水下连接器外载荷的加载装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及外载荷加载装置，尤其涉及一种用于进行拉力、压力、弯矩和扭矩四种不同类型试验的水下连接器外载荷的加载装置。属于海洋石油工程领域。
【背景技术】
[0002]人类自进入工业社会以来，对以石油为代表能源的需求就在不断地增加。尤其是进入二十一世纪后，人类对能源需求更是飞速增加。然而，石油作为一种不可再生资源，随着不断的消耗陆地上有限的石油资源，已不能满足人类日益增长的需求。据权威机构预测，全球陆地上的石油资源大概还可以开采30至80年，人类已进入了一个所谓的“后石油时代”。因此，以石油为代表的能源供应，已成为制约当今社会发展的一个重要因素。而占地球总面积70%以上的海洋，其蕴藏着丰富的各类矿产资源。以海洋油、气资源为代表的海洋矿产资源进入了人们的视线。因此，海洋油、气资源的勘探开发，已经成为世界各工业国关注的重点和焦点，当前，全球二百多个国家和地区中已有近半数的国家在进行海洋资源的勘探和开发。
[0003]目前，海洋油、气的开发正由浅海海域向深海延伸，并从300m以下的深水向3000m以下的超深水发展，世界深海油、气田的钻采水深纪录不断刷新，2010年达到了水下2953m0
[0004]现全球海洋装备制造商主要集中在美国、新加坡、欧洲、韩国等国，他们大多以研发、建造深水、超深水高技术装备为核心，垄断着海洋工程装备市场上的装备开发、设计、工程承包以及相关关键配套设备的供货。相比之下，我国的海洋工程装备还处在比较低端的技术水平。海洋资源的开发是我国经济可持续发展战略的重要组成部分，海洋油、气的开发是我国能源开发的迫切需要，因此，我国的海洋工程装备发展就显得尤为重要。其中，油、气运输管道是深海油、气资源开发的关键设备之一，而深水管道的连接技术又是深海油、气开发中的关键技术的一部分。
[0005]目前，深水管道的连接主要以机械连接为主，同时，也是未来发展的趋势。但是，对于管道连接主要掌握在国外少数几家大的公司手里。而我国要想进行深海开发，如果仅仅依靠国外的技术和装备，不但施工费用昂贵，而且，工期要由国外的大公司掌握，难以保证要求。因此，要打破这种局面，我们必须进行自主创新，研制出拥有自主知识产权的管道连接技术。而对于海底管道连接的好坏，通常是在陆地上通过专用的测试装置检验来完成，因此，对于水下连接器承载能力的测试，对我国海洋深水工程装备的发展具有重要意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种水下连接器外载荷的加载装置，其通过对水下连接器施加拉力、压力、弯矩和扭矩四种不同类型外载荷，不仅能够为水下连接器在海底管道之间的连接提供了对外载荷的承载能力的测试；而且，大大降低水下连接器的测试周期及测试成本，为海底管道的连接提供了技术保障。
[0007]本实用新型的目的是由以下技术方案实现的:
[0008]—种水下连接器外载荷的加载装置，其特征在于:包括:一侧壁，安装在侧壁底部的底座，其中，侧壁、底座上分别安装有数组齿轮齿条调整装置，安装在侧壁上的齿轮齿条调整装置上水平安装有数组液压缸，该液压缸的底端与一拉压传感器连接，用于对水下连接器进行外载荷加载；液压缸的顶端设有载荷连接板，该液压缸与载荷连接板连接，用以对水下连接器进行扭矩加载；安装在底座上的齿轮调整装置上竖直安装有一组液压缸，载合连接板的底面安装有一用以将水下连接器与载合连接板连接为一体的上法兰；载荷连接板底面上安装有数个丝杠调整装置。
[0009]所述齿轮齿条调整装置包括:第一导轨、安装在第一导轨两侧的齿条、配合安装在第一导轨、齿条上的齿轮滑块、安装在齿轮滑块一侧的齿轮传动装置、依次安装在齿轮滑块中的拉压传感器、液压缸，其中，导轨为阴T形槽，齿轮滑块底部为与导轨配合的阳T形槽，齿轮滑块与导轨的T形面配合，使齿轮滑块能够在在第一导轨上滑动，还能承受大载荷；拉压传感器用以对液压缸的作用力进行测量和反馈；齿轮传动装置用以带动齿轮旋转。
[0010]所述底座上安装有一用以与水下连接器连接的下法兰。
