用于共振旋转弯曲疲劳试验机的柔性支撑调整装置的制作方法

本发明涉及零部件疲劳试验装置技术领域，更具体地说涉及一种用于共振旋转弯曲疲劳试验机的柔性支撑调整装置。

背景技术：

为防止海洋立管和海底管道在周期性的载荷作用下过早失效，特别是对于管道焊接接头和螺纹管接头而言，其结构起到应力放大的作用，往往最先失效，所以准确预测这些结构的疲劳寿命十分重要。针对此设计出了运用共振原理对海洋立管和海底管道进行疲劳试验的试验机，其具有振动频率高、功率小、试验周期短、适应全尺寸海洋立管和海底管道等优点。在进行管道弯曲疲劳试验前需要求得管道的弯曲振动固有的波向振幅的零点(静止点)。在求得静止点后需要对其进行支撑和夹紧，并在后续的试验中要求能够进行左右调整，所以需要设计出一套专用的支撑，夹紧和移动装置。在中国实用新型专利说明书cn202562796u中介绍了一种共振弯曲疲劳试验机，这种试验机的支撑，夹紧和移动装置分为两部分，采用死端支点和活端支点调整装置的支点位置，并通过电机带动滚珠丝杠进行左右移动，其支点调节装置只能适合几种固定的管径，不能连续调节；在中国发明专利说明书cn108362586a中同样介绍了一种共振弯曲疲劳试验机，其柔性支撑装置采用两个马鞍形支架和四根柔索组成，两个马鞍形支架采用v型结构，并且上下相对布置，支点位置采用电机加丝杠进行调节，采用柔索结构在起振时的振动较大，其支撑调节相对困难。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术中的不足，现有的共振弯曲疲劳试验机支撑调整装置支点调节较困难，支撑柔性不足，提供了一种用于共振旋转弯曲疲劳试验机的柔性支撑调整装置，该装置能够连续调节支点，并对实验管道起到支撑和夹紧的作用。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

用于共振旋转弯曲疲劳试验机的柔性支撑调整装置，包括支撑与夹紧组件、支点移动组件和框架底座，

所述支撑与夹紧组件包括撑杆安装盖板、撑杆安装底板和中心架导向装置，滚轮导向装置安装在所述框架底座上，在所述滚轮导向装置上固定所述中心架导向装置，所述中心架导向装置包括凸轮随动器、中心架导向板座和中心架导向板，所述中心架导向板座固定在所述滚轮导向装置上，在所述撑杆安装底板的两侧安装所述凸轮随动器，所述凸轮随动器与所述中心架导向板相接触，所述中心架导向板通过压缩弹簧与所述中心架导向板座相连，在所述撑杆安装底板上设置有用于夹紧实验管道的下支撑杆，所述撑杆安装盖板安装在所述撑杆安装底板的顶端，在所述撑杆安装盖板和所述撑杆安装底板的相接处边缘中部均开设有半圆形的管道安置槽，实验管道通过管道安置槽放置在所述撑杆安装盖板和所述撑杆安装底板形成的管道支撑架上，在所述撑杆安装盖板上设置有用于与下支撑杆配合夹紧实验管道的上支撑杆；

所述支点移动组件包括所述滚轮导向装置、油缸和油缸固定装置，所述油缸固定装置安装在所述框架底座上，且与所述滚轮导向装置相对设置，所述油缸安装在所述油缸固定装置上，在所述滚轮导向装置上固定有油缸活塞杆固定件，所述油缸的活塞杆通过所述油缸活塞杆固定件与所述滚轮导向装置相连。

所述上支撑杆的数量为2个，2个上支撑杆的延长线的连线相交于实验管道横截面的圆心处。

在所述上支撑杆上开设有用于调整伸出量长短的u型槽，所述上撑杆通过锁紧螺栓与所述撑杆安装盖板滑动连接，即上撑杆能够沿着u型槽的方向在撑杆安装盖板上来回移动，以达到适用不同管径的实验管道的目的，在所述上撑杆的尾端安装有用于减小上撑杆与实验管道之间摩擦的上滚轮，在所述上滚轮的侧面还设置有用于将实验管道夹紧的上刹车块。

