一种管道工程土壤试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种管道工程土壤试验系统。主要解决现有的管道在不同埋地深度、不同的土壤类别、不同的土壤湿度下的管道应力松弛及性能极限无法进行研究的问题。其特征在于：所述的箱体系统（Ⅰ）包括箱体（1），箱体（1）上部连接若干个加载梁（2），加载梁（2）的底部连接有若干个油缸（3），油缸（3）的底部连接有法兰盘（4）；所述的液压系统（Ⅱ）包括高压柱塞泵（10）、马达（11），高压柱塞泵（10）在马达（11）的控制下向加载油缸（7）输出高压液压油。该管道工程土壤试验系统可以真实模拟管道在地下的状态，反映管材在实际使用中的受力状况，从而了解各种管材的特性，对管道性能进行评价。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种管道工程土壤试验系统
本技术属于机械领域，具体的说是一种管道工程土壤试验系统。
技术介绍
钢骨架塑料复合管以及钢带增强聚乙烯螺旋波纹管两大管道在应用中以埋地为主，管道在不同埋地深度下、不同的土壤类别、不同的土壤湿度下的管道应力松弛及性能极限无法进行研究，在土壤中的状况无法方便的探测和进行数据采集。
技术实现思路
为了解决现有的管道在不同埋地深度、不同的土壤类别、不同的土壤湿度下的管道应力松弛及性能极限无法进行研究的问题，本技术提供一种管道工程土壤试验系统。该管道工程土壤试验系统可以真实模拟管道在地下的状态，反映管材在实际使用中的受力状况，从而了解各种管材的特性，对管道性能进行评价。本技术的技术方案是:一种管道工程土壤试验系统，包括箱体系统、液压系统、控制系统，所述的箱体系统包括箱体，箱体的底板、侧板为钢板焊接，所述的箱体上部连接若干个相互平行的加载梁，相邻加载梁之间通过钢板连接，加载梁的底部连接有若干个油缸，油缸的底部连接有法兰盘；所述的液压系统包括油箱、高压柱塞泵、马达，高压柱塞泵在马达的控制下向加载油缸输出高压液压油，并通过换向阀A、减压阀来调整压力大小，加载油缸的回油通过换向阀B及液控单向阀控制，实现加载油缸的上下运动。控制系统包括控制电源、控制柜和控制操作台，控制柜通过PLC可编程序控制系统来控制各排油缸的运动，控制柜上设有操作按钮、开关及电机的启停按钮，控制操作台上设有急停、压制、回程、功能转换按钮及警报灯。所述的加载梁与箱体之间一端通过转轴连接，另一端通过活动轴连接。本技术的有益效果是:由于采用上述方案，可以通过控制系统和液压系统实现对验室箱体系统的操作，而箱体系统的加载梁上连接有油缸，且油缸上连接有法兰盘，在箱体内放置管道和土壤后，通过油缸下压，可以模拟不同介质、不同埋地载荷，从而反映管道在实际使用中的受力状况，实现对各种管道各自特性的了解，为工程选择满足需要且价格较低廉的高质量的管材提供了依据。【附图说明】图1是本技术的示意图；图2是本技术中箱体系统的结构示意图图3是沿图1中B — B的剖视图；图4是本技术的左视图；图5是加载梁的结构示意图；图6是加载梁的剖视图；图7是本技术液压系统的示意图。图中1-箱体，2-加载梁，3-油缸，4-法兰盘，5-螺钉，6_活动轴，7_加载油缸，8_换向阀A，9-减压阀，10-高压柱塞泵，11-马达，12-油箱，13-溢流阀A，14-换向阀B，15-溢流阀B，16-液控单向阀，17-压力表，1-箱体系统，I1-液压系统，II1-控制系统。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步说明:由图1及图7所示，一种管道工程土壤试验系统，包括箱体系统1、液压系统I1、控制系统III，所述的液压系统II包括油箱12、高压柱塞泵10、马达11及各种液压阀，其中液压阀包括换向阀A8、减压阀9、溢流阀A13、换向阀B14、溢流阀B15、液控单向阀16等，高压柱塞泵10在马达11的控制下向加载油缸7输出高压液压油，并通过换向阀A8、减压阀9来调整压力大小，实现对加载油缸7的控制，加载油缸7的回油通过换向阀B14及液控单向阀16控制，实现加载油缸7的上下运动。当液压油回到油箱12的时候，通过溢流阀A13、溢流阀B15背压，使得回路中有适当压力，防止空气等进入。