專利名稱：測(cè)試不同管徑鋼管壓力的水壓試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水壓機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到測(cè)試不同管徑鋼管壓力的水壓試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)大口徑的埋弧焊螺旋管，埋弧焊直縫管，必須按照美國(guó)石油學(xué)會(huì)APISPEC5L標(biāo)準(zhǔn)9.4靜水壓試驗(yàn)中規(guī)定對(duì)每根鋼管進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，且不得有滲漏現(xiàn)象。焊接鋼管靜水壓試驗(yàn)過(guò)程是:主油缸施加一定的預(yù)緊力，通過(guò)對(duì)焊管兩端面進(jìn)行密封后，將焊管內(nèi)充滿低壓水并將管內(nèi)的空氣排出，經(jīng)過(guò)增壓后再保壓一定時(shí)間，然后卸荷，即完成焊管靜水壓試驗(yàn)。上世紀(jì)九十年代國(guó)外在大直徑鋼管做水壓試驗(yàn)時(shí)，用聚氨脂做密封材料，采用內(nèi)徑向或外徑向密封，徑向密封水壓機(jī)試驗(yàn)頭品種多，制造成本高，膠圈壽命短，故障頻繁。隨著國(guó)產(chǎn)聚氨脂材料的質(zhì)量提高，一般都要求采用端面密封結(jié)構(gòu)，它具有更換密封環(huán)簡(jiǎn)單方便，不須頻繁換水壓試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)頭，節(jié)省時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)大直徑水壓試驗(yàn)機(jī)試壓小口徑鋼管時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)密封端面泄漏及主油缸對(duì)焊管管端的密封力過(guò)大造成聚氨脂密封板被頂壞或管體被壓彎的現(xiàn)象。在水壓試驗(yàn)過(guò)程中，主油缸的作用力與焊管內(nèi)的水壓對(duì)油缸的作用力相平衡，主油缸的油壓值變動(dòng)量A PttSA P*x (R*/Rtt) 2，當(dāng)鋼管內(nèi)的水壓值變動(dòng)一個(gè)單位，則主油缸的油壓變動(dòng)為(R#/Rtt)2，當(dāng)大直徑水壓試驗(yàn)機(jī)試壓小口徑鋼管時(shí)，鋼管內(nèi)徑與主油缸直徑相差過(guò)大，主油缸的油壓值隨著鋼管內(nèi)的水壓值的變動(dòng)很微小，使壓力傳感器的精度達(dá)不到要求值，造成主油缸的油壓與鋼管內(nèi)的水壓不能精確同步，就會(huì)出現(xiàn)管端端面密封不嚴(yán)或者是聚氨脂密封板被鋼管端面頂壞。生產(chǎn)廠家都希望一條生產(chǎn)線生產(chǎn)的鋼管品種覆蓋范圍越多越好，各種大小不同規(guī)格的鋼管都能生產(chǎn)，采用大噸位水壓機(jī)就是必然選擇，但是，大噸位水壓機(jī)在對(duì)小規(guī)格焊管的試壓過(guò)程中卻表現(xiàn)出很多不足，實(shí)際情況是一種直徑的油缸很難達(dá)到試壓各種口徑鋼管的要求?，F(xiàn)有的水壓機(jī)只用一個(gè)主油缸來(lái)試壓，兩側(cè)油缸只起到推動(dòng)水壓機(jī)試驗(yàn)頭前進(jìn)后退的作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述水壓機(jī)的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用效果好、產(chǎn)品成本低、使用壽命長(zhǎng)的測(cè)試不同管徑鋼管壓力的水壓試驗(yàn)機(jī)。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:在水壓機(jī)試驗(yàn)頭中部設(shè)置有主油缸和排氣閥K2、左側(cè)設(shè)置有左側(cè)油缸、右側(cè)設(shè)置有右側(cè)油缸、左端設(shè)置有與高壓水系統(tǒng)相聯(lián)通的高壓水伸縮套、右端設(shè)置有與低壓水系統(tǒng)相聯(lián)通的低壓水套，與恒壓變量泵相聯(lián)的液壓馬達(dá)與液壓系統(tǒng)聯(lián)通，恒壓變量泵的輸出口通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA7和主油缸壓力傳感器與主油缸的輸油口相聯(lián)通，恒壓變量泵的輸出口通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA7、主油缸壓力傳感器、充液閥K3、截止閥Kl與充液油箱相聯(lián)通，恒壓變量泵通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA6和側(cè)油缸壓力傳感器與左側(cè)油缸和右側(cè)油缸的一輸油口相聯(lián)通，恒壓變量泵的輸出口通過(guò)安裝在管道上的比例溢流閥BYAl與液壓油箱相聯(lián)通。