CN208721509U - 一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于材料测定技术领域，公开了一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，包括滑台分总成、头端密封分总成、尾端密封分总成、加压分总成、水循环分总成、底座。本实用新型所有运行过程均为自动化控制，每一步均由设备自动完成，不需要人工安装及控制，使装配、检测及拆卸时间由90分钟缩减至10分钟，节省89％的运行时间，并实现了连续性批量检测，使原有的3人操作减少到1人，节约人工成本67％；在省去了各种规格仿形接头的同时，还避免了钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。

Description

一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置

技术领域

本实用新型属于材料测定技术领域，尤其涉及一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

石油及勘探行业使用的铝合金钻杆基本上是从俄罗斯、美国、日本等国家购买，国内对于铝合金钻杆的研制还处于初始阶段，管体检测设备的研制更是刚刚起步。由于铝合金钻杆使用条件复杂、环境恶劣、稳定性要求高，因此对管体尺寸、性能、装配后产品的全尺寸检测要求非常严格。在实际工作过程中，钻杆作为传动、承压、连接件使用，在管体的内部会有较大的压强，这就要求管体有一定的抗内压能力，并且钢接头与钻杆连接处必须在高压状态下保持密封良好，尤其是在出现突发情况时，内部压强会瞬间升高，如果连接处不能承受内部压力而出现泄漏，泄漏处会逐渐增大，直接造成管体断裂，而管体的抗内压强度低也会造成管体断裂，断裂处以下的所有钻具设备均不能正常取出，需要进行打捞、清除，这在延长作业周期的同时，还增加了能源消耗、人工成本及设备投入。

为保证铝合金钻杆的抗内压性能及密封状态，每生产批次需要选取一定数量的全尺寸钻杆进行抗内压及密封检测。现有的检测方法是在钻杆两端的钢接头上安装仿形接头，仿形接头的尺寸按照钢接头配做，因钢接头的规格较多，因此每一种规格的钢接头都需要配做仿形接头，仿形接头上安装有密封圈，可使管体形成密闭空间，再通过仿形接头持续向管体内注水，直至管体内达到预定压力，在保持一定时间后再将仿形接头拆除。由于没有专用的检测设备，现有的检测设备为自行设计制造，管体两端的仿形接头需要人工安装，而检测时的压力较高，为保证密封良好及安全性，仿形接头拧紧时须施加较大的预紧力，装配时要三个人在固定工装上操作，并且需要天车等辅助设备，装配及拆卸时间至少要90分钟，不仅人工成本高、耗时长，还会因为制作辅助配件及设备而增加检测成本。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)铝合金钻杆没有专用的抗内压及密封检测设备，现有设备为自行设计制造，为保证密封良好及安全性，仿形接头拧紧时须施加较大的预紧力，装配时要三个人在固定工装上操作，并且需要天车等辅助设备，装配及拆卸时间至少要90分钟，人工成本高、耗时长。

(2)现有检测设备需要为每种规格的钢接头配做仿形接头，增加了检测成本，钢接头在检测过程中会受到仿形接头的作用力，使钢接头的螺纹产生变形，尺寸精度及机械性能超出标准要求，不能继续使用，一次性消耗成本增加。

解决上述技术问题的难度和意义：

由于铝合金钻杆检测设备的研制刚刚起步，目前还没有成熟的制造方案，只能根据检验要求来设计，并且需要在实际的应用下进行改进，以达到方便、实用、高效的目的，而目前国内批量生产铝合金钻杆的企业只有一家，具有实际使用经验的就更少，这无疑增加了检测设备设计、制造、改进的难度。

本系统与现有检测设备相比，设备的所有运行过程均为自动化控制，每一步均由设备自动完成，不需要人工安装及控制，使装配、检测及拆卸时间由90 分钟缩减至10分钟，节省89％的运行时间，并实现了连续性批量检测，使原有的3人操作减少到1人，节约人工成本67％，在省去了各种规格仿形接头的同时，还避免了钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置。

