一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法与流程

文档序号:19382504发布日期:2019-12-11 00:32阅读:293来源:国知局
一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法与流程

本发明属于压力试验技术领域,尤其涉及一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法。



背景技术:

目前,业内常用的现有技术是这样的:石油及勘探行业使用的铝合金钻杆基本上是从俄罗斯、美国、日本等国家购买,国内对于铝合金钻杆的研制还处于初始阶段,管体检测设备的研制更是刚刚起步。由于铝合金钻杆使用条件复杂、环境恶劣、稳定性要求高,因此对管体尺寸、性能、装配后产品的全尺寸检测要求非常严格。在实际工作过程中,钻杆作为传动、承压、连接件使用,在管体的外部会有较大的压强,这就要求管体有一定的抗外压能力,尤其是在出现突发情况时,外部压强会瞬间升高,如果管体不能承受外部压力而出现断裂,断裂处以下的所有钻具设备均不能正常取出,需要进行打捞、清除,这在延长作业周期的同时,还增加了能源消耗、人工成本及设备投入。为保证铝合金钻杆的抗外压性能,每批次需要选取一定数量的钻杆进行抗外压检测。现有的检测方法是在管体薄壁处截取1000mm长,并在两端焊接有实心铝棒,使管体形成密闭空间,再将密封的管体放入高压缸体内,持续向高压缸体内注水,直至高压缸体内达到预定压力,在保持一定时间后再将密封管体取出。由于没有专用的检测设备,现有的检测设备为自行设计制造,高压缸体两端的密封盖需要人工用螺母固定,而检测时的压力较高,为保证安全性,检测设备两端的密封件、受力件、锁紧件均体积较大,需要三个人配合装配,并且需要天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备,装配及拆卸时间至少要6小时,每天最多只能检验一件,不仅人工成本高、耗时长,还会因为不能完成检测而影响产品的交货进度。

综上所述,现有技术存在的问题是:

(1)铝合金钻杆没有专用的抗外压检测设备,需要3个人配合装配,并且需要天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备,装配、检测及拆卸时间至少要6小时,人工成本高、耗时长。

(2)现有检测设备需要增压工作站增压,而增压站成本高、效率低,每天最多只能检验一件,不能实现连续性工作,经常因为不能完成检测而影响产品的交货进度。

本方案全部过程实现了自动化控制,可进行自动装卸及密封,解决了需要人工拧紧密封的问题,并且减少了操作人员及辅助设备数量,简化了安装、检测、拆卸的步骤;本系统采用液压缸增加,可实现快速、连续性增压,不需要专用的增压工作站,在节省设备成本的同时,缩短了增压时间。

解决上述技术问题的难度和意义:

由于铝合金钻杆压力检测设备的研制刚刚起步,目前还没有成熟的制造方案,只能根据检验要求来设计,并且需要在实际的应用下进行改进,以达到方便、实用、高效的目的,而目前国内批量生产铝合金钻杆的企业只有一家,具有实际使用经验的就更少,这无疑增加了检测设备设计、制造、改进的难度。

本发明与现有检测设备相比,设备的所有运行过程均为自动化控制,每一步均由设备自动完成,不需要人工安装及控制,使装配、检测及拆卸时间由6小时缩减至10分钟,节省97%的运行时间,并实现了连续性批量检测,使原有的3人操作减少到1人,节约人工成本67%,还省去了增压站、天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备,降低了检测投入,在有效提高工作效率的同时,降低了检测成本,进一步降低产品的综合成本。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法。