安裝在管道上的電磁換向閥YA5與液壓系統(tǒng)和油箱以及充液閥K3相聯(lián)通；安裝在管道上的電磁換向閥YAl與液壓系統(tǒng)相聯(lián)通并通過(guò)串聯(lián)的插裝閥Cl、電磁換向閥YA3、節(jié)液插裝閥C3與左側(cè)油缸以及右側(cè)油缸的一輸油口相聯(lián)通，插裝閥Cl與插裝閥C2相聯(lián)通，電磁換向閥YA3和節(jié)液插裝閥C3通過(guò)管道與液壓油箱相聯(lián)通；安裝在管道上的電磁換向閥YA2與液壓系統(tǒng)相聯(lián)通并通過(guò)串聯(lián)的插裝閥C2、電磁換向閥YA3與左側(cè)油缸以及右側(cè)油缸的另一輸油口相聯(lián)通，相互聯(lián)通的插裝閥C4、電磁換向閥YA4通過(guò)管道與左側(cè)油缸以及右側(cè)油缸的另一輸油口相聯(lián)通并與油箱相聯(lián)通。本實(shí)用新型是對(duì)傳統(tǒng)水壓機(jī)液壓系統(tǒng)的進(jìn)行改進(jìn)，使主油缸和兩側(cè)油缸都能試壓。本實(shí)用新型水壓機(jī)根據(jù)試壓管徑大小，選擇相應(yīng)的油缸來(lái)試壓，用兩側(cè)油缸試壓小口徑鋼管，用主油缸試壓中等口徑鋼管，用兩側(cè)油缸和主油缸試壓大口徑鋼管。與傳統(tǒng)相同噸位的水壓機(jī)比較，本實(shí)用新型主油缸和兩側(cè)油缸的總面積等于傳統(tǒng)水壓機(jī)原有一個(gè)主油缸的面積，使本實(shí)用新型主油缸直徑減少。同時(shí)，兩側(cè)油缸直徑加大，加大的側(cè)油缸面積要滿足0406.4-0820鋼管試壓的技術(shù)條件。側(cè)油缸直徑加大后，水壓機(jī)試驗(yàn)頭前進(jìn)后退速度降低，采用差動(dòng)回路來(lái)提高前進(jìn)速度。管端采用端面密封形式，用三種不同管徑的油缸來(lái)試壓不同管徑的鋼管，減小了鋼管內(nèi)徑橫截面積與工作油缸直徑的面積差，提高端面密封的可靠性。解決了大型水壓機(jī)管端采用端面密封時(shí)，對(duì)試壓小直徑鋼管密封材料易損壞的弊端。主油缸內(nèi)徑減小，降低制造成本，延長(zhǎng)了使用壽命。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用效果好、產(chǎn)品成本低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可用于不同管徑鋼管的壓力試驗(yàn)。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。在圖1中，本實(shí)施例的測(cè)試不同管徑鋼管壓力的水壓試驗(yàn)機(jī)由充液油箱1、高壓水伸縮套管2、左側(cè)油缸3、主油缸4、右側(cè)油缸5、低壓水套管6、水壓機(jī)試驗(yàn)頭7、側(cè)油缸壓力傳感器9、主油缸壓力傳感器10、恒壓變量泵11、液壓馬達(dá)12、液壓油箱13、電磁換向閥YAl 電磁換向閥YA7、插裝閥Cl 插裝閥C4、溢流閥Y1、比例溢流閥BYA1、截止閥K1、排氣閥K2、充液閥K3聯(lián)接構(gòu)成。主油缸4的活塞桿用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝在水壓機(jī)試驗(yàn)頭7的中部，左側(cè)油缸3的活塞桿用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝在水壓機(jī)試驗(yàn)頭7的左側(cè)，右側(cè)油缸5的活塞桿用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝在水壓機(jī)試驗(yàn)頭7的右側(cè)，左側(cè)油缸3的活塞桿和右側(cè)油缸5的活塞桿推動(dòng)水壓機(jī)試驗(yàn)頭7往復(fù)移動(dòng)，帶動(dòng)王油缸4的活塞桿往復(fù)移動(dòng)。水壓機(jī)試驗(yàn)頭7左端用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有高壓水伸縮套管2，高壓水伸縮套管2位于左側(cè)油缸3的左側(cè)、高壓水伸縮套管2通過(guò)管道與高壓水系統(tǒng)相聯(lián)通，高壓水系統(tǒng)的水經(jīng)高壓水伸縮套管2進(jìn)入被試驗(yàn)的鋼管內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。水壓機(jī)試驗(yàn)頭7右端用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有低壓水套，低壓水套位于右側(cè)油缸5的右側(cè)，低壓水套管6通過(guò)管道與低壓水系統(tǒng)相聯(lián)通，試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將抵壓水經(jīng)低壓水套管6進(jìn)入到被試驗(yàn)的鋼管內(nèi)，然后在被試驗(yàn)的鋼管內(nèi)。