一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置，属于柔性管缆实验测试辅助装置领域，适用于不同尺寸柔性管缆的刚度性能试验，包括变尺寸夹持拖板装置、旋转装置和移动装置，其中旋转装置位于尺寸夹持拖板装置和移动装置之间，三者为分体装置，装配后三个装置的轴线在同一竖直平面上，保证实验过程中通过柔性管缆传递到变尺寸夹持拖板装置和旋转装置的变形相同。本发明专利技术利于降低柔性管缆自重影响带来的结果误差，利于降低柔性管缆与托板之间的摩擦；能够实现变尺寸变位置夹持功能，兼容性较强，拥有较强的稳定性；旋转装置采用带角度标记设计，便于后续统计数据；本发明专利技术结构简单、性能可靠、体积较小、操作方便，适用于实验室原型测量。实验室原型测量。实验室原型测量。
【技术实现步骤摘要】
一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置
[0001]本专利技术属于柔性管缆实验测试辅助装置领域，涉及一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置，适用于实验室辅助测试8寸
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20寸柔性管缆(油气能源开发、浮式风电和深海采矿等)的刚度(拉伸、扭转、弯曲)性能试验。
技术介绍
[0002]伴随陆上油气传统资源日渐枯竭，海洋油气资源和新能源的开发利用日益受到世界各国重视。深海电缆、脐带缆及低温柔性管道(统称为柔性管缆)是海洋能源开采中至关重要的结构装备，可用于连接水上浮体与水下开采装备，船体与岸站运输。深海电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的装备；脐带缆在海洋电缆的基础上可以额外传输液压化学药剂；低温柔性管道是输送油气资源或传输LNG的装备。
[0003]柔性管缆结构包含单层或多层的螺旋缠绕的铠装层，具有非粘结、可滑动及螺旋缠绕等结构特点。柔性管缆在位服役时会受到弯曲、扭转和拉伸荷载的影响，进而影响其使用寿命，现有理论与数值方法难以精确描述柔性管缆在以上载荷作用下的力学性能，因此需要通过实验来进行确定。国内科研机构测试柔性管缆力学性能时通常会忽略重力影响。例如在拉伸和扭转测试时，由于重力作用管道会形成u型导致测量结果不准；弯曲测试时，会使用带滚轮夹具加持管缆，由于重力以及夹具对管缆的摩擦力影响导致测量结果不准；国外相关测试机构使用简易辅助装置进行管缆弯曲性能测试，但只能做到单一尺寸管缆测试，且平面与管缆依旧存在摩擦，轮子设计会使实验过程中出现整体偏移的情况进而影响数据采集。因此国内柔性管缆实验测试辅助装置技术尚待突破，暂无简单通用结构，且不适用于实验室小型测量使用。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种柔性管缆力学性能实验测试辅助装置，其目的是针对管缆结构原型测试辅助装置相关
的落后，解决以往传统测试装置安装不方便、体积过大和重力摩擦力造成测量结果不精准的缺点，方便小型实验室试验测试。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置，包括变尺寸夹持拖板装置1、旋转装置2和移动装置3，其中旋转装置2位于尺寸夹持拖板装置1和移动装置3之间。变尺寸夹持拖板装置1、旋转装置2、移动装置3和柔性管缆轴线共平面，保证实验过程中通过柔性管缆传递到变尺寸夹持拖板装置1和旋转装置2的变形相同。
[0007]所述的变尺寸夹持拖板装置1包括托板4、球形滚珠9、变尺寸圆形通孔10、可拆卸夹持保护棒17。所述的托板4上表面加工出球形凹槽呈矩阵式分布，用于安装球形滚珠9，球形滚珠9在托板4上表面进行半内嵌式设计，安装后球形滚珠9部分表面凸出于托板4上表面，用于降低实验过程中柔性管缆与托板之间的摩擦，减少实验误差；所述托板4表面的球
形凹槽之间设有用于安装可拆卸夹持保护棒17的圆形通孔10，其中可拆卸夹持保护棒17用于安装不同尺寸的管缆；所述托板4中心位置设有用于与旋转装置2连接的多个贯穿通孔11，与带角度显示转盘6上表面圆孔16位置对应，通过高强度螺栓连接。所述的一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置可根据实验类型放置在柔性管缆的任意位置下部，根据柔性管缆尺寸选择合适圆形通孔10安装可拆卸夹持保护棒17，起固定加持作用。
[0008]所述的旋转装置2设于变尺寸夹持拖板装置1下方，其包括带角度显示转盘6，带角度显示转盘6上下表面均设有圆孔16，用于与变尺寸夹持拖板装置1和移动装置3连接。所述带角度显示转盘6可实时记录弯曲刚度实验过程中柔性管缆旋转的平面角度。
[0009]所述的移动装置3设于旋转装置2下方，其包括底部托板5和滑轮装置7。所述底部托板5中心位置设有用于与旋转装置2连接的通孔11，带角度显示转盘6下表面圆孔16与通孔11位置对应，通过高强度螺栓连接。所述底部托板5两侧留有通孔8，安装可装卸把手13(可装卸把手13通过高强度螺栓穿过通孔8固定在底部托板5上)。所述底部托板5底部设有圆孔12，通过高强度螺栓与滑轮装置7固定，保证滑轮装置7可实现平面内360度自由的转动；所述滑轮装置7包括八边形连接装置15、导轮14，八边形连接装置15中心设有用于穿过高强度螺栓的贯穿圆孔12，两侧设有导轮14，滑轮装置7自身可发生圆周旋转。