本发明是这样实现的,一种铝合金钻杆抗外压检测系统,所述铝合金钻杆抗外压检测系统包括:滑道分总成、密封分总成、高压缸体分总成、水循环分总成、加压分总成。

滑道分总成主要用于盛放、定位工件,并与密封分总成配合完成上料、卸料过程。

密封分总成与高压缸体分总成配合组成密封腔体,并对密封件进行加压,在检测过程中保持高压缸体的密封状态,同时与滑道分总成配合完成上料、卸料过程。

高压缸体分总成主要用于承载工件,在检测过程中承受水介质压力,并实时反映管体、高压缸体所承受的压力,其显示的结果作为判定管体抗外压能力的依据。

水循环分总成主要用于在检测前及检测过程中向高压缸体、增压缸内注水,检测结束后将高压缸体及增压缸内的水抽回水箱,使水介质可以循环利用。

加压分总成主要用于产生高压水,并将高压水注入高压缸体分总成的高压缸体内,为检测过程制造实验环境,模拟管体受外压条件,在检测完成后为高压缸体泄压,保障双向循环泵的安全。

进一步,所述滑道分总成由滑台组件、气压缸、底架及托盘组成;

滑台组件为上下两层,上层安装有滚轮及x向气缸,滚轮的轴承座通过螺栓与上层固定,托盘放在滚轮的中间半圆形凹槽内,x向气缸缸体用螺栓与上层固定,柱塞杆头端与托盘用卡扣结构连接,滑台组件两层之间安装有z向气缸,z向气缸柱塞与上层通过螺栓连接,缸体与下层通过螺栓连接,导向轴上下两端用螺栓与滑台组件的上下层连接;

底架通过螺栓与基础预埋件连接,底架上安装有y向气缸,缸体通过螺栓与底架固定,柱塞杆与滑台组件下层通过螺栓连接,底架与滑台组件下层通过直线导轨连接,直线导轨的轨道通过螺栓与底架固定,直线导轨的滑块通过螺栓与滑台组件下层连接;

底架用于安装滑台组件及气缸,并承受工件及其他组件的重量;

滑台组件用于承载托盘及工件重量,并实现自动上卸工件,x向气缸使托盘在滚轮上沿x轴移动。

进一步,所述密封分总成由支架、端盖、密封圈、气缸、底座及密封液压缸组成;

底座通过螺栓与基础预埋件连接,底座上安装有y向气缸,缸体通过螺栓与底座固定,柱塞杆与支架通过螺栓连接,支架的t形结构与高压缸体的t形槽连接,密封液压缸的缸体通过螺栓与支架连接,密封液压缸的柱塞杆通过内螺纹与连接件连接,连接件通过螺栓与端盖连接,密封圈套在端盖的圆柱面上;

底座用于安装支架及气缸,并承受密封液压缸、支架及其他组件的重量。

进一步,所述高压缸体分总成由高压缸体、上部阀体组合及下部阀体组合构成;

上部阀体组合包括高压管、压力显示传感器、第一一通电磁阀及液位显示传感器,高压管一端与高压缸体通过螺栓连接,另一端依次与压力显示传感器、第一一通电磁阀的阀块及液位显示传感器通过内螺纹、螺母连接;

下部阀体组合包括高压管及三通电磁阀,高压管一端与高压缸体通过螺栓连接,另一端与三通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接;高压缸体底部通过螺栓与基础预埋件连接;

高压缸体用于装载工件,并在检测过程中与端盖组合形成密闭腔体,承受内部产生的压力;压力显示传感器用于在检测过程中实时测量、显示高压缸体的内部压力,第一一通电磁阀用于控制高压缸体与液位显示传感器的联通与断开;液位显示传感器用于显示高压缸体内部蓄水高度,并在水位达到预定高度的瞬间关闭第一一通电磁阀;下部阀体组合用于控制高压缸体、水循环分总成、加压分总成之间的联通及断开。

进一步,所述水循环分总成由水箱、液位显示传感器、双向循环泵、伺服电机、低压管、溢流阀组成;

