CN201322704Y - 复合加载夹持装置 - Google Patents

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孙宇
张冬梅
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Abstract

本实用新型提供一种复合加载夹持装置，包括有传力扣件、承力内锥体、夹紧滑块、定位弹簧、固定座及推动油缸；传力扣件为通过螺栓连接的上下二部分的腔体部件，传力扣件的两端设有在一中心线的连接通孔，承力内锥体安装在传力扣件一侧腔体内，在传力扣件另一侧腔体内安装有支撑推动油缸的支撑座，支撑座固定在承力内锥体上，在推动油缸上连接有固定座，承力内锥体内装有多块相同形状的与承力内锥体内壁吻合的夹紧滑块，夹紧滑块固定在固定座上，在每一夹紧滑块与固定座之间连接有使夹紧滑块紧贴承力内锥体内壁的推动油缸的定位弹簧。有益效果是该装置为精确模拟套管受力情况提供了试验工具，夹持装置拉伸试验达2700t。使更高附加值套管产品的研制和生产成为可能。

Description

复合加载夹持装置
技术领域
本实用新型涉及一种复合加载夹持装置。
背景技术
复合力试验是石油套管新品研发和产品性能评价的重要环节，无论是新品还是现行产品，没有一个模拟油井工况的数据作依托，套管在井下的服役情况是不可预料的，一旦在井下失效，将使此井成为废井，其损失可想而知。加之近年来井深越来越大，井况条件越来越苛刻，对复合力试验也提出了更高的要求。
但由于以前石油套管整管拉伸夹持试样装置都是用螺纹或焊接方式来完成，用这两种方式加工的夹持装置焊接和螺纹部分为薄弱点，经常在此点失效，尤其是拉伸载荷高于1500t的试验，更是无法完成，以致影响石油套管的新品开发和产品性能评价。要解决此问题必须考虑其他的连接方式，改变拉伸夹持试样装置的结构。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种复合加载夹持装置，以利于快速准确地完成Φ4”-16”多规格套管的复合力试验。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是提供一种复合加载夹持装置，其中：该夹持装置包括有传力扣件、承力内锥体、夹紧滑块、定位弹簧、固定座及推动油缸；所述传力扣件为通过螺栓连接的上下二部分的腔体部件，所述传力扣件的两端设有在一中心线的连接通孔，所述承力内锥体安装在传力扣件一侧腔体内，在传力扣件另一侧腔体内安装有支撑推动油缸的支撑座，支撑座固定在承力内锥体上，在推动油缸上连接有固定座，承力内锥体内装有多块相同形状的与承力内锥体内壁吻合的夹紧滑块，夹紧滑块固定在固定座上，在每一夹紧滑块与固定座之间连接有使夹紧滑块紧贴承力内锥体内壁的定位弹簧，推动油缸作用于夹紧滑块4沿所述中心线作轴向移动。
所述承力内锥体锥度为20°倾斜角，其表面硬度HRC 56及粗糙度3.2。
所述夹紧滑块为锲形块。
本实用新型的效果是使用该装置通过对规格为Φ10-3/4”钢级为TP 140的套管的拉伸试验，验证了此夹持装置的有效性，达到2700t时套管失效，而夹持装置完好无损。自此结束了无法完成1500t以上套管工程复合力试验的历史，为更近一步模拟套管深井受力情况提供了试验工具，使更高附加值套管产品的研制和生产成为可能。
附图说明
图1为本实用新型的夹持装置结构示意图；
图2为本实用新型的装卡套管的结构示意图；
图3、4为本实用新型的组装结构示意图。图中：
1、连接通孔    2、传力扣件    3、承力内锥体
4、夹紧滑块    5、定位弹簧    6、固定座
7、推动油缸    8、支撑座      9、套管
具体实施方式
结合附图及实施例对本实用新型的复合加载夹持装置的结构或动作过程加以说明。
本实用新型的复合加载夹持装置的结构避开了螺纹和焊接薄弱环节，利用倾斜面来解决无法实现大载荷的问题。
如图1、2所示，复合加载夹持装置包括传力扣件2、承力内锥体3、夹紧滑块4、定位弹簧5、固定座6、推动油缸7几部分。所述传力扣件2为通过螺栓可靠连接的上下二部分的腔体部件，所述传力扣件2的两端设有在一中心线的连接通孔，底座放在地基或试验机的主体上，用液压千斤顶支撑。所述承力内锥体3安装在传力扣件2一侧腔体内，在传力扣件2另一侧腔体内安装有支撑推动油缸7的支撑座8，支撑座8固定在承力内锥体3上，在推动油缸7上连接有固定座6，承力内锥体3内装有多块相同形状的与承力内锥体3内壁吻合的夹紧滑块4，所述夹紧滑块4最好为四块，其形状为锲形块。夹紧滑块4固定在固定座6上，在每一夹紧滑块4与固定座6之间连接有使夹紧滑块4紧贴承力内锥体3内壁的定位弹簧5，推动油缸7作用于夹紧滑块4沿所述中心线作轴向移动。
所述承力内锥体3锥度为20°倾斜角，其表面硬度为HRC 56及粗糙度为3.2。四个夹紧滑块4在安装初始时，靠定位弹簧5的拉力使其紧贴在承力内锥体3的内壁上，不至于脱落。当石油套管试样安装后，夹紧滑块4在固定座推动油缸7的作用下，做轴向移动，在承力内锥体3的锥面作用下，预夹紧钢管试件，完成套管复合拉载试验。
如图2所示，安装时，先将四个夹紧滑块4和夹紧滑块固定座6与定位弹簧5连接，然后将连接好的整体放入承力内锥体3中，将规格为Φ10-3/4”钢级为TP140的套管9从左侧装入该夹持装置中，套管9的另一端与上述类似，夹紧滑块4和夹紧滑块固定座6与定位弹簧5连接好后，放入承力内锥体3，然后将套管的左端放入夹持装置中，靠推动油缸7紧固为一整体。
如图3所示，组装完毕后，放在3000t复合加载设备的试验区13处，即两个单耳11之间的区域，然后将夹持装置的传力扣件2包住承力内锥体3，同时传力扣件的连接通孔1与3000t复合加载设备的单耳相连，其组装图如图4，至此试样套管9和夹持装置安装好，可以进行拉伸试验。当用3000t复合加载设备的液压缸12拉伸时，3000t复合加载设备会通过单耳将拉力传递到传力扣件上，传力扣件拉动承力内锥体，通过内锥体的斜面将力传到加紧滑块上，从而对试样施加拉载，由于承载面为斜面，试样会越夹越紧，拉载越夹越大，达到复合力试验目的。

