一種濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濾水管性能測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，它由供油系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)自動(dòng)控制裝置及擠壓裝置組成，供油系統(tǒng)包括油泵、油箱、換向閥等組成；擠壓裝置包括缸體、擠壓模座、擠壓模具、液壓缸、扎帶等組成；供油系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)液壓管路的分別控制，及工作時(shí)對(duì)液壓管路的保壓，工作后的快速卸荷；擠壓裝置的擠壓模座上安放有可更換的錐形擠壓模座，方便對(duì)不同型號(hào)的濾水管進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)，扣壓裝置工作時(shí)，有快慢兩級(jí)收擴(kuò)速度，可提高工作效率。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：可實(shí)現(xiàn)濾水管圍壓性能、軸向抗彎性能及徑向抗彎性的一體化測(cè)試，并具有適用范圍廣，收擴(kuò)壓力大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置，屬于液壓機(jī)械的【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]隨著深層鹵水的開采，濾水管隨水深增加而加長(zhǎng)，其強(qiáng)度、穩(wěn)定性能否適應(yīng)深部鹵水開采的要求已經(jīng)成為鹵水開采的主要考慮的問題。深部地層條件下，濾水管管柱的受力狀態(tài)非常復(fù)雜和惡劣，有不少濾水管不能適應(yīng)和承受巨大的綜合性外力作用而使開采作業(yè)中斷，甚至無(wú)法恢復(fù)鉆井，造成鉆井失敗等事故，進(jìn)而給深層鹵水開采工程造成巨大的損失。因此，獲得濾水管受力情況的實(shí)時(shí)可靠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可為濾水管的受力分析提供必要的信息。目前，很多測(cè)量?jī)x器只能單一的測(cè)試濾水管抗彎性能或圍壓大小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種功能齊全、適用范圍廣、便于使用、工作高效的濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)濾水管圍壓、軸向抗彎、徑向抗彎性能的一體化測(cè)試。
[0004]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種濾水管力學(xué)性能測(cè)試方法。
[0005]本發(fā)明之濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置是由機(jī)架、控制面板、液壓泵、電機(jī)、油箱、綜合閥、第二壓力表、缸體、前端蓋、擠壓模座、擠壓模具、模具螺絲、螺絲、沉頭螺釘、擠壓塊、螺釘、第一進(jìn)出油接頭、后端蓋、第二進(jìn)出油接頭、第三進(jìn)出油接頭、連接桿、第一液壓缸、第一快進(jìn)斜面、第一工作斜面、固定模具、三角壓頭、扎帶、第一卡具、槽、第二定位銷、平底壓頭、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第三電磁換向閥；第一液壓鎖、第二液壓鎖、第三液壓鎖；第二液壓缸、夾具、彈簧、第二卡具、第一壓力表、第三壓力表、凸塊、前T型槽、第二快進(jìn)斜面、第二工作進(jìn)給斜面、第一定位銷、第一銷孔、第二銷孔、后T型槽、密閉空間、第一滑槽、第二滑槽組成。
[0006]扣壓裝置的缸體焊接在機(jī)架上，扣壓裝置由缸體、前端蓋、擠壓模座、擠壓模具、模具螺絲、螺絲、沉頭螺釘、擠壓塊、螺釘、第一進(jìn)出油接頭、后端蓋、第二進(jìn)出油接頭、第三進(jìn)出油接頭組成，第三進(jìn)出油接頭位于缸體的側(cè)表面上，第一進(jìn)出油接頭和第二進(jìn)出油接頭位于后端蓋上，前端蓋和后端蓋分別連在缸體的前端和后端，通過沉頭螺釘和螺釘連接固定，擠壓模具通過模具螺絲連接在擠壓模座上，擠壓模座通過螺絲連接在前端蓋上，擠壓塊在油缸內(nèi)位于擠壓模座與后端蓋之間，并且擠壓塊的前柱面與缸體的內(nèi)杠壁之間設(shè)有密閉空間，在擠壓塊的后端面和后端蓋及缸體的內(nèi)缸壁之間設(shè)有密閉空間，彈簧一端連接在擠壓模具的后端，一端連接在后端蓋上，用于工作結(jié)束時(shí)，擠壓模具的復(fù)位工作。
