CN116358631A - 一种石油机械管道强度检测装置及使用方法 - Google Patents

一种石油机械管道强度检测装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石油机械管道强度检测装置，包括固定座，所述固定座的上端通过第一动力机构连接有滑动座，所述滑动座的上端通过第二动力机构连接有两个移动板，两个所述移动板分别转动连接有转动盘和转动环，所述转动盘与转动环相对一侧对称开设有环形定位槽，所述环形定位槽内定位有待测管道，所述固定座的上端滑动连接有检测板，所述检测板内开设有直径大于待测管道外径的贯穿口，所述待测管道内设有中空盒。本发明通过油压对各伸缩件中的滚球对待测管道内外表面进行机械压力测试，在待测管道运动过程中，因凹凸不平可转化为被压力传感器和气压传感器检测的信号，同时实现待测管道内外表面的平整测试，功能多样且检测效率高。

Description

一种石油机械管道强度检测装置及使用方法
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种石油机械管道强度检测装置及使用方法。
背景技术
随着经济的快速发展，石油的需求越来越大，而在采收石油的前提需要安装较长的石油管道，石油管道的质量决定石油运输安全，管道质量参差不齐，需要对管道内外表面的抗压能力进行检测以及和内外表面的平整度，抗压测试极限抗油压能力，内表面平整度测试在输送石油过程中的效率，外表面平整度测试管道表面是否存在实质性缺陷。现有技术的管道强度检测装置在对管道进行质量检测时，往往功能单一，仅能对外表面进行机械压力测试，而不能同时进行上述多种检测，存在使用局限性。
为此，我们提出一种石油机械管道强度检测装置及使用方法来解决上述问题。
发明内容
本发明意在提供一种石油机械管道强度检测装置及使用方法以解决背景技术中提出的不能同时进行多种检测的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种石油机械管道强度检测装置，包括固定座，所述固定座的上端通过第一动力机构连接有滑动座，所述滑动座的上端通过第二动力机构连接有两个移动板，两个所述移动板分别转动连接有转动盘和转动环，所述转动盘与转动环相对一侧对称开设有环形定位槽，所述环形定位槽内定位有待测管道，所述固定座的上端滑动连接有检测板，所述检测板内开设有直径大于待测管道外径的贯穿口，所述待测管道内设有中空盒，所述检测板内与贯穿口同心开设有中空腔，所述中空盒与中空腔均环形阵列连接有多个伸缩件，所述伸缩件包括固定筒，所述固定筒内气密滑动连接有活塞板，所述活塞板的一侧固定连接有弹簧，所述活塞板的另一侧固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的端部滚动连接有滚球，所述固定座的上端固定连接有两个固定板，其中一个所述固定板的内侧固定连接有液压设备，所述液压设备的一侧固定设置有两个油缸，且油缸位于待测管道的内外侧，所述油缸的端部均固定连接有呈Z型的油管，两个所述油管的另一端分别与中空盒、中空腔连通，所述油管上安装有电磁阀，所述油管在电磁阀远离油缸的一侧连接有感应件，另一个所述固定板的外侧固定安装有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有传动杆，所述传动杆贯穿固定板并定向滑动套设有传动筒，且传动筒与转动盘同轴固定连接。
为了实现上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述第一动力机构包括开设在固定座上端的第一滑槽，所述第一滑槽内壁水平转动连接有单向螺纹杆，所述第一滑槽的内壁嵌设有用于驱动单向螺纹杆的第一电机。
为了实现上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述第二动力机构包括开设在滑动座上端的第二滑槽，所述第二滑槽的内壁水平转动连接有双向螺纹杆，且移动板与双向螺纹杆螺纹连接，所述滑动座的一侧固定安装有用于驱动双向螺纹杆的第二电机。
为了实现上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述固定筒与中空盒固定连接，所述中空盒内设有空腔，所述空腔内壁开设有与固定筒连通的第一流通槽。
为了实现上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述固定筒与贯穿口内壁固定连接，所述中空腔内壁开设有与固定筒连通的第二流通槽。
