[发明专利]一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置

说明书

本发明公开了一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，包括两套液压行动机构，两套液压行动机构间隔设置，每套液压行动机构上均设置有用于支撑管道的托架，两套液压行动机构能够驱动托架沿管道的轴向方向联合运动，驱动托架沿管道的水平方向和垂直方向独立运动实现姿态调节。本发明大大提高全尺寸弯曲试验中钢管组对过程中的安装精度和可靠性、节约时间和经济成本，为后续的管道焊接提供有利条件，从而降低全尺寸弯曲试验环焊缝失效的风险，保障试验的顺利进行，具有重要的意义。

技术领域

本发明属于天然气管道变形控制的全尺寸试验技术领域，具体涉及一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置。

背景技术

我国天然气管道工程(如西气东输二、三线等)自西向东沿线经过多个断层带和地震带，属于环境敏感区域，管线服役条件较为恶劣。在此条件下，在承受内部设计压力的同时，管道还必须具有一定的变形能力。开展钢管应变容量研究，评估其能否能满足工程要求，具有重要的意义和研究价值。

天然气输送管道的全尺寸弯曲变形试验是模拟油气输送管承受实际服役载荷状态下，测量试验管在发生弯曲变形时，试验管的载荷和位移关系、载荷和转角关系、试验管应力应变分布情况等，确定试验管屈曲失稳时的应变极限，从而评估弯曲负荷下钢管的抗屈曲变形能力。

试验过程中钢管一般是通过对接、环焊的方式进行安装，需要调整钢管的水平、垂直位置，完成管道的焊接组对。传统方式通过天车、吊车等方式对试验管进行吊装调整，对焊口进行组。这种安装方式需要大量人力来完成焊接组对，而且耗时较长，组对精度低，稳定性差，会引起焊接质量的降低(对口质量差引发焊接性能差)，导致试验发生意外或失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，实现试验钢管组对安装的自动化。可降低试验准备时间、安装成本并提高焊接精度水平，提高试验精度。

本发明采用以下技术方案：

1.一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，包括两套液压行动机构，两套液压行动机构间隔设置，每套液压行动机构上均设置有用于支撑管道的托架，两套液压行动机构能够驱动托架沿管道的轴向方向联合运动，驱动托架沿管道的水平方向和垂直方向独立运动实现姿态调节。

具体的，液压行动机构包括油缸底座，油缸底座与第一油缸连接用于驱动油缸底座沿水平方向移动；油缸底座内部设置有第二油缸，第二油缸与托架连接，能够驱动托架沿垂直方向移动；油缸底座的上部设置有第三油缸，第三油缸与托架连接，能够驱动托架沿管道的轴向方向移动。

进一步的，油缸底座和第一油缸均设置在底座上，底座上设置有滑槽，滑槽的两侧设置有压板，油缸底座设置在滑槽内。

进一步的，第二油缸包括三个，间隔设置在油缸底座内，三个第二油缸的伸出端分别与托架连接。

进一步的，托架的底部设置有滑槽，第三油缸的伸出端设置在滑槽内。

更进一步的，第一油缸、第二油缸和第三油缸分别与液压系统连接，通过控制油缸移动驱动托架完成管道环焊缝组对。

具体的，托架为V型结构。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种全尺寸弯曲试验钢管用三坐标对中姿态调节装置，通过液压系统、油缸以及滑槽等方式调节试验管道的空间位置，具有工作稳定、可靠性好、精度高等特点，可实现无线控制，大大节约了人力和时间成本，且钢管组对后环焊缝焊接质量高、性能好，可大大降低试验过程中环焊缝失效引起的试验风险，提升试验水平，具有较好的经济效益。