本實用新型涉及試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及限制鋼管軸向和徑向移動的試驗鋼管固定裝置。

背景技術(shù)：

鋼管是石油化工管網(wǎng)及海洋平臺支架等重要工程結(jié)構(gòu)中廣泛使用的基本構(gòu)件，在其工作過程中不可避免地會遭受意外的撞擊。為了研究鋼管的變形機(jī)理和失效模態(tài)，進(jìn)行鋼管的側(cè)向沖擊試驗時，往往采用系列跨距外徑比、徑厚比的鋼管來進(jìn)行實驗。在多工況實驗需求下，標(biāo)準(zhǔn)的試驗設(shè)備及配套的試驗夾具往往不具有一般的通用性，對不同的實驗鋼管兩端進(jìn)行剛性固定往往很難完全達(dá)到固支要求，更換不同管徑的鋼管試驗時耗費大量的人力物力；并且，在鋼管的沖擊試驗中，難以控制鋼管的變形位置。因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)范圍廣、限制鋼管軸向和徑向移動的試驗鋼管固定裝置。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種試驗鋼管固定裝置，包括基座、夾具和定位機(jī)構(gòu)，所述基座的頂部固定有夾具，夾具內(nèi)安裝所述試驗鋼管，試驗鋼管位于夾具兩端的部分安裝有限制試驗鋼管軸向和徑向移動的定位機(jī)構(gòu)。

按上述方案，所述夾具包括下夾具和、上夾具和定位機(jī)構(gòu)，所述下夾具安裝在基座的頂部安裝下夾具，下夾具的上部開設(shè)有截面為半圓形的下通槽，下通槽內(nèi)配置有上鋼段，上鋼段的截面為半圓形；所述下夾具的上部安設(shè)上夾具，上夾具的下部開設(shè)有截面為半圓形的上通槽，上通槽與下通槽正對布置；上通槽內(nèi)配置有下鋼段，下鋼段的截面為半圓形；所述下鋼段與上鋼段對應(yīng)拼接成管孔，管孔內(nèi)可安裝試驗鋼管，試驗鋼管的兩端伸出管孔；所述定位機(jī)構(gòu)安裝在試驗鋼管的兩端。

按上述方案，所述定位機(jī)構(gòu)包括橫穿試驗鋼管的插銷，以及兩個大頭螺栓，所述插銷的兩端各插入一個大頭螺栓的頭部，大頭螺栓的栓本體與螺母配合，螺母的外側(cè)端面可與上夾具和/或下夾具的側(cè)壁貼緊；所述插銷與大頭螺栓的栓本體相垂直。

按上述方案，所述定位機(jī)構(gòu)包括鋼塞和T型的鋼塞拔，鋼塞拔的大頭端尺寸大于試驗鋼管的尺寸，鋼塞拔的大頭端位于試驗鋼管的外部，鋼塞拔的另一端與鋼塞固連，鋼塞安裝在試驗鋼管的內(nèi)部。

按上述方案，所述下通槽內(nèi)沿下通槽的徑向依次配置有多個上鋼段，相鄰兩個上鋼段緊貼；上鋼段的截面為半圓形，各上鋼段的截面半徑自下而上逐漸減??；所述上通槽內(nèi)沿上通槽的徑向依次配置有多個下鋼段，相鄰兩個下鋼段緊貼；下鋼段的截面為半圓形，各下鋼段的截面半徑自上而下逐漸減?。幻總€下鋼段可與其中一個上鋼段對應(yīng)拼接成管孔。

按上述方案，所述上夾具與下夾具通過連接螺栓連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：1、本實用新型采用夾具和定位機(jī)構(gòu)，可限制試驗鋼管的徑向和軸向移動，實現(xiàn)試驗鋼管兩端剛性固定，提高了試驗的準(zhǔn)確度；夾具包括多個不同尺寸的鋼段，可用于不同尺寸的試驗鋼管，通用性強；2、在試驗鋼管的沖擊試驗中，鋼塞可減小試驗鋼管在夾持端的變形，且鋼塞和鋼塞拔可多次利用，節(jié)約成本；3、插銷和大頭螺栓拆裝方便；4、通過調(diào)整基座和夾具的位置，可滿足任意跨距外徑比鋼管的試驗；5、本實用新結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用方便，通用性強。

附圖說明

圖1為本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實施例中試驗鋼管的安裝示意圖。

圖3為本實施例中鋼塞與下夾具的位置示意圖。

圖4為本實施例中上夾具和下夾具的連接示意圖。

圖5為本實施例中鋼塞與鋼塞拔的連接示意圖。

圖6為圖5的主視圖。

圖7為本實施例中插銷與大頭螺栓的連接示意圖。

圖8為圖7的主視圖。

其中：1、基座；2、上夾具；3、插銷；4、鋼塞；5、大頭螺栓；6、上鋼段；7、鋼塞拔；8、連接螺栓；9、下夾具；10、下鋼段；11、試驗鋼管；12、螺母。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步地描述。

