一种铝合金钻杆抗外压检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于压力试验技术领域，公开了一种铝合金钻杆抗外压检测装置；设置有输料分总成、容器分总成，增压分总成；输料分总成包括：框架、气压缸、转轴及托盘组成；容器分总成包括：容器、水循环组合构成；增压分总成包括：支架、端盖、密封圈、气缸、底座、滑轮组合、尾座、滚珠丝杠、齿轮、梯形丝杠及伺服电机组成。本实用新型专利技术的主要过程采用机械传动进行，简化了上卸料、密封、加压、泄压流程，省去了液压缸、增压缸及大型液压泵站等辅助设备；在有效提高工作效率的同时，使检测周期缩短了23％的运行时间，节约设备成本19.6万元，设备功率降低了40％能耗，从而进一步降低了产品的综合成本。

An external pressure resistance testing device for aluminum alloy drill pipe

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金钻杆抗外压检测装置
本技术属于压力试验
，尤其涉及一种铝合金钻杆抗外压检测装置。
技术介绍
目前，石油及勘探行业使用的铝合金钻杆基本上是从俄罗斯、美国、日本等国家购买，国内对于铝合金钻杆的研制还处于初始阶段，管体检测设备的研制更是刚刚起步。由于铝合金钻杆使用条件复杂、环境恶劣、稳定性要求高，因此对管体尺寸、性能、装配后产品的全尺寸检测要求非常严格。在实际工作过程中，钻杆作为传动、承压、连接件使用，在管体的外部会有较大的压强，这就要求管体有一定的抗外压能力，尤其是在出现突发情况时，外部压强会瞬间升高，如果管体不能承受外部压力而出现断裂，断裂处以下的所有钻具设备均不能正常取出，需要进行打捞、清除，这在延长作业周期的同时，还增加了能源消耗、人工成本及设备投入。为保证铝合金钻杆的抗外压性能，每批次需要选取一定数量的钻杆进行抗外压检测。现有的检测方法是在管体薄壁处截取1000mm长，并在两端焊接有实心铝棒，使管体形成密闭空间，再将密封的管体放入容器内，持续向容器内注水，直至容器内达到预定压力，在保持一定时间后将密封管体取出。现有检测设备容器的密封盖需要用液压缸密封，而检测时的压力较高，为保证安全性，要求液压缸的密封压力至少在110吨以上，这就需要大型的液压泵站提供压力，加压时采用液压缸带动增压缸向容器内注水，注水过程需要重复进行，泄压时需要先通过溢流阀泄压，再反向利用增压缸泄压，不仅过程繁琐、设备和能耗成本高，而且时间长、占用空间大，还需要定期对液压油进行更换，增加了耗材成本。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的检测设备检测过程繁琐、设备和能耗成本高，而且时间长、占用空间大，还需要定期对液压油进行更换，增加了耗材成本。解决上述技术问题的难度：抗外压检测过程需要将水加压至100MPa以上，而通过液压缸增压需要解决液压缸的密封及管道内部压力问题，一般管道承受的内部压力较小，需要使用特殊高压管道，且在连接处容易出现泄露，连接处一旦泄露，管道内的高压水便会破坏管道及密封，同时造成安全事故，液压缸、管道、阀体之间需要用复杂的密封方式来保证密封效果及安全性，这就增加了设备成本、维护成本及占地空间，且有安全隐患；管道上的电磁阀、换向阀受管道压力影响，开关、换向操作困难，个别需要增加辅助换向设备，增加的辅助设备会提高能源消耗；加压设备、辅助设备、检测设备在检测过程中会承受100MPa以上的压力，密封件、电器元件、管道等部件磨损快、易损坏，后期的更换、维护成本高；各部件的配合动作复杂，延长了检测周期，变相的增加了检测成本。解决上述技术问题的意义：本技术在检测过程中使用机械增加，不需要额外的液压泵站、液压缸、增压缸等设备，可以在设备、能耗方面降低成本；高压水只存在于压力容器内部，对管道、密封、阀体的要求低，不存在安全隐患；检测过程中不需要换向阀、电磁阀，加压、泄压为类似活塞杆的推拉运动，设备结构简单、动作步骤少，检验周期短，设备使用寿命长。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种铝合金钻杆抗外压检测装置。