所述下支撑杆的数量为2个，2个下支撑杆的延长线的连线相交于实验管道横截面的圆心处。

在所述下支撑杆的尾端安装有用于减小下支撑杆与实验管道之间摩擦的下滚轮，在所述下滚轮的侧面还设置有用于将实验管道夹紧的下刹车块。

在所述撑杆安装底板与所述滚轮导向装置之间设置有用于降低实验噪声和实验振动的空气弹簧，所述空气弹簧的数量为2个。

所述凸轮随动器的数量为4对，分为2组相对设置在所述撑杆安装底板的两侧。

在所述凸轮随动器、所述中心架导向板和所述压缩弹簧的外侧设置有用于保护中心架导向板和压缩弹簧的中心架导向侧板，所述压缩弹簧的数量为8对，分为两组分别设置在位于撑杆安装底板两侧的所述中心架导向板座和所述中心架导向板之间。

所述滚轮导向装置包括导向滚轮支架和滚轮支架连接梁，所述导向滚轮支架的底端活动安装在所述框架底座上，且所述导向滚轮支架的底端能够通过螺栓固定在所述框架底座上，所述导向滚轮支架的顶端通过螺栓与所述滚轮支架连接梁相连，所述中心架导向板座通过螺栓固定在所述滚轮支架连接梁上。

所述框架底座包括底座横梁、底座侧梁和脚杯，在所述底座横梁的上表面开设有两条平行设置的导轨，在所述导轨上活动安装所述导向滚轮支架和所述油缸固定装置，且所述导向滚轮支架和所述油缸固定装置能够通过螺栓固定在所述底座横梁上，在所述底座横梁的下表面通过螺栓与所述底座侧梁相连，在所述底座侧梁上固定所述脚杯。

本发明的有益效果为：本装置可以有效地对实验管道提供支撑夹紧作用，同时液压缸强大的推力也能够很好地调节支点的左右位置。在实验管道左右方向设置弹簧能够更好地抵消实验管道起振时左右方向的移动量，上撑杆的设计使得可支撑的实验管道的尺寸进一步扩大，空气弹簧的支撑也使得整个装置运动平稳。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中a-a的剖面结构示意图；

图3是本发明中上撑杆的结构示意图，其中，a为上支撑杆正视图，b为上支撑杆左视图；

图4是本发明中凸轮随动器、中心架导向板和中心架导向板座之间的结构示意图；

图5是本发明中图1的仰视结构示意图；

图中：1为上撑杆，2为上刹车块，3为撑杆安装盖板，4为凸轮随动器，5为中心架导向侧板，6为空气弹簧，7为油缸活塞杆固定件，8为底座横梁，9为底座侧梁，10为脚杯，11为导向滚轮支架，12为滚轮支架连接梁，13为中心架导向板座，14为中心架导向板，15为下撑杆，16为撑杆安装底板，17为油缸，18为导向轮，19为框架底座,20为油缸固定装置，21为导轨,22为u型槽，23为锁紧螺栓,24为上滚轮。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

