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:来源:国知局

技术特征:

1.一种铝合金钻杆抗外压检测系统的控制方法,其特征在于,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5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向气缸的柱塞杆与托盘脱离,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,当水位达到第二一通电磁阀的限定高度时,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,当水位达到第二一通电磁阀的限定高度时,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。

2.一种实现权利要求1所述铝合金钻杆抗外压检测系统的控制方法的铝合金钻杆抗外压检测系统,其特征在于,所述铝合金钻杆抗外压检测系统包括:

滑道分总成,用于盛放、定位工件,并与密封分总成配合完成上料、卸料;

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;

高压缸体分总成,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;

水循环分总成,用于在检测前及检测过程中向高压缸体分总成的高压缸体、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,使水介质循环;

加压分总成,用于产生高压水,并将高压水注入高压缸体内,模拟管体受外压条件,检测完成后为高压缸体泄压。

3.如权利要求2所述的铝合金钻杆抗外压检测系统,其特征在于,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。

4.如权利要求2所述的铝合金钻杆抗外压检测系统,其特征在于,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。

5.如权利要求2所述的铝合金钻杆抗外压检测系统,其特征在于,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。

6.如权利要求2所述的铝合金钻杆抗外压检测系统,其特征在于,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。

7.如权利要求2所述的铝合金钻杆抗外压检测系统,其特征在于,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。

8.一种利用权利要求2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,其特征在于,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。


技术总结
本发明属于压力试验技术领域,公开了一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法,通过控制设备内部水压来检测管体的抗外压能力,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。本发明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,1人操作,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,降低了检测成本,进一步降低了产品的综合成本。

技术研发人员:李宝;王立臣;王秀琴;张玉芬;耿世成;孟宪春;陈成;郭明阳;袁媛
受保护的技术使用者:吉林启星铝业有限公司
技术研发日:2018.06.04
技术公布日:2019.12.10
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