[0007]扣壓裝置的前端蓋和后端蓋靠近上表面的位置分別開有前T型槽和后T型槽，第一卡具和第二卡具可卡在前T型槽和后T型槽內(nèi)，并可根據(jù)連接桿位置調(diào)節(jié)第一卡具和第二卡具的自身位置而前后移動(dòng)。
[0008]在前端蓋的端面上和擠壓模座的端面上分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的端面斜面，該端面斜面與豎直方向存在10度的夾角。
[0009]在前端蓋的傾斜端面上設(shè)有第一滑槽，螺絲的一端插入在第一滑槽中，一端擰緊在擠壓塊內(nèi)，在擠壓工作中，擠壓塊帶動(dòng)螺絲在第一滑槽中滑動(dòng)，在擠壓模座上設(shè)有第二滑槽，模具螺絲的一端插入在第二滑槽中，另一端與擠壓模具連接。
[0010]在后端蓋及缸體的側(cè)表面上連接有與密閉空間相通的進(jìn)出油接頭，進(jìn)出油接口接有第一進(jìn)出油接頭、第二進(jìn)出油接頭和第三進(jìn)出油接頭。
[0011]第一液壓缸和第二液壓缸通過連接桿連接，扣壓裝置的缸體上端中間位置開有一長(zhǎng)方形槽，下端的連接桿與其相對(duì)應(yīng)的中間位置，有一長(zhǎng)方形的凸塊，連接桿的凸塊可放置在在扣壓裝置的的上表面的長(zhǎng)方形槽內(nèi)，并可以前后移動(dòng)，不能左右移動(dòng)。
[0012]連接桿上開有第一銷孔和第二銷孔，第一銷孔和第二銷孔的位置關(guān)于連接桿上的凸塊對(duì)稱，第一銷孔和第二銷孔間的距離為扣壓裝置上表面的寬度，通過第一定位銷使連接桿與第一卡具連接，通過第二定位銷使連接桿與第二卡具連接，從而能使連接桿固定在扣壓裝置上。
[0013]第一液壓缸和第二液壓缸的液壓桿鉆有內(nèi)螺紋，可根據(jù)不同的工作需求更換平底壓頭或三角壓頭。
[0014]扣壓裝置的擠壓模具可更換，根據(jù)不同的工作需求更換擠壓模具的大小及形狀，擠壓模具的非工作面的中間位置鉆有內(nèi)螺紋孔。
[0015]測(cè)試圍壓時(shí)擠壓模具的擠壓面外側(cè)先放有個(gè)/圓的扎帶。
[0016]在擠壓模座上設(shè)有不同坡度的第一快進(jìn)斜面和第一工作進(jìn)給斜面，在擠壓塊上對(duì)應(yīng)設(shè)有不同坡度的第二快進(jìn)斜面和第二工作進(jìn)給斜面，第一快進(jìn)斜面的坡度大于第一工作進(jìn)給斜面的坡度，第二快進(jìn)斜面的坡度大于第二工作進(jìn)給斜面的坡度。
[0017]在綜合閥內(nèi)設(shè)有第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第三電磁換向閥、第一液壓鎖、第二液壓鎖和第三液壓鎖，第一電磁換向閥、第一壓力表和第一液壓鎖接在扣壓裝置的工作支路上，第二電磁換向閥、第二壓力表和第二液壓鎖接在第一液壓缸的工作支路上，第三電磁換向閥、第三壓力表和第三液壓鎖接在第二液壓缸的工作支路上。
[0018]液壓系統(tǒng)通過控制面板控制進(jìn)出油及工作當(dāng)中保壓的問題。
[0019]扣壓結(jié)束后，液壓油通過進(jìn)出油接頭進(jìn)油，第一進(jìn)出油接頭、第二進(jìn)出油接頭出油，使擠壓塊復(fù)位，同時(shí)，擠壓模具隨擠壓模座由彈簧拉回原位。
[0020]本發(fā)明之濾水管力學(xué)性能測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0021]a、測(cè)試濾水管的圍壓性能時(shí)，將濾水管通過扣壓裝置的中心通道，水平放入其中，并在濾水管外壁加上扎帶，調(diào)節(jié)連接桿的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具和第一卡具將其固定，第一電磁換向閥控制液壓油流經(jīng)第二進(jìn)出油接頭和第一進(jìn)出油接頭，推動(dòng)擠壓塊軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)擠壓模座軸向運(yùn)動(dòng)，擠壓模座推動(dòng)擠壓模具對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓。擠壓工作結(jié)束后，第二進(jìn)出油接頭、第一進(jìn)出油接頭出油，第三進(jìn)出油接頭進(jìn)油，推動(dòng)擠壓塊復(fù)位，同時(shí)，彈簧拉動(dòng)擠壓模座復(fù)位，擠壓模具隨擠壓模座一同復(fù)位。