液位显示传感器通过螺母与水箱连接,水箱与双向循环泵通过低压管连接,低压管两端用螺栓固定,伺服电机与双向循环泵通过螺栓连接,水箱与溢流阀通过低压管连接,低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定,双向循环泵、溢流阀通过三通低压管与下部阀体组合的阀块连接,三通低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定;液位显示传感器用于显示水箱内的水位,并在水位过低、过高时发出报警,由伺服电机带动的双向循环泵可实现正反转,用于向高压缸体、增压泵内注水及抽水,溢流阀用于释放高压缸体内的高压水,并在下部阀体组合电磁阀全部关闭的情况下,可使双向循环泵产生的低压水从溢流阀注入水箱,防止双向循环泵与下部阀体组合间形成断路,损坏双向循环泵。

进一步,所述加压分总成由加压液压缸、增压缸、液位显示传感器、高压管、第二一通电磁阀及底座组成;

底座通过螺栓与基础预埋件固定,加压液压缸、增压缸通过螺栓与底座连接,加压液压缸、增压缸的柱塞杆上分别通过内螺纹安装有连接件,两个连接件通过螺栓连接,增压缸与下部阀体组合的阀块通过高压管连接,高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定,增压缸上部通过高压管与第二一通电磁阀的阀块连接,高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定,阀块另一侧与液位显示传感器通过低压管连接,低压管两端用内螺纹及螺母固定;

底座用于安装加压液压缸及增压缸,并承受加压液压缸施加在增压缸上的反作用力,加压液压缸为增压缸提供压力,使增压缸内的水产生高压,增压缸用于产生高压水,并将高压水通过下部阀体组合注入到高压缸体内,液位显示传感器用于显示增压缸内部蓄水高度,第二一通电磁阀用于控制液位显示传感器与增压缸的联通及断开,并在水位达到预定高度的瞬间关闭第二一通电磁阀。

本发明的另一目的在于提供一种所述铝合金钻杆抗外压检测系统的铝合金钻杆抗外压检测系统的控制方法,所述铝合金钻杆抗外压检测系统的控制方法包括:将管体放在托盘上面,启动滑道分总成的y向气缸,将滑台组件移至高压缸体的腔体处,启动z向气缸,使托盘与高压缸体中心轴线重合,然后启动x向气缸,将托盘推进高压缸体的腔体内,再次反向启动z向气缸,降低滑台组件的高度,使x向气缸的柱塞与托盘脱离,最后反向启动y向气缸,使滑台组件移出工作区,完成上料;启动密封分总成的y向气缸,将支架、高压缸体的中心轴线对齐,在移动过程中,端盖前段的卡扣结构与托盘连接,使托盘在高压缸体的腔体中移入、移出,然后启动密封液压缸,将托盘、端盖及密封圈推入高压缸体的腔体内并压紧,完成密封过程;

打开第一一通电磁阀、高压缸体电磁阀、水循环分总成电磁阀,关闭加压分总成电磁阀,启动双向循环泵,向高压缸体内注水,当水位达到液位显示传感器的限定高度时关闭第一一通电磁阀,防止水溢出,在注水的过程中,打开第二一通电磁阀,启动加压液压缸,将增压缸内抽入空气,在关闭第一一通电磁阀的瞬间打开加压分总成电磁阀,向增压缸内注水并排除空气,当水位达到液位显示传感器的限定高度时,关闭第二一通电磁阀、水循环分总成电磁阀,防止水溢出;

然后启动加压液压缸,将增压缸内的水通过高压缸体电磁阀、加压分总成电磁阀注入到高压缸体中,在注水的过程中,压力显示传感器会显示高压缸体内的水压,在第一次注水完成后,压力显示传感器未达到预定压力,关闭高压缸体电磁阀打开第二一通电磁阀,并启动加压液压缸,将增压缸内抽入空气,然后打开水循环分总成电磁阀,向增压缸内注水并排除空气,当水位达到液位显示传感器的限定高度时,关闭第二一通电磁阀、水循环分总成电磁阀,然后打开高压缸体电磁阀并启动加压液压缸,再次向高压缸体内注水,反复进行注水,直至压力显示传感器达到预定压力,在达到预定压力的瞬间,关闭双向循环泵、高压缸体电磁阀并进行保压,保压时如果压力显示传感器的压力保持不变,说明管体完好,检测合格;