本实用新型是这样实现的，一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，包括：滑台分总成、头端密封分总成、尾端密封分总成、加压分总成、水循环分总成、底座；

滑台分总成通过伺服电机提供夹紧动力；通过底部的伺服电机沿X轴方向移动，使集成的管体沿X轴方向移动；

头端密封分总成用于锁紧液压缸并进行密封，同时提供锁紧力；

尾端密封分总成，用于锁紧液压缸并进行密封；

加压分总成用于产生高压水，并持续向管体内注入高压水，用于提高管体内的水压，达到模拟管体工作状态受压环境；

水循环分总成用于在检测过程中向管体内注水、抽水、泄压，使水介质可以循环利用；

底座通过螺栓与基础预埋件固定，用于分总成、部件的安装，并承受产品及设备的重量。

进一步，滑台分总成包括：滑台、夹紧杆、伺服电机、传动轴；滑台上部立板上开有圆孔，轴套安装在圆孔内，并通过螺栓与滑台固定，夹紧杆套在轴套内，轴套对夹紧杆起到导向作用，限制夹紧杆只沿Y轴方向移动；

传动轴通过轴承座安装在滑台上，轴承座用螺栓与滑台固定，短传动轴两端安装有齿轮，一端齿轮与夹紧杆上的齿条啮合，另一端齿轮与长传动轴上的螺纹啮合；长传动轴上一端加工有左旋螺纹，并安装有齿轮，另一端加工有右旋螺纹，伺服电机与长传动轴通过齿轮传动，长传动轴同时驱动两个短传动轴，使夹紧杆同时相向移动，保证管体与密封座同心；

两台伺服电机用螺栓固定在滑台的上部及底部，滑台下部与底座通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座固定，直线导轨的滑块通过螺栓与滑台下部连接；

夹紧杆上安装有齿条，齿条用螺栓固定，用于夹紧管体，还用于在夹紧过程中自动调整管体的高度，使管体的中心轴线与密封座、密封盖的中心轴线重合；

上部伺服电机通过传动轴为夹紧杆提供动力；

滑台用于安装夹紧杆、传动轴、伺服电机部件，并用于放置管体；

滑台通过底部伺服电机沿X轴方向移动，并使管体沿X轴方向移动。

进一步，头端密封分总成包括：第一支架、密封座、水槽、锁紧液压缸、气缸及挡块；密封座底部与底座焊接固定，水槽焊接在密封座上，锁紧液压缸的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封座用螺栓连接，锁紧液压缸的缸体用螺栓固定在第一支架上；

第一支架在密封座的平面导轨上沿X轴方向移动，汽缸缸体用螺栓固定在支架上，气缸的柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第一支架的仿形滑槽内；

第一支架上的气缸驱动挡块，用于使挡块在径向夹紧管体，以调整钢接头与密封座的中心轴线重合，挡块在纵向卡紧钢接头与管体形的台阶，使第一支架通过挡块对钢接头施加压力；

密封座上安装有密封圈，与钢接头、管体一起形成密闭腔体；

锁紧液压缸通过第一支架用于为钢接头提供锁紧力，使钢接头保持压紧状态，水槽用于承接从管体内排出的水。

进一步，尾端密封分总成包括：第二支架、密封盖、锁紧液压缸、气缸、挡块、伺服电机及阀体组合；

锁紧液压缸的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封盖用螺栓连接，锁紧液压缸的缸体用螺栓固定在第二支架上；

汽缸缸体用螺栓固定在第二支架上，柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第二支架的仿形滑槽内；

第二支架下部与底座通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座固定，直线导轨的滑块通过螺栓与第二支架下部连接，伺服电机用螺栓固定在第二支架上；

