专利名称：测试不同管径钢管压力的水压试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水压机技术领域，具体涉及到测试不同管径钢管压力的水压试验机。
背景技术：
生产大口径的埋弧焊螺旋管，埋弧焊直缝管，必须按照美国石油学会APISPEC5L标准9.4静水压试验中规定对每根钢管进行静水压试验，且不得有渗漏现象。焊接钢管静水压试验过程是:主油缸施加一定的预紧力，通过对焊管两端面进行密封后，将焊管内充满低压水并将管内的空气排出，经过增压后再保压一定时间，然后卸荷，即完成焊管静水压试验。上世纪九十年代国外在大直径钢管做水压试验时，用聚氨脂做密封材料，采用内径向或外径向密封，径向密封水压机试验头品种多，制造成本高，胶圈寿命短，故障频繁。随着国产聚氨脂材料的质量提高，一般都要求采用端面密封结构，它具有更换密封环简单方便，不须频繁换水压试验机试验头，节省时间等优点，但当大直径水压试验机试压小口径钢管时，就会出现密封端面泄漏及主油缸对焊管管端的密封力过大造成聚氨脂密封板被顶坏或管体被压弯的现象。在水压试验过程中，主油缸的作用力与焊管内的水压对油缸的作用力相平衡，主油缸的油压值变动量A PttSA P*x (R*/Rtt) 2，当钢管内的水压值变动一个单位，则主油缸的油压变动为(R#/Rtt)2，当大直径水压试验机试压小口径钢管时，钢管内径与主油缸直径相差过大，主油缸的油压值随着钢管内的水压值的变动很微小，使压力传感器的精度达不到要求值，造成主油缸的油压与钢管内的水压不能精确同步，就会出现管端端面密封不严或者是聚氨脂密封板被钢管端面顶坏。生产厂家都希望一条生产线生产的钢管品种覆盖范围越多越好，各种大小不同规格的钢管都能生产，采用大吨位水压机就是必然选择，但是，大吨位水压机在对小规格焊管的试压过程中却表现出很多不足，实际情况是一种直径的油缸很难达到试压各种口径钢管的要求。现有的水压机只用一个主油缸来试压，两侧油缸只起到推动水压机试验头前进后退的作用。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述水压机的缺点，提供一种设计合理、结构简单、使用效果好、产品成本低、使用寿命长的测试不同管径钢管压力的水压试验机。解决上述技术问题所采用的技术方案是:在水压机试验头中部设置有主油缸和排气阀K2、左侧设置有左侧油缸、右侧设置有右侧油缸、左端设置有与高压水系统相联通的高压水伸缩套、右端设置有与低压水系统相联通的低压水套，与恒压变量泵相联的液压马达与液压系统联通，恒压变量泵的输出口通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA7和主油缸压力传感器与主油缸的输油口相联通，恒压变量泵的输出口通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA7、主油缸压力传感器、充液阀K3、截止阀Kl与充液油箱相联通，恒压变量泵通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA6和侧油缸压力传感器与左侧油缸和右侧油缸的一输油口相联通，恒压变量泵的输出口通过安装在管道上的比例溢流阀BYAl与液压油箱相联通。安装在管道上的电磁换向阀YA5与液压系统和油箱以及充液阀K3相联通；安装在管道上的电磁换向阀YAl与液压系统相联通并通过串联的插装阀Cl、电磁换向阀YA3、节液插装阀C3与左侧油缸以及右侧油缸的一输油口相联通，插装阀Cl与插装阀C2相联通，电磁换向阀YA3和节液插装阀C3通过管道与液压油箱相联通；安装在管道上的电磁换向阀YA2与液压系统相联通并通过串联的插装阀C2、电磁换向阀YA3与左侧油缸以及右侧油缸的另一输油口相联通，相互联通的插装阀C4、电磁换向阀YA4通过管道与左侧油缸以及右侧油缸的另一输油口相联通并与油箱相联通。本实用新型是对传统水压机液压系统的进行改进，使主油缸和两侧油缸都能试压。本实用新型水压机根据试压管径大小，选择相应的油缸来试压，用两侧油缸试压小口径钢管，用主油缸试压中等口径钢管，用两侧油缸和主油缸试压大口径钢管。与传统相同吨位的水压机比较，本实用新型主油缸和两侧油缸的总面积等于传统水压机原有一个主油缸的面积，使本实用新型主油缸直径减少。