[0022]b、測(cè)試徑濾水管抗彎性能時(shí)，首先更換擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓模具，將原有的擠壓模具替換成圖中所示的三角形的固定模具。將濾水管通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)整好濾水管的位置，使固定模具到位后，正好處于濾水管中點(diǎn)的位置。調(diào)節(jié)連接桿的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具和第一卡具固定。液壓泵工作，推動(dòng)擠壓塊運(yùn)動(dòng)，使固定模具夾緊濾水管，第一電磁換向閥復(fù)位，第一液壓鎖工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，給第一液壓缸和第二液壓缸供油，使液壓桿伸出，向下壓濾水管的兩端，觀察第二壓力表和第三壓力表上的讀數(shù)及兩根液壓桿的位移并記錄，依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算濾水管的抗壓性能。
[0023]C、將濾水管固定在地上，位置正對(duì)第二液壓缸正下方，將第二液壓缸的液壓桿上的壓頭換為平底壓頭，控制第二液壓缸工作，對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓，通過第三壓力表讀出壓力數(shù)并記錄，通過記錄數(shù)值計(jì)算濾水管的軸向抗壓強(qiáng)度。
[0024]d、測(cè)定濾水管的抗扭性能，將濾水管通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)節(jié)連接桿的位置，使液壓桿伸出工作時(shí)，三角壓頭恰好能推動(dòng)夾具的螺絲連接緊固處，并通過第二卡具和第一卡具固定。將夾具套在濾水管靠近第一液壓缸的一端，用螺絲擰緊，第一進(jìn)出油接頭及第二進(jìn)出油接頭進(jìn)油推動(dòng)擠壓塊運(yùn)動(dòng)，固定模具夾緊濾水管后控制第一電磁換向閥復(fù)位，第一液壓鎖工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，第一液壓缸開始工作，三角形壓頭向下推壓夾具的螺絲連接緊固處，記錄第二壓力表的工作讀數(shù)，通過數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行抗扭強(qiáng)度。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]1、本發(fā)明由于在濾水管的同一圓周上間隔90°設(shè)置了四個(gè)傳感器，因此可以通過各傳感器獲得隔水管的軸向和彎曲的組合應(yīng)力。
[0027]2、本發(fā)明在前端蓋的傾斜端面上設(shè)有滑槽，擠壓模座通過T型螺絲連接在前端蓋上，這樣可使得擠壓模座的運(yùn)動(dòng)采用導(dǎo)向式滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了擠壓模座中的支撐彈簧，在長(zhǎng)期的使用中因疲勞變形，產(chǎn)生間距不均的現(xiàn)象，達(dá)到了長(zhǎng)期處于最理想的工作狀態(tài)的目的。
[0028]3、本發(fā)明在擠壓模座和擠壓塊上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)的兩個(gè)不同坡度的斜面，使擠壓模座在收擴(kuò)過程中，分為快慢兩級(jí)速度移動(dòng)，使扣壓裝置扣壓有更高的運(yùn)行效率的同時(shí)，還能增加加壓力的輸出值，為液壓系統(tǒng)減小負(fù)擔(dān)。
[0029]4、本發(fā)明將濾水管的圍壓測(cè)試、軸向抗彎測(cè)試、徑向抗彎測(cè)試及抗扭測(cè)試集于一體，方便一體化控制，大大提高了測(cè)試效率。
[0030]5、本發(fā)明的液壓系統(tǒng)設(shè)有液壓鎖，能更方便解決工作中的保壓?jiǎn)栴}。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖2為本發(fā)明的圍壓測(cè)試示意圖。
[0033]圖3為本發(fā)明的徑向抗彎測(cè)試示意圖。
[0034]圖4為本發(fā)明的軸向抗彎測(cè)試示意圖。
[0035]圖5為本發(fā)明的軸向抗扭測(cè)試示意圖。
[0036]圖6為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)圖。
[0037]圖7為扣壓裝置的正面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]請(qǐng)參閱圖1至圖7所示，本發(fā)明之濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置是由機(jī)架1、控制面板