在保压的过程中打开水循环分总成电磁阀并启动加压液压缸,将增压缸内的水由溢流阀排出;保压完成后,打开高压缸体电磁阀,将高压缸体内的高压水通过高压缸体电磁阀、溢流阀注入到水箱内,当压力显示传感器的压力值不再下降时,关闭水循环分总成电磁阀并启动加压液压缸,将高压缸体内的水抽入增压缸内,然后关闭高压缸体电磁阀打开水循环分总成电磁阀,反向起动加压液压缸,将增压缸内的水由水循环分总成电磁阀、溢流阀注入到水箱中,然后关闭水循环分总成电磁阀打开高压缸体电磁阀,重复抽水过程,直至压力显示传感器的压力为0;

当压力显示传感器的压力为0时,启动双向循环泵并打开水循环分总成电磁阀、第一一通电磁阀,将高压缸体、增压缸内的剩余水抽入到水箱中,当液位显示传感器的水位不再变化时,关闭双向循环泵、水循环分总成电磁阀,完成抽水过程;启动密封分总成的密封液压缸,将端盖及托盘从高压缸体内移出,启动y向气缸,将支架移除工作区,并将托盘与端盖的卡扣结构分离,完成解除密封过程;启动滑道分总成的y向气缸,将滑台组件送入工作区,然后启动z向气缸,将滑台组件的上层抬高,并使x向气缸柱塞杆上的卡扣结构与托盘连接,启动x向气缸,将托盘从高压缸体内移出,反向启动z向气缸,降低滑台组件的高度,最后反向启动y向气缸,将滑台组件、托盘及工件移出工作区,完成卸料过程。

本发明的另一目的在于提供一种所述铝合金钻杆抗外压检测系统的铝合金钻杆抗外压检测方法,所述合金钻杆抗外压检测方法包括以下步骤:

步骤一,在进行管体抗外压检测时,将管体放在托盘上面,用滑台组件将托盘移至高压缸体的腔体处,并使托盘与高压缸体的中心轴线重合,然后将托盘推进高压缸体的腔体内,再将滑台移出工作区,完成上料;将密封分总成支架的中心轴线与高压缸体的中心轴线对齐,然后启动密封液压缸,将托盘、端盖及密封圈推入高压缸体的腔体内并压紧,完成密封过程;

步骤二,使用双向循环泵向高压缸体内注水,在注水的同时排出高压缸体内的空气,当水位达到预定高度时,关闭顶部电磁阀,同时向增压缸内注水,通过加压液压缸将增压缸内的水注入到高压缸体内,以此升高高压缸体内的水压,当高压缸体内的水压达到预定压力后停止注水,进行保压,保压过程中如果压力显示传感器的压力保持不变,说明管体完好,检测合格;

步骤三,保压完成后,打开高压缸体底部电磁阀,利用高压水本身的压力将水通过溢流阀导回水箱里,然后用增压缸将水抽出,当压力显示传感器的压力为0时,启动双向循环泵,将高压缸体及增压缸内的水抽回到水箱里,完成抽水过程;抽水结束后启动密封分总成的密封液压缸,将端盖、托盘从高压缸体内移出,并将支架移除工作区,然后将滑台组件送入工作区,将x向气缸柱塞杆上的卡扣结构与托盘连接,将托盘从高压缸体内移出,最后将滑台组件及托盘移出工作区,完成解除密封及卸料过程。

