专利名称：高压水压试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于大直径直缝埋弧焊管和大螺旋焊管的高压水压试验设备，是大直径钢管生产线上进行水压渗漏试验和扩径后钢管应力均布的必备检验设备。
背景技术：
目前，用于大直径钢管水压渗漏试验和扩径后钢管应力均布的检验设备多为采用卧式增压器的高压水压试验机，其承受最大的试验拉力为20000kN，如《焊管》杂志2002年第4期侯昭勇的论文《水压机主油缸压力波动分析》一文中公开了一种水压试验机，该设备采用卧式增压器以来复方式加压，增压速度慢，增压换向时对钢管产生较大冲击，特别是接近试验压力时，有时会产生增压死区，需要增加一台高压小流量水泵来补充高压水。钢管内水压和增压器主油缸的油压平衡为杠杆式，更换钢管规格时须人工调整，而且调整非常困难。测压点远离主机，压力损失达到10％左右，造成测压不准。这种设备不仅因为试验拉力无法满足大直径直缝埋弧焊管和大螺旋焊管生产线上水压渗漏试验和扩径后钢管应力均布的要求，而且由于该设备的四根拉力梁为锻造实心圆柱，既浪费材料又增加了设备的重量。还因为该设备自动化程度不高，生产效率较低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一套设备，能满足直径为40-145cm、长度为800-1220cm的大直径钢管生产线上水压渗漏试验和扩径后钢管应力均布的要求，其最高试验水压为26MPa，最大试验拉力为28000kN，试验效率大幅度提高，并且能适应自动化控制的要求。
为提高最大试验拉力，本实用新型机架采用四根高强度钢板焊接箱式梁承受试验拉力，即两根上拉力梁和两根下拉力梁均为高强度钢板焊接箱式拉力梁。本实用新型的结构为两根上拉力梁、两根下拉力梁、左机架和右机架通过销轴连接成封闭机架，左机架为固定机架，前压头装在左机架的内侧，右机架为活动机架，主油缸安装在活动机架上，后压头装在主油缸的柱塞杆上，活动机架可以按照被检验钢管的长度通过插拔销装置连接到上拉力梁和下拉力梁上的适当位置。辅助油缸安装在活动机架的两侧，传动装置装在活动机架的后部。对中升降装置、挡料器和拨料器均装在下拉力梁上。为保证增压平稳、增压速度快，克服试验时的增压死区现象，本实用新型采用立式增压器代替卧式增压器，增压器由油缸和增压水缸组成，通过高压管路与左机架相连。
为了测压准确，本实用新型将高压油测压点设在移动机架的主油缸上，高压水测压点设在左机架上。
为了提高试验效率，本实用新型的传动装置均采用液压传动装置，并由电脑实现全自动控制和全程自动记录。
由于本实用新型的机架采用四根箱式高强度焊接梁结构，承受试验拉力可以达到28000kN以上，可节省材料10％以上，减轻重量8％以上。本实用新型采用立式增压器与卧式增压器相比，水压试验时钢管内增压速度可提高15％以上，由于没有采用来复增压方式，所以增压过程平稳；由于本实用新型的传动装置均为液压传动装置，在钢管试压过程中由电脑实现全自动化控制，每小时可检验9-17根大直径钢管，效率比老设备提高10％以上，而且运行可靠，可以满足年产量15～20万吨生产线上的作业要求。
图1为本实用新型结构的主视图。
图2为本实用新型结构的俯视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型由两根上拉力梁1、两根下拉力梁2、左机架3和右机架12通过销轴15连接成封闭机架。插拔销装置7装于活动机架5的顶部，活动机架5按照被检验钢管的长度通过插拔销装置7连接到上拉力梁1和下拉力梁2上的适当位置。主油缸4安装在活动机架5上，后压头8装在主油缸4的柱塞杆16上，辅助油缸17安装在活动机架5的两侧，传动装置10装在活动机架5的后部。前压头9装在左机架3的内侧。对中升降装置6、挡料器13和拨料器14均装在下拉力梁2上，托架19安装在对中升降装置6上，油马达18也安装在对中升降装置6上。立式增压器11由油缸和增压水缸组成，通过高压管路20与左机架3相连。高压油测压点设在移动机架5的主油缸4上，高压水测压点设在左机架3上。本实用新型的对中升降装置6、档料器13、拨料器14的升降均采用液压升降，本实用新型各装置的运动均由电脑根据程序进行自动控制并全程记录试验过程。