如圖1所述的一種試驗鋼管固定裝置，包括基座1、夾具和定位機(jī)構(gòu)，基座1的頂部固裝夾具，所述試驗鋼管11安裝在夾具內(nèi)，所述定位機(jī)構(gòu)安裝在夾具兩端的試驗鋼管11上。

本實施例中，如圖4所示，夾具包括下夾具9和上夾具2，下夾具9固定在基座1的頂部，下夾具9的上部開設(shè)有截面為半圓形的下通槽，下通槽內(nèi)沿下通槽的徑向依次配置有多個上鋼段6，相鄰兩個上鋼段6緊貼；上鋼段6的截面為半圓形，各上鋼段6同心，且截面半徑自下而上逐漸減小。下夾具9的上部安設(shè)有上夾具2（通過四個連接螺栓8固定），上夾具2的下部開設(shè)有截面為半圓形的上通槽，上通槽與下通槽正對布置；上通槽內(nèi)沿上通槽的徑向依次配置有多個下鋼段10，相鄰兩個下鋼段10緊貼；下鋼段10的截面為半圓形，各下鋼段10同心，且截面半徑自上而下逐漸減小，如圖2-4所示。每個下鋼段10可與其中一個上鋼段6對應(yīng)拼接成管孔，管孔內(nèi)可安裝試驗鋼管11，如圖2-3所示；上鋼段6和下鋼段10的尺寸根據(jù)試驗鋼管11的尺寸設(shè)計。上鋼段6和下鋼段10可構(gòu)成多種規(guī)格的管孔，以適應(yīng)不同管徑的試驗鋼管11。試驗鋼管11的兩端伸出管孔；所述定位機(jī)構(gòu)安裝在試驗鋼管11的兩端。

本實施例中，如圖7和圖8所示，定位機(jī)構(gòu)包括橫穿試驗鋼管11的插銷3（試驗鋼管11上開設(shè)有與插銷3配合的通孔），以及兩個大頭螺栓5，插銷3的兩端各插入一個大頭螺栓5的頭部，大頭螺栓5的栓本體與螺母12配合，螺母12的外端面可與上夾具2和/或下夾具9的側(cè)壁貼緊；所述插銷3與大頭螺栓5的栓本體相垂直。調(diào)節(jié)螺母12在大頭螺栓5的栓本體的位置，可控制試驗鋼管11的軸向移動：若試驗鋼管11兩端的螺母12均與上夾具2和/或下夾具9的側(cè)壁貼緊時，試驗鋼管11的軸向定位；若試驗鋼管11兩端的螺母12未與上夾具2和/或下夾具9的側(cè)壁貼緊，即存在間隙時，試驗鋼管11可軸向移動。

試驗鋼管11在兩端進(jìn)行沖擊試驗時，為了避免試驗鋼管11在夾持端發(fā)生變形或者盡可能地減小變形度，通常在鋼管內(nèi)安裝鋼塞4。如圖5和圖6所示，所述固定裝置還包括鋼塞4和T型的鋼塞拔7，鋼塞拔7的大頭端尺寸超過試驗鋼管11的尺寸，鋼塞拔7的大頭端位于試驗鋼管11的端面外部，鋼塞拔7的另一端與鋼塞4固連，鋼塞4伸入在試驗鋼管11的內(nèi)部，鋼塞4在試驗鋼管11內(nèi)的具體位置根據(jù)實際試驗要求確定。

如圖1所示，本實施例中包括兩組所述固定裝置，兩組所述固定裝置安裝按實際試驗要求而定（如通過移動兩組基座和夾具的位置，可滿足任意跨距外徑比鋼管試驗）；所述試驗鋼管11安裝在兩個所述固定裝置上。本實施例以試驗鋼管的端部沖擊試驗為例，具體安裝過程為：

1、根據(jù)試驗要求間隔安設(shè)兩組基座1，將下夾具9安裝在基座1頂部的對應(yīng)位置。

2、根據(jù)試驗鋼管11的外徑，選擇合適尺寸的上鋼段6和下鋼段10，使試驗鋼管11可安置在上鋼段6和下鋼段10形成的管孔內(nèi)；并將選好的上鋼段6安裝在上夾具2內(nèi)，選好的下鋼段10安裝在下夾具9內(nèi)。

3、將試驗鋼管11的兩端分別安裝在兩個下鋼段10上，并通過連接螺栓8將上夾具2安裝在下夾具9上。

4、將鋼塞4伸入試驗鋼管11的內(nèi)部，并使鋼塞4接近夾具內(nèi)側(cè)的位置；鋼塞拔7靠近試驗鋼管11的底部內(nèi)壁。

5、將插銷3穿過試驗鋼管11的通孔，插銷3的兩端裝配大頭螺栓5，并調(diào)節(jié)螺母12對試驗鋼管11定位，限制試驗鋼管11的軸向移動。

6、開始試驗鋼管11端部沖擊試驗。

盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的。如：改變夾具的半環(huán)形鋼段的厚度，改變鋼塞長度和拔塞方式，改變大頭螺釘?shù)男问降取１绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員來在本實用新型啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的實施方案均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。