[0010]所述的变尺寸夹持拖板装置1、旋转装置2和移动装置3为分体装置，变尺寸夹持拖板装置1和移动装置3通过高强度螺栓穿过自身中心圆孔连接旋转装置2，进而完成整个辅助装置的装配；装配后三个装置的轴线在同一竖直平面上，保证弯曲实验过程中辅助装置旋转简易性且降低实验结果误差。依据实验类型和柔性管缆尺寸选择可拆卸夹持保护棒17的安装位置，实验时应根据管道长度以及重量选择滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置的数量，依据实验类型选择滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置的放置位置：例如弯曲实验时，滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置放置在柔性管缆样品端部时，此时可拆卸夹持保护棒17应安装在变尺寸夹持拖板装置1靠近一侧边缘的两竖排对应管缆尺寸的圆形通孔10中；当拉伸和扭转实验时，一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置放置在柔性管缆样品下方任意位置时，可拆卸夹持保护棒17应安装夹持拖板装置1两端的两竖排圆形通孔10中。
[0011]进一步的，变尺寸夹持拖板装置1和移动装置3长宽一致，变尺寸夹持拖板装置1通过高强度螺栓17穿过圆孔11、16从上部固定旋转装置2，移动装置3通过高强度螺栓穿过圆孔11、16从下部固定旋转装置2，使变尺寸夹持拖板装置1、旋转装置2和移动装置3轴线重合。
[0012]进一步的，所述的滑轮装置7主体为八边形连接装置15，其为八边形设计，导轮14固定在八边形连接装置15下部分两侧边，保证导轮14安装后形成一个锐角，保证可移动辅助装置移动的稳定性。
[0013]进一步的，所述的托板4下表面中心加工出与带角度显示转盘6上表面相同尺寸的圆柱形凹陷，在托板4上表面加工贯穿式圆孔11与圆孔16对齐，便于高强度螺栓穿过圆孔11、16从上部固定旋转装置2，保证托板4和带角度显示转盘6中心对齐。
[0014]进一步的，所述的底部托板5上表面中心加工出与带角度显示转盘6下表面相同尺寸的圆柱形凹陷，在托板5下表面加工贯穿式圆孔11与圆孔16对齐，方便高强度螺栓穿过圆
孔11、16从下部固定旋转装置2，保证底部托板5和带角度显示转盘6中心对齐。
[0015]进一步的，所述的旋转装置2在变尺寸夹持拖板装置1和移动装置3的圆柱形凹陷处，通过高强度螺栓上下挤压旋转装置进而连接固定变尺寸夹持拖板装置1和移动装置3，通过旋转装置2为变尺寸夹持拖板装置1提供平面旋转运动。
[0016]进一步的，所述的托板4上表面两端和距其中一端1/4处分别以托板4长轴线对称加工六处圆孔10，以长轴线对称的圆孔10分别对应8寸、10寸、12寸、14寸、16寸、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置，适用于实验室辅助测试不同尺寸柔性管缆的刚度性能试验，所述刚度包括拉伸、扭转、弯曲；其特征在于，所述的柔性管缆实验可移动升降辅助装置包括变尺寸夹持拖板装置(1)、旋转装置(2)和移动装置(3)，其中旋转装置(2)位于尺寸夹持拖板装置(1)和移动装置(3)之间；所述的变尺寸夹持拖板装置(1)、旋转装置(2)和移动装置(3)为分体装置，装配后三个装置的轴线在同一竖直平面上，保证实验过程中通过柔性管缆传递到变尺寸夹持拖板装置(1)和旋转装置(2)的变形相同；所述的变尺寸夹持拖板装置(1)包括托板(4)、球形滚珠(9)、变尺寸圆形通孔(10)、可拆卸夹持保护棒(17)；所述的托板(4)上表面加工呈矩阵式分布的球形凹槽，用于安装球形滚珠(9)，球形滚珠(9)在托板(4)上表面进行半内嵌式设计；所述托板(4)表面还设有用于安装可拆卸夹持保护棒(17)的圆形通孔(10)，其中可拆卸夹持保护棒(17)用于安装不同尺寸的管缆；所述托板(4)中心位置设有用于与旋转装置(2)连接的贯穿通孔(11)；所述的柔性管缆实验可移动升降辅助装置可根据实验类型放置在柔性管缆的任意位置下部，根据柔性管缆尺寸选择合适圆形通孔(10)安装可拆卸夹持保护棒(17)，起固定加持作用；所述的旋转装置(2)设于变尺寸夹持拖板装置(1)下方，其包括带角度显示转盘(6)，带角度显示转盘(6)上下表面均设有圆孔(16)，用于与变尺寸夹持拖板装置(1)的贯穿通孔(11)和移动装置(3)的贯穿通孔(11)通过高强度螺栓连接；通过带角度显示转盘(6)实时记录弯曲刚度实验过程中柔性管缆旋转的平面角度；所述的移动装置(3)设于旋转装置(2)下方，其包括底部托板(5)和滑轮装置(7)；所述底部托板(5)中心位置设有用于与旋转装置(2)连接的通孔(11)；所述底部托板(5)两侧留有通孔(8)，安装可装卸把手(13)；所述滑轮装置(7)包括八边形连接装置(15)、导轮(14)，八边形连接装置(15)中心与底部托板(5)底部通过高强度螺栓连接，八边形连接装置(15)两侧设有导轮(14)，滑轮装置(7)自身可发生圆周旋转。2.根据权利要求1所述的一种滚动降阻式变尺寸的柔性管缆实验可移动升降辅助装置，其特征在于，根据实验类型和柔性管缆尺寸选择可拆卸夹持保护棒(17)的安装位置，实验时根据管道长度以及重量选择柔性管缆实验可移动升...
【专利技术属性】
技术研发人员：步宇峰，阎军，尹原超，许琦，英玺蓬，杜洪泽，赵春雨，张凯仑，卢青针，郭思雨，宁永庆，付瀚源，
申请(专利权)人：大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：
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