一种试验管件径向操作平台的制作方法

[0001]
本发明涉及试验构件前处理领域，尤其涉及一种对试验管件的环向实现自动绘线处理的操作平台。


背景技术：

[0002]
近些年来，随着陆地及近海油气资源的不断勘探，储量不断减少，但随着全球经济的发展及人口总量的持续增长，油气资源的需求稳定增长，因此深海油气田开发愈来愈受到重视，立管系统及海底管道作为深海油气田开发系统的基础结构，在海洋油气田开发中具有多种用途，但在海水腐蚀及深海超高压力等作用下，海洋立管及海底管道易发生屈曲及屈曲传播等问题，因此开展立管及海底管道屈曲及屈曲传播等相关理论及试验研究具有十分重要的意义，开展相关试验前，需对试验管件进行前处理即外表面轮廓线绘制等工作以确定测量点，为后续试验管件应变片粘贴、形貌测量(如椭圆度等)等工作做准备。
[0003]
目前，试验管件前处理即外表面轮廓线绘制相关技术较少，特别是试验管件端部不平滑时，难以保证管件轴心与定位顶锥轴心重合，导致转盘旋转角度与管件旋转角度出现偏差，进而导致管件环向绘点错误；此外，因划线笔无锁紧装置，导致管件环向绘线不完整或难以进行。