2、液壓泵3、電機(jī)4、油箱5、綜合閥6、第二壓力表7、缸體8、前端蓋9、擠壓模座10、擠壓模具11、模具螺絲12、螺絲13、沉頭螺釘14、擠壓塊15、螺釘16、第一進(jìn)出油接頭17、后端蓋18、第二進(jìn)出油接頭19、第三進(jìn)出油接頭20、連接桿21、第一液壓缸22、第一快進(jìn)斜面23、第一工作斜面24、固定模具25、三角壓頭26、扎帶27、第一卡具28、槽29、第二定位銷30、平底壓頭31、第一電磁換向閥32、第二電磁換向閥33、第三電磁換向閥34 ;第一液壓鎖35、第二液壓鎖36、第三液壓鎖37 ;第二液壓缸38、夾具39、彈簧40、第二卡具41、第一壓力表42、第三壓力表43、凸塊44、前T型槽45、第二快進(jìn)斜面46、第二工作進(jìn)給斜面47、第一定位銷48、第一銷孔49、第二銷孔50、后T型槽51、密閉空間52、第一滑槽53、第二滑槽54組成。
[0039]扣壓裝置的缸體8焊接在機(jī)架I上，扣壓裝置由缸體8、前端蓋9、擠壓模座10、擠壓模具11、模具螺絲12、螺絲13、沉頭螺釘14、擠壓塊15、螺釘16、第一進(jìn)出油接頭17、后端蓋18、第二進(jìn)出油接頭19、第三進(jìn)出油接頭20組成，第三進(jìn)出油接頭20位于缸體8的側(cè)表面上，第一進(jìn)出油接頭17和第二進(jìn)出油接頭19位于后端蓋18上,前端蓋9和后端蓋18分別連在缸體8的前端和后端，通過沉頭螺釘14和螺釘16連接固定，擠壓模具11通過模具螺絲12連接在擠壓模座10上，擠壓模座10通過螺絲13連接在前端蓋9上，擠壓塊15在油缸內(nèi)位于擠壓模座10與后端蓋18之間，并且擠壓塊15的前柱面與缸體8的內(nèi)杠壁之間設(shè)有密閉空間52，在擠壓塊15的后端面和后端蓋18及缸體8的內(nèi)缸壁之間設(shè)有密閉空間55,彈黃40 —端連接在擠壓|吳具11的后端，一端連接在后端蓋18上,用于工作結(jié)束時(shí),擠壓模具11的復(fù)位工作。
[0040]扣壓裝置的前端蓋9和后端蓋18靠近上表面的位置分別開有前T型槽45和后T型槽51，第一卡具28和第二卡具41可卡在前T型槽45和后T型槽51內(nèi)，并可根據(jù)連接桿21位置調(diào)節(jié)第一卡具28和第二卡具41的自身位置而前后移動(dòng)。
[0041]在前端蓋9的端面上和擠壓模座10的端面上分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的端面斜面，該端面斜面與豎直方向存在10度的夾角。
[0042]在前端蓋9的傾斜端面上設(shè)有第一滑槽53，螺絲13的一端插入在第一滑槽53中，一端擰緊在擠壓塊15內(nèi)，在擠壓工作中，擠壓塊帶動(dòng)螺絲13在第一滑槽53中滑動(dòng)，在擠壓模座10上設(shè)有第二滑槽54，模具螺絲12的一端插入在第二滑槽54中，另一端與擠壓模具連接。
[0043]在后端蓋18及缸體8的側(cè)表面上連接有與密閉空間52相通的進(jìn)出油接頭，進(jìn)出油接口接有第一進(jìn)出油接頭17、第二進(jìn)出油接頭19和第三進(jìn)出油接頭20。
[0044]第一液壓缸22和第二液壓缸38通過連接桿21連接，扣壓裝置的缸體8上端中間位置開有一長(zhǎng)方形槽29，下端的連接桿21與其相對(duì)應(yīng)的中間位置，有一長(zhǎng)方形的凸塊44，連接桿21的凸塊44可放置在在扣壓裝置的的上表面的長(zhǎng)方形槽29內(nèi)，并可以前后移動(dòng)，不能左右移動(dòng)。
[0045]連接桿21上開有第一銷孔49和第二銷孔50，第一銷孔49和第二銷孔50的位置關(guān)于連接桿21上的凸塊對(duì)稱，第一銷孔49和第二銷孔50間的距離為扣壓裝置上表面的寬度，通過第一定位銷48使連接桿21與第一卡具28連接，通過第二定位銷30使連接桿21與第二卡具41連接，從而能使連接桿21固定在扣壓裝置上。
[0046]第一液壓缸22和第二液壓缸38的液壓桿鉆有內(nèi)螺紋，可根據(jù)不同的工作需求更換平底壓頭31或三角壓頭26。
[0047]扣壓裝置的擠壓模具11可更換，根據(jù)不同的工作需求更換擠壓模具11的大小及形狀，擠壓模具11的非工作面的中間位置鉆有內(nèi)螺紋孔。
[0048]測(cè)試圍壓時(shí)擠壓模具11的擠壓面外側(cè)先放有4個(gè)1/4圓的扎帶27。
[0049]在擠壓模座10上設(shè)有不同坡度的第一快進(jìn)斜面23和第一工作進(jìn)給斜面24，在擠壓塊15上對(duì)應(yīng)設(shè)有不同坡度的第二快進(jìn)斜面46和第二工作進(jìn)給斜面47，第一快進(jìn)斜面23的坡度大于第一工作進(jìn)給斜面24的坡度，第二快進(jìn)斜面46的坡度大于第二工作進(jìn)給斜面47的坡度。
[0050]在綜合閥6內(nèi)設(shè)有第一電磁換向閥32、第二電磁換向閥33、第三電磁換向閥34、第一液壓鎖35、第二液壓鎖36和第三液壓鎖37，第一電磁換向閥32、第一壓力表42和第一液壓鎖35接在扣壓裝置的工作支路上，第二電磁換向閥33、第二壓力表7和第二液壓鎖36接在第一液壓缸22的工作支路上，第三電磁換向閥34、第三壓力表43和第三液壓鎖37接在第二液壓缸38的工作支路上。
[0051]液壓系統(tǒng)通過控制面板2控制進(jìn)出油及工作當(dāng)中保壓的問題。
