CN109807249B - 一种双金属复合管胀接成型试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双金属复合管胀接成型试验装置，包括底座，底座上表面固接下挡盘；下挡盘中央开设有安装孔a；底座中央开设有安装孔b；加压胀头内套于安装孔a、安装孔b并与下挡盘固接；加压胀头内竖直开设有进水通道a、进水通道b；进水通道a底端水平固接进液管a；进水通道b底端水平固接进液管b；进液管a与进液口a相连通；进液管b与进液口b相连通；进水通道a、进水通道b的顶端封闭；加压胀头内还水平开设有进水通道c、进水通道d；进水通道c一端与进水通道a上部相连通。本发明装置结构简单、易于拆卸；利用本发明测量的数据可以作为生产工艺改进的参考依据，提高产品质量。

Description

一种双金属复合管胀接成型试验装置

技术领域

本发明属于双金属复合管应变试验装置技术领域，具体涉及一种双金属复合管胀接成型试验装置。

背景技术

随着我国能源需求的日益增长，油气田的开采逐步向深井、高腐蚀方向发展。在这一背景下，双金属管的需求量快速增加。目前，全球性油气长距离输送主要依靠油气输送管道，但采用传统不锈钢或高合金类耐腐蚀管材，不仅成本高昂，而且产品强度低，难以满足适应恶劣作业环境的需求。双金属复合管能够充分发挥不同材料的特性，可最大限度地节约稀贵金属材料，降低产品的生产成本，因而成为国际上新的主流高端化管道设备。

双金属复合管的制备方法有多种，包括焊接成型法、机械拉拔法、机械滚压法、爆炸焊成型法、橡胶成型法、离心铸造法、离心铝热剂法、液压成型法等工艺。按照复合管界面的结合方式，双金属复合管又可以分为机械结合型复合管和冶金结合型复合管。机械复合成型工艺是双金属复合管最早的生产方法，目前以胀接复合中的液压胀合为主。

传统液胀成型工艺采用在管体表面不同位置贴应变片的方法来监测生产过程中外管的变形程度，贴应变片位置需要用钢丝刷、砂纸打磨去除表面被氧化的部分和凹坑，然后用乙醇和丙酮清洗表面油污，之后贴合应变片，连接传感器，通过下位机接入系统，整个过程十分复杂且有很大的误差，现场接线比较混乱，生产试验过程故障率较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种双金属复合管胀接成型试验装置，试验数据可以作为生产工艺改进的参考依据，提高成型件的成型性能。

本发明所采用的技术方案是，一种双金属复合管胀接成型试验装置，包括底座，底座上表面固接下挡盘；下挡盘中央开设有安装孔a；底座中央开设有安装孔b；加压胀头内套于安装孔a、安装孔b并与下挡盘固接；加压胀头内竖直开设有进水通道a、进水通道b；进水通道a底端水平固接进液管a；进水通道b底端水平固接进液管b；进液管a与进液口a相连通；进液管b与进液口b相连通；进水通道a、进水通道b的顶端封闭；加压胀头内还水平开设有进水通道c、进水通道d；进水通道c一端与进水通道a上部相连通，另一端顶向密封圈a内侧；进水通道d一端与进水通道b上部相连通，另一端顶向衬管内侧；加压胀头上部周向开设有一圈凹槽a，密封圈a套设于凹槽a内；下挡盘的内定位轴肩放置双金属复合管的衬管；下挡盘的外定位轴肩放置双金属复合管的基管；且密封圈a位于衬管底端内侧；衬管内部平行于其放置有胀杆；下挡盘上表面围绕基管均匀开设有若干个安装孔c；每个安装孔c均内套承压螺杆下部，且承压螺杆与下挡盘固接；还包括上挡盘；

上挡盘中央开设有安装孔d；安装孔d内套有排气堵头，且排气堵头与上挡盘固接；排气堵头的下部内套于衬管上部；排气堵头内竖直开设有排气通道a；排气堵头内水平开设有若干个排气通道b、若干个排气通道c；排气通道b一端与排气通道a下部相连通，另一端顶向衬管内侧；排气通道c一端与排气通道a下部相连通，另一端顶向密封圈b内侧；排气堵头下部周向开设有一圈凹槽b；密封圈b套设于凹槽b内；且密封圈b位于衬管顶端内侧；上挡盘上绕安装孔d均匀开设有若干个安装孔e；每个安装孔e均内套承压螺杆上部，且承压螺杆与下挡盘固接；排气通道a远离密封圈b的一端可拆卸连接盲板。