本技术是这样实现的，一种铝合金钻杆抗外压检测装置设置有：输料分总成，主要用于盛放、定位工件，并与增压分总成配合完成上料、卸料过程；容器分总成，主要用于承载工件，在检测过程中承受水介质压力，并实时反映管体、容器所承受的压力，其显示的结果作为判定管体抗外压能力的依据；增压分总成，与容器配合组成密封腔体，并对密封腔体进行加压，在检测过程中保持容器的密封状态，为检测过程制造实验环境，模拟管体受外压条件，在检测完成后为容器泄压，同时与输料分总成配合完成上料、卸料过程。输料分总成包括：框架、气压缸、转轴及托盘组成；容器分总成包括：容器、水循环组合构成；增压分总成包括：支架、端盖、密封圈、气缸、底座、滑轮组合、尾座、滚珠丝杠、齿轮、梯形丝杠及伺服电机组成。进一步，所述输料分总成设置有框架，框架上部安装有滚轮及X向气缸，滚轮的轴承座通过螺栓与框架固定，托盘放在滚轮的中间半圆形凹槽内，X向气缸缸体用螺栓与框架固定，柱塞杆头端与托盘用气动插销结构连接；框架底部通过螺栓安装有万向轮，侧面与X轴承45度角安装有转向气缸，转向气缸的缸体通过铰链结构与气缸座连接，气缸座用螺栓固定在基础预埋件上，柱塞杆与框架底部通过螺栓连接；转轴安装在框架宽度方向的中间部位，转轴上部轴承座与框架用螺栓连接，下部底座用螺栓固定在基础预埋件上。框架用于安装滚轮、转轴及气缸，并承受托盘、工件及其他组件的重量，转向气缸使输料分总成绕Z轴旋转，以调整输料分总成的位置，防止与增压分总成发生干涉，并实现自动上卸工件，X向气缸使托盘在滚轮上沿X轴方向移动，托盘用于承载、定位工件。输料分总成主要用于盛放、定位工件，并与增压分总成配合完成上料、卸料过程。进一步，所述容器分总成设置有水循环组合，水循环组合包括高压三通管、高压管、低压管、压力显示传感器、二通电磁阀、液位显示传感器、水箱、双向循环泵、伺服电机、一通电磁阀；高压三通管一端与容器通过螺栓连接，另两端分别与压力显示传感器、二通电磁阀的阀块连接，二通电磁阀的阀块通过低压管与水箱连接，低压管两端用内螺纹、螺母、螺栓固定，液位显示传感器通过螺栓与水箱连接，水箱用螺栓固定在容器上；双向循环泵通过低压管与水箱连接，低压管两端用螺栓固定，伺服电机与双向循环泵通过螺栓连接，双向循环泵用螺栓固定在容器上，双向循环泵通过低压管与一通电磁阀的阀块连接，低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，容器通过高压管与一通电磁阀的阀块连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；容器底部通过螺栓与基础预埋件固定。压力显示传感器用于在检测过程中实时测量、显示容器的内部压力，液位显示传感器用于显示水箱内的水位，并在水位过低、过高时发出报警，二通电磁阀用于控制容器与空气、水箱之间的联通及断开；由伺服电机带动的双向循环泵可实现正反转，用于向容器内注水及抽水，一通电磁阀用于控制容器与双向循环泵的联通与断开；容器主要用于装载工件，并在检测过程中与增压分总成的端盖组合形成密闭腔体，承受内部产生的压力。水循环组合主要用于在检测过程中向容器内注水、抽水，使水介质可以循环利用。进一步，所述增压分总成设置有底座，底座通过螺栓与基础预埋件固定，底座上安装有Y向气缸及滑轮组合，汽缸缸体通过螺栓与底座固定，柱塞杆与支架通过螺栓连接，滑轮组合的框架焊接在底座上，支架的T形结构与容器的T形槽连接，支架底部放在滑轮组合上，端盖头端圆柱面上安装密封圈，尾端通过内螺纹与尾座连接，尾座通过螺栓与滚珠丝杠的滑块链接，滚珠丝杠两端的轴承座通过螺栓固定在支架上，齿轮通过螺栓固定在滚珠丝杠的端头，梯形丝杠两端的轴承座及连接组件通过螺栓固定在支架上，伺服电机用螺栓固定在连接组件上，伺服电机与梯形丝杠通过联轴器连接。