液壓馬達(dá)12通過(guò)管道與液壓系統(tǒng)聯(lián)通，液壓馬達(dá)12用聯(lián)接件與恒壓變量泵11相聯(lián)接，液壓馬達(dá)12為恒壓變量泵11提供動(dòng)力，恒壓變量泵11的輸出口通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA7和主油缸壓力傳感器10與主油缸4的輸油口相聯(lián)通，主油缸壓力傳感器10用于接收進(jìn)入主油缸4的液壓油的壓力信號(hào)；恒壓變量泵11的輸出口通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA7、主油缸壓力傳感器10、充液閥K3、截止閥Kl與充液油箱I相聯(lián)通；從恒壓變量泵11輸出口輸出的液壓油一路經(jīng)電磁換向閥YA7、主油缸壓力傳感器10到主油缸4推動(dòng)主油缸4動(dòng)作并經(jīng)充液閥K3和截止閥Kl流到充液油箱I。恒壓變量泵11通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA6和側(cè)油缸壓力傳感器9與左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5的一輸油口相聯(lián)通，從恒壓變量泵11輸出口輸出的液壓油另一路經(jīng)電磁換向閥YA6和側(cè)油缸壓力傳感器9到左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5，推動(dòng)左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5 ;恒壓變量泵
11的輸出口通過(guò)安裝在管道上的比例溢流閥BYAl與液壓油箱13相聯(lián)通，當(dāng)主油缸4、左側(cè)油缸3、右側(cè)油缸5不動(dòng)作時(shí)，從恒壓變量泵11輸出口輸出的液壓油經(jīng)比例溢流閥BYAl流回到液壓油箱13。安裝在管道上的電磁換向閥YA5與液壓系統(tǒng)和油箱以及充液閥K3相聯(lián)通。由液壓系統(tǒng)為主油缸4提供壓力源。安裝在管道上的電磁換向閥YAl與液壓系統(tǒng)相聯(lián)通并通過(guò)串聯(lián)的插裝閥Cl、電磁換向閥YA3、節(jié)液插裝閥C3與左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5的一輸油口相聯(lián)通，插裝閥Cl與插裝閥C2通過(guò)管道相連通，由液壓系統(tǒng)為左側(cè)油缸3、右側(cè)油缸5的動(dòng)作提供壓力源，電磁換向閥YA3和節(jié)液插裝閥C3通過(guò)管道與液壓油箱13相聯(lián)通。左側(cè)油缸3、右側(cè)油缸5不動(dòng)作時(shí)，從液壓系統(tǒng)輸入的高壓油經(jīng)電磁換向閥YA3和節(jié)液插裝閥C3流回到液壓油箱13。安裝在管道上的電磁換向閥YA2與液壓系統(tǒng)相聯(lián)通并通過(guò)串聯(lián)的插裝閥C2、電磁換向閥YA3與左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5的另一輸油口相聯(lián)通，由液壓系統(tǒng)為左側(cè)油缸3、右側(cè)油缸5的動(dòng)作提供壓力源，相互聯(lián)通的插裝閥C4、電磁換向閥YA4通過(guò)管道與左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5的另一輸油口相聯(lián)通并與油箱相聯(lián)通。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:1、試壓前工作過(guò)程電磁換向閥YA5與電源接通后換向，壓力油打開(kāi)充液閥K3，充液油箱I給主油缸4補(bǔ)充油液。電磁換向閥YAl通電換向，壓力油經(jīng)插裝閥Cl到兩側(cè)油缸后腔，電磁換向閥YA4通電換向，打開(kāi)節(jié)流插裝閥C4，左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5前腔回油，水壓機(jī)試驗(yàn)頭7前進(jìn)，將被試驗(yàn)鋼管8頂緊。水經(jīng)低壓水套管6進(jìn)入被試驗(yàn)鋼管8，當(dāng)排氣閥K2出水后，關(guān)閉排氣閥K2，停止排氣和進(jìn)水。同時(shí)高壓水經(jīng)伸縮套管進(jìn)入被試驗(yàn)鋼管8，使被試驗(yàn)鋼管8內(nèi)水壓升聞。2、試壓工作過(guò)程 對(duì)中口徑被試驗(yàn)鋼管8試壓:電磁換向閥YA7通電換向，給主油缸4充油，左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5浮動(dòng)。