用于共振旋转弯曲疲劳试验机的柔性支撑调整装置，包括支撑与夹紧组件、支点移动组件和框架底座19，

支撑与夹紧组件包括撑杆安装盖板3、撑杆安装底板16和中心架导向装置，滚轮导向装置安装在框架底座19上，在滚轮导向装置上固定中心架导向装置，中心架导向装置包括凸轮随动器4、中心架导向板座13和中心架导向板14，中心架导向板座13固定在滚轮导向装置上，在撑杆安装底板16的两侧安装凸轮随动器4，凸轮随动器4与中心架导向板14相接触，中心架导向板14通过压缩弹簧与中心架导向板座13相连，在撑杆安装底板16上设置有用于夹紧实验管道的下支撑杆15，撑杆安装盖板3安装在撑杆安装底板16的顶端，在撑杆安装盖板3和撑杆安装底板16的相接处边缘中部均开设有半圆形的管道安置槽，实验管道通过管道安置槽放置在撑杆安装盖板3和撑杆安装底板16形成的管道支撑架上，在撑杆安装盖板3上设置有用于与下支撑杆15配合夹紧实验管道的上支撑杆1；

支点移动组件包括滚轮导向装置、油缸17和油缸固定装置20，油缸固定装置20安装在框架底座19上，且与滚轮导向装置相对设置，油缸17安装在油缸固定装置20上，在滚轮导向装置上固定有油缸活塞杆固定件7，油缸17的活塞杆通过油缸活塞杆固定件7与滚轮导向装置相连。

实施例二

在实施例一的基础上，上支撑杆1的数量为2个，2个上支撑杆1的延长线的连线相交于实验管道横截面的圆心处。

在上支撑杆1上开设有用于调整伸出量长短的u型槽22，上撑杆1通过锁紧螺栓23与撑杆安装盖板3滑动连接，即上撑杆1能够沿着u型槽22的方向在撑杆安装盖板3上来回移动，以达到适用不同管径的实验管道的目的，在上撑杆1的尾端安装有用于减小上撑杆1与实验管道之间摩擦的上滚轮24，在上滚轮的侧面还设置有用于将实验管道夹紧的上刹车块2。

下支撑杆15的数量为2个，2个下支撑杆15的延长线的连线相交于实验管道横截面的圆心处。

在下支撑杆15的尾端安装有用于减小下支撑杆15与实验管道之间摩擦的下滚轮，在下滚轮的侧面还设置有用于将实验管道夹紧的下刹车块。

实施例三

在实施例二的基础上，在撑杆安装底板16与滚轮导向装置之间设置有用于降低实验噪声和实验振动的空气弹簧6，空气弹簧6的数量为2个。

凸轮随动器4的数量为4对，分为2组相对设置在撑杆安装底板16的两侧。

在凸轮随动器4、中心架导向板14和压缩弹簧的外侧设置有用于保护中心架导向板14和压缩弹簧的中心架导向侧板5，压缩弹簧的数量为8对，分为两组分别设置在位于撑杆安装底板16两侧的中心架导向板座13和中心架导向板14之间。

实施例四

在实施例三的基础上，滚轮导向装置包括导向滚轮支架11和滚轮支架连接梁12，导向滚轮支架11的底端活动安装在框架底座19上，且导向滚轮支架11的底端能够通过螺栓固定在框架底座19上，导向滚轮支架11的顶端通过螺栓与滚轮支架连接梁12固定相连，中心架导向板座13通过螺栓固定在滚轮支架连接梁12上。

框架底座19包括底座横梁8、底座侧梁9和脚杯10，在底座横梁8的上表面开设有两条平行设置的导轨21，在导轨21上活动安装导向滚轮支架11和油缸固定装置20，且导向滚轮支架11和油缸固定装置20能够通过螺栓固定在底座横梁8上，在底座横梁8的下表面通过螺栓与底座侧梁9固定相连，在底座侧梁9上固定脚杯10。

使用时，首先，将撑杆安装盖板拆下，将实验管道置于撑杆安装底板上，再将撑杆安装盖板与撑杆安装底板固定相连，通过上支撑杆和下支撑杆调节夹紧程度，然后，将导向滚轮支架上的螺栓松开，固定油缸固定装置，再通过油缸的推动作用推动导向滚轮支架带动其上的支撑与夹紧组件进行支点的调整，支点调整完成后，通过螺栓将导向滚轮支架固定在导轨上，开始实验即可。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。