[发明专利]一种海缆弯曲疲劳特性测试机及测试方法

权利要求书

1.一种海缆弯曲疲劳特性测试机，其特征在于：包括转盘支架(1)和供海缆(3)缠绕的转盘(2)，所述海缆(3)的两端分别位于转盘(2)的两侧，所述转盘(2)转动连接在转盘支架(1)上，所述转盘(2)的一条径向延长线上设有用于给海缆(3)的两端提供固定拉力值或动态拉力值的拉力加载机构(6)，所述拉力加载机构(6)上连接有第一滑轮(7)，所述第一滑轮(7)上绕有加载绳(5)，所述加载绳(5)的两端分别与海缆(3)的两端连接，所述加载绳(5)上连接有拉力传感器和拉线传感器，所述转盘支架(1)上还设有用于驱动转盘(2)以固定频率或者动态频率来回转动的驱动装置(9)，所述转盘(2)包括一个正多边形的第一拼块(2.1)、多个等腰梯形的第二拼块(2.2)、多个等腰梯形的第三拼块(2.3)、多个等腰梯形的第四拼块(2.4)，所述第一拼块(2.1)与转盘支架(1)转动连接，所述第一拼块(2.1)的每一条边与第二拼块(2.2)的短边可拆式连接，两个相连的所述第二拼块(2.2)的侧边可拆式连接，所述第二拼块(2.2)的长边与第三拼块(2.3)短边可拆式连接，两个相连的所述第三拼块(2.3)的侧边可拆式连接，所述第三拼块(2.3)的长边与第四拼块(2.4)短边可拆式连接，两个相连的所述第四拼块(2.4)的侧边可拆式连接，所述驱动装置(9)包括第一液压缸(9.2)、安装在第一液压缸(9.2)上的第一链轮(9.1)，所述转盘(2)上设有通过链条与第一链轮(9.1)相配合的第二链轮(10)，所述第二链轮(10)由多个链轮块拼接组成，所述转盘(2)的外圈一周设有用于供海缆(3)缠绕的凹槽(2.7)，所述凹槽(2.7)的下端设有多个支撑托杆(2.5)，所述凹槽(2.7)的上端设有多个防脱块(2.6)，所述转盘支架(1)靠近拉力加载机构(6)的一端设有卷扬机(8)，所述拉力加载机构(6)靠近转盘(2)的一端设有第二滑轮(14)，所述卷扬机(8)上连接有牵引绳(4)。

2.根据权利要求1所述的一种海缆弯曲疲劳特性测试机，其特征在于：所述拉力加载机构(6)包括拉力承载底板(6.1)和固定在拉力承载底板(6.1)上并且远离转盘(2)一端的第二液压缸(6.2)，所述拉力承载底板(6.1)上设有用于供第一滑轮(7)移动的导轨(6.3)，所述第一滑轮(7)与导轨(6.3)滑动连接，所述第二液压缸(6.2)的活动端与第一滑轮(7)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种海缆弯曲疲劳特性测试机，其特征在于：所述转盘(2)的一侧设有用于控制海缆(3)拉出长度的限位支架(11)。

4.一种基于如权利要求1所述的海缆弯曲疲劳特性测试机的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将牵引绳(4)先绕过第一滑轮(7)后再绕过转盘(2)固定在海缆(3)上；

S2、所述海缆(3)放置在若干个小车(12)上，启动卷扬机(8)和驱动装置(9)，使海缆(3)绕到转盘(2)上，当转盘(2)中心与拉力加载机构(6)的连线的两侧海缆(3)长度相等时，关闭卷扬机(8)和驱动装置(9)；

S3、使用辅助绳(13)将海缆(3)固定，将海缆(3)上的牵引绳(4)解下并挂到辅助绳(13)的中段位置；

S4、开启卷扬机(8)，对海缆(3)进行预加载拉紧，拉紧后关闭卷扬机(8)；

S5、加载绳(5)固定在海缆(3)的两端，松开辅助绳(13)对海缆(3)的固定，通过拉力加载机构(6)设置加载力，通过驱动装置(9)设置转盘(2)参数；

S6、开启驱动装置(9)，使转盘(2)往复转动，通过与加载绳(5)连接的拉力传感器测得海缆(3)的拉力变化量，通过拉线传感器测得海缆(3)的变形量，测量完成后，记录数据；

S7、更换转盘(2)的直径，重复步骤S1-S6，测量海缆(3)在不同的弯曲半径下的疲劳特性。

5.根据权利要求4所述的一种海缆弯曲疲劳特性测试机的测试方法，其特征在于：所述步骤S5中设置的加载力和转盘(2)参数包括：设置加载力为固定值且转盘(2)参数为固定值；或者设置加载力为固定值且转盘(2)参数为动态值；或者设置加载力为动态值且转盘(2)参数为固定值；或者设置加载力为动态值且转盘(2)参数为动态值。