阀体组合包括高压管、压力显示传感器、第二一通电磁阀及液位显示传感器；

高压管一端与密封盖通过螺栓连接，另一端依次与压力显示传感器、第二一通电磁阀的阀块及液位显示传感器通过内螺纹、螺母连接；

密封盖上安装有密封圈，与钢接头、管体一起形成密闭腔体；

伺服电机用于使尾端密封分总成沿X轴方向移动；

压力显示传感器用于在检测过程中实时测量、显示管体内部压力，第二一通电磁阀用于控制管体与液位显示传感器的联通与断开；

液位显示传感器用于显示管体内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第二一通电磁阀。

进一步，加压分总成包括：加压液压缸、增压缸、液位显示传感器、高压管、第三一通电磁阀及基座；

基座通过螺栓与基础预埋件固定，加压液压缸、增压缸通过螺栓与基座连接；

加压液压缸、增压缸的柱塞杆上分别通过内螺纹安装有连接件，两个连接件通过螺栓连接；

增压缸与三通电磁阀的阀块通过高压管连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；增压缸上部通过高压管与第三一通电磁阀的阀块连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，阀块另一侧与液位显示传感器通过低压管连接，低压管两端用内螺纹及螺母固定；

基座用于安装加压液压缸及增压缸，并承受加压液压缸施加在增压缸上的反作用力；

加压液压缸为增压缸提供压力，使增压缸内的水产生高压；

增压缸用于产生高压水，并将高压水通过三通电磁阀注入到管体内；第三一通电磁阀用于控制液位显示传感器与增压缸的联通及断开；

液位显示传感器用于显示增压缸内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第三一通电磁阀。

加压分总成主要用于产生高压水，并持续向管体内注入高压水，以此来提高管体内的水压，达到模拟管体工作状态受压环境。

进一步，水循环分总成包括：水箱、液位显示传感器、双向循环泵、伺服电机、低压管、溢流阀、第一一通电磁阀及三通电磁阀；液位显示传感器通过螺母与水箱连接；

水箱与双向循环泵通过低压管连接，低压管两端用螺栓固定，伺服电机与双向循环泵通过螺栓连接，水箱与溢流阀通过低压管连接，低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；

双向循环泵、溢流阀、第一一通电磁阀、三通电磁阀通过四通低压管连接，四通低压管用螺栓、螺母及内螺纹固定；

三通电磁阀通过高压管与密封座连接，高压管一端与密封座通过螺栓连接，另一端与三通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接；

第一一通电磁阀通过低压管与水槽连接，低压管一端与水槽通过螺栓连接，另一端与第一一通电磁阀2的阀块通过内螺纹、螺母连接；

液位显示传感器用于显示水箱内的水位，并在水位过低、过高时发出报警，由伺服电机带动的双向循环泵进行正反转，用于向管体、增压缸内注水及抽水；

溢流阀用于释放管体内的高压水，并在三通电磁阀全部关闭的情况下，使双向循环泵产生的低压水从溢流阀注入水箱；

三通电磁阀用于控制头端密封分总成、水循环分总成、加压分总成之间的联通及断开，第一一通电磁阀用于控制水槽、水循环分总成之间的联通及断开。

底座包括通过螺栓固定的结构件、直线导轨。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

本实用新型提供了新的铝合金钻杆抗内压及密封检测方法及设备，它适用于目前标准中规定的所有规格及加厚形式的钻杆。本实用新型通过控制设备内部水压来检测管体的抗内压能力及密封状态，首先通过两种密封装置在管体两端形成密封，使管体形成密闭空间，然后采用加压设备向管体内持续注水，直至管体内达到预定压力，在保压过程中检测管体内压力的保持情况，以此来判断管体的抗内压能力及钢接头与管体的密封状态。本实用新型所有运行过程均为自动化控制，每一步均由设备自动完成，不需要人工安装及控制，不仅省去了各种规格的仿形接头，还避免了钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。

表1成本对比

项目	现有设备	新设备	节约
				设备造价(万元)	26	15.5	10.5
操作人数	3	1	67％
				消耗仿形接头数量(套/次)	2	0	1200元(600元/套)
消耗钢接头数量(个/次)	2	0	1740元(870元/个)
				人工装配过程	有	无
辅助设备	天车、固定架	无

