一種水壓試驗機用管長自適應裝置的製作方法

2023-05-20 07:27:01

專利名稱：一種水壓試驗機用管長自適應裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼管生產及深加工的機械設備領域，具體的說是鋼管生產或再加工後的水壓試驗機，如油套管、油氣輸送管、市政管道、鍋爐管、石化鋼管、核能鋼管及其它特殊鋼管的水壓試驗機。 技術背景最近幾年隨著油、套管及油氣輸送管等鋼管產量的猛增，與之配套的水壓試驗設備需求量比較大，水壓試壓設備工藝要求必須有一端試壓頭必須能大尺寸(行程)運動滿足鋼管長度變化的要求，而國內水壓試驗機試壓頭大尺寸(行程)運動主要以絲槓螺母副和齒輪齒條傳動為主，由於這兩種驅動方式機械結構複雜製造精度比較高、電器及液壓控制比較複雜，使得設備成本上升的同時維護工作難度也加大不少。
發明內容本實用新型的目的是提供一種水壓試驗機用管長自適應裝置，以解決水壓試驗機試壓頭的結構複雜、性能不可靠、鋼管長度不能自動跟蹤和設備故障頻繁等技術問題。為了實現上述發明目的，本實用新型在用如下技術方案一種水壓試驗機用管長自適應裝置，它主要包括在步進運動方向上，通過步進液或氣缸連接的小車體和大車體、開有一組步進孔且供小車體和大車體在其上滑動的一對大梁；所述小車體、大車體的兩側分別對稱設有一對可伸縮的小車定位塊、一對定位銷；所述一對可伸縮的小車定位塊、一對定位銷分別與同側設置的大梁上的步進孔配合起到定位作用。兩側的小車定位塊均通過銷軸I連接在定位液或氣缸兩端，定位液或氣缸通過定位支座固定在小車上，形成沿小車的水平中心線各分布一組小車定位塊的一個整體結構。兩側的定位銷通過銷軸III連接在插銷液或氣缸兩端，插銷液或氣缸通過插銷液或氣缸支座固定後與大車相聯在一起；定位銷與大梁的步進孔配合定位和承受鋼管水壓試驗產生軸向力。所述的步進液或氣缸的一端通過銷軸II、步進後支座與小車固定在一起，而步進液或氣缸的另一端通過銷軸II、步進前支座與大車聯接一起。所述一組步進孔的孔距和步進液或氣缸的步進距離是一致的。本實用新型採用步進爬行運動方式，機械結構和電氣液壓控制都非常簡單，比傳統的長行程油缸或絲槓螺母副驅動更加簡單可靠，最大的優點體現在可以大範圍運動滿足鋼管長度的劇烈變化，同時結構和控制簡單，使用維護方便，沒有易損件和備件需要更換，基本不需要維護費和保養費用。