技术实现要素：

[0004]
本文发明的目的是提供一种对试验管件的环向实现自动绘线处理的操作平台。
[0005]
具体地，本发明提供一种试验管件径向操作平台，包括：
[0006]
工作架，用于提供绘制空间，包括支撑架，上下间隔地固定在支撑架上的台面和搁置台；
[0007]
环向测绘装置，安装在台面上，用于对试验管件实现环向测量和绘线，包括固定试验管件的环向固定架，安装在环向固定架上带有圆周刻度的刻度盘，和用于调整试验管件轴心的轴心校准装置，以及在试验管件的环向上绘制标记的笔架；
[0008]
暂放装置，安装在台面上，用于搁置暂时不使用或已完成部分前处理操作的试验管件。
[0009]
本发明将试验管材的环向测量及绘制功能集中在一个工作架上，不但能完成试验管件的环向测量工作并兼具环向绘点及绘线功能，实现了试验管件外表面环向轮廓线绘制的流程化，使得试验管件环向前处理工作快速、高效。通过对试验管件进行轴心校准，可提高试验管件环向测量的精确性，保证了试验管件环向绘点及绘线的准确性；通过多个固定、锁紧装置，保证了试验管件环向测量、绘点及绘线时的精确性。
附图说明
[0010]
图1是本发明一个实施方式的前处理操作平台结构示意图；
[0011]
图2是本发明一个实施方式的暂放装置的支座结构示意图；
[0012]
图3是本发明一个实施方式的环向固定架结构示意图；
[0013]
图4是本发明一个实施方式的螺杆锁结构示意图；
[0014]
图5是本发明一个实施方式的轴心校准装置结构示意图；
[0015]
图6是本发明一个实施方式的调节装置结构示意图；
[0016]
图7是本发明一个实施方式的制动装置结构示意图；
[0017]
图8是本发明一个实施方式的笔架结构示意图；
[0018]
图9是本发明一个实施方式的绘线控制装置结构示意图；
具体实施方式
[0019]
以下通过具体实施例和附图对本方案的具体结构和实施过程进行详细说明。需要说明的是，本发明中所有的螺杆锁结构都一致，因此，在详细说明其中的一个螺杆锁的结构后，后面不再一一说明。
[0020]
如图1所示，在本发明的一个实施方式中，公开一种试验管件径向操作平台，其包括工作架1、环向测绘装置3和暂放装置4。
[0021]
工作架1用于为试验管件提供绘制空间，包括由四条支撑架11构成的框架，和上下间隔地固定在支撑架11上的台面12和搁置台13；台面12用于安装相应的绘制装置，而搁置台13则可用于放置各种工具或零件。
[0022]
环向测绘装置3安装在台面12的一侧，用于对试验管件实现环向绘线，包括固定试验管件的环向固定架31，安装在环向固定架31上带有圆周刻度的刻度盘32，和用于调整试验管件轴心的轴心校准装置33，以及在试验管件的环向上绘制标记的笔架34。
[0023]
如图2所示，暂放装置4安装在台面12上且位于环向测绘装置3一侧，用于搁置暂时不使用的试验管件。具体的暂放装置4一般包括成对设置的多组搁置架，各组搁置架相互间隔且平行设置，每组搁置架包括两个同样结构但间隔距离不等的支座41，支座41包括与台面12垂直固定的基座411，和固定在基座411顶端的内凹形管托412，每组搁置架中支座41之间的间隔距离不等。当有多根试验管材时，可根据长度放置在不同的搁置架上。
[0024]
在需要对试验管件的环向进行绘制和测量时，先将试验管件的两端固定在环向固定架31上，再利用轴心校准装置33将试验管件的轴心调校成与刻度盘32的轴心一致，然后利用笔架34上的绘线笔对试验管件与刻度盘32对应的环向位置进行绘制即可。
[0025]
本实施方式将试验管材的环向测量及绘制功能集中在一个工作架上不但能完成试验管件的环向测量工作并兼具环向绘点及绘线功能以流程化完成试验管件外表面环向轮廓线绘制工作。使得试验管件前处理工作快速、高效。通过对试验管件进行轴心校准，可提高试验管件环向测量的精准性，继而保证了试验管件环向绘点及绘线的准确性；通过多个固定、锁紧装置，确定了试验管件环向测量、绘点及绘线时的精确性。
[0026]
在本发明的一个实施方式中，具体工作架1的台面12和搁置台13之间的支撑架11为可升降的液压杆结构，同时在台面12的一侧设置有方便推动工作架1移动的把手16，以及控制液压杆升降的开关17。为方便工作台1整体移动及停放，在工作台1的底部安装有带刹车片15的万向轮14。工作台1具备升降式及可移动功能后，可在不同场地下以不同高度适应试验管件的存放、测量及绘线操作，提高易用性。
[0027]
如图3所示，在本发明的一个实施方式中，该环向固定架31包括一根固定在台面12
上的环向滑轨311，和滑动卡合在环向滑轨311上的两个环向滑座312，以及分别固定在每个环向滑座312上以作为固定基座的承载座313，环向滑座312上安装有可将环向滑座312固定在任意位置的螺杆锁314。
[0028]
承载座313上设置有供试验管件端部通过的通孔315，在通孔315内固定有轴承316，轴承316的外圈与通孔315内表面固定，轴心校准装置33分别固定在两个承载座313相互远离的一端，而刻度盘32则位于朝向轴心校准装置33一侧的承载座313侧面的通孔315周围。
[0029]
如图4所示，螺杆锁314的结构为：在滑块312的一侧设置有与轴向滑轨311相对的螺纹孔，在螺纹孔内拧有螺杆2151，螺杆2151靠近轴向滑轨311的一端安装有柔性挤压垫2152，远离轴向滑轨311的一端固定有便于拧动螺杆2151的旋转钮2153。在使用时，当滑块312移动到预定位置后，通过拧动旋转钮2153使柔性挤压垫2152与轴向滑轨311接触并挤紧，即可完成滑块312相对轴向滑轨311的锁定。
[0030]
在使用时，将试验管件的两端分别插入承载座313上的通孔315中，然后利用螺杆锁314固定两个环向滑座312，利用轴心校准装置33对试验管件的两端进行轴心校准，使其轴心与刻度盘32的轴心重合，然后可利用笔架34上的绘线笔在试验管件环向上的位置进行绘线或绘点。
[0031]