對(duì)小口徑被試驗(yàn)鋼管8試壓:電磁換向閥YA6通電換向，給左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5充油，主油缸4浮動(dòng)。對(duì)大口徑被試驗(yàn)鋼管8試壓:電磁換向閥YA6、電磁換向閥YA7通電換向，同時(shí)給主油缸4、左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5后腔，補(bǔ)充經(jīng)比例溢流閥BYAl給定的壓力油，達(dá)到試驗(yàn)值后5 15秒后，打開(kāi)排氣閥K2卸壓。3、試壓后工作過(guò)程電磁換向閥YA6、電磁換向閥YA7斷電，電磁換向閥YA5通電換向，打開(kāi)充液閥K3，電磁換向閥YA2通電換向，壓力油經(jīng)插裝閥C2到左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5后腔，電磁換向閥YA3通電換向，前腔油經(jīng)插裝閥C3回油箱，試驗(yàn)頭后退。
權(quán)利要求1.一種測(cè)試不同管徑鋼管壓力的水壓試驗(yàn)機(jī)，在水壓機(jī)試驗(yàn)頭(7)中部設(shè)置有主油缸(4)和排氣閥K2、左側(cè)設(shè)置有左側(cè)油缸(3)、右側(cè)設(shè)置有右側(cè)油缸(5)、左端設(shè)置有與高壓水系統(tǒng)相聯(lián)通的高壓水伸縮套、右端設(shè)置有與低壓水系統(tǒng)相聯(lián)通的低壓水套，其特征在于:與恒壓變量泵(11)相聯(lián)的液壓馬達(dá)(12)與液壓系統(tǒng)聯(lián)通，恒壓變量泵(11)的輸出口通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA7和主油缸壓力傳感器(10)與主油缸(4)的輸油口相聯(lián)通，恒壓變量泵(11)的輸出口通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA7、主油缸壓力傳感器(10)、充液閥K3、截止閥Kl與充液油箱(I)相聯(lián)通，恒壓變量泵(11)通過(guò)安裝在管道上串聯(lián)的電磁換向閥YA6和側(cè)油缸壓力傳感器(9 )與左側(cè)油缸(3)和右側(cè)油缸(5)的一輸油口相聯(lián)通，恒壓變量泵(11)的輸出口通過(guò)安裝在管道上的比例溢流閥BYAl與液壓油箱(13)相聯(lián)通；安裝在管道上的電磁換向閥YA5與液壓系統(tǒng)和油箱以及充液閥K3相聯(lián)通；安裝在管道上的電磁換向閥YAl與液壓系統(tǒng)相聯(lián)通并通過(guò)串聯(lián)的插裝閥Cl、電磁換向閥YA3、節(jié)液插裝閥C3與左側(cè)油缸(3)以及右側(cè)油缸(5)的一輸油口相聯(lián)通，插裝閥Cl與插裝閥C2相聯(lián)通，電磁換向閥YA3和節(jié)液插裝閥C3通過(guò)管道與液壓油箱(13)相聯(lián)通；安裝在管道上的電磁換向閥YA2與液壓系統(tǒng)相聯(lián)通并通過(guò)串聯(lián)的插裝閥C2、電磁換向閥YA3與左側(cè)油缸(3)以及右側(cè)油缸(5)的另一輸油口相聯(lián)通，相互聯(lián)通的插裝閥C4、電磁換向閥YA4通過(guò)管道與左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸(5)的另一輸油口相聯(lián)通并與油箱相聯(lián)通。
專利摘要一種測(cè)試不同管徑鋼管壓力的水壓試驗(yàn)機(jī)，恒壓變量泵通過(guò)電磁換向閥YA7和主油缸壓力傳感器與主油缸4聯(lián)通，通過(guò)電磁換向閥YA7、主油缸壓力傳感器10、充液閥K3、截止閥K1與充液油箱1聯(lián)通，通過(guò)電磁換向閥YA6和側(cè)油缸壓力傳感器9與左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5的一輸油口聯(lián)通；電磁換向閥YA1與液壓系統(tǒng)聯(lián)通并通過(guò)插裝閥C1、電磁換向閥YA3、節(jié)液插裝閥C3與左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5的一輸油口聯(lián)通，插裝閥C1與插裝閥C2聯(lián)通；電磁換向閥YA2與液壓系統(tǒng)聯(lián)通并通過(guò)插裝閥C2、電磁換向閥YA3與左側(cè)油缸3以及右側(cè)油缸5的另一輸油口相聯(lián)通，聯(lián)通的插裝閥C4、電磁換向閥YA4與左側(cè)油缸3和右側(cè)油缸5的另一輸油口聯(lián)通并與油箱聯(lián)通。
文檔編號(hào)G01M3/02GK202939098SQ20122061141
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者陳子恒, 陳復(fù)興 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)