一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，包括两套液压行动机构，两套液压行动机构间隔设置，每套液压行动机构上均设置有用于支撑管道的托架，两套液压行动机构能够驱动托架沿管道的轴向方向联合运动，驱动托架沿管道的水平方向和垂直方向独立运动实现姿态调节。本发明专利技术大大提高全尺寸弯曲试验中钢管组对过程中的安装精度和可靠性、节约时间和经济成本，为后续的管道焊接提供有利条件，从而降低全尺寸弯曲试验环焊缝失效的风险，保障试验的顺利进行，具有重要的意义。

A three coordinate centering attitude adjusting device for full-scale bending test steel pipe

【技术实现步骤摘要】
一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置
本专利技术属于天然气管道变形控制的全尺寸试验
，具体涉及一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置。
技术介绍
我国天然气管道工程(如西气东输二、三线等)自西向东沿线经过多个断层带和地震带，属于环境敏感区域，管线服役条件较为恶劣。在此条件下，在承受内部设计压力的同时，管道还必须具有一定的变形能力。开展钢管应变容量研究，评估其能否能满足工程要求，具有重要的意义和研究价值。天然气输送管道的全尺寸弯曲变形试验是模拟油气输送管承受实际服役载荷状态下，测量试验管在发生弯曲变形时，试验管的载荷和位移关系、载荷和转角关系、试验管应力应变分布情况等，确定试验管屈曲失稳时的应变极限，从而评估弯曲负荷下钢管的抗屈曲变形能力。试验过程中钢管一般是通过对接、环焊的方式进行安装，需要调整钢管的水平、垂直位置，完成管道的焊接组对。传统方式通过天车、吊车等方式对试验管进行吊装调整，对焊口进行组。这种安装方式需要大量人力来完成焊接组对，而且耗时较长，组对精度低，稳定性差，会引起焊接质量的降低(对口质量差引发焊接性能差)，导致试验发生意外或失败。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，实现试验钢管组对安装的自动化。可降低试验准备时间、安装成本并提高焊接精度水平，提高试验精度。本专利技术采用以下技术方案：1.一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，包括两套液压行动机构，两套液压行动机构间隔设置，每套液压行动机构上均设置有用于支撑管道的托架，两套液压行动机构能够驱动托架沿管道的轴向方向联合运动，驱动托架沿管道的水平方向和垂直方向独立运动实现姿态调节。具体的，液压行动机构包括油缸底座，油缸底座与第一油缸连接用于驱动油缸底座沿水平方向移动；油缸底座内部设置有第二油缸，第二油缸与托架连接，能够驱动托架沿垂直方向移动；油缸底座的上部设置有第三油缸，第三油缸与托架连接，能够驱动托架沿管道的轴向方向移动。进一步的，油缸底座和第一油缸均设置在底座上，底座上设置有滑槽，滑槽的两侧设置有压板，油缸底座设置在滑槽内。进一步的，第二油缸包括三个，间隔设置在油缸底座内，三个第二油缸的伸出端分别与托架连接。进一步的，托架的底部设置有滑槽，第三油缸的伸出端设置在滑槽内。更进一步的，第一油缸、第二油缸和第三油缸分别与液压系统连接，通过控制油缸移动驱动托架完成管道环焊缝组对。具体的，托架为V型结构。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，通过液压系统、油缸以及滑槽等方式调节试验管道的空间位置，具有工作稳定、可靠性好、精度高等特点，可实现无线控制，大大节约了人力和时间成本，且钢管组对后环焊缝焊接质量高、性能好，可大大降低试验过程中环焊缝失效引起的试验风险，提升试验水平，具有较好的经济效益。进一步的，通过设置的三组液压缸，可分别实现V型托架在水平方向上的前、后、左、右移动以及在竖直方向上的上升、下降动作，从而达到V型托架上试验钢管空间位置的三维坐标调整效果，进而实现试验钢管与试验机上引管组对过程的电气化操作。由于整个过程依靠液压控制，且配备有无线遥控装置，试验钢管位置调整的过程是直观、准确、可靠的。