综上所述,本发明的优点及积极效果为:本发明适用于目前标准中规定的所有规格、长度及加厚形式的钻杆。本发明通过控制设备内部水压来检测管体的抗外压能力,首先在管体薄壁处截取1000mm长,并在两端焊接实心铝棒,使管体形成密闭空间,然后自动上料机构将密封的管体放入高压缸体内,自动密封部件会进行高压缸体密封,并在检测过程中保持密封状态,不需要人工拧卸、预紧,双向循环泵向高压缸体内快速注水,水位由液位显示传感器自动控制,增压缸可实现快速增压,并将高压水直接注入高压缸体内,使高压缸体的压力迅速增高,在短时间内达到预定压力值,压力显示传感器会在升压过程中实时显示压力变化,并实现自动保压,在保持一定时间后,水循环分总成将水抽回水箱,密封分总成自动解除密封状态,并与滑道分总成配合将密封管体取出。本系统所有运行过程均为自动化控制,每一步均由设备自动完成,不需要人工安装及控制,使原来的上料由10分钟缩减至0.25分钟,预紧由150分钟缩减至0.25分钟,注水由10分钟缩减至1分钟,加压由15分钟缩减至2分钟,抽水由10分钟缩减至1分钟,解封由150分钟缩减至0.25分钟,卸料由10分钟缩减至0.25分钟,在保压时间5分钟不变的情况下,检验周期由6小时缩减至10分钟,节省97%的运行时间,并实现了连续性批量检测,使原有的1人操作天车两人安装部件改为只用1人操作工作台,节约人工成本67%,还省去了增压站、天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备,降低了检测投入,在有效提高工作效率的同时,降低了检测成本,从而进一步降低了产品的综合成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的铝合金钻杆抗外压检测系统结构示意图;

图2是本发明实施例提供的铝合金钻杆抗外压检测方法流程图;

图3是本发明实施例提供的压力检测示意图;

图中:1、滑台组件;2、托盘;3、密封液压缸;4、支架;5、高压缸体;6、液位显示传感器;7、第一一通电磁阀;8、压力显示传感器;9、液位显示传感器;10、水箱;11、溢流阀;12、双向循环泵;13、液位显示传感器;14、第二一通电磁阀;15、增压缸;16、加压液压缸;17、高压缸体电磁阀;18、水循环分总成电磁阀;19、加压分总成电磁阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明旨在克服现有抗外压检测设备效率低、耗时长、成本高等不足;通过控制内部水压来检测管体的抗外压能力。

如图1所示,本发明实施例提供的铝合金钻杆抗外压检测系统包括:滑道分总成、密封分总成、高压缸体分总成、水循环分总成、加压分总成。

滑道分总成主要用于盛放、定位工件,并与密封分总成配合完成上料、卸料过程。

密封分总成与高压缸体分总成配合组成密封腔体,并对密封件进行加压,在检测过程中保持高压缸体的密封状态,同时与滑道分总成配合完成上料、卸料过程。

高压缸体分总成主要用于承载工件,在检测过程中承受水介质压力,并实时反映管体、高压缸体所承受的压力,其显示的结果作为判定管体抗外压能力的依据。

水循环分总成主要用于在检测前及检测过程中向高压缸体、增压缸内注水,检测结束后将高压缸体及增压缸内的水抽回水箱,使水介质可以循环利用。

加压分总成主要用于产生高压水,并将高压水注入高压缸体分总成的高压缸体内,为检测过程制造实验环境,模拟管体受外压条件,在检测完成后为高压缸体泄压,保障双向循环泵的安全。