Claims (3)

1、一种复合加载夹持装置，其特征是：该夹持装置包括有传力扣件(2)、承力内锥体(3)、夹紧滑块(4)、定位弹簧(5)、固定座(6)及推动油缸(7)；所述传力扣件(2)为通过螺栓连接的上下二部分的腔体部件，所述传力扣件(2)的两端设有在一中心线的连接通孔，所述承力内锥体(3)安装在传力扣件(2)一侧腔体内，在传力扣件(2)另一侧腔体内安装有支撑推动油缸(7)的支撑座(8)，支撑座(8)固定在承力内锥体(3)上，在推动油缸(7)上连接有固定座(6)，承力内锥体(3)内装有多块相同形状的与承力内锥体(3)内壁吻合的夹紧滑块(4)，夹紧滑块(4)固定在固定座(6)上，在每一夹紧滑块(4)与固定座(6)之间连接有使夹紧滑块(4)紧贴承力内锥体(3)内壁的定位弹簧(5)，推动油缸(7)作用于夹紧滑块(4)沿所述中心线作轴向移动。
2、根据权利要求1所述的复合加载夹持装置，其特征是：所述承力内锥体(3)锥度为20°倾斜角，其表面硬度为HRC 56及粗糙度为3.2。
3、根据权利要求1所述的复合加载夹持装置，其特征是：所述夹紧滑块(4)为锲形块。
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