表2时间对比

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置意图。

图中：1、双向循环泵；2、溢流阀；3、水箱；4、液位显示传感器；5、加压液压缸；6、增压缸；7、液位显示传感器；8、第三一通电磁阀；9、头端密封分总成电磁阀；10、水循环分总成电磁阀；11、加压分总成电磁阀；12、第一一通电磁阀；13、密封座；14、第一锁紧液压缸；15、第一支架；16、底座； 17、滑台；18、夹紧杆；19、第二支架；20、压力显示传感器；21、第二一通电磁阀；22、液位显示传感器；23、第二锁紧液压缸。

图2是本实用新型实施例提供的通过控制设备内部水压来检测管体的抗内压能力及密封状态示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型克服了现有抗内压检测设备效率低、耗时长、成本高等不足，本实用新型使用新的测量方法，并设计了检测设备，该设备通过控制内部水压来检测管体的抗内压能力及密封状态。

如图1所示，本实用新型实施例提供的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置包括：滑台分总成、头端密封分总成、尾端密封分总成、加压分总成、水循环分总成、底座。

滑台分总成由滑台17、夹紧杆18、伺服电机、传动轴组成；滑台17上部通过螺栓安装有轴套，夹紧杆18套在轴套内，使夹紧杆18可以沿Y轴方向移动，传动轴通过轴承座安装在滑台17上，轴承座用螺栓与滑台17固定，伺服电机与传动轴通过齿轮传动，伺服电机用螺栓固定在滑台17上，滑台17下部与底座16通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座16固定，直线导轨的滑块通过螺栓与滑台17下部连接。夹紧杆18用于夹紧管体，在夹紧过程中自动调整管体的高度，使管体的中心轴线与密封座13、密封盖的中心轴线重合，伺服电机通过传动轴为夹紧杆18提供动力，滑台17用于安装夹紧杆18、传动轴、伺服电机等部件，并用于放置管体，滑台17通过伺服电机可沿X轴方向移动，以适应不同规格、长度的管体，并使管体沿X轴方向移动。

头端密封分总成由第一支架15、密封座13、水槽、锁紧液压缸14、气缸及挡块组成；密封座13底部与底座16焊接固定，水槽焊接在密封座13上，锁紧液压缸14的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封座13用螺栓连接，锁紧液压缸14的缸体用螺栓固定在第一支架15上，第一支架15在密封座 13的平面导轨上沿X轴方向移动，汽缸缸体用螺栓固定在支架15上，柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第一支架15的仿形滑槽内。第一支架15上的气缸驱动挡块，使挡块在径向夹紧管体，以调整钢接头与密封座13的中心轴线重合，在纵向卡紧钢接头与管体形的台阶，使第一支架15可以通过挡块对钢接头施加压力，密封座13上安装有密封圈，可与钢接头、管体一起形成密闭腔体，锁紧液压缸14通过第一支架15为钢接头提供锁紧力，使钢接头保持压紧状态，水槽用于承接从管体内排出的水。

尾端密封分总成由第二支架19、密封盖、锁紧液压缸23、气缸、挡块、伺服电机及阀体组合构成；锁紧液压缸23的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封盖用螺栓连接，锁紧液压缸23的缸体用螺栓固定在第二支架19 上，汽缸缸体用螺栓固定在第二支架19上，柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第二支架19的仿形滑槽内，第二支架19下部与底座16通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座16固定，直线导轨的滑块通过螺栓与第二支架19下部连接，伺服电机用螺栓固定在第二支架19上；阀体组合包括高压管、压力显示传感器20、第二一通电磁阀21及液位显示传感器22，高压管一端与密封盖通过螺栓连接，另一端依次与压力显示传感器20、第二一通电磁阀 21的阀块及液位显示传感器22通过内螺纹、螺母连接。第二支架19、锁紧液压缸23、气缸、挡块与头端密封分总成同类部件作用相同，密封盖上安装有密封圈，可与钢接头、管体一起形成密闭腔体，伺服电机使尾端密封分总成沿X 轴方向移动，以适应不同长度的管体；压力显示传感器20用于在检测过程中实时测量、显示管体内部压力，第二一通电磁阀21用于控制管体与液位显示传感器22的联通与断开，液位显示传感器22用于显示管体内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第二一通电磁阀21，防止水溢出。