底座用于安装气缸及滑轮组合，并承受支架、滚珠丝杠、梯形丝杠、伺服电机及其他组件的重量，Y向气缸使支架沿Y轴方向移动，以调整端盖在Y轴方向的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金钻杆抗外压检测装置，其特征在于，所述的铝合金钻杆抗外压检测装置设置有：/n用于盛放、定位工件，并与增压分总成配合完成上料、卸料过程的输料分总成；/n用于承载工件，在检测过程中承受水介质压力，并实时反映管体、容器所承受的压力，其显示的结果作为判定管体抗外压能力的依据的容器分总成；/n与容器配合组成密封腔体，并对密封腔体进行加压，在检测过程中保持容器的密封状态，为检测过程制造实验环境，模拟管体受外压条件，在检测完成后为容器泄压，同时与输料分总成配合完成上料、卸料过程的增压分总成；/n所述输料分总成设置有框架，框架上部安装有滚轮及X向气缸，滚轮的轴承座通过螺栓与框架固定，托盘放在滚轮的中间半圆形凹槽内，X向气缸缸体用螺栓与框架固定，柱塞杆头端与托盘用气动插销结构连接；/n框架底部通过螺栓安装有万向轮，侧面与X轴承45度角安装有转向气缸，转向气缸的缸体通过铰链结构与气缸座连接，气缸座用螺栓固定在基础预埋件上，柱塞杆与框架底部通过螺栓连接；转轴安装在框架宽度方向的中间部位，转轴上部轴承座与框架用螺栓连接，下部底座用螺栓固定在基础预埋件上；/n所述容器分总成设置有水循环组合，水循环组合包括高压三通管、高压管、低压管、压力显示传感器、二通电磁阀、液位显示传感器、水箱、双向循环泵、伺服电机、一通电磁阀；/n高压三通管一端与容器通过螺栓连接，另两端分别与压力显示传感器、二通电磁阀的阀块连接，二通电磁阀的阀块通过低压管与水箱连接，低压管两端用内螺纹、螺母、螺栓固定，液位显示传感器通过螺栓与水箱连接，水箱用螺栓固定在容器上；/n双向循环泵通过低压管与水箱连接，低压管两端用螺栓固定，伺服电机与双向循环泵通过螺栓连接，双向循环泵用螺栓固定在容器上，双向循环泵通过低压管与一通电磁阀的阀块连接，低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，容器通过高压管与一通电磁阀的阀块连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；容器底部通过螺栓与基础预埋件固定；/n所述增压分总成设置有底座，底座通过螺栓与基础预埋件固定，底座上安装有Y向气缸及滑轮组合，汽缸缸体通过螺栓与底座固定，柱塞杆与支架通过螺栓连接，滑轮组合的框架焊接在底座上，支架的T形结构与容器的T形槽连接，支架底部放在滑轮组合上，端盖头端圆柱面上安装密封圈，尾端通过内螺纹与尾座连接，尾座通过螺栓与滚珠丝杠的滑块链接，滚珠丝杠两端的轴承座通过螺栓固定在支架上，齿轮通过螺栓固定在滚珠丝杠的端头，梯形丝杠两端的轴承座及连接组件通过螺栓固定在支架上，伺服电机用螺栓固定在连接组件上，伺服电机与梯形丝杠通过联轴器连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种铝合金钻杆抗外压检测装置，其特征在于，所述的铝合金钻杆抗外压检测装置设置有：
用于盛放、定位工件，并与增压分总成配合完成上料、卸料过程的输料分总成；
用于承载工件，在检测过程中承受水介质压力，并实时反映管体、容器所承受的压力，其显示的结果作为判定管体抗外压能力的依据的容器分总成；
与容器配合组成密封腔体，并对密封腔体进行加压，在检测过程中保持容器的密封状态，为检测过程制造实验环境，模拟管体受外压条件，在检测完成后为容器泄压，同时与输料分总成配合完成上料、卸料过程的增压分总成；
所述输料分总成设置有框架，框架上部安装有滚轮及X向气缸，滚轮的轴承座通过螺栓与框架固定，托盘放在滚轮的中间半圆形凹槽内，X向气缸缸体用螺栓与框架固定，柱塞杆头端与托盘用气动插销结构连接；
框架底部通过螺栓安装有万向轮，侧面与X轴承45度角安装有转向气缸，转向气缸的缸体通过铰链结构与气缸座连接，气缸座用螺栓固定在基础预埋件上，柱塞杆与框架底部通过螺栓连接；转轴安装在框架宽度方向的中间部位，转轴上部轴承座与框架用螺栓连接，下部底座用螺栓固定在基础预埋件上；
所述容器分总成设置有水循环组合，水循环组合包括高压三通管、高压管、低压管、压力显示传感器、二通电磁阀、液位显示传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝，王立臣，李鹏程，王秀琴，杨玉荣，刘春艳，耿世成，孟宪春，陈成，袁媛，郭明阳，赵兴东，陈敏捷，
申请(专利权)人：吉林启星铝业有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22