[0011]所述丝杠调整装置包括:装在载荷连接板底面上的第二导轨、安装在导轨内的丝杠、配合安装在丝杠上的丝杠滑块，其中，导轨为阴T形槽，丝杠安装在阴T形槽内；丝杠滑块上设有阳T型槽，阳T型槽上设有与丝杠配合安装的传动螺纹孔；丝杠的一端安装有手轮，通过旋转手轮带动丝杠旋转，从而，调节丝杠滑块在导轨上的位置。
[0012]所述齿轮传动装置设有:一液压马达，该液压马达的输出轴与一涡轮蜗杆减速器相连；该祸轮蜗杆减速器的输出端与第一齿轮轴的一侧轴端连接，第一齿轮通过第一滑动轴承安装在第一齿轮架上，第一齿轮轴的另一侧轴端与一联轴器的一端连接，该联轴器的另一端安装有第二齿轮，第二齿轮通过第二滑动轴承安装在第二齿轮架上；第一、第二齿轮架分别安装在齿轮减速机构架上；齿轮加速机构架安装在齿轮滑块上；工作时，液压马达的输出转矩和转速通过涡轮蜗杆减速器和联轴器传递给第一、第二齿轮，使两个齿轮同步运动，进而驱动齿轮滑块在第一导轨、第二导轨上运动。
[0013]所述侧壁为竖直设置，底座为水平放置。
[0014]所述载合连接板为水平设置，载合连接板的一端安装在侧壁上；载合连接板上安装有一弯矩板，液压缸的耳环通过一弯矩板载合连接板连接；载合连接板的边缘安装有护栏。
[0015]本实用新型的有益效果:本实用新型由于采用上述技术方案，其通过对水下连接器施加拉力、压力、弯矩和扭矩四种不同类型外载荷，不仅能够为水下连接器在海底管道之间的连接提供了对外载荷的承载能力的测试；而且，大大降低水下连接器的测试周期及测试成本，为海底管道的连接提供了技术保障。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型整体结构立体示意图。
[0017]图2为本实用新型立体结构示意图。
[0018]图3为本实用新型结构侧视示意图。
[0019]图4为本实用新型的齿轮齿条调整装置结构示意图。
[0020]图5为本实用新型的丝杠调整装置示意图。
[0021]图6为本实用新型的齿轮减速部分结构示意图。
[0022]图7为本实用新型的工作原理示意图。
[0023]图中主要标号说明:
[0024]1.底座、2.侧壁、3.齿轮齿条调整装置、301.第一组齿轮齿条调整装置、302、第二组齿轮齿条调整装置、303.第三组齿轮齿条调整装置、4.液压缸、401.第一组液压缸、402第二组液压缸、403、第三组液压缸、5.弯矩板、6.载合连接板、7.护栏、8.丝杠调整装置、9.上法兰、10.连接管、11.水下连接器、12.下法兰、13.第一导轨、131.第二导轨、14.齿条、15.齿轮滑块、16.拉压传感器、17.齿轮传动装置、18.丝杠滑块、19.丝杠、20.丝杠手轮、21.液压马达、22.联轴器、23.齿轮、24.齿轮架、25.齿轮减速机构架、26.涡轮蜗杆减速器、27.拉力或压力、28.扭矩、29.弯矩。
【具体实施方式】
[0025]如图1，图2，图3所示，本实用新型包括:侧壁2，采用定位销定位和螺栓组连接方式安装在侧壁2底部的底座1，其中，侧壁2、底座1上分别安装有相同结构的数组齿轮齿条调整装置3，即:第一组齿轮齿条调整装置301、第二组齿轮齿条调整装置302，第三组齿轮齿条调整装置303，其中，侧壁2上相对安装有两组，即:第二组齿轮齿条调整装置302和第三组齿轮齿条调整装置303 ;而第一组齿轮齿条调整装置301则安装在底座1上；
[0026]第二组、三齿轮齿条调整装置(302，303)上水平安装有数个液压缸4，液压缸4为二组，其中，第二组液压缸(402、403)(本实施例第二、三组液压缸402，403分别为二个)，以其中一例说明:第二组液压缸402的底端通过法兰与拉压传感器16连接，并由螺栓组紧固，用于对水下连接器11进行外载荷加载；第二组液压缸402的顶端设有载荷连接板6，第二组液压缸402与载荷连接板6连接，并由定位销定位；其作用是:与第二组中的两只液压缸402和载合连接板6配合作用对水下连接器11进行扭矩加载；底座1上安装有一组齿轮调整装置301，齿轮调整装置301上竖直安装有一组液压缸4，载合连接板6的底面中心处，采用螺栓连接方式安装有上法兰9，上法兰9通过连接板10将水下连接器11与载合连接板6连接为一体。其中，连接板10的上端通过螺栓组连接，下端通过焊接方式与水下连接器连接11。水下连接器11