为了实现上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述感应件包括固定连接在油管上端的气压筒，所述气压筒与油管共同连通有连通管，所述气压筒内气密滑动连接有压力板，所述气压筒内充有高压气，所述气压筒的上端固定设置有用于检测气压筒气压的气压传感器，所述压力板的下端嵌设有压力传感器。
为了实现上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述传动筒为内方外圆结构。
一种石油机械管道强度检测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、将待测管道置于两个移动板之间且与转动盘、转动环同轴，使用第二动力机构使两个移动板相对运动使待测管道卡入环形定位槽；
S2、第三电机通过相互限位配合的传动杆与传动筒将转矩传递给转动盘、待测管道和转动环并转动一定角度；
S3、液压设备通过油管分别向中空盒与中空腔输送油体，通过伸缩件使滚球对待测管道内外表面产生机械压力，由此检测抗压能力；
S4、通过第一动力机构带动滑动座及待测管道水平位移一定距离或通过油缸带动中空盒及检测板水平运动一定距离，改变检测位置；
S5、在进行S4过程中，一旦待测管道内外表面有凹陷凸起，气压筒内部气压和压力板对气压筒均会发生变化，气压传感器与压力传感器均会感知以检测待测管道内外表面的平整度；
S6、重复上述S2-5即可对整个待测管道内外表面的机械强度和平整度检测；
S7、检测完成后，通过第二动力机构使两个移动板相背运动，待测管道便可分离。
本发明的有益效果是：通过油压对各伸缩件中的滚球对待测管道内外表面进行机械压力测试，在待测管道运动过程中，因凹凸不平可转化为被压力传感器和气压传感器检测的信号，同时实现待测管道内外表面的平整测试，功能多样且检测效率高。
附图说明
图1为本发明提出的一种石油机械管道强度检测装置正视的结构剖面图；
图2为图1中A处放大的结构示意图；
图3为本发明提出的一种石油机械管道强度检测装置中空盒与伸缩件连接处侧视的结构剖面图；
图4为本发明提出的一种石油机械管道强度检测装置感应件的结构示意图。
图中：1固定座、2第一滑槽、3单向螺纹杆、4固定板、5滑动座、6第一电机、7第二滑槽、8双向螺纹杆、9第二电机、10移动板、11转动盘、12转动环、13传动筒、14传动杆、15第三电机、16待测管道、17中空盒、171空腔、172第一流通槽、18中空腔、19伸缩件、191固定筒、192活塞板、193弹簧、194伸缩杆、195滚球、20油缸、21油管、22电磁阀、23感应件、231气压筒、232压力板、233连通管、234气压传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1-4所示，一种石油机械管道强度检测装置，包括固定座1，固定座1的上端通过第一动力机构连接有滑动座5，第一动力机构包括开设在固定座1上端的第一滑槽2，第一滑槽2内壁水平转动连接有单向螺纹杆3，第一滑槽2的内壁嵌设有用于驱动单向螺纹杆3的第一电机6。第一动力机构中的第一电机6驱动单向螺纹杆3，滑动座5在第一滑槽2限位下水平运动，依次改变待测管道16相对于中空盒17和检测板的位置。
滑动座5的上端通过第二动力机构连接有两个移动板10，第二动力机构包括开设在滑动座5上端的第二滑槽7，第二滑槽7的内壁水平转动连接有双向螺纹杆8，且移动板10与双向螺纹杆8螺纹连接，滑动座5的一侧固定安装有用于驱动双向螺纹杆8的第二电机9。第二动力机构中的第二电机9驱动双向螺纹杆8以带动两个移动板10相背或相对运动，而带动转动盘11和转动环12对待测管道16夹持或放弃夹持。
两个移动板10分别转动连接有转动盘11和转动环12，转动盘11与转动环12相对一侧对称开设有环形定位槽，环形定位槽内定位有待测管道16，环形定位槽有多个，且内径各不相同，因此适用于多种不同类型的待测管道16的检测作业。
固定座1的上端滑动连接有检测板，检测板内开设有直径大于待测管道16外径的贯穿口，贯穿口的内径比最大环形定位槽的外径大，适用范围广。
待测管道16内设有中空盒17，检测板内与贯穿口同心开设有中空腔18，中空盒17与中空腔18均环形阵列连接有多个伸缩件19，具体的，伸缩件19包括固定筒191，固定筒191内气密滑动连接有活塞板192，活塞板192的一侧固定连接有弹簧193，活塞板192的另一侧固定连接有伸缩杆194，伸缩杆194的端部滚动连接有滚球195，油体被压入固定筒191内并通过活塞板192带动伸缩杆194运动，滚球195通过与待测管道16点接触的方式施加压力，压力更为集中。
