CN214277757U - 一种连续油管疲劳机及其液压系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连续油管疲劳机及其液压系统，包括校直模板、弯曲模板、滑动装置、驱动装置和增压缸，所述校直模板与所述弯曲模板之间夹持有空心管材试件，所述空心管材试件顶端与所述增压缸连接、底端滑动连接在所述滑动装置内，所述增压缸为所述空心管材试件内提供恒定的内压，所述驱动装置与所述滑动装置连接且可驱动所述滑动装置水平移动，所述校直模板靠近所述空心管材试件的一侧为平面，所述弯曲模板靠近所述空心管材试件的一侧为弧板，所述驱动装置提供双向力使所述空心管材试件弯曲或校直。本实用新型的疲劳机采用机械式传动，其效率更高，可靠性更强，同时能够有效的判断管材寿命，为连续油管的使用提供参考，整体结构设计合理。
Description
技术领域
本实用新型涉及连续油管疲劳试验技术领域，尤其涉及一种连续油管疲劳机及其液压系统。
背景技术
连续油管是一种用于油气田修井、测井、钻井等方面的专用钢管，由于在上述作业方面具有效率高、成本低、作业范围广、占地面积小等一系列优点，近年来连续油管技术发展非常快，产品发展前景很好。目前现有的连续油管用疲劳机，每一台都需要单独的一个液压控制系统，其试验效率较低，且设备可靠性有待加强。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种连续油管疲劳机及其液压系统，解决现有技术中存在的上述问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型的一种连续油管疲劳机，包括校直模板、弯曲模板、滑动装置、驱动装置和增压缸，所述校直模板与所述弯曲模板之间夹持有空心管材试件，所述空心管材试件顶端与所述增压缸连接、底端滑动连接在所述滑动装置内，其中所述增压缸可为所述空心管材试件内提供恒定的内压，所述驱动装置与所述滑动装置连接且可驱动所述滑动装置水平移动，所述校直模板靠近所述空心管材试件的一侧为平面，所述弯曲模板靠近所述空心管材试件的一侧为恒定曲率半径的弧板，所述驱动装置提供双向力使所述空心管材试件弯曲或校直。
进一步的，还包括底座和安装架，所述安装架固连在所述底座上，所述校直模板和所述弯曲模板均可拆卸连接在所述安装架上。
进一步的，所述滑动装置包括滑动框和滚轮，所述滑动框内部对称安装有所述滚轮且底部对称安装有滑动块，所述滚轮可转动连接在所述滑动框内部，所述底座上设置有导轨，所述滑动块与所述导轨配合滑动。
进一步的，所述驱动装置包括驱动电机、偏心轮和连杆，所述驱动电机输出端连接有所述偏心轮，所述连杆一端与所述偏心轮铰接、另一端与所述滑动装置铰接。
再进一步的，所述驱动装置为液压杆。
一种用于连续油管疲劳机的液压系统，包括第一疲劳机、第二疲劳机、第三疲劳机、高压泵、电机、电磁换向阀、增压缸、液压缸和蓄能罐，所述高压泵与所述电磁换向阀之间连接有所述电机，所述电磁换向阀连接有所述液压缸且可控制所述液压缸的活塞杆往复动作，所述液压缸连接有所述增压缸，所述增压缸连接有所述蓄能罐，所述蓄能罐输出端分别连接有所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机，使用时，首先启动所述高压泵和所述电磁换向阀，所述电磁换向阀控制所述液压缸的活塞杆往复动作，并推动所述增压缸的活塞杆上下往复动作，将水不断的导入系统内，使液压系统达到合适的水压，所述增压缸出口端的水经管道进入所述蓄能罐，所述蓄能罐输出端分别连接有所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机，提供稳定的水压。
进一步的，所述增压缸设置有低位检测传感器和高位检测传感器，所述液压缸的活塞杆的高点和低点设有检测传感器，以便感知活塞杆位置。
