[发明专利]一种全尺寸管道共振弯曲疲劳试验机用支点位置调整装置

说明书

本发明公开了一种全尺寸管道共振弯曲疲劳试验机用支点位置调整装置，包括支撑夹紧部分和支点移动部分，支点移动部分用于实现支撑夹紧部分沿管道轴向的移动，以调节支撑夹紧部分在管道上的位置；其中，支撑夹紧部分包括管道支撑板、连接在管道支撑板上的多个撑杆、支撑架、竖向空气弹簧和横向空气弹簧；管道支撑板的中心开设有管道安装孔，多个撑杆在管道安装孔的周向上间隔布置，每个撑杆朝向管道安装孔中心的内端部均伸入至管道安装孔内以用于固定管道，其中，部分撑杆能在该撑杆所在的径向位置做径向移动以适用不同管径的管道。本发明使支点位置更容易进行调节、支撑和夹紧，以解决共振弯曲疲劳试验机支点调节较困难，支撑柔性不足的缺点。

技术领域

本发明涉及零部件疲劳试验装置，特别涉及一种全尺寸管道共振弯曲疲劳试验机用支点位置调整装置。

背景技术

随着对海洋资源的开发，海洋立管及海底管道的应用更加广泛，但是在海洋的特殊环境中，管道受到周期性载荷，使得管道连接处的寿命成为需要重点考虑的部分。为防止海洋立管和海底管道在周期性的载荷作用下过早失效，特别是对于管道焊接接头和螺纹管接头而言，其结构起到应力放大的作用，往往最先失效，所以准确预测这些结构的疲劳寿命十分重要。针对此设计出了运用共振原理对海洋立管和海底管道进行疲劳试验的试验机，其具有振动频率高、功率小、试验周期短、适应全尺寸海洋立管和海底管道等优点。

共振弯曲疲劳试验机是根据管道共振原理进行试验，根据钢管一阶模态的振型图，在管道横向振动弯曲时存在两个位移为零的支点位置，在进行管道弯曲疲劳试验前需要求得管道的弯曲振动固有的波向振幅的零点(静止点)、固有频率、所需起振幅度等。在求得支点后需要对其进行支撑和夹紧，并在后续的试验中要求能够进行左右调整，所以需要设计出一套专用的支撑，夹紧和移动装置。

在公告号为CN202562796U的中国实用新型专利中介绍了一种共振弯曲疲劳试验机，试验机的支撑，夹紧和移动装置分为两部分，采用死端支点和活端支点调整装置的支点位置，并通过电机带动滚珠丝杠进行左右移动，但是安装的滚珠丝杠需要根据试验管道的长度调整，当安装管道较长时，需要的滚珠丝杠太长，不便于安装使用；在公开号为CN108362586A的中国发明专利申请中同样介绍了一种共振弯曲疲劳试验机，其柔性支撑装置采用两个马鞍形支架和四根柔索组成，两个马鞍形支架采用V型结构，并且上下相对布置，支点位置采用电机加丝杠进行调节，该试验机尺寸较小，所能试验的对象管道也较小，针对小尺寸管道时，四根柔索可以支撑，但是大尺寸管道振动应力过大时，明显该方法并不适用。

发明内容

本发明的目的是克服目前管道共振弯曲疲劳试验机支点位置调整不便、支撑点振动过大的问题，提供一种全尺寸管道共振弯曲疲劳试验机用支点位置调整装置，使支点位置更容易进行调节、支撑和夹紧，以解决共振弯曲疲劳试验机支点调节较困难，支撑柔性不足的缺点。

本发明所采用的技术方案是：一种全尺寸管道共振弯曲疲劳试验机用支点位置调整装置，所述调整装置设置有两组，分别设置在管道的两侧，每组调整装置均包括支撑夹紧部分和支点移动部分，所述支点移动部分用于实现所述支撑夹紧部分沿管道轴向的移动，以调节所述支撑夹紧部分在管道上的位置；

其中，所述支撑夹紧部分包括：

管道支撑板，所述管道支撑板的中心开设有管道安装孔，所述管道支撑板包括下部设置有半圆形凹槽的撑杆安装盖板和上部设置有半圆形凹槽的撑杆安装底板，所述撑杆安装盖板