本发明的特点还在于：

还包括密封圈c；排气堵头下部开设有一圈凹槽c；密封圈c套设于凹槽c内；且密封圈c位于排气堵头与下挡盘的连接处。

密封圈c为O形密封圈。

盲板与排气堵头之间还设置有密封垫片。

还包括机架；底座固接于机架上表面。

沿基管轴向设置有若干个工业摄像机；每个工业摄像机均与工业PC电性连接。

密封圈a、密封圈b均为Y形密封圈。

本发明的有益效果是：本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置，装置结构简单、易于拆卸，通过工业摄像机与图像处理手段代替传统的应变片数据采集方法，现场布线简便且检测精度高，测量数据可以作为生产工艺改进的参考依据，提高产品质量。本试验装置为光机电一体化设备，通过工业摄像机获取的数字信号还可以作为先导活塞式三通电磁阀和全自动静水压系统变频控制柜的反馈信号，实现加载过程稳定可控。

附图说明

图1是本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置的正剖图；

图2是本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置的侧剖图；

图3是本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置中加压胀头的结构示意图；

图4是本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置中排气堵头的结构示意图；

图5是本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置的电性连接图。

图中，1.底座，2.下挡盘，3.安装孔a，4.安装孔b，5.加压胀头，6.进液管a，7.进液管b，8.进液口a，9.进液口b，10.衬管，11.基管，12.进水通道a，13.进水通道b，14.进水通道c，15.进水通道d，16.密封圈a，17.凹槽a，18.胀杆，19.安装孔c，20.承压螺杆，21.上挡盘，22.安装孔d，23.排气堵头，24.排气通道a，25.排气通道b，26.排气通道c，27.密封圈b，28.凹槽b，29.安装孔e，30.盲板，31.密封圈c，32.凹槽c，33.密封垫片，34.机架，35.工业摄像机，36.工业PC，37.全自动静水压系统，38.三通电磁阀，39.压力表。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1、图2所示，本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置，包括底座1，底座1上表面固接下挡盘2；下挡盘2中央开设有安装孔a3；底座1中央开设有安装孔b4；加压胀头5(如图3所示)内套于安装孔a3、安装孔b4并与下挡盘2固接；加压胀头5内竖直开设有进水通道a12、进水通道b13；进水通道a12底端水平固接进液管a6；进水通道b13底端水平固接进液管b7；进液管a6与进液口a8相连通；进液管b7与进液口b9相连通；进水通道a12、进水通道b13的顶端封闭；加压胀头5内还水平开设有进水通道c14、进水通道d15；进水通道c14一端与进水通道b13上部相连通，另一端顶向密封圈a16内侧；进水通道d15一端与进水通道a12上部相连通，另一端顶向衬管10内侧；加压胀头5上部周向开设有一圈凹槽a17，密封圈a16套设于凹槽a17内；下挡盘2的内定位轴肩放置双金属复合管的衬管10；下挡盘2的外定位轴肩放置双金属复合管的基管11；且密封圈a16位于衬管10底端内侧；衬管10内部平行于其放置有胀杆18；下挡盘2上表面围绕基管11均匀开设有若干个安装孔c19；每个安装孔c19均内套承压螺杆20下部，且承压螺杆20与下挡盘2固接；还包括上挡盘21；

上挡盘21中央开设有安装孔d22；安装孔d22内套有排气堵头23(如图4所示)，且排气堵头23与上挡盘21固接；排气堵头23的下部内套于衬管10上部；排气堵头23内竖直开设有排气通道a24；排气堵头23内水平开设有若干个排气通道b25、若干个排气通道c26；排气通道b25一端与排气通道a24下部相连通，另一端顶向衬管10内侧；排气通道c26一端与排气通道a24下部相连通，另一端顶向密封圈b27内侧；排气堵头23下部周向开设有一圈凹槽b28；密封圈b27套设于凹槽b28内；且密封圈b27位于衬管10顶端内侧；上挡盘21上绕安装孔d22均匀开设有若干个安装孔e29；每个安装孔e29均内套承压螺杆20上部，且承压螺杆20与下挡盘2固接；排气通道a24远离密封圈b27的一端可拆卸连接盲板30；其中，密封圈a16、密封圈b27均为Y形密封圈。

还包括密封圈c31；排气堵头23下部开设有一圈凹槽c32；密封圈c31套设于凹槽c32内；且密封圈c31位于排气堵头23与下挡盘2的连接处；且密封圈c31为O形密封圈。

盲板30与排气堵头23之间还可设置密封垫片33。

还包括机架34；底座1固接于机架34上表面。

如图5所示，沿基管11轴向设置有若干个工业摄像机35；每个工业摄像机35均与工业PC36电性连接。

本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置的工作过程为：

(1)加压胀头5及密封圈a16的安装：将加压胀头5通过沉孔螺钉与下挡盘2固接，并在加压胀头5的凹槽a17内安装密封圈a16；

(2)试验管道的安装：将衬管10安装至加压胀头5，将基管11套入衬管10，将胀杆18套入衬管10；

(3)排气堵头23及密封圈b27、c31的安装：将密封圈b27、c31分别安装至排气堵头23的凹槽b28、c32中，排气堵头23内套于衬管10，将上挡盘21安装至承压螺杆20，上挡盘21与承压螺杆20、上挡盘21与排气堵头23均通过螺母固接；

