述的一种空心管材疲劳试验装置，其特征在于，所述弯曲母板(6)的外围还设置有滚动机构(12)固定的夹紧缸(19)，所述夹紧缸(19)通过活塞杆固定连接有滚动机构(12)，所述夹紧缸(19)用于通过滚动机构(12)顶紧弯曲母板(6)，避免在进行疲劳试验时弯曲母板(6)受力后发生位移；
与所述滚动机构(12)相对应的所述弯曲母板(6)的板面上水平设置有T型槽(11)，所述T型槽(11)用于滚动机构(12)在槽内来回滚动，并对所述弯曲母板(6)与所述连续管(4)之间的距离进行调整滚动机构(12)。


4.根据权利要求3所述的一种空心管材疲劳试验装置，其特征在于，所述滚动机构(12)包括支撑块(13)，所述支撑块(13)用于卡入所述T型槽(11)，所述支撑块(13)上对应T型槽(11)的一面固连有圆柱块(14)，所述圆柱块(14)上对应T型槽(11)的一面向内凹陷形成圆形凹窝(15)，所述圆形凹窝(15)内表面放置有一层承压球(16)，所述承压球(16)上放置有滚动钢球(17)，所述圆柱块(14)的自由端还套接有螺母盖(18)，所述螺母盖(18...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱良，张洁，
申请(专利权)人：西安力创材料检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61