进一步的，试验钢管一般长度为7m左右，因此整个装置配备有2组液压调节装置及V型托架来保证调整过程中试验钢管的稳定性。这两套装置中沿管道轴向位置的调整设置为同步模式，不会造成两个V型托架与试验钢管的滑动，提高了移动过程中的安全性。此外，2组液压调节装置相对独立运作，可分别实现试验钢管两边与试验机上两个引管的组对，可进一步提高组对过程的准确性可安全性。综上所述，本专利技术可大大提高全尺寸弯曲试验中钢管组对过程中的安装精度和可靠性、节约时间和经济成本，为后续的管道焊接提供有利条件，从而降低全尺寸弯曲试验环焊缝失效的风险，保障试验的顺利进行，具有重要的意义。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术三坐标对中液压行动机构示意图，其中，为主视图，为左视图；图2为本专利技术三坐标对中装置示意图。其中：1.托架；4.底坐；5.压板；7.第一油缸；12.第二油缸；13.第三油缸。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参阅图1和图2，本专利技术一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，包含两套液压行动机构，两套液压行动机构在Y、Z方向上的移动是相互独立的，而在X方向上的移动为联动设计，避免管道在两托架1之间发生移动。液压行动机构包括底座4、第一油缸7、第二油缸12、第三油缸13和液压系统，底座4上设置有油缸底座，油缸底座的两侧设置有压板5，第一油缸7与油缸底座连接，用于驱动油缸底座在压板5之间沿水平方向移动；第二油缸12设置在油缸底座内，伸出端与托架1的底部连接，能够驱动托架1沿垂直方向移动，第三油缸13设置在油缸底座的上部并与托架1连接，能够驱动托架1沿钢管的轴向方向移动，第一油缸7、第二油缸12和第三油缸13分别与液压系统连接。托架1为V型设计，可防止管道在水平方向上滚动，造成危险。第一油缸7通过连杆与油缸底座相连，油缸底座通过压板5约束在底座4的滑槽上，使其仅能在Y方向上移动。第二油缸12与托架1相连，通过第二油缸12的伸长、收缩使托架1在X方向上移动。第三油缸13的伸出端与托架1底部设置的滑槽相连，通过第三油缸13的伸长、收缩使托架1沿X方向上下移动。液压系统通过控制油缸移动来控制托架，进而控制试验管的三坐标姿态调节调整，完成管道环焊缝的组对。整个系统通过控制电磁换向阀来控制油缸的正、负方向移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，其特征在于，包括两套液压行动机构，两套液压行动机构间隔设置，每套液压行动机构上均设置有用于支撑管道的托架(1)，两套液压行动机构能够驱动托架(1)沿管道的轴向方向联合运动，驱动托架(1)沿管道的水平方向和垂直方向独立运动实现姿态调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，其特征在于，包括两套液压行动机构，两套液压行动机构间隔设置，每套液压行动机构上均设置有用于支撑管道的托架(1)，两套液压行动机构能够驱动托架(1)沿管道的轴向方向联合运动，驱动托架(1)沿管道的水平方向和垂直方向独立运动实现姿态调节。


2.根据权利要求1所述的全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，其特征在于，液压行动机构包括油缸底座，油缸底座与第一油缸(7)连接用于驱动油缸底座沿水平方向移动；油缸底座内部设置有第二油缸(12)，第二油缸(12)与托架(1)连接，能够驱动托架(1)沿垂直方向移动；油缸底座的上部设置有第三油缸(13)，第三油缸(13)与托架(1)连接，能够驱动托架(1)沿管道的轴向方向移动。


3.根据权利要求2所述的全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，其特征在于，油缸底座和第一油缸(7)均设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，沙婷，封辉，池强，陈宏远，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11