加压分总成由加压液压缸5、增压缸6、液位显示传感器7、高压管、第三一通电磁阀8及基座组成；基座通过螺栓与基础预埋件固定，加压液压缸5、增压缸6通过螺栓与基座连接，加压液压缸5、增压缸6的柱塞杆上分别通过内螺纹安装有连接件，两个连接件通过螺栓连接，增压缸6与三通电磁阀的阀块通过高压管连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，增压缸6上部通过高压管与第三一通电磁阀8的阀块连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，阀块另一侧与液位显示传感器7通过低压管连接，低压管两端用内螺纹及螺母固定。基座用于安装加压液压缸5及增压缸6，并承受加压液压缸5施加在增压缸6上的反作用力，加压液压缸5为增压缸6提供压力，使增压缸6内的水产生高压，增压缸6用于产生高压水，并将高压水通过三通电磁阀注入到管体内，第三一通电磁阀8用于控制液位显示传感器7与增压缸6的联通及断开，液位显示传感器7用于显示增压缸6内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第三一通电磁阀8，防止水溢出。

水循环分总成由水箱3、液位显示传感器4、双向循环泵1、伺服电机、低压管、溢流阀2、第一一通电磁阀12及三通电磁阀组成；液位显示传感器4通过螺母与水箱3连接，水箱3与双向循环泵1通过低压管连接，低压管两端用螺栓固定，伺服电机与双向循环泵1通过螺栓连接，水箱3与溢流阀2通过低压管连接，低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，双向循环泵1、溢流阀2、第一一通电磁阀12、三通电磁阀通过四通低压管连接，四通低压管用螺栓、螺母及内螺纹固定，三通电磁阀通过高压管与密封座13连接，高压管一端与密封座13通过螺栓连接，另一端与三通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接，第一一通电磁阀12通过低压管与水槽连接，低压管一端与水槽通过螺栓连接，另一端与第一一通电磁阀12的阀块通过内螺纹、螺母连接。液位显示传感器4用于显示水箱3内的水位，并在水位过低、过高时发出报警，由伺服电机带动的双向循环泵1可实现正反转，用于向管体、增压缸6内注水及抽水，溢流阀2用于释放管体内的高压水，并在三通电磁阀全部关闭的情况下，使双向循环泵1 产生的低压水从溢流阀2注入水箱，防止双向循环泵1与三通电磁阀间形成断路，损坏双向循环泵1，三通电磁阀用于控制头端密封分总成、水循环分总成、加压分总成之间的联通及断开，第一一通电磁阀12用于控制水槽、水循环分总成之间的联通及断开。