同时，两侧油缸直径加大，加大的侧油缸面积要满足0406.4-0820钢管试压的技术条件。侧油缸直径加大后，水压机试验头前进后退速度降低，采用差动回路来提高前进速度。管端采用端面密封形式，用三种不同管径的油缸来试压不同管径的钢管，减小了钢管内径横截面积与工作油缸直径的面积差，提高端面密封的可靠性。解决了大型水压机管端采用端面密封时，对试压小直径钢管密封材料易损坏的弊端。主油缸内径减小，降低制造成本，延长了使用寿命。本实用新型具有设计合理、结构简单、使用效果好、产品成本低、使用寿命长等优点，可用于不同管径钢管的压力试验。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。在图1中，本实施例的测试不同管径钢管压力的水压试验机由充液油箱1、高压水伸缩套管2、左侧油缸3、主油缸4、右侧油缸5、低压水套管6、水压机试验头7、侧油缸压力传感器9、主油缸压力传感器10、恒压变量泵11、液压马达12、液压油箱13、电磁换向阀YAl 电磁换向阀YA7、插装阀Cl 插装阀C4、溢流阀Y1、比例溢流阀BYA1、截止阀K1、排气阀K2、充液阀K3联接构成。主油缸4的活塞杆用螺纹紧固联接件固定联接安装在水压机试验头7的中部，左侧油缸3的活塞杆用螺纹紧固联接件固定联接安装在水压机试验头7的左侧，右侧油缸5的活塞杆用螺纹紧固联接件固定联接安装在水压机试验头7的右侧，左侧油缸3的活塞杆和右侧油缸5的活塞杆推动水压机试验头7往复移动，带动王油缸4的活塞杆往复移动。水压机试验头7左端用螺纹紧固联接件固定联接安装有高压水伸缩套管2，高压水伸缩套管2位于左侧油缸3的左侧、高压水伸缩套管2通过管道与高压水系统相联通，高压水系统的水经高压水伸缩套管2进入被试验的钢管内进行测试。水压机试验头7右端用螺纹紧固联接件固定联接安装有低压水套，低压水套位于右侧油缸5的右侧，低压水套管6通过管道与低压水系统相联通，试验开始时先将抵压水经低压水套管6进入到被试验的钢管内，然后在被试验的钢管内。液压马达12通过管道与液压系统联通，液压马达12用联接件与恒压变量泵11相联接，液压马达12为恒压变量泵11提供动力，恒压变量泵11的输出口通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA7和主油缸压力传感器10与主油缸4的输油口相联通，主油缸压力传感器10用于接收进入主油缸4的液压油的压力信号；恒压变量泵11的输出口通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA7、主油缸压力传感器10、充液阀K3、截止阀Kl与充液油箱I相联通；从恒压变量泵11输出口输出的液压油一路经电磁换向阀YA7、主油缸压力传感器10到主油缸4推动主油缸4动作并经充液阀K3和截止阀Kl流到充液油箱I。恒压变量泵11通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA6和侧油缸压力传感器9与左侧油缸3和右侧油缸5的一输油口相联通，从恒压变量泵11输出口输出的液压油另一路经电磁换向阀YA6和侧油缸压力传感器9到左侧油缸3和右侧油缸5，推动左侧油缸3和右侧油缸5 ;恒压变量泵
11的输出口通过安装在管道上的比例溢流阀BYAl与液压油箱13相联通，当主油缸4、左侧油缸3、右侧油缸5不动作时，从恒压变量泵11输出口输出的液压油经比例溢流阀BYAl流回到液压油箱13。安装在管道上的电磁换向阀YA5与液压系统和油箱以及充液阀K3相联通。由液压系统为主油缸4提供压力源。安装在管道上的电磁换向阀YAl与液压系统相联通并通过串联的插装阀Cl、电磁换向阀YA3、节液插装阀C3与左侧油缸3以及右侧油缸5的一输油口相联通，插装阀Cl与插装阀C2通过管道相连通，由液压系统为左侧油缸3、右侧油缸5的动作提供压力源，电磁换向阀YA3和节液插装阀C3通过管道与液压油箱13相联通。左侧油缸3、右侧油缸5不动作时，从液压系统输入的高压油经电磁换向阀YA3和节液插装阀C3流回到液压油箱13。