[0052]扣壓結(jié)束后，液壓油通過進(jìn)出油接頭20進(jìn)油，第一進(jìn)出油接頭17、第二進(jìn)出油接頭19出油，使擠壓塊15復(fù)位，同時(shí)，擠壓模具11隨擠壓模座10由彈簧40拉回原位。
[0053]本發(fā)明之濾水管力學(xué)性能測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0054]a、測(cè)試濾水管的圍壓性能時(shí)，將濾水管通過扣壓裝置的中心通道，水平放入其中，并在濾水管外壁加上扎帶27，調(diào)節(jié)連接桿21的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具41和第一卡具28將其固定，第一電磁換向閥32控制液壓油流經(jīng)第二進(jìn)出油接頭19和第一進(jìn)出油接頭17，推動(dòng)擠壓塊15軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)擠壓模座10軸向運(yùn)動(dòng)，擠壓模座10推動(dòng)擠壓模具11對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓。擠壓工作結(jié)束后，第二進(jìn)出油接頭19、第一進(jìn)出油接頭17出油，第三進(jìn)出油接頭20進(jìn)油，推動(dòng)擠壓塊15復(fù)位，同時(shí)，彈簧40拉動(dòng)擠壓模座10復(fù)位，擠壓模具11隨擠壓模座10 —同復(fù)位。
[0055]b、測(cè)試徑濾水管抗彎性能時(shí)，首先更換擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓模具11，將原有的擠壓模具11替換成圖中所示的三角形的固定模具25。將濾水管通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)整好濾水管的位置，使固定模具25到位后，正好處于濾水管中點(diǎn)的位置。調(diào)節(jié)連接桿21的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具41和第一卡具28固定。液壓泵3工作，推動(dòng)擠壓塊15運(yùn)動(dòng)，使固定模具25夾緊濾水管，第一電磁換向閥32復(fù)位，第一液壓鎖35工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，給第一液壓缸22和第二液壓缸38供油，使液壓桿伸出，向下壓濾水管的兩端，觀察第二壓力表7和第三壓力表43上的讀數(shù)及兩根液壓桿的位移并記錄，依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算濾水管的抗壓性能。
[0056]C、將濾水管固定在地上，位置正對(duì)第二液壓缸38正下方，將第二液壓缸38的液壓桿上的壓頭換為平底壓頭31，控制第二液壓缸38工作，對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓，通過第三壓力表43讀出壓力數(shù)并記錄，通過記錄數(shù)值計(jì)算濾水管的軸向抗壓強(qiáng)度。
[0057]d、測(cè)定濾水管的抗扭性能，將濾水管通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)節(jié)連接桿21的位置，使液壓桿伸出工作時(shí)，三角壓頭恰好能推動(dòng)夾具39的螺絲連接緊固處，并通過第二卡具41和第一卡具28固定。將夾具39套在濾水管靠近第一液壓缸22的一端，用螺絲擰緊，第一進(jìn)出油接頭17及第二進(jìn)出油接頭19進(jìn)油推動(dòng)擠壓塊15運(yùn)動(dòng)，固定模具25夾緊濾水管后控制第一電磁換向閥32復(fù)位，第一液壓鎖35工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，第一液壓缸22開始工作，三角形壓頭向下推壓夾具39的螺絲連接緊固處，記錄第二壓力表7的工作讀數(shù)，通過數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行抗扭強(qiáng)度。