底座16由结构件、直线导轨组成；底座16通过螺栓与基础预埋件固定，主要用于分总成、部件的安装，并承受产品及设备的重量。

在进行管体抗内压检测前，根据管体的实际长度及加厚形式，调整滑台分总成之间的距离，然后将管体放在滑台17上面，启动滑台分总成的伺服电机，用夹紧杆18将管体夹紧，启动滑台分总成、尾密封分总成的伺服电机，将管体、滑台分总成、尾端密封分总成向头端密封分总成移动，直至管体两端的钢接头穿过第一支架15、第二支架19并与密封座13及密封盖的密封圈接触，启动头、尾密封分总成的气缸，用挡块夹紧管体，松开夹紧杆18，启动第一锁紧液压缸 14、第二锁紧液压缸23，用第一支架15、第二支架19带动挡块对钢接头施加压力，直至第一锁紧液压缸14、第二锁紧液压缸23达到预定压力，使钢接头压在密封圈上，此时管体、钢接头、密封座及密封盖形成了一个腔体。打开头端密封分总成电磁阀9、水循环分总成电磁阀10、第二一通电磁阀21，关闭加压分总成电磁阀11、第一一通电磁阀12，启动双向循环泵1，向密封座13内注水，当水位达到液位显示传感器22的限定高度时关闭第二一通电磁阀21，防止水溢出，在注水的过程中，打开第三一通电磁阀8，启动加压液压缸5，将增压缸6 内抽入空气，在关闭第二一通电磁阀21的瞬间打开加压分总成电磁阀11，向增压缸6内注水并排除空气，当水位达到液位显示传感器7的限定高度时，关闭第三一通电磁阀8、水循环分总成电磁阀10，防止水溢出，然后启动加压液压缸5，将增压缸6内的水通过头端密封分总成电磁阀9、加压分总成电磁阀11 注入到13中，在注水的过程中，压力显示传感器20会显示管体内的水压，在第一次注水完成后，20未达到预定压力，此时关闭9打开8，并启动加压液压缸5，将增压缸6内抽入空气，然后打开10，向6内注水并排除空气，当水位达到7的限定高度时，关闭第三一通电磁阀8、水循环分总成电磁阀10，然后打开头端密封分总成电磁阀9并启动加压液压缸5，再次向13内注水，反复进行注水，直至压力显示传感器20达到预定压力，在达到预定压力的瞬间，关闭双向循环泵1、头端密封分总成电磁阀9并进行保压，保压时如果压力显示传感器20的压力保持不变，说明管体完好，检测合格，在保压的过程中打开水循环分总成电磁阀10并启动加压液压缸5，将增压缸6内的水由2、11排出，然后关闭加压分总成电磁阀11。保压完成后，打开头端密封分总成电磁阀9，将管体内的高压水通过2注入到3内，当20的压力值不再下降时，关闭水循环分总成电磁阀10并启动加压液压缸5，将管体内的水抽入增压缸6内，然后关闭9 打开水循环分总成电磁阀10、11，反向起动加压液压缸5，将增压缸6内的水由2、水循环分总成电磁阀10、加压分总成电磁阀11注入到3中，然后关闭水循环分总成电磁阀10打开头端密封分总成电磁阀9，重复抽水过程，直至20的压力为零，当压力显示传感器20的压力为零时，启动双向循环泵1并打开水循环分总成电磁阀10，将管体及增压缸6内的剩余水抽入到3中，当4的水位不再变化时，关闭双向循环泵1、头端密封分总成电磁阀9、水循环分总成电磁阀10、加压分总成电磁阀11，启动14，解除13与钢接头的密封状态，启动滑台分总成、尾端密封分总成的伺服电机，将钢接头与13分离，启动双向循环泵1 打开12，将水槽内的水抽入3中，当4的水位不再变化时，关闭双向循环泵1、第一一通电磁阀12。启动滑台分总成的伺服电机，将18夹紧管体，启动头、尾密封分总成的气缸，将挡块与管体脱离，启动滑台分总成、尾端密封分总成的伺服电机，将管体两端钢接头从第一支架15、第二支架19移出，松开18，将管体从17上移出。

本实用新型实施例提供的铝合金钻杆抗内压检测方法，通过控制设备内部水压来检测管体的抗内压能力，具体包括：

在进行管体抗内压检测前，根据管体的实际长度及加厚形式，调整滑台分总成之间的距离，然后将管体放在滑台上，用夹紧杆将管体夹紧，将管体、滑台分总成、尾端密封分总成向头端密封分总成移动，直至管体两端的钢接头穿过支架并与密封座及密封盖的密封圈接触，启动头、尾密封分总成的气缸，用挡块夹紧管体，松开夹紧杆，启动锁紧液压缸，用支架带动挡块对钢接头施加压力，使钢接头压在密封圈上，此时管体、钢接头、密封座及密封盖形成了一个腔体。

使用双向循环泵向管体内注水，在注水的同时排出管体内的空气，当水位达到预定高度时，关闭尾端密封分总成顶部电磁阀，同时向增压缸内注水，通过加压液压缸将增压缸内的水注入到管体内，以此升高管体内的水压，当管体内的水压达到预定压力后停止注水，进行保压，保压过程中如果压力显示传感器的压力保持不变，说明管体抗内压性能及密封状态良好，检测合格。