滑道分总成由滑台组件1、气压缸、底架及托盘2组成;滑台组件1分为上下两层,上层安装有滚轮及x向气缸,滚轮的轴承座通过螺栓与上层固定,托盘2放在滚轮的中间半圆形凹槽内,x向气缸缸体用螺栓与上层固定,柱塞杆头端与托盘2用卡扣结构连接,滑台组件1两层之间安装有z向气缸,z向气缸柱塞与上层通过螺栓连接,缸体与下层通过螺栓连接,z向气缸可使上层沿z轴方向移动,上下两层之间通过导向轴控制移动时的方向,导向轴上下两端用螺栓与滑台组件1的上下层连接;底架通过螺栓与基础预埋件连接,底架上安装有y向气缸,缸体通过螺栓与底架固定,柱塞杆与滑台组件1下层通过螺栓连接,底架与滑台组件1下层通过直线导轨连接,直线导轨的轨道通过螺栓与底架固定,直线导轨的滑块通过螺栓与滑台组件1下层连接。底架用于安装滑台组件1及气缸,并承受工件及其他组件的重量,y向气缸使滑台组件1在y轴方向移动,以调整托盘2在y轴方向的位置,滑台组件1用于承载托盘2及工件重量,并实现自动上卸工件,x向气缸使托盘2在滚轮上沿x轴移动,z向气缸使滑台上层沿z向移动,以调整托盘2的高度,使托盘2的中心轴线与高压缸体5的中心轴线重合。

密封分总成由支架4、端盖、密封圈、气缸、底座及密封液压缸3组成;底座通过螺栓与基础预埋件连接,底座上安装有y向气缸,缸体通过螺栓与底座固定,柱塞杆与支架4通过螺栓连接,支架4的t形结构与高压缸体5的t形槽连接,密封液压缸3的缸体通过螺检与支架4连接,密封液压缸3的柱塞杆通过内螺纹与连接件连接,连接件通过螺栓与端盖连接,密封圈套在端盖的圆柱面上。底座用于安装支架4及气缸,并承受密封液压缸3、支架4及其他组件的重量,y向气缸使支架4在y轴方向移动,以调整端盖在y轴方向的位置,使端盖的中心轴线与高压缸体的中心轴线重合,密封液压缸3为端盖提供锁紧力,端盖、密封圈在加压时起到密封作用。

高压缸体分总成由高压缸体5、上部阀体组合及下部阀体组合构成;上部阀体组合包括高压管、压力显示传感器8、第一一通电磁阀7及液位显示传感器6,高压管一端与高压缸体5通过螺栓连接,另一端依次与压力显示传感器8、第一一通电磁阀7的阀块及液位显示传感器6通过内螺纹、螺母连接;下部阀体组合包括高压管及三通电磁阀,高压管一端与高压缸体5通过螺栓连接,另一端与三通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接;高压缸体5底部通过螺栓与基础预埋件连接。高压缸体5主要用于装载工件,并在检测过程中与端盖组合形成密闭腔体,承受内部产生的压力;压力显示传感器8用于在检测过程中实时测量、显示高压缸体5的内部压力,第一一通电磁阀7用于控制高压缸体5与液位显示传感器6的联通与断开,液位显示传感器6用于显示高压缸体5内部蓄水高度,并在水位达到预定高度的瞬间关闭第一一通电磁阀7,防止水溢出;下部阀体组合用于控制高压缸体5、水循环分总成、加压分总成之间的联通及断开。

水循环分总成由水箱10、液位显示传感器9、双向循环泵12、伺服电机、低压管、溢流阀11组成;液位显示传感器9通过螺母与水箱10连接,水箱10与双向循环泵12通过低压管连接,低压管两端用螺栓固定,伺服电机与双向循环泵12通过螺栓连接,水箱10与溢流阀11通过低压管连接,低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定,双向循环泵12、溢流阀11通过三通低压管与下部阀体组合的阀块连接,三通低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定。液位显示传感器9用于显示水箱10内的水位,并在水位过低、过高时发出报警,由伺服电机带动的双向循环泵12可实现正反转,用于向高压缸体5、增压缸15内注水及抽水,溢流阀11用于释放高压缸体5内的高压水,并在下部阀体组合电磁阀全部关闭的情况下,可使双向循环泵12产生的低压水从溢流阀11注入水箱,防止双向循环泵12与下部阀体组合间形成断路,损坏双向循环泵12。