圖I為本實用新型實施案例的初始狀態下結構示意俯視圖。[0012]圖2為本實用新型實施案例的初始狀態下結構示意主視圖。圖3為本實用新型實施案例的試壓狀態下結構示意俯視圖。圖中編號1_小車體；2_定位液(氣)缸；3-小車定位塊；4_通銷軸I ;5_支座；6-步進液(氣)缸；7_步進前支座；8-銷軸II ;9_定位銷；10_銷軸III ;11_插銷液(氣)缸；12-插銷液(氣)缸支座；13-大車體；14-大梁。
具體實施方式
本實用新型的結構參見圖1、2，主要由小車體、小車定位塊、銷軸I、定位液(氣)缸、定位支座、步進液(氣)缸、銷軸II、步進後支座、步進前支座、定位銷、銷軸III、插銷液(氣)缸、插銷液(氣)缸支座和大車體組成。 為了實現水壓試驗機試壓頭(密封模具)適應鋼管長度變化大行程運動的目的，本實用新型採取的技術方案為本裝置主要分為三大部分小車部分，主要包括小車體、小車定位塊、銷軸I、定位液(氣)缸、步進後支座和定位支座，主要功能是起到行走定位的作用；大車部分，主要包括步進前支座、定位銷、銷軸III、插銷液(氣)缸、插銷液(氣)缸支座和大車體出了起到行走定位的作用外，主要作用是承受鋼管水壓試驗時的軸向推力；步進部分，主要包括步進液(氣)缸和銷軸II等，主要功能是給小車部分和大車部分提供動力，完成前後步進運動定位功能。所述的小車定位塊(3)、定位液(氣)缸(2)和定位支座(5)通銷軸I (4)相聯後，形成一個整體結構，沿小車(I)的水平中心線各分布一組，而定位支座(5)的一端固定在小車⑴上。所述的在小車⑴導向孔中的小車定位塊(3)在定位液(氣)缸⑵的作用下可以沿其垂直中心線方向上下運動，小車定位塊(3)與大梁(14)的孔配合起到定位作用。所述的插銷液(氣)缸(11)兩端通過銷軸III (10)各聯一個定位銷(9)，本體通過插銷液(氣)缸支座(12)固定後與大車(13)相聯在一起。所述的在大車導向孔中的定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用下可沿其中心線方向上下運動，定位銷(9)與大梁(14)的孔配合後起到定位和承受鋼管水壓試驗產生軸向力的作用。所述的步進液(氣)缸(6)的一端通過銷軸II (8)、步進後支座(6)與小車⑴固定在一起，而步進液(氣)缸(6)的另一端通過銷軸II (8)、步進前支座(7)與大車(13)聯
接一起。所述的當小車定位塊(3)被定位液(氣)缸⑵作用下其端部與大梁(14)的孔配合時，步進液(氣)缸(6)推動大車體(13)向前運動一個步距s後，定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用下伸出大車體(13)，其端部與大梁(14)孔配合定位後，小車定位塊
(3)在定位液(氣)缸(2)作用下縮回與大梁(14)的孔脫離，這是步進液(氣)缸(6)拉動小車體(I)向右運動一個步距s後，小車定位塊(3)在定位液(氣)缸(2)作用下伸出其端部與大梁(14)的孔配合定位，此時完成一個向前步進運動，如此反覆運動實現向右的步進運動。所述的當定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用下伸出大車體(13)後，小車定位塊(3)被定位液(氣)缸(2)作用下其端部與大梁(14)的孔實現脫離，步進液(氣)缸(6)推動小車體(I)向左運動一個步距s後，小車定位塊(3)在定位液(氣)缸(2)作用下與大梁(14)的孔配合定位後，定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用下縮回到大車體(13)內，步進液(氣)缸(6)拉動大車體(13)向左運動一個步距S，此時完成一個向左步進運動，如此反覆運動實現向前的步進運動。所述的當定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用下伸出大車體(13)後與大梁
(14)的相應孔配合定位後，就可以承受鋼管水壓試驗時產生的軸向推力。本實用新型的前進和後退的步進距離S相同。本實用新型的步進距離S的大小主要根據鋼管試壓時產生的軸向力大小決定，但在一臺水壓試驗機上它是唯一的。 本實用新型一般情況下主要以拉線位移傳感器(編碼器或雷射測長儀)測量其運行距離。本實用新型一般情況下主要以液壓源為動力，當試壓小直徑鋼管時可以用氣源作為動力。一般情況下試壓頭(密封模具)總成(試壓頭或試壓頭及相關移動機構)安裝在大車體上，隨著車體運動。工作原理當待試驗的鋼管長度較短時，需要該裝置向前(向右)運動，具體運動過程為步進液(氣)缸(6)推動大車體(13)向右運動一個步距s後，定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用全部伸到大梁(14)的孔內，小車定位塊(3)在定位液(氣)缸(2)作用下與大梁(14)脫離，步進液(氣)缸(6)拉動小車體(I)向右運動一個步距s後，小車定位塊(3)在定位液(氣)缸(2)作用下伸到大梁的孔內，接著定位銷(9)在插銷液(氣)缸(11)的作用從大梁(14)的孔內縮回到大車體(13)中，此時完成一個向右的步進運動，如此反覆運動實現向右的步進運動；當待試驗的鋼管長度較長時，需要該裝置向前(向左)運動，具體運動過程為小車定位塊(3)在定位液(氣)缸(2)作用下與大梁(14)脫離，步進液(氣)缸(6)推動小車體(I)向左運動一個步距s後，小車定位塊(3)在定位液(氣)缸(2)作用下伸到大梁(14)的孔內，接著步進液(氣)缸(6)推動大車體(13)向左運動一個步距s後，此時完成一個向左的步進運動，如此反覆運動實現向左的步進運動；本實用新型只有在如圖3示的步進液(氣)缸(6)全部伸出後，同時定位銷(9)完全伸到大梁(14)孔內後才能承受鋼管水壓試驗時的軸向力。
權利要求1.一種水壓試驗機用管長自適應裝置，其特徵在於它主要包括在步進運動方向上，通過步進液或氣缸連接的小車體和大車體、開有ー組步進孔且供小車體和大車體在其上滑動的一對大梁；所述小車體、大車體的兩側分別對稱設有ー對可伸縮的小車定位塊、ー對定位銷；所述ー對可伸縮的小車定位塊、ー對定位銷分別與同側設置的大梁上的步進孔配合起到定位作用。
2.根據權利要求I所述的ー種水壓試驗機用管長自適應裝置，其特徵在於，兩側的小車定位塊均通過銷軸I連接在定位液或氣缸兩端，定位液或氣缸通過定位支座固定在小車上，形成沿小車的水平中心線各分布一組小車定位塊的ー個整體結構。
3.根據權利要求I所述的ー種水壓試驗機用管長自適應裝置，其特徵在於，兩側的定位銷通過銷軸III連接在插銷液或氣缸兩端，插銷液或氣缸通過插銷液或氣缸支座固定後與大車相聯在一起；定位銷與大梁的步進孔配合定位和承受鋼管水壓試驗產生軸向力。
4.根據權利要求I所述的ー種水壓試驗機用管長自適應裝置，其特徵在於，所述的步進液或氣缸的一端通過銷軸II、步進後支座與小車固定在一起，而步進液或氣缸的另一端通過銷軸II、步進前支座與大車聯接一起。
5.根據權利要求I所述的ー種水壓試驗機用管長自適應裝置，其特徵在於，所述ー組步進孔的孔距和步進液或氣缸的步進距離是一致的。
專利摘要本實用新型公開了一種水壓試驗機用管長自適應裝置，它主要包括在步進運動方向上，通過步進液或氣缸連接的小車體和大車體、開有一組步進孔的一對大梁；所述小車體、大車體的兩側分別對稱設有一對可伸縮的小車定位塊、一對定位銷；所述一對可伸縮的小車定位塊、一對定位銷分別與同側設置的大梁上的步進孔配合起到定位作用。本實用新型可以解決水壓試驗機試壓頭的結構複雜、性能不可靠、鋼管長度不能自動跟蹤和設備故障頻繁等技術問題。
文檔編號G01N3/12GK202471515SQ201220067959
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者張利國, 張永紅, 李秀全, 牛文錄, 胡三恩, 譙正武, 趙國相 申請人:上海藍濱石化設備有限責任公司, 蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司, 機械工業蘭州石油鑽採煉油化工設備質量檢測所有限公司, 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司