[0058]如圖2所示，濾水管圍壓性能的測(cè)試時(shí)，將濾水管A通過扣壓裝置的中心通道，水平放入其中，此時(shí)，調(diào)節(jié)連接桿21的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具41和第一卡具28固定，通過控制面板2控制電機(jī)4及液壓泵3工作，第一壓力表42可以觀察油壓的大小，第一電磁換向閥32控制液壓油流經(jīng)第一進(jìn)出油接頭17，推動(dòng)擠壓塊15軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)擠壓模座10軸向運(yùn)動(dòng)，擠壓模座10帶動(dòng)擠壓模具11進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)并有微小的徑向運(yùn)動(dòng)，由于前端蓋9和擠壓模座10接觸面是斜面且該斜面與水平方向的夾角較大，故擠壓模座10做微小的軸向移動(dòng)的同時(shí),還存在徑向移動(dòng)，同時(shí)，擠壓模座10推動(dòng)擠壓模具11對(duì)濾水管A進(jìn)行擠壓。在對(duì)濾水管A進(jìn)行擠壓之前，需對(duì)濾水管A外壁加上扎帶27，在四個(gè)四分之一圓的扎帶27中間位置的內(nèi)表面開T型槽，方便放置傳感器，可以通過觀察傳感器所傳出的讀數(shù)直觀的觀察濾水管A的受力情況，扎帶27的存在還能使濾水管A外壁能更加均衡的承受擠壓力。擠壓工作結(jié)束后，第一進(jìn)出油接頭17出油，第三進(jìn)出油接頭20進(jìn)油，推動(dòng)擠壓塊15復(fù)位，同時(shí)，彈簧40拉動(dòng)擠壓模座10復(fù)位，擠壓模具11隨擠壓模座10 —同復(fù)位。
[0059]如圖3所示，測(cè)試濾水管徑向抗彎性能時(shí)，首先更換擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓模具11，將原有的擠壓模具11替換成圖中所示的三角形的固定模具25。將濾水管A通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)整好濾水管A的位置，使固定模具25到位后，正好處于濾水管A中點(diǎn)的位置。調(diào)節(jié)連接桿21的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具41和第一卡具28固定。液壓泵3工作，推動(dòng)擠壓塊15運(yùn)動(dòng)，使固定模具25夾緊濾水管A，第一電磁換向閥32復(fù)位，第一液壓鎖35工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，壓力的大小可通過第一壓力表42讀出；給第一液壓缸22和第二液壓缸38供油，使液壓桿伸出，向下壓濾水管A的兩端，觀察第二壓力表7和第三壓力表43上的讀數(shù)及兩根液壓桿的位移并記錄，依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算濾水管A的抗壓性能。其中，第一液壓缸22和第二液壓缸38的壓頭為可更換壓頭，為測(cè)濾水管軸向抗壓強(qiáng)度做準(zhǔn)備。
[0060]如圖4所示，測(cè)試濾水管軸向抗彎性能時(shí)，將濾水管A固定在地面B上，位置正對(duì)第二液壓缸38正下方,建立一端鉸支一端固定的力學(xué)模型,將第二液壓缸38的液壓桿上的壓頭換為平底壓頭31，控制第二液壓缸38工作，對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓，通過第三壓力表43讀出壓力數(shù)并記錄，通過記錄數(shù)值計(jì)算濾水管A的軸向抗壓強(qiáng)度。
[0061]如圖5所示，測(cè)定濾水管的抗扭性能時(shí)，將濾水管A通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)節(jié)連接桿21的位置，使液壓桿伸出工作時(shí)，三角壓頭恰好能推動(dòng)夾具39的螺絲連接緊固處，并通過第二卡具41和第一卡具28固定。將夾具39套在濾水管A靠近第一液壓缸22的一端，用螺絲擰緊，液壓系統(tǒng)開始工作，第一進(jìn)出油接頭17進(jìn)油推動(dòng)擠壓塊15運(yùn)動(dòng)，使固定模具25夾緊濾水管，之后控制第一電磁換向閥32復(fù)位，第一液壓鎖35工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，壓力的大小可通過第一壓力表42讀出，第一液壓缸22開始工作，三角形壓頭向下推壓夾具39的螺絲連接緊固處，記錄第二壓力表7的工作讀數(shù)，通過數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行抗扭強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種濾水管力學(xué)性能測(cè)試裝置，其特征在于:是由機(jī)架(1)、控制面板(2)、液壓泵(3)、電機(jī)(4)、油箱(5)、綜合閥(6)、第二壓力表(7)、缸體(8)、前端蓋(9)、擠壓模座(10)、擠壓模具(11)、模具螺絲(12)、螺絲(13)、沉頭螺釘(14)、擠壓塊(15)、螺釘(16)、第一進(jìn)出油接頭(17)、后端蓋(18)、第二進(jìn)出