固定筒191与中空盒17固定连接，中空盒17内设有空腔171，空腔171内壁开设有与固定筒191连通的第一流通槽172，通过第一流通槽172由中空盒17向固定筒191压入油体。
固定筒191与贯穿口内壁固定连接，中空腔18内壁开设有与固定筒191连通的第二流通槽，通过第二流通槽由中空腔18向固定筒191压入油体。
固定座1的上端固定连接有两个固定板4，其中一个固定板4的内侧固定连接有液压设备，液压设备的一侧固定设置有两个油缸20，且油缸20位于待测管道16的内外侧，油缸20的端部均固定连接有呈Z型的油管21，油管21与液压设备连接，且油缸20也与之连接，油缸20可带动伸缩件19相对于待测管道16运动，两个油管21的另一端分别与中空盒17、中空腔18连通，油管21上安装有电磁阀22，电磁阀22保持油管21和各固定筒191内的油体压力一致。
油管21在电磁阀22远离油缸20的一侧连接有感应件23，具体的，感应件23包括固定连接在油管21上端的气压筒231，气压筒231与油管21共同连通有连通管233，气压筒231内气密滑动连接有压力板232，气压筒231内充有高压气，需要说明的是，高压气的气压大于标准待测管道16的机械强度，在进行检测机械强度时，油体不会顶升压力板232，在进行检测平整度时，油压会发生变化而致使气压筒231内部气压和压力板232下端压力大小，气压筒231的上端固定设置有用于检测气压筒231气压的气压传感器234，压力板232的下端嵌设有压力传感器，气压传感器234与压力传感器为现有智能元件。
另一个固定板4的外侧固定安装有第三电机15，第三电机15的输出端固定连接有传动杆14，传动杆14贯穿固定板4并定向滑动套设有传动筒13，传动筒13为内方外圆结构，且传动筒13与转动盘11同轴固定连接，在待测管道16水平运动过程中，传动筒13相对于传动杆14滑动，而不会影响第三电机15的驱动，第三电机15为步进电机，可通过伺服驱动器设定转动角度。
一种石油机械管道强度检测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、将待测管道16置于两个移动板10之间且与转动盘11、转动环12同轴，使用第二动力机构使两个移动板10相对运动使待测管道16卡入环形定位槽；
S2、第三电机15通过相互限位配合的传动杆14与传动筒13将转矩传递给转动盘11、待测管道16和转动环12并转动一定角度；
S3、液压设备通过油管21分别向中空盒17与中空腔18输送油体，通过伸缩件19使滚球195对待测管道16内外表面产生机械压力，由此检测抗压能力；
S4、通过第一动力机构带动滑动座5及待测管道16水平位移一定距离或通过油缸20带动中空盒17及检测板水平运动一定距离，改变检测位置；
S5、在进行S4过程中，一旦待测管道16内外表面有凹陷凸起，气压筒231内部气压和压力板232对气压筒231均会发生变化，气压传感器234与压力传感器均会感知以检测待测管道16内外表面的平整度；
S6、重复上述S2-5即可对整个待测管道16内外表面的机械强度和平整度检测；
S7、检测完成后，通过第二动力机构使两个移动板10相背运动，待测管道16便可分离。
本发明通过油压对各伸缩件19中的滚球195对待测管道16内外表面进行机械压力测试，在待测管道16运动过程中，因凹凸不平可转化为被压力传感器和气压传感器234检测的信号，同时实现待测管道16内外表面的平整测试，功能多样且检测效率高。

Claims (8)

1.一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：包括固定座（1），所述固定座（1）的上端通过第一动力机构连接有滑动座（5），所述滑动座（5）的上端通过第二动力机构连接有两个移动板（10），两个所述移动板（10）分别转动连接有转动盘（11）和转动环（12），所述转动盘（11）与转动环（12）相对一侧对称开设有环形定位槽，所述环形定位槽内定位有待测管道（16），所述固定座（1）的上端滑动连接有检测板，所述检测板内开设有直径大于待测管道（16）外径的贯穿口，所述待测管道（16）内设有中空盒（17），所述检测板内与贯穿口同心开设有中空腔（18），所述中空盒（17）与中空腔（18）均环形阵列连接有多个伸缩件（19），所述伸缩件（19）包括固定筒（191），所述固定筒（191）内气密滑动连接有活塞板（192），所述活塞板（192）的一侧固定连接有弹簧（193），所述活塞