[发明专利]一种柔性复合管道内压、拉伸、扭转、弯曲载荷综合测试装置

说明书

本发明涉及一种柔性复合管道内压、拉伸、扭转、弯曲载荷综合测试装置，其包括上、下基台、液压油缸立柱，上基台上设有内压加载组件，下基台上设有旋转底盘和液压驱动组件，上基台中央设有管道上连接组件，液压驱动组件上方设有管道下连接组件，内压加载组件包括压力泵阀箱和内压加载管道；液压驱动组件包括液压油缸和联轴器；液压油缸周向布设在旋转底盘和管道下连接组件之间。本柔性复合管道内压、拉伸、扭转、弯曲载荷综合测试装置弥补了柔性复合管在多种复杂载荷下进行综合性能测试的试验设备空白，其能够满足为待测管道提供内压、拉伸、扭转、弯曲载荷，进而实现柔性复合管道在多载荷耦合作用下的力学性能及可靠性测试。

技术领域

本发明涉及管道测试技术领域，具体涉及一种柔性复合管道内压、拉伸、扭转、弯曲载荷综合测试装置。

背景技术

柔性复合管道的失效原因按照载荷分类可以分为：挤压载荷、点载荷、拉伸载荷、弯曲载荷、扭转载荷等。当载荷单独作用或耦合一起同时作用于承受内压作用的柔性复合管道时，形成了柔性复合管道工作时复杂载荷工况。针对柔性复合管道载荷力学性能的研究已经有相对较长时间，但以往的研究关注点主要以复合管道的单一载荷为主，涉及两种载荷及以上的研究较少，如同时考虑内压、拉伸、弯曲、扭转四种载荷作用的研究则是以理论为主，其中一个重要的原因是缺少相关的测试方法及设备，这对复合管道在多种复杂载荷下的性能研究缺少试验性的验证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：弥补柔性复合管在多种复杂载荷下进行综合性能测试的试验设备空白，提供一种柔性复合管道内压、拉伸、扭转、弯曲载荷综合测试装置，其能够满足符合柔性复合管技术的需求，为待测管道提供内压、拉伸、扭转、弯曲载荷，进而实现柔性复合管道在多载荷耦合作用下的力学性能及可靠性测试。

本柔性复合管道内压、拉伸、扭转、弯曲载荷综合测试装置包括上基台、下基台、液压油缸立柱，所述液压油缸立柱的缸筒和缸杆分别固定连接在上基台和下基台上，其中，所述上基台上设有内压加载组件，所述下基台上设有旋转底盘和液压驱动组件，上基台中央设有管道上连接组件，液压驱动组件上方设有管道下连接组件，所述内压加载组件包括压力泵阀箱和内压加载管道；所述内压加载管道一端连接所述压力泵阀箱，内压加载管道另一端连接所述管道上连接组件；所述液压驱动组件包括液压油缸和联轴器；所述液压油缸周向布设在所述旋转底盘和管道下连接组件之间，液压油缸下端通过联轴器连接在旋转底盘上表面，液压油缸上端通过联轴器连接在管道下连接组件下表面。

为对待测管道上、下端进行连接固定，所述管道上连接组件包括设置在上基台中央的顶部法兰连接器和与顶部法兰连接器螺栓连接的管道上端密封接头，所述管道上端密封接头外周设有螺栓孔，管道上端密封接头中央设有进压孔，所述内压加载管道装接在进压孔内。所述管道下连接组件包括下部法兰连接器和与下部法兰连接器螺栓连接的管道下端密封接头，所述所述管道下端密封接头外周设有螺栓孔。

具体的，所述上基台和下基台均呈三角形，所述液压油缸立柱共三个，三个液压油缸立柱分别设置在上基台和下基台三个顶点位置。

具体的，所述旋转底盘呈六边形，所述液压油缸共六根，六根液压油缸分别设置在旋转底盘六个顶点位置。

为在内压拉伸试验时，控制待测柔性复合管道内部压力，并对管道内压进行保载，所述压力泵阀箱电性连接有集成控制器。集成控制器可控制内压-拉伸大小并实时记录内压-拉伸变化。

为在拉伸、弯曲及扭转试验中，对液压油缸立柱和液压油缸进行驱动控制，所述液压油缸立柱和液压油缸为数字液压缸，液压油缸立柱和液压油缸上均连接设有液压控制电机并电性连接有液压控制器。

为在扭转试验中，对液旋转底盘和联轴器进行驱动控制，所述旋转底盘和联轴器上设有旋转电机并电性连接有旋转角度控制器。

所述液压油缸立柱和液压油缸上均设有拉力传感器，所述旋转底盘和联轴器上均设有角度传感器。