油接頭(19)、第三進(jìn)出油接頭(20)、連接桿(21)、第一液壓缸(22)、第一快進(jìn)斜面(23)、第一工作斜面(24)、固定模具(25)、三角壓頭(26)、扎帶(27)、第一^^具(28)、槽(29)、第二定位銷(30)、平底壓頭(31)、第一電磁換向閥(32)、第二電磁換向閥(33)、第三電磁換向閥(34);第一液壓鎖(35)、第二液壓鎖(36)、第三液壓鎖(37);第二液壓缸(38)、夾具(39)、彈簧(40)、第二卡具(41)、第一壓力表(42)、第三壓力表(43)、凸塊(44)、前T型槽(45)、第二快進(jìn)斜面(46)、第二工作進(jìn)給斜面(47)、第一定位銷(48)、第一銷孔(49)、第二銷孔(50)、后T型槽(51)、密閉空間(52)、第一滑槽(53)、第二滑槽(54)組成； 扣壓裝置的缸體(8)焊接在機(jī)架(1)上，扣壓裝置由缸體(8)、前端蓋(9)、擠壓模座(10)、擠壓模具(11)、模具螺絲(12)、螺絲(13)、沉頭螺釘(14)、擠壓塊(15)、螺釘(16)、第一進(jìn)出油接頭(17)、后端蓋(18)、第二進(jìn)出油接頭(19)、第三進(jìn)出油接頭(20)組成，第三進(jìn)出油接頭(20)位于缸體(8)的側(cè)表面上，第一進(jìn)出油接頭(17)和第二進(jìn)出油接頭(19)位于后端蓋(18)上,前端蓋(9)和后端蓋(18)分別連在缸體(8)的前端和后端,通過沉頭螺釘(14)和螺釘(16)連接固定，擠壓模具(11)通過模具螺絲(12)連接在擠壓模座(10)上，擠壓模座(10)通過螺絲(13)連接在前端蓋(9)上，擠壓塊(15)在油缸內(nèi)位于擠壓模座(10)與后端蓋(18)之間，并且擠壓塊(15)的前柱面與缸體(8)的內(nèi)杠壁之間設(shè)有密閉空間(52)，在擠壓塊(15)的后端面和后端蓋(18)及缸體(8)的內(nèi)缸壁之間設(shè)有密閉空間(55)，彈簧(40)—端連接在擠壓模具(11)的后端，一端連接在后端蓋(18)上，用于工作結(jié)束時(shí)，擠壓模具(11)的復(fù)位工作；扣壓裝置的前端蓋(9)和后端蓋(18)靠近上表面的位置分別開有前T型槽(45)和后T型槽(51)，第一^^具(28)和第二卡具(41)可卡在前T型槽(45)和后T型槽(51)內(nèi)，并可根據(jù)連接桿(21)位置調(diào)節(jié)第一卡具(28 )和第二卡具(41)的自身位置而前后移動(dòng)； 在前端面9的端面上和擠壓模座(10)的端面上分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的端面斜面，該端面斜面與豎直方向存在10度的夾角； 在前端蓋(9)的傾斜端面上設(shè)有第一滑槽(53)，螺絲(13)的一端插入在第一滑槽(53)中，一端擰緊在擠壓塊(15)內(nèi)，在擠壓工作中，擠壓塊帶動(dòng)螺絲(13)在第一滑槽(53)中滑動(dòng)，在擠壓模座(10)上設(shè)有第二滑槽(54)，模具螺絲(12)的一端插入在第二滑槽(54)中，另一端與擠壓模具連接； 在后端蓋(18)及缸體(8)的側(cè)表面上連接有與密閉空間(52)相通的進(jìn)出油接頭，進(jìn)出油接口接有第一進(jìn)出油接頭(17)、第二進(jìn)出油接頭(19)和第三進(jìn)出油接頭(20)； 第一液壓缸(22)和第二液壓缸(38)通過連接桿(21)連接，扣壓裝置的缸體(8)上端中間位置開有一長(zhǎng)方形槽(29)，下端的連接桿(21)與其相對(duì)應(yīng)的中間位置，有一長(zhǎng)方形的凸塊(44 )，連接桿(21)的凸塊(44 )可放置在在扣壓裝置的的上表面的長(zhǎng)方形槽(29 )內(nèi)，并可以如后移動(dòng)，不能左右移動(dòng)； 連接桿(21)上開有第一銷孔(49)和第二銷孔(50)，第一銷孔(49)和第二銷孔(50)的位置關(guān)于連接桿(21)上的凸塊對(duì)稱，第一銷孔(49)和第二銷孔(50)間的距離為扣壓裝置上表面的寬度，通過第一定位銷(48)使連接桿(21)與第一卡具(28)連接，通過第二定位銷(30)使連接桿(21)與第二卡具(41)連接，從而能使連接桿(21)固定在扣壓裝置上； 第一液壓缸(22)和第二液壓缸(38)的液壓桿鉆有內(nèi)螺紋，可根據(jù)不同的工作需求更換平底壓頭(31)或三角壓頭(26)； 擠壓模具(11)的非工作面的中間位置鉆有內(nèi)螺紋孔； 測(cè)試圍壓時(shí)擠壓模具(11)的擠壓面外側(cè)先放有4個(gè)1/4圓的扎帶(27)； 在擠壓模座(10)上設(shè)有不同坡度的第一快進(jìn)斜面(23)和第一工作進(jìn)給斜面(24)，在擠壓塊(15)上對(duì)應(yīng)設(shè)有不同坡度的第二快進(jìn)斜面(46)和第二工作進(jìn)給斜面(47)，第一快進(jìn)斜面(23)的坡度大于 第一工作進(jìn)給斜面(24)的坡度，第二快進(jìn)斜面(46)的坡度大于第二工作進(jìn)給斜面(47)的坡度；在綜合閥(6)內(nèi)設(shè)有第一電磁換向閥(32)、第二電磁換向閥(33)、第三電磁換向閥(34)、第一液壓鎖(35)、第二液壓鎖(36)和第三液壓鎖(37)，第一電磁換向閥(32)、第一壓力表(42)和第一液壓鎖(35)接在扣壓裝置的工作支路上，第二電磁換向閥(33)、第二壓力表(7 )和第二液壓鎖(36 )接在第一液壓缸(22 )的工作支路上，第三電磁換向閥(34)、第三壓力表(43)和第三液壓鎖(37)接在第二液壓缸(38)的工作支路上； 液壓系統(tǒng)通過控制面板(2)控制進(jìn)出油及工作當(dāng)中保壓。