本实用新型工作时，首先按钢管长度调整活动机架5于适当位置，由插拔销装置7将活动机架5锁住在上拉力梁1和下拉力梁2上。然后将挡料器13置于升起位置准备挡料，当钢管滚入到挡料器13上后，对中升降装置6开始上升使钢管中心对中本实用新型的中心，同时挡料器13开始下降。钢管对中后，辅助缸17开始伸出，带动主油缸4伸出使后压头8移向钢管右端，当钢管两端被前压头9和后压头8压紧后，辅助缸17停止运动，低压供水装置开始向钢管内充低压水。当钢管内充满低压水后高压供水装置开始向钢管内打高压水，立式增压器11也开始工作，其油缸和增压水缸的压力比控制为1∶2.6-1∶2.8，最佳值为1∶2.7。此时主油缸4也开始加压，钢管内的高压水和主油缸4内的高压油对后压头8所产生力的比例控制为1∶1.10-1∶1.20，最佳值为1∶1.15，当钢管内压力达到设定试验水压时停止打压，保压20秒后，钢管内的高压水和主油缸4内的高压油开始降压，二者对后压头8所产生力的比例仍控制为1∶1.15。当主油缸4内高压油的压力降至10MPa时，辅助缸17开始反向充油并带动主油缸4收缩，使后压头8回到初始位置，然后开启油马达18使钢管左端离开前压头9一定距离，以便钢管两端同时放水。在钢管放水的同时，对中升降装置6下降至初始位置，使钢管降到托架19上。当钢管内水放完后拨料器14上升，拨出钢管并自动缩回复位。当拨料器14下降到初始位置时，挡料器13升至最高位，此时一根钢管检验完成，并准备进行下一根钢管的检验。
权利要求1.一种主要由上拉力梁(1)、下拉力梁(2)、左机架(3)和右机架(12)、活动机架(5)、插拔销装置(7)、主油缸(4)、对中升降装置(6)、增压器(11)、挡料器(13)和拨料器(14)组成的高压水压试验机，其特征在于两根上拉力梁(1)和两根下拉力梁(2)为高强度钢板焊接箱式拉力梁，插拔销装置(7)安装于活动机架(5)的顶部，活动机架(5)按照被检验钢管的长度通过插拔销装置(7)连接到上拉力梁(1)和下拉力梁(2)上的适当位置。主油缸(4)安装在活动机架(5)上，后压头(8)装在主油缸(4)的柱塞杆(16)上，辅助油缸(17)安装在活动机架(5)的两侧，传动装置(10)装在活动机架(5)的后部。前压头(9)装在左机架(3)的内侧。对中升降装置(6)、挡料器(13)和拨料器(14)均装在下拉力梁(2)上，油马达(18)和托架(19)均安装在对中升降装置(6)上。增压器(11)为立式增压器，由油缸和增压水缸组成，通过高压管路(20)与左机架(3)相连。
2.一种如权利要求1所述的高压水压试验机，其特征在于高压油测压点设在移动机架(5)上的主油缸(4)上，高压水测压点设在左机架(3)上。
3.一种如权利要求1所述的高压水压试验机，其特征在于传动装置为液压传动装置，并由电脑实现全自动控制和全程自动记录。
4.一种如权利要求1所述的高压水压试验机，其特征在于立式增压器(11)工作时，其油缸和增压水缸的压力比控制为1∶2.6--1∶2.8，最佳值为1∶2.7。
5.一种如权利要求1所述的高压水压试验机，其特征在于主油缸(4)加压时，钢管内的高压水和主油缸(4)内的高压油对后压头(8)所产生力的比例控制为1∶1.10--1∶1.20，最佳值为1∶1.15。
专利摘要本实用新型公开了一种试验能力可以达到28000kN的高压水压试验机，该设备由两根上拉力梁1、两根下拉力梁2、左机架3和右机架12通过销轴15连接成封闭机架，活动机架5可以按照被检验钢管的长度通过插拔销装置7连接到上拉力梁1和下拉力梁2上的适当位置。由于本实用新型的机架采用四根箱式高强度焊接梁结构，承受试验拉力可以达到28000kN以上，可节省材料10％以上，减轻重量8％以上。由于本实用新型的传动装置均为液压传动装置，在钢管试压过程中由电脑实现全自动化控制，每小时可检验9－17根大直径钢管，效率比老设备提高10％以上，而且运行可靠，可以满足年产量15～20万吨钢管生产线上的作业要求。
文档编号G01N3/12GK2634464SQ03201239
公开日2004年8月18日 申请日期2003年1月17日 优先权日2003年1月17日
发明者于有冬, 许文奎, 陈开用, 王忠玉, 李宏生, 谢卫华 申请人:一重集团大连设计研究院