进一步的，所述高压泵经溢流阀调整压力，所述溢流阀的出液端设有油压压力表，所述溢流阀出液端的压力最高为16Mpa。
进一步的，所述蓄能罐的容积为20L，耐压为50Mpa。
再进一步的，所述增压缸与所述蓄能罐之间设置有压力传感器1、水压压力表、针阀1和球阀1，所述蓄能罐输出端设置有压力传感器2、球阀2和针阀2，所述蓄能罐输出端与所述电磁换向阀输出端串联后连接有针阀3和电磁阀1，所述第一疲劳机的输入端设置有压力传感器3、针阀4和电磁阀2，所述第二疲劳机的输入端设置有压力传感器4、针阀5和电磁阀3，所述第三疲劳机的输入端设置有压力传感器5、针阀6和电磁阀4，所述蓄能罐输出端与所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机之间连接有泄压口，所述泄压口连接有针阀7和球阀3。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
本实用新型的连续油管疲劳机及其液压系统中多台疲劳试验设备共用一个压力设备，且疲劳机采用机械式传动，其效率更高，设备可靠性更强；并且，通过用于连续油管疲劳机的液压系统同时给三台疲劳机进行供压，当其中一个断裂时，自动停止断裂位置的液压，同时不间断另外两台疲劳机，同时疲劳机模拟连续油管在鹅颈管位置处的循环弯曲疲劳，能够有效的判断管材寿命，为连续油管的使用提供参考，整体结构设计合理，使用安全。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例1的连续油管疲劳机的原理示意图；
图2为本实用新型实施例1的连续油管疲劳机的立体结构示意图；
图3为本实用新型实施例2的连续油管疲劳机的液压系统的结构示意图。
附图标记说明：1、空心管材试件；2、滑动装置；3、校直模板；4、弯曲模板；5、驱动装置；51、驱动电机；52、偏心轮；53、液压杆；6、增压缸。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示，一种连续油管疲劳机，包括校直模板3、弯曲模板4、滑动装置2、驱动装置5和增压缸6，所述校直模板3与所述弯曲模板4之间夹持有空心管材试件1，所述空心管材试件1顶端与所述增压缸6连接、底端滑动连接在所述滑动装置2内，其中所述增压缸6可为所述空心管材试件1内提供恒定的内压，所述驱动装置5与所述滑动装置2连接且可驱动所述滑动装置2水平移动，所述校直模板3靠近所述空心管材试件1的一侧为平面，所述弯曲模板4靠近所述空心管材试件1的一侧为恒定曲率半径的弧板，所述驱动装置5提供双向力使所述空心管材试件1弯曲或校直。
本实施例1的连续油管疲劳机主要用于模拟连续油管作业中，石油钢管管体上产生的低周弯曲疲劳循环失效过程,空心管材试件1发生循环弯曲变形的同时，通过增压缸6为空心管材试件1内提供一定的压力，在内压和循环弯曲载荷共同作用下进行试验，直至试样发生破裂失效，以测试空心管材试件1在承受内压和低周弯曲疲劳载荷共同作用下的疲劳寿命。
本实施例1的连续油管疲劳机在试验时，将空心管材试件1夹持在弯曲模板4与校直模板3之间，通过驱动装置5使空心管材试件1在弯曲模板4与校直模板3之间产生从直到弯和由弯变直的疲劳循环过程，并且测量空心管材试件1承受内压、弯曲工况下的疲劳周次，同时测量空心管材试件1与管材各相应参数(如外径、涨径等)之间的关系，并获取空心管材试件1失效循环周次与内压、外径、涨径等的关系。
如图1所示，空心管材试件1在疲劳试验循环过程中，空心管材试件1位置在竖直状态和弯曲状态之间变化，设定空心管材试件1先背靠校直模板3，而后绕弯曲模板4弯曲，后再次被校直模板3校直，为空心管材试件1疲劳试验一次循环。