同时，液压系统泵站配有冷却过滤系统和油温报警装置，由油温控制仪发讯提示开启冷却循环，保证液压系统工作稳定性。控制系统III包括控制电源、各种电机的启停及保护开关，控制部分包括控制柜和控制操作台，控制柜通过PLC可编程序控制系统来控制各排油缸的独立运动和全部动作控制，控制柜上设有操作按钮、开关及电机的启停按钮，控制操作台上设有急停、压制、回程、功能转换按钮及警报灯。该管道工程土壤试验系统设有急停、报警、超载保护等安全保护装置。当设备发生异常时，按急停按钮设备动作全部停止；当油温超过规定值，油温报警装置会通过发讯号提示，将冷却系统打开。液压系统中设有液压安全阀，确保设备不会超载，保证整机工作稳定。由图1至图6所示，所述的箱体系统I包括箱体1，箱体1整体采用钢结构，底板、侧板为钢板焊接，并采用加强筋支撑。所述的箱体1上部连接若干个相互平行的加载梁2，相邻加载梁2之间通过钢板连接，加载梁2和钢板共同形成箱体上盖。所述的加载梁2与箱体1之间一端通过转轴连接，另一端通过活动轴6连接，将活动轴6取下即可打开加载梁2和上盖。加载梁2的底部通过螺钉5连接有若干个油缸3，油缸3的底部连接有法兰盘4，在箱体上盖合上后，油缸3与法兰盘4位于箱体1内，在箱体上盖打开时，油缸3与法兰盘4可随加载梁2 —同移动。所述的加载梁2的数量可根据箱体1的大小来确定，一般要求间距为600mm，根据加载梁的长度不同，每个加载梁上的油缸3数量为5个。在实验时，将箱体内放置管道和土壤，通过拆卸掉箱体一侧的活动轴6，把加载梁2及上盖掀开，来更换土壤类别，收集不同介质不同埋地载荷下管道的数据特性，并通过油缸3对土壤施加垂直载荷，模拟埋地条件。该箱体与液压系统及控制系统相连，液压系统应设有过滤冷却循环系统，并且箱体内设有温度计，当箱内温度上升超过温控仪的设定报警值后，电气发讯，提示开启冷却系统；液压系统的输出压力可调，加载时每排油缸可以单独控制；土壤试验室由液压系统加载，最大载荷为1500吨，按50个油缸计，每个油缸的压力不得小于30吨。加载时活塞杆一端为自由状态，试验完成后，可模拟振动载荷。因此，该管道工程土壤试验室系统可通过液压控制系统实现对加载梁上油缸的动作控制，并通过更换不同的土壤及管材，使对管材的试验能够真实模拟、反映管材在实际使用中受力状况，搜集数据，进而研究不同种类的管道在使用性能上的差异，了解各种管道各自特性，为工程选择满足工程需要且价格较低廉的高质量的管材提供了依据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道工程土壤试验系统，包括箱体系统（Ⅰ）、液压系统（Ⅱ）、控制系统（Ⅲ），其特征在于：所述的箱体系统（Ⅰ）包括箱体（1），箱体（1）的底板、侧板为钢板焊接，所述的箱体（1）上部连接若干个相互平行的加载梁（2），相邻加载梁（2）之间通过钢板连接，加载梁（2）的底部连接有若干个油缸（3），油缸（3）的底部连接有法兰盘（4）；所述的液压系统（Ⅱ）包括油箱（12）、高压柱塞泵（10）、马达（11），高压柱塞泵（10）在马达（11）的控制下向加载油缸（7）输出高压液压油，并通过换向阀A（8）、减压阀（9）来调整压力大小，加载油缸（7）的回油通过换向阀B（14）及液控单向阀（16）控制，实现加载油缸（7）的上下运动。

【技术特征摘要】
1.一种管道工程土壤试验系统，包括箱体系统(I )、液压系统(II)、控制系统(III)，其特征在于:所述的箱体系统(I )包括箱体(1)，箱体(1)的底板、侧板为钢板焊接，所述的箱体(1)上部连接若干个相互平行的加载梁(2)，相邻加载梁(2)之间通过钢板连接，加载梁(2)的底部连接有若干个油缸(3)，油缸(3)的底部连接有法兰盘(4)；所述的液压系统(II)包括油箱(12)、高压柱塞泵(10)、马达(11)，高压柱塞泵(10)在马达(11)的控制下向加载油缸(7)输出高压液压油，并通过换向阀A (8)、减压阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利华，宋钊欣，
申请(专利权)人：华创天元实业发展有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：