加压分总成由加压液压缸16、增压缸15、液位显示传感器13、高压管、第二一通电磁阀14及底座组成;底座通过螺栓与基础预埋件固定,加压液压缸16、增压缸15通过螺栓与底座连接,加压液压缸16、增压缸15的柱塞杆上分别通过内螺纹安装有连接件,两个连接件通过螺栓连接,增压缸15与下部阀体组合的阀块通过高压管连接,高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定,增压缸15上部通过高压管与第二一通电磁阀14的阀块连接,高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定,阀块另一侧与液位显示传感器13通过低压管连接,低压管两端用内螺纹及螺母固定。底座用于安装加压液压缸16及增压缸15,并承受加压液压缸16施加在增压缸15上的反作用力,加压液压缸16为增压缸15提供压力,使增压缸15内的水产生高压,增压缸15用于产生高压水,并将高压水通过下部阀体组合注入到高压缸体5内,液位显示传感器13用于显示增压缸15内部蓄水高度,第二一通电磁阀14用于控制液位显示传感器13与增压缸15的联通及断开,并在水位达到预定高度的瞬间关闭第二一通电磁阀14,防止水溢出。

如图2所示,本发明实施例提供的铝合金钻杆抗外压检测方法,通过控制设备内部水压来检测管体的抗外压能力,具体包括以下步骤:

s201:在进行管体抗外压检测时,将管体放在托盘上面,用滑台组件将托盘移至高压缸体的腔体处,并使托盘与高压缸体的中心轴线重合,然后将托盘推进高压缸体的腔体内,再将滑台移出工作区,完成上料;将密封分总成支架的中心轴线与高压缸体的中心轴线对齐,然后启动密封液压缸,将托盘、端盖及密封圈推入高压缸体的腔体内并压紧,完成密封过程。

s202:使用双向循环泵向高压缸体内注水,在注水的同时排出高压缸体内的空气,当水位达到预定高度时,关闭顶部电磁阀,同时向增压缸内注水,通过加压液压缸将增压缸内的水注入到高压缸体内,以此升高高压缸体内的水压,当高压缸体内的水压达到预定压力后停止注水,进行保压,保压过程中如果压力显示传感器的压力保持不变,说明管体完好,检测合格。

s203:保压完成后,打开高压缸体底部电磁阀,利用高压水本身的压力将水通过溢流阀导回水箱里,然后用增压缸将水抽出,当压力显示传感器的压力为0时,启动双向循环泵,将高压缸体及增压缸内的水抽回到水箱里,完成抽水过程;抽水结束后启动密封分总成的密封液压缸,将端盖、托盘从高压缸体内移出,并将支架移除工作区,然后将滑台组件送入工作区,将x向气缸柱塞杆上的卡扣结构与托盘连接,将托盘从高压缸体内移出,最后将滑台组件及托盘移出工作区,完成解除密封及卸料过程。