安装在管道上的电磁换向阀YA2与液压系统相联通并通过串联的插装阀C2、电磁换向阀YA3与左侧油缸3以及右侧油缸5的另一输油口相联通，由液压系统为左侧油缸3、右侧油缸5的动作提供压力源，相互联通的插装阀C4、电磁换向阀YA4通过管道与左侧油缸3以及右侧油缸5的另一输油口相联通并与油箱相联通。本实用新型的工作过程如下:1、试压前工作过程电磁换向阀YA5与电源接通后换向，压力油打开充液阀K3，充液油箱I给主油缸4补充油液。电磁换向阀YAl通电换向，压力油经插装阀Cl到两侧油缸后腔，电磁换向阀YA4通电换向，打开节流插装阀C4，左侧油缸3和右侧油缸5前腔回油，水压机试验头7前进，将被试验钢管8顶紧。水经低压水套管6进入被试验钢管8，当排气阀K2出水后，关闭排气阀K2，停止排气和进水。同时高压水经伸缩套管进入被试验钢管8，使被试验钢管8内水压升闻。2、试压工作过程 对中口径被试验钢管8试压:电磁换向阀YA7通电换向，给主油缸4充油，左侧油缸3以及右侧油缸5浮动。对小口径被试验钢管8试压:电磁换向阀YA6通电换向，给左侧油缸3以及右侧油缸5充油，主油缸4浮动。对大口径被试验钢管8试压:电磁换向阀YA6、电磁换向阀YA7通电换向，同时给主油缸4、左侧油缸3以及右侧油缸5后腔，补充经比例溢流阀BYAl给定的压力油，达到试验值后5 15秒后，打开排气阀K2卸压。3、试压后工作过程电磁换向阀YA6、电磁换向阀YA7断电，电磁换向阀YA5通电换向，打开充液阀K3，电磁换向阀YA2通电换向，压力油经插装阀C2到左侧油缸3以及右侧油缸5后腔，电磁换向阀YA3通电换向，前腔油经插装阀C3回油箱，试验头后退。
权利要求1.一种测试不同管径钢管压力的水压试验机，在水压机试验头(7)中部设置有主油缸(4)和排气阀K2、左侧设置有左侧油缸(3)、右侧设置有右侧油缸(5)、左端设置有与高压水系统相联通的高压水伸缩套、右端设置有与低压水系统相联通的低压水套，其特征在于:与恒压变量泵(11)相联的液压马达(12)与液压系统联通，恒压变量泵(11)的输出口通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA7和主油缸压力传感器(10)与主油缸(4)的输油口相联通，恒压变量泵(11)的输出口通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA7、主油缸压力传感器(10)、充液阀K3、截止阀Kl与充液油箱(I)相联通，恒压变量泵(11)通过安装在管道上串联的电磁换向阀YA6和侧油缸压力传感器(9 )与左侧油缸(3)和右侧油缸(5)的一输油口相联通，恒压变量泵(11)的输出口通过安装在管道上的比例溢流阀BYAl与液压油箱(13)相联通；安装在管道上的电磁换向阀YA5与液压系统和油箱以及充液阀K3相联通；安装在管道上的电磁换向阀YAl与液压系统相联通并通过串联的插装阀Cl、电磁换向阀YA3、节液插装阀C3与左侧油缸(3)以及右侧油缸(5)的一输油口相联通，插装阀Cl与插装阀C2相联通，电磁换向阀YA3和节液插装阀C3通过管道与液压油箱(13)相联通；安装在管道上的电磁换向阀YA2与液压系统相联通并通过串联的插装阀C2、电磁换向阀YA3与左侧油缸(3)以及右侧油缸(5)的另一输油口相联通，相互联通的插装阀C4、电磁换向阀YA4通过管道与左侧油缸3以及右侧油缸(5)的另一输油口相联通并与油箱相联通。
专利摘要一种测试不同管径钢管压力的水压试验机，恒压变量泵通过电磁换向阀YA7和主油缸压力传感器与主油缸4联通，通过电磁换向阀YA7、主油缸压力传感器10、充液阀K3、截止阀K1与充液油箱1联通，通过电磁换向阀YA6和侧油缸压力传感器9与左侧油缸3和右侧油缸5的一输油口联通；电磁换向阀YA1与液压系统联通并通过插装阀C1、电磁换向阀YA3、节液插装阀C3与左侧油缸3和右侧油缸5的一输油口联通，插装阀C1与插装阀C2联通；电磁换向阀YA2与液压系统联通并通过插装阀C2、电磁换向阀YA3与左侧油缸3以及右侧油缸5的另一输油口相联通，联通的插装阀C4、电磁换向阀YA4与左侧油缸3和右侧油缸5的另一输油口联通并与油箱联通。
文档编号G01M3/02GK202939098SQ20122061141
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者陈子恒, 陈复兴 申请人:西安石油大学