板（192）的另一侧固定连接有伸缩杆（194），所述伸缩杆（194）的端部滚动连接有滚球（195），所述固定座（1）的上端固定连接有两个固定板（4），其中一个所述固定板（4）的内侧固定连接有液压设备，所述液压设备的一侧固定设置有两个油缸（20），且油缸（20）位于待测管道（16）的内外侧，所述油缸（20）的端部均固定连接有呈Z型的油管（21），两个所述油管（21）的另一端分别与中空盒（17）、中空腔（18）连通，所述油管（21）上安装有电磁阀（22），所述油管（21）在电磁阀（22）远离油缸（20）的一侧连接有感应件（23），另一个所述固定板（4）的外侧固定安装有第三电机（15），所述第三电机（15）的输出端固定连接有传动杆（14），所述传动杆（14）贯穿固定板（4）并定向滑动套设有传动筒（13），且传动筒（13）与转动盘（11）同轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：所述第一动力机构包括开设在固定座（1）上端的第一滑槽（2），所述第一滑槽（2）内壁水平转动连接有单向螺纹杆（3），所述第一滑槽（2）的内壁嵌设有用于驱动单向螺纹杆（3）的第一电机（6）。
3.根据权利要求1所述的一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：所述第二动力机构包括开设在滑动座（5）上端的第二滑槽（7），所述第二滑槽（7）的内壁水平转动连接有双向螺纹杆（8），且移动板（10）与双向螺纹杆（8）螺纹连接，所述滑动座（5）的一侧固定安装有用于驱动双向螺纹杆（8）的第二电机（9）。
4.根据权利要求1所述的一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：所述固定筒（191）与中空盒（17）固定连接，所述中空盒（17）内设有空腔（171），所述空腔（17）内壁开设有与固定筒（191）连通的第一流通槽（172）。
5.根据权利要求1所述的一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：所述固定筒（191）与贯穿口内壁固定连接，所述中空腔（18）内壁开设有与固定筒（191）连通的第二流通槽。
6.根据权利要求1所述的一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：所述感应件（23）包括固定连接在油管（21）上端的气压筒（231），所述气压筒（231）与油管（21）共同连通有连通管（233），所述气压筒（231）内气密滑动连接有压力板（232），所述气压筒（231）内充有高压气，所述气压筒（231）的上端固定设置有用于检测气压筒（231）气压的气压传感器（234），所述压力板（232）的下端嵌设有压力传感器。
7.根据权利要求1所述的一种石油机械管道强度检测装置，其特征在于：所述传动筒（13）为内方外圆结构。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的石油机械管道强度检测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将待测管道（16）置于两个移动板（10）之间且与转动盘（11）、转动环（12）同轴，使用第二动力机构使两个移动板（10）相对运动使待测管道（16）卡入环形定位槽；
S2、第三电机（15）通过相互限位配合的传动杆（14）与传动筒（13）将转矩传递给转动盘（11）、待测管道（16）和转动环（12）并转动一定角度；
S3、液压设备通过油管（21）分别向中空盒（17）与中空腔（18）输送油体，通过伸缩件（19）使滚球（195）对待测管道（16）内外表面产生机械压力，由此检测抗压能力；
S4、通过第一动力机构带动滑动座（5）及待测管道（16）水平位移一定距离或通过油缸（20）带动中空盒（17）及检测板水平运动一定距离，改变检测位置；
S5、在进行S4过程中，一旦待测管道（16）内外表面有凹陷凸起，气压筒（231）内部气压和压力板（232）对气压筒（231）均会发生变化，气压传感器（234）与压力传感器均会感知以检测待测管道（16）内外表面的平整度；
S6、重复上述S2-5即可对整个待测管道（16）内外表面的机械强度和平整度检测；
S7、检测完成后，通过第二动力机构使两个移动板（10）相背运动，待测管道（16）便可分离。
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