2.一種濾水管力學(xué)性能測(cè)試方法，該方法包括以下步驟: a、測(cè)試濾水管的圍壓性能時(shí)，將濾水管通過扣壓裝置的中心通道，水平放入其中，并在濾水管外壁加上扎帶(27)，調(diào)節(jié)連接桿(21)的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具(41)和第一卡具(28)將其固定，第一電磁換向閥(32)控制液壓油流經(jīng)第二進(jìn)出油接頭(19)和第一進(jìn)出油接頭(17)，推動(dòng)擠壓塊(15)軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)擠壓模座(10)軸向運(yùn)動(dòng)，擠壓模座(10)推動(dòng)擠壓模具(11)對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓，擠壓工作結(jié)束后，第二進(jìn)出油接頭(19)、第一進(jìn)出油接頭(17)出油，第三進(jìn)出油接頭(20)進(jìn)油，推動(dòng)擠壓塊(15)復(fù)位，同時(shí)，彈簧(40)拉動(dòng)擠壓模座(10)復(fù)位，擠壓模具(11)隨擠壓模座(10)—同復(fù)位； b、測(cè)試徑濾水管抗彎性能時(shí)，首先更換擠壓機(jī)構(gòu)的擠壓模具(11)，將原有的擠壓模具(11)替換成三角形的固定模具(25);將濾水管通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)整好濾水管的位置，使固定模具(25)到位后，正好處于濾水管中點(diǎn)的位置，調(diào)節(jié)連接桿(21)的位置，使其位于扣壓裝置上表面的正中央位置，并通過第二卡具(41)和第一卡具(28)固定，液壓泵(3)工作，推動(dòng)擠壓塊(15)運(yùn)動(dòng)，使固定模具(25)夾緊濾水管，第一電磁換向閥(32)復(fù)位，第一液壓鎖(35)工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，給第一液壓缸(22)和第二液壓缸(38 )供油，使液壓桿伸出，向下壓濾水管的兩端，觀察第二壓力表(7 )和第三壓力表(43)上的讀數(shù)及兩根液壓桿的位移并記錄，依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算濾水管的抗壓性能； C、將濾水管固定在地上，位置正對(duì)第二液壓缸(38)正下方，將第二液壓缸(38)的液壓桿上的壓頭換為平底壓頭(31)，控制第二液壓缸(38)工作，對(duì)濾水管進(jìn)行擠壓，通過第三壓力表(43)讀出壓力數(shù)并記錄，通過記錄數(shù)值計(jì)算濾水管的軸向抗壓強(qiáng)度； d、測(cè)定濾水管的抗扭性能，將濾水管通過擠壓機(jī)構(gòu)的中心通道放入其中，調(diào)節(jié)連接桿(21)的位置，使液壓桿伸出工作時(shí)，三角壓頭恰好能推動(dòng)夾具(39)的螺絲連接緊固處，并通過第二卡具(41)和第一卡具(28)固定，將夾具(39)套在濾水管靠近第一液壓缸(22)的一端， 用螺絲擰緊，第一進(jìn)出油接頭(17)及第二進(jìn)出油接頭(19)進(jìn)油推動(dòng)擠壓塊(15)運(yùn)動(dòng)，固定模具(25)夾緊濾水管后控制第一電磁換向閥(32)復(fù)位，第一液壓鎖(35)工作使扣壓裝置內(nèi)的壓力保持不變，第一液壓缸(22)開始工作，三角形壓頭向下推壓夾具(39)的螺絲連接緊固處，記錄第二壓力表(7)的工作讀數(shù)，通過數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行抗扭強(qiáng)度。
【文檔編號(hào)】G01N3/22GK103969122SQ201410131814
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】趙研, 郭威, 孫梓航, 孫友宏, 馬銀龍, 郭明義, 李強(qiáng), 尹崧宇, 朱曉亮, 丁超豪 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)