(4)全自动静水压系统控制：进液管b7充液并给予一定的液压力，使密封圈a16外壁与衬管10内壁具备一定的初始压力；进液管a6充液排气，管腔内气体通过排气通道b25和排气通道a24排出，管腔内气体排空后(排气通道a24中注满液体时)，安装盲板30和密封圈33进行堵孔，并通过螺钉与排气堵头23固接；

(5)液压胀接试验：进液管a6、进液管b7充液加压，通过三通电磁阀38进行分流控制，实现密封圈a16和衬管10内壁的分别加压，调节全自动静水压系统37、工业摄像机35，进行液压试验，当液压力达到系统设定的最大值时卸载压力；

(6)数据处理：对工业摄像机获取的图像经过滤波、二值化、阈值分割、边缘检测等图像处理手段测量出试验过程中基管外壁的位移变化。

本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置的优点为：

本发明一种双金属复合管胀接成型试验装置，可得到满足一定要求的双金属复合管，装置结构简单、易于拆卸，通过工业摄像机与图像处理手段代替传统的应变片数据采集方法，现场布线简便且检测精度高，测量数据可以作为生产工艺改进的参考依据，提高产品质量。本试验装置为光机电一体化设备，通过工业摄像机获取的数字信号还可以作为先导活塞式三通电磁阀和全自动静水压系统变频控制柜的反馈信号，实现加载过程稳定可控。

Claims (2)

1.一种双金属复合管胀接成型试验装置，其特征在于：包括底座(1)，底座(1)上表面固接下挡盘(2)；下挡盘(2)中央开设有安装孔a(3)；底座(1)中央开设有安装孔b(4)；加压胀头(5)内套于安装孔a(3)、安装孔b(4)并与下挡盘(2)固接；加压胀头(5)内竖直开设有进水通道a(12)、进水通道b(13)；进水通道a(12)底端水平固接进液管a(6)；进水通道b(13)底端水平固接进液管b(7)；进液管a(6)与进液口a(8)相连通；进液管b(7)与进液口b(9)相连通；进水通道a(12)、进水通道b(13)的顶端封闭；加压胀头(5)内还水平开设有进水通道c(14)、进水通道d(15)；进水通道c(14)一端与进水通道b(13)上部相连通，另一端顶向密封圈a(16)内侧；进水通道d(15)一端与进水通道a(12)上部相连通，另一端顶向衬管(10)内侧；加压胀头(5)上部周向开设有一圈凹槽a(17)，密封圈a(16)套设于凹槽a(17)内；下挡盘(2)的内定位轴肩放置双金属复合管的衬管(10)；下挡盘(2)的外定位轴肩放置双金属复合管的基管(11)，沿所述基管(11)轴向设置有若干个工业摄像机(35)；每个工业摄像机(35)均与工业PC(36)电性连接；且密封圈a(16)位于衬管(10)底端内侧；衬管(10)内部平行放置有胀杆(18)；下挡盘(2)上表面围绕基管(11)均匀开设有若干个安装孔c(19)；每个安装孔c(19)均内套承压螺杆(20)下部，且承压螺杆(20)与下挡盘(2)固接；还包括上挡盘(21)；

所述上挡盘(21)中央开设有安装孔d(22)；安装孔d(22)内套有排气堵头(23)，且排气堵头(23)与上挡盘(21)固接；排气堵头(23)的下部内套于衬管(10)上部；排气堵头(23)内竖直开设有排气通道a(24)；排气堵头(23)内水平开设有若干个排气通道b(25)、若干个排气通道c(26)；排气通道b(25)一端与排气通道a(24)下部相连通，另一端顶向衬管(10)内侧；排气通道c(26)一端与排气通道a(24)下部相连通，另一端顶向密封圈b(27)内侧；排气堵头(23)下部周向开设有一圈凹槽b(28)；密封圈b(27)套设于凹槽b(28)内；且密封圈b(27)位于衬管(10)顶端内侧；上挡盘(21)上绕安装孔d(22)均匀开设有若干个安装孔e(29)；每个安装孔e(29)均内套承压螺杆(20)上部，且承压螺杆(20)与下挡盘(2)固接；排气通道a(24)远离密封圈b(27)的一端可拆卸连接盲板(30)，所述盲板(30)与排气堵头(23)之间还设置有密封垫片(33)；

还包括密封圈c(31)，所述密封圈c(31)为O形密封圈，排气堵头(23)下部开设有一圈凹槽c(32)；密封圈c(31)套设于凹槽c(32)内；且密封圈c(31)位于排气堵头(23)与下挡盘(2)的连接处；

还包括机架(34)，底座(1)固接于机架(34)上表面。

2.如权利要求1所述的双金属复合管胀接成型试验装置，其特征在于：所述密封圈a(16)、密封圈b(27)均为Y形密封圈。

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