[實用新型]臍帶纜拉伸彎曲力學(xué)復(fù)合試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720412387.0
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN206960241U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建國;李傳增;曾宇陽;李森;李澤邦;康永田;史景文;聶杰文;王少賢
• 申請（專利權(quán)）人: 海檢檢測有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11253
• 代理人: 段秋玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及海洋工程裝備水下生產(chǎn)系統(tǒng)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)拉伸、拉伸彎曲、彎曲多種疲勞狀態(tài)對臍帶纜進行疲勞試驗的裝置。

背景技術(shù)

水下生產(chǎn)系統(tǒng)是海上油氣開發(fā)的重要裝置，隨著我國海洋戰(zhàn)略的實施，該系統(tǒng)關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化和穩(wěn)定運行備受關(guān)注。臍帶纜作為連接海上浮體和海底設(shè)備的關(guān)鍵部件，在電力、液壓動力、化學(xué)試劑、信號傳輸?shù)确矫婢哂兄匾饔茫鋰a(chǎn)化面臨著各種技術(shù)瓶頸，其中檢測裝置和檢測技術(shù)的缺乏，是制約臍帶纜國產(chǎn)化的重要因素之一。目前臍帶纜疲勞壽命分析尚處于探索階段，需要研發(fā)一種試驗裝置，模擬臍帶纜的實際工況，為國產(chǎn)臍帶纜的使用提供疲勞壽命依據(jù)。

關(guān)于臍帶纜復(fù)合試驗裝置，目前只有一個申請?zhí)枮?01610197048.5的發(fā)明專利，該裝置可實現(xiàn)臍帶纜的拉伸、彎曲，其實現(xiàn)方式是利用作動器對臍帶纜進行拉伸，端部作動器進行彎曲，能夠有效模擬端部彎矩帶來的拉伸彎曲變形狀況，但是該試驗機功能單一，適用范圍小，不能模擬多種受力情況。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合臍帶纜、軟管的能夠提供拉伸、拉伸彎曲、三點彎曲、四點彎曲多種試驗狀態(tài)的試驗裝置，即一種臍帶纜拉伸彎曲力學(xué)復(fù)合試驗裝置。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：一種臍帶纜拉伸彎曲力學(xué)復(fù)合試驗裝置，包括支撐框架、安裝在支撐框架上部的拉伸夾持系統(tǒng)、安裝在支撐框架下部的彎曲夾持系統(tǒng)和用以收集處理來自拉伸夾持系統(tǒng)與彎曲夾持系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)的控制器。

進一步，所述支撐框架包括支撐立柱和架設(shè)在支撐立柱上的支撐橫梁，支撐立柱和支撐橫梁對稱設(shè)置成兩排，其中支撐立柱下端連接有支撐座；

所述拉伸夾持系統(tǒng)包括擺頭、拉伸端旋轉(zhuǎn)接頭、移動端旋轉(zhuǎn)接頭、臍帶纜夾具，所述拉伸端旋轉(zhuǎn)接頭和移動端旋轉(zhuǎn)接頭的頭部均通過銷釘連接擺頭一端，使得拉伸端旋轉(zhuǎn)接頭和移動端旋轉(zhuǎn)接頭均實現(xiàn)擺動功能，且在移動端旋轉(zhuǎn)接頭上安裝有角位移傳感器，所述擺頭的另一端還固定連接有臍帶纜夾具；

所述彎曲夾持系統(tǒng)包括彎矩加載作動器、移動橫梁和推桿，其中所述彎矩加載作動器設(shè)有兩組，且對稱豎直放置，所述移動橫梁的兩端連接在所述彎矩加載作動器上，而移動橫梁上還通過滑槽和滑軌的形式連接有推桿，使得推桿可以在橫梁上通過外力實現(xiàn)滑動，以適應(yīng)不同的試驗?zāi)康?，推桿的頂端安裝有圓筒狀夾具。

進一步，對稱設(shè)置的支撐橫梁形成所述拉伸夾持系統(tǒng)的拉伸軌道，拉伸夾持系統(tǒng)安裝在兩組支撐橫梁之間，其中，所述移動端旋轉(zhuǎn)接頭和拉伸端旋轉(zhuǎn)接頭分別安裝在所述支撐橫梁的左右兩側(cè)，所述拉伸端旋轉(zhuǎn)接頭上連接固定有拉伸測量機構(gòu)，拉伸測量機構(gòu)包含通過螺釘固定在支撐橫梁上的磁滯位移傳感器，在拉伸端旋轉(zhuǎn)接頭的尾部通過法蘭和螺釘連接有拉伸作動器，拉伸作動器的位移通過拉伸測量機構(gòu)中的磁滯位移傳感器進行測量，拉伸作動器的外殼通過螺栓固定在兩組支撐橫梁之間，且其尾部伸出支撐橫梁形成的區(qū)域外；

所述支撐座包括兩組對稱設(shè)置的底部橫梁及固定底部橫梁相對位置的三組H型鋼，并通過預(yù)埋件固定在地面，所述支撐立柱固定在底部橫梁上。

進一步，所述支撐橫梁包括移動段和固定段，移動段橫梁的長度大于固定段橫梁的長度，之間通過螺栓固定連接，移動段的橫梁采用槽鋼，且兩組移動段橫梁的凹槽相對安裝，在凹槽的上下兩槽面上開設(shè)有若干銷孔，所述移動端旋轉(zhuǎn)接頭安裝在支撐橫梁的凹槽內(nèi)，且通過銷軸和銷孔實現(xiàn)固定和位置的改變。

進一步，在所述支撐座之間的地面上至少設(shè)有兩個用于放置所述彎矩加載作動器的預(yù)制孔，因此彎曲夾持系統(tǒng)位于對稱設(shè)置的支撐框架之間，并與所述拉伸夾持系統(tǒng)上下對應(yīng)。

進一步，所述的支撐立柱與所述支撐座之間、支撐立柱與支撐橫梁之間連接有起到加固作用的加固支桿。

進一步，所述的支撐橫梁的外側(cè)面設(shè)有水平安裝的帶有護欄的、用以支撐操作人員行走的通道，通道的一側(cè)還安裝有攀爬梯，攀爬梯的尾部固定在所述的支撐座上。

本實用新型將拉伸試驗方法與彎曲試驗方法相結(jié)合，利用三個作動器和彎曲加載裝置在一臺試驗機上可實現(xiàn)拉伸、彎曲(三點彎曲、四點彎曲)、拉伸彎曲等多種疲勞試驗，有效的克服了現(xiàn)有實驗裝置存在的障礙，提高了試驗效率，節(jié)約了試驗成本。

附圖說明

圖1本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實用新型側(cè)面圖；

圖3本實用新型底面支撐座結(jié)構(gòu)圖；

圖4本實用新型支撐橫梁連接示意圖；

圖5本實用新型圓筒狀夾具結(jié)構(gòu)示意圖；