[實用新型]一種鋁合金鉆桿矯直及全尺寸負載檢測系統

有效

• 申請號: 201820523821.7
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN208476684U
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 李鎮宇;王立臣;李寶;張玉芬;孟憲春;耿世成;陳成;郭明陽;王剛;袁媛;張麗莉
• 申請（專利權）人: 吉林麥達斯鋁業有限公司
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;B21D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料技術領域，公開了一種鋁合金鉆桿矯直及全尺寸負載檢測系統，根據設備的位移差來測量拉伸率，在無拉伸力的條件下記錄主動鉗口位置，逐漸增加液壓缸壓力，鉗口移動后位置與原始位置的差再除以兩鉗口距離，得拉伸率；最大負載通過管體斷裂時液壓缸的最大壓力計算。減少了矯直時兩端添加支撐塊的步驟及材料，也減少了因鉗口夾持損壞的管體，節省管體材料29.71％，廢料占比由40％降低至14％，省去了更換設備配件時間1.5小時，節約設備成本765.8萬元，使原有的4人操作減少到1人，節約人工成本75％。

技術領域

本實用新型屬于借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料技術領域.，尤其涉及一種鋁合金鉆桿矯直及全尺寸負載檢測系統。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：目前，石油及勘探行業使用的鋁合金鉆桿基本上是從俄羅斯、美國、日本等國家購買，國內對于鋁合金鉆桿的研制還處于初始階段，管體在線處理及檢測設備的研制更是剛剛起步。由于鋁合金鉆桿使用條件復雜、環境惡劣、穩定性要求高，因此對管體尺寸、性能、裝配后產品的全尺寸檢測要求非常嚴格，在生產時需要對管體進行拉伸矯直，在裝配后需要對管體進行最大負載檢測，現有額定負載500噸的拉伸機價格約為1019萬元。

為保證鋁合金鉆桿的尺寸及高強度，需要在線拉伸矯直后離線淬火，淬火之后再次拉伸矯直，每次拉伸矯直時，由于現有通用拉伸機壓板與管體均為線接觸，接觸面少，管體在拉伸矯直時容易脫離鉗口，需要反復多次拉伸，而管體在多次夾持后容易變形、斷裂，變形區域在淬火及鋸切定尺前需要切掉，這就增加了管體的生產成本。以直徑為168mm，長度為5.8m的標準外加厚鉆桿為例，其壁厚為11mm，內徑為146mm，外加厚直徑為185mm，每次拉伸鉗口夾持的長度為500mm，變形區長度至少100mm，因此每次拉伸后需要切掉1.2m，在鋸切定尺前需要切掉2.4m，為保證有足夠的鋸切長度，5.8m的標準鉆桿，其坯料長度至少要5.8m+2.4m＝8.2m，每根坯料的重量為170.66kg，切掉的重量為(185*185-146*146)*3.14/4*2.4*0.00278＝67.61kg，即廢料占比為67.61/170.66*100％≈40％。

為保證裝配后鉆桿的整體強度，每批需要對一根裝配后的全尺寸鉆桿進行最大負載檢測，即夾持兩端鋼接頭進行反向拉伸，直至管體斷裂，而現有拉伸機不能直接夾持鋼接頭，需要制作輔助工裝，由于負載較大，輔助工裝的重量相對較重，需要四個人配合裝配，裝配及拆卸時間至少要1.5小時，人工成本高，耗時長。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

(1)鋁合金鉆桿沒有專用的拉伸、檢測設備，只能使用通用的拉伸機，而現有通用拉伸機價格約為1019萬元，并且不適合鋁合金鉆桿的生產及檢測，需要制作輔助工裝，輔助工裝的裝配、拆卸需要四個人進行配合操作，拆卸時間至少要1.5小時，設備成本、人工成本高，耗時長。

(2)現有設備在生產時造成的材料浪費比較高，廢料占總材料的40％，增加了生產成本。

解決上述技術問題的難度和意義：

由于鋁合金鉆桿在線處理及檢測設備的研制剛剛起步，目前還沒有成熟的制造方案，只能根據檢驗要求來設計，并且需要在實際的應用下進行改進，以達到方便、實用、高效的目的，而目前國內批量生產鋁合金鉆桿的企業只有一家，具有實際使用經驗的就更少，這無疑增加了檢測設備設計、制造、改進的難度。

本系統與現有通用的拉伸設備相比，在設備造價上可減少75.1％的資金投入，而且減少了矯直時兩端添加支撐塊的步驟及材料，也減少了因鉗口夾持損壞的管體，節省管體材料29.71％，廢料占比由40％降低至14％，省去了更換設備配件時間1.5小時，使原有的4人操作減少到1人，節約人工成本75％，在提高生產效率、成品率的同時，降低了生產成本，從而進一步降低了產品的綜合成本。