保压完成后，打开头端密封分总成、水循环分总成的电磁阀，利用高压水本身的压力，将水通过溢流阀导回水箱里，然后用增压缸将带有低压的水抽出，当压力显示传感器的压力为零时，启动双向循环泵，将管体及增压缸内的水抽回到水箱里，然后解除头端密封分总成的锁紧状态，将钢接头与密封座分离，将水槽内的水抽到水箱里，再用夹紧杆夹紧管体，将挡块与管体脱离，再将两端钢接头从头、尾密封分总成的支架内移出，松开夹紧杆，将管体从滑台上移出。

本实用新型通过控制设备内部水压来检测管体的抗内压能力及密封状态，此系统所有运行过程均为自动化控制，使装配、检测及拆卸时间由90分钟缩减至10分钟，节省89％的运行时间，并实现了连续性批量检测，使原有的3人操作减少到1人，节约人工成本67％，在省去各种规格仿形接头的同时，还避免钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型实施例提供的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，通过控制设备内部水压来检测管体的抗内压能力及密封状态，如图2所示，在密封的管体内注水，随着注水过程的进行，管体内的水压会逐渐增高，水对周围物体的压力是相同的，因此水的压力即是管体内表面受到的压力。此种检测方法是模拟钻杆的实际工作条件，因此检测结果与实际使用效果一致。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本实用新型实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，所述全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置包括：

用于通过伺服电机提供夹紧动力；通过底部的伺服电机沿X轴方向移动，使集成的管体沿X轴方向移动的滑台分总成；

用于锁紧液压缸并进行密封，同时提供锁紧力的头端密封分总成；

用于锁紧液压缸并进行密封的尾端密封分总成；

用于产生高压水，并持续向管体内注入高压水，用于提高管体内的水压，达到模拟管体工作状态受压环境的加压分总成；

用于在检测过程中向管体内注水、抽水、泄压，使水介质可以循环利用的水循环分总成；

通过螺栓与基础预埋件固定，用于分总成、部件的安装，并承受产品及设备的重量的底座。

2.如权利要求1所述的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，

滑台分总成包括：滑台、夹紧杆、伺服电机、传动轴；滑台上部立板上开有圆孔，轴套安装在圆孔内，并通过螺栓与滑台固定，夹紧杆套在轴套内，轴套对夹紧杆起到导向作用，限制夹紧杆只沿Y轴方向移动；

传动轴通过轴承座安装在滑台上，轴承座用螺栓与滑台固定，短传动轴两端安装有齿轮，一端齿轮与夹紧杆上的齿条啮合，另一端齿轮与长传动轴上的螺纹啮合；长传动轴上一端加工有左旋螺纹，并安装有齿轮，另一端加工有右旋螺纹；伺服电机与长传动轴通过齿轮传动，长传动轴同时驱动两个短传动轴，使夹紧杆同时相向移动，使管体与密封座同心；

伺服电机为两台，分别用螺栓固定在滑台的上部及底部，滑台下部与底座通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座固定，直线导轨的滑块通过螺栓与滑台下部连接；

夹紧杆上安装有齿条，齿条用螺栓固定，用于夹紧管体，还用于在夹紧过程中自动调整管体的高度，使管体的中心轴线与密封座、密封盖的中心轴线重合；

滑台的上部伺服电机通过传动轴为夹紧杆提供动力；

滑台用于安装夹紧杆、传动轴、伺服电机部件，并用于放置管体；

滑台通过底部的伺服电机沿X轴方向移动，并使管体沿X轴方向移动。

3.如权利要求1所述的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，

头端密封分总成包括：第一支架、密封座、水槽、锁紧液压缸、气缸及挡块；密封座底部与底座焊接固定，水槽焊接在密封座上，锁紧液压缸的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封座用螺栓连接，锁紧液压缸的缸体用螺栓固定在第一支架上；

第一支架在密封座的平面导轨上沿X轴方向移动，汽缸缸体用螺栓固定在支架上，气缸的柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第一支架的仿形滑槽内；