本发明实施例提供的铝合金钻杆抗外压检测方法在进行管体抗外压检测时,将管体放在托盘2上面,启动滑道分总成的y向气缸,将滑台组件1移至高压缸体5的腔体处,启动z向气缸,使托盘2与高压缸体5中心轴线重合,然后启动x向气缸,将托盘2推进高压缸体5的腔体内,再次反向启动z向气缸,降低滑台组件1的高度,使x向气缸的柱塞与托盘2脱离,最后反向启动y向气缸,使滑台组件1移出工作区,完成上料;启动密封分总成的y向气缸,将支架4、高压缸体5的中心轴线对齐,在移动过程中,端盖前段的卡扣结构与托盘2连接,使托盘2可以在高压缸体5的腔体中移入、移出,然后启动密封液压缸3,将托盘2、端盖及密封圈推入高压缸体5的腔体内并压紧,完成密封过程。打开第一一通电磁阀7、高压缸体电磁阀17、水循环分总成电磁阀18,关闭加压分总成电磁阀19,启动双向循环泵12,向高压缸体5内注水,当水位达到液位显示传感器6的限定高度时关闭第一一通电磁阀7,防止水溢出,在注水的过程中,打开第二一通电磁阀14,启动加压液压缸16,将增压缸15内抽入空气,在关闭第一一通电磁阀7的瞬间打开加压分总成电磁阀19,向增压缸15内注水并排除空气,当水位达到液位显示传感器13的限定高度时,关闭第二一通电磁阀14、水循环分总成电磁阀18,防止水溢出,然后启动加压液压缸16,将增压缸15内的水通过高压缸体电磁阀17、加压分总成电磁阀19注入到高压缸体5中,在注水的过程中,压力显示传感器8会显示高压缸体5内的水压,在第一次注水完成后,压力显示传感器8未达到预定压力,此时关闭高压缸体电磁阀17打开第二一通电磁阀14,并启动加压液压缸16,将增压缸15内抽入空气,然后打开水循环分总成电磁阀18,向增压缸15内注水并排除空气,当水位达到液位显示传感器13的限定高度时,关闭第二一通电磁阀14、水循环分总成电磁阀18,然后打开高压缸体电磁阀17并启动加压液压缸16,再次向高压缸体5内注水,反复进行注水,直至压力显示传感器8达到预定压力,在达到预定压力的瞬间,关闭双向循环泵12、高压缸体电磁阀17并进行保压,保压时如果压力显示传感器8的压力保持不变,说明管体完好,检测合格,在保压的过程中打开水循环分总成电磁阀18并启动加压液压缸16,将增压缸15内的水由溢流阀11排出。保压完成后,打开高压缸体电磁阀17,将高压缸体5内的高压水通过高压缸体电磁阀17、溢流阀11注入到水箱10内,当压力显示传感器8的压力值不再下降时,关闭水循环分总成电磁阀18并启动加压液压缸16,将高压缸体5内的水抽入增压缸15内,然后关闭高压缸体电磁阀17打开水循环分总成电磁阀18,反向起动加压液压缸16,将增压缸15内的水由水循环分总成电磁阀18、溢流阀11注入到水箱10中,然后关闭水循环分总成电磁阀18打开高压缸体电磁阀17,重复抽水过程,直至压力显示传感器8的压力为0,当压力显示传感器8的压力为0时,启动双向循环泵12并打开水循环分总成电磁阀18、第一一通电磁阀7,将高压缸体5、增压缸15内的剩余水抽入到水箱10中,当液位显示传感器9的水位不再变化时,关闭双向循环泵12、水循环分总成电磁阀18,完成抽水过程。启动密封分总成的密封液压缸3,将端盖及托盘2从高压缸体5内移出,启动y向气缸,将支架4移除工作区,并将托盘2与端盖的卡扣结构分离,完成解除密封过程;启动滑道分总成的y向气缸,将滑台组件1送入工作区,然后启动z向气缸,将滑台组件1的上层抬高,并使x向气缸柱塞杆上的卡扣结构与托盘2连接,启动x向气缸,将托盘2从高压缸体5内移出,反向启动z向气缸,降低托盘2的高度,最后反向启动y向气缸,将滑台组件1、托盘2及工件移出工作区,完成卸料过程。

本发明通过控制设备内部水压来检测管体的抗外压能力,所有运行过程均为自动化控制,使全过程由6小时缩减至10分钟,节省97%的运行时间,并实现了连续性批量检测,操作人员由原有的3人减少到1人,节约人工成本67%,还省去了增压站、天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备,降低了检测投入,在有效提高工作效率的同时,降低了检测成本,进一步降低了产品的综合成本。

本发明实施例提供的铝合金钻杆抗外压检测系统,通过控制设备内部水压来检测管体的抗外压能力,如图3所示,在密封的高压缸体内注水,随着注水过程的进行,缸体内的水压会逐渐增高,水对周围物体的压力是相同的,因此水的压力即是管体表面受到的压力。此种检测方法是模拟钻杆的实际工作条件,因此检测结果与实际使用效果一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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