如图5所示，具体的轴心校准装置33包括外部为阶梯形的圆柱管331，圆柱管331直径细的一段端头与通孔315内轴承316的内圈固定，在直径粗的一段管壁内以120度的间隔分别设置有三个调节试验管件端部相对轴心位置的调节装置317。
[0032]
如图6所示，每个调节装置317分别包括一边为坡形3172的矩形推块3171，和连接有螺杆3173的转柄3174，以及在一端安装有滚珠3176另一端固定有弧形管托3177的推动支杆3175；在螺杆3173上靠近转柄3174的一端安装有内圈与螺杆3173固定，外圈与圆柱管331管壁内表面滑动接触的轴承3178，螺杆3173的另一端与推块3171远离坡面3172的一端螺接，滚珠3176与推块3171的坡面3172接触，且弧形管托3177的移动方向垂直于圆柱管331的轴心线，在圆柱管331朝向承载座313上刻度盘32的方向安装有指针3179。
[0033]
在推块3171的侧壁上安装有滚珠3180，滚珠可以降低推块3171与圆柱管331内安装通道的摩擦效果。
[0034]
插入承载座313的试验管件，其端部穿过圆柱管331细直径段后进入粗直径段，调节装置317的弧形管托3177与伸入的试验管件端部外表面接触，通过转动转柄3174带动螺杆3173转动，进而利用螺纹推动矩形推块3171在安装槽内移动，当矩形推块3171向前移动时，其端部的坡面3172推动接触的滚珠3176向坡面3172顶部移动，进而带动推动支杆3175和弧形管托3177向试验管件方向贴紧，即可使试验管件的轴心向远离该推力方向移动；当反向转动摇柄3174时，矩形推块3171则在螺杆3173的带动下向摇柄3174方向移动，而与端部坡面3172接触的滚珠3176则带动推动支杆3175向坡面3172的底部方向移动，进而使推动支杆3175带动弧形管托3177向远离试验管件的方向移动；通过上述对三个调节装置317的调节即可最终使试验管件的轴心与刻度盘32的轴心重合，试验管件调整到位后，即可对三个调节装置进行锁定，以防止试验管件发生移动。
[0035]
在试验管件调整到位后，通过转动圆柱管331，即可使圆柱管331上的指针3179指向刻度盘32的任意角度，此时再利用笔架34即可完成试验管件的环向绘线或绘点。
[0036]
如图7所示，进一步地，为防止绘线过程中试验管件发生移动，在承载座313上固定有限制圆柱管331转动的制动装置318，制动装置318包括一端固定在承载座313外表面上的连接臂3181，连接臂3181的另一端延伸到圆柱管331的粗直径段处，和固定在连接臂3181另一端且内部带有贯穿螺纹孔的固定座3182，以及通过螺杆3183穿过螺纹孔的摇柄3184，和固定在螺杆3183另一端且靠近圆柱管331的刹止片3185，在靠近摇柄的一端安装有轴承3186，其作用与前述的轴承2146作用一致这里不重复。
[0037]
当摇柄3184带动螺杆3183转动时，会带动另一端的刹止片3185与圆柱管331接触或离开，从而可在需要时限制圆柱管331的转动，当圆柱管331处于限制状态下时，即可对其表面进行环向绘线或绘点，可提高绘制精度。
[0038]
如图8所示，在本发明的一个实施方式中，具体的笔架34可以包括垂直固定在承载座313上表面的垂直滑轨341，和安装在垂直滑轨341上且带有螺杆锁343的垂直滑块342，和固定连接在垂直滑块342上的内轨锁块344，以及安装在内轨锁块344内的绘线控制装置35和绘线笔36。
[0039]
垂直滑块342可在垂直滑轨341上上下移动，从而实现绘线笔36的上下升降，而垂直滑块342可被螺杆锁343固定在垂直滑轨341的任意位置处。绘线笔36经过内轨锁块344的转接后，位于承载座313远离刻度盘32的一面，使其可以直接对被夹持的试验管件进行绘线或绘点。内轨锁块344内部为空心结构，并在一侧开有矩形开口345，开口的位置为与垂直滑轨341相对的另一面。
[0040]
如图9所示，绘线控制装置35包括由内轨锁块344的开口345处插入其内部的笔座351，和由内轨锁块344上部通孔穿入内轨锁块344内部空间并与笔座351上部固定的按钮352，在笔座351位于内轨锁块344的外部位置设置有通孔353，绘线笔36插入通孔353中，且在通孔353的一侧设置有固定绘线笔36的螺杆锁354。
[0041]
在笔座351位于内轨锁块344内的位置处安装有四根螺杆355，螺杆355的下端穿出笔座351，且在穿出的杆身上套有弹簧356；在内轨锁块344的侧面设置有锁止孔357，在锁止孔357内插装有阻压块358，阻压块358进入内轨锁块344内后位于四根螺杆355之间，可防止笔座351下落。
[0042]
阻压块358位于内轨锁块344外部的一端设置有便于控制阻压块358移动的把手3581，在内轨锁块344与把手3581相对的外侧面上，设置有u形架3582，在u形架3582上插装有l形锁杆3583，l形锁杆3583插装入u形架3582后，其下端伸入阻压块358的把手3581内，可防止阻压块358移动。
[0043]
在使用时，通过按压按钮352，可带动笔座351在内轨锁块344内挤压下部螺杆355上的弹簧356，进而下行，由于绘线笔36是被螺杆锁354固定在笔座351的通孔353中，因此在笔座351下降时，会同步下降；在本实施方式中，笔座351的下降表示处于绘线阶段，而松开按钮352后笔座351被弹簧356顶着上升，表示绘线结束。其中绘线笔36可事先通过螺杆锁354调整到合适位置，使得按下按钮352后即可处于绘线位置。
[0044]
当不需要绘线或不使用环向测量装置3时，可将阻压块358插入锁止孔357中，并进入螺杆355之间的空隙，使笔座351无法下压；同时在u形架3582上插入l形锁杆3583，并使l形锁杆3583的下垂端进入阻压块358的把手3581内，对阻压块358进行锁定。
[0045]
此外，通过调整垂直滑块342位于垂直滑轨341上的位置，也可以实现绘线笔36高
度的调整。
[0046]
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。