第一支架上的气缸驱动挡块，用于使挡块在径向夹紧管体，以调整钢接头与密封座的中心轴线重合，挡块在纵向卡紧钢接头与管体形的台阶，使第一支架通过挡块对钢接头施加压力；

密封座上安装有密封圈，与钢接头、管体一起形成密闭腔体；

锁紧液压缸通过第一支架用于为钢接头提供锁紧力，使钢接头保持压紧状态，水槽用于承接从管体内排出的水。

4.如权利要求1所述的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，

尾端密封分总成包括：第二支架、密封盖、锁紧液压缸、气缸、挡块、伺服电机及阀体组合；

锁紧液压缸的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封盖用螺栓连接，锁紧液压缸的缸体用螺栓固定在第二支架上；

汽缸缸体用螺栓固定在第二支架上，柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第二支架的仿形滑槽内；

第二支架下部与底座通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座固定，直线导轨的滑块通过螺栓与第二支架下部连接，伺服电机用螺栓固定在第二支架上；

阀体组合包括高压管、压力显示传感器、第二一通电磁阀及液位显示传感器；

高压管一端与密封盖通过螺栓连接，另一端依次与压力显示传感器、第二一通电磁阀的阀块及液位显示传感器通过内螺纹、螺母连接；

密封盖上安装有密封圈，与钢接头、管体一起形成密闭腔体；

伺服电机用于使尾端密封分总成沿X轴方向移动；

压力显示传感器用于在检测过程中实时测量、显示管体内部压力，第二一通电磁阀用于控制管体与液位显示传感器的联通与断开；

液位显示传感器用于显示管体内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第二一通电磁阀。

5.如权利要求1所述的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，

加压分总成包括：加压液压缸、增压缸、液位显示传感器、高压管、第三一通电磁阀及基座；

基座通过螺栓与基础预埋件固定，加压液压缸、增压缸通过螺栓与基座连接；

加压液压缸、增压缸的柱塞杆上分别通过内螺纹安装有连接件，两个连接件通过螺栓连接；

增压缸与三通电磁阀的阀块通过高压管连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；增压缸上部通过高压管与第三一通电磁阀的阀块连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，阀块另一侧与液位显示传感器通过低压管连接，低压管两端用内螺纹及螺母固定；

基座用于安装加压液压缸及增压缸，并承受加压液压缸施加在增压缸上的反作用力；

加压液压缸为增压缸提供压力，使增压缸内的水产生高压；

增压缸用于产生高压水，并将高压水通过三通电磁阀注入到管体内；第三一通电磁阀用于控制液位显示传感器与增压缸的联通及断开；

液位显示传感器用于显示增压缸内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第三一通电磁阀。

6.如权利要求1所述的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，

水循环分总成包括：水箱、液位显示传感器、双向循环泵、伺服电机、低压管、溢流阀、第一一通电磁阀及三通电磁阀；液位显示传感器通过螺母与水箱连接；

水箱与双向循环泵通过低压管连接，低压管两端用螺栓固定，伺服电机与双向循环泵通过螺栓连接，水箱与溢流阀通过低压管连接，低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；

双向循环泵、溢流阀、第一一通电磁阀、三通电磁阀通过四通低压管连接，四通低压管用螺栓、螺母及内螺纹固定；

三通电磁阀通过高压管与密封座连接，高压管一端与密封座通过螺栓连接，另一端与三通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接；

第一一通电磁阀通过低压管与水槽连接，低压管一端与水槽通过螺栓连接，另一端与第一一通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接；

液位显示传感器用于显示水箱内的水位，并在水位过低、过高时发出报警，由伺服电机带动的双向循环泵进行正反转，用于向管体、增压缸内注水及抽水；

溢流阀用于释放管体内的高压水，并在三通电磁阀全部关闭的情况下，使双向循环泵产生的低压水从溢流阀注入水箱；

三通电磁阀用于控制头端密封分总成、水循环分总成、加压分总成之间的联通及断开，第一一通电磁阀用于控制水槽、水循环分总成之间的联通及断开。

7.如权利要求1所述的全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测装置，其特征在于，底座包括通过螺栓固定的结构件、直线导轨。