具体的，还包括底座和安装架，所述安装架固连在所述底座上，所述校直模板3和所述弯曲模板4均可拆卸连接在所述安装架上。
本实施例1中，采用可拆卸连接的校直模板3和弯曲模板4，可通过更换不同曲率的弯曲模板4，实现空心管材试件1在不同曲率下的弯曲试验，适用范围更广。
具体的，所述滑动装置2包括滑动框和滚轮，所述滑动框内部对称安装有所述滚轮且底部对称安装有滑动块，所述滚轮可转动连接在所述滑动框内部，所述底座上设置有导轨，所述滑动块与所述导轨配合滑动。
其中，所述驱动装置5为液压杆53。
本实施例1中，连续油管疲劳机在使用时，空心管材试件1在滚轮和液压杆53的牵引下，绕恒定曲率半径的弯曲模板4弯曲，而后被校直模板3矫直，其中液压杆53提供双向力使空心管材试件1弯曲或校直；此时，滚轮将液压杆53和空心管材试件1连起来，并在液压杆53动作时避免给空心管材试件1上施加轴向载荷。
并且，液压杆53带动滑动框左右运动的过程中，由于滑动块与底座的导轨滑动配合，可实现滑动框的水平运动，此时滑动块与导轨的设置起到有效的导向作用。
具体的，所述驱动装置5包括驱动电机51、偏心轮52和连杆，所述驱动电机51输出端连接有所述偏心轮52，所述连杆一端与所述偏心轮52铰接、另一端与所述滑动装置2铰接。
本实施例1中，通过设置驱动电机51、偏心轮52和连杆，驱动电机51驱动偏心轮52转动，由于连杆一端与偏心轮52铰接、另一端与滑动装置2铰接，故在偏心轮52转动的同时，连杆可带动滑动装置2水平滑动，实现空心管材试件1的弯曲或校直。
实施例2
一种用于连续油管疲劳机的液压系统，包括第一疲劳机、第二疲劳机、第三疲劳机、高压泵、电机、电磁换向阀、增压缸6、液压缸和蓄能罐，所述高压泵与所述电磁换向阀之间连接有所述电机，所述电磁换向阀连接有所述液压缸且可控制所述液压缸的活塞杆往复动作，所述液压缸连接有所述增压缸6，所述增压缸6连接有所述蓄能罐，所述蓄能罐输出端分别连接有所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机，使用时，首先启动所述高压泵和所述电磁换向阀，所述电磁换向阀控制所述液压缸的活塞杆往复动作，并推动所述增压缸6的活塞杆上下往复动作，将水不断的导入系统内，使液压系统达到合适的水压，所述增压缸6出口端的水经管道进入所述蓄能罐，所述蓄能罐输出端分别连接有所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机，提供稳定的水压。
具体的，所述增压缸6设置有低位检测传感器和高位检测传感器，所述液压缸的活塞杆的高点和低点设有检测传感器，以便感知活塞杆位置。
具体的，所述高压泵经溢流阀调整压力，所述溢流阀的出液端设有油压压力表，所述溢流阀出液端的压力最高为16Mpa。
其中，高压泵流量4L/Min，压力16Mpa，电机的功率为2.2KW。
具体的，所述蓄能罐的容积为20L，耐压为50Mpa。
具体的，所述增压缸6与所述蓄能罐之间设置有压力传感器1、水压压力表、针阀1和球阀1，所述蓄能罐输出端设置有压力传感器2、球阀2和针阀2，所述蓄能罐输出端与所述电磁换向阀输出端串联后连接有针阀3和电磁阀1，所述第一疲劳机的输入端设置有压力传感器3、针阀4和电磁阀2，所述第二疲劳机的输入端设置有压力传感器4、针阀5和电磁阀3，所述第三疲劳机的输入端设置有压力传感器5、针阀6和电磁阀4，所述蓄能罐输出端与所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机之间连接有泄压口，所述泄压口连接有针阀7和球阀3。
本实用新型的连续油管疲劳机及其液压系统中多台疲劳试验设备共用一个压力设备，且疲劳机采用机械式传动，其效率更高，设备可靠性更强；并且，通过用于连续油管疲劳机的液压系统同时给三台疲劳机进行供压，当其中一个断裂时，自动停止断裂位置的液压，同时不间断另外两台疲劳机，同时疲劳机模拟连续油管在鹅颈管位置处的循环弯曲疲劳，能够有效的判断管材寿命，为连续油管的使用提供参考，整体结构设计合理，使用安全。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种连续油管疲劳机，其特征在于：包括校直模板、弯曲模板、滑动装置、驱动装置和增压缸，所述校直模板与所述弯曲模板之间夹持有空心管材试件，所述空心管材试件顶端与所述增压缸连接、底端滑动连接在所述滑动装置内，其中所述增压缸可为所述空心管材试件内提供恒定的内压，所述驱动装置与所述滑动装置连接且可驱动所述滑动装置水平移动，所述校直模板靠近所述空心管材试件的一侧为平面，所述弯曲模板靠近所述空心管材试件的一侧为恒定曲率半径的弧板，所述驱动装置提供双向力使所述空心管材试件弯曲或校直。
2.根据权利要求1所述的一种连续油管疲劳机，其特征在于：还包括底座和安装架，所述安装架固连在所述底座上，所述校直模板和所述弯曲模板均可拆卸连接在所述安装架上。
3.根据权利要求2所述的一种连续油管疲劳机，其特征在于：所述滑动装置包括滑动框和滚轮，所述滑动框内部对称安装有所述滚轮且底部对称安装有滑动块，所述滚轮可转动连接在所述滑动框内部，所述底座上设置有导轨，所述滑动块与所述导轨配合滑动。
4.根据权利要求1所述的一种连续油管疲劳机，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机、偏心轮和连杆，所述驱动电机输出端连接有所述偏心轮，所述连杆一端与所述偏心轮铰接、另一端与所述滑动装置铰接。
5.根据权利要求1所述的一种连续油管疲劳机，其特征在于：所述驱动装置为液压杆。
6.一种连续油管疲劳机的液压系统，其特征在于：包括第一疲劳机、第二疲劳机、第三疲劳机、高压泵、电机、电磁换向阀、增压缸、液压缸和蓄能罐，所述高压泵与所述电磁换向阀之间连接有所述电机，所述电磁换向阀连接有所述液压缸且可控制所述液压缸的活塞杆往复动作，所述液压缸连接有所述增压缸，所述增压缸连接有所述蓄能罐，所述蓄能罐输出端分别连接有所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机，使用时，首先启动所述高压泵和所述电磁换向阀，所述电磁换向阀控制所述液压缸的活塞杆往复动作，并推动所述增压缸的活塞杆上下往复动作，将水不断的导入系统内，所述增压缸出口端的水经管道进入所述蓄能罐。
7.根据权利要求6所述的一种连续油管疲劳机的液压系统，其特征在于：所述增压缸设置有低位检测传感器和高位检测传感器，所述液压缸的活塞杆的高点和低点设有检测传感器，以便感知活塞杆位置。
8.根据权利要求6所述的一种连续油管疲劳机的液压系统，其特征在于：所述高压泵经溢流阀调整压力，所述溢流阀的出液端设有油压压力表，所述溢流阀出液端的压力最高为16Mpa。
9.根据权利要求6所述的一种连续油管疲劳机的液压系统，其特征在于：所述蓄能罐的容积为20L，耐压为50Mpa。
10.根据权利要求6所述的一种连续油管疲劳机的液压系统，其特征在于：所述增压缸与所述蓄能罐之间设置有压力传感器1、水压压力表、针阀1和球阀1，所述蓄能罐输出端设置有压力传感器2、球阀2和针阀2，所述蓄能罐输出端与所述电磁换向阀输出端串联后连接有针阀3和电磁阀1，所述第一疲劳机的输入端设置有压力传感器3、针阀4和电磁阀2，所述第二疲劳机的输入端设置有压力传感器4、针阀5和电磁阀3，所述第三疲劳机的输入端设置有压力传感器5、针阀6和电磁阀4，所述蓄能罐输出端与所述第一疲劳机、所述第二疲劳机和所述第三疲劳机之间连接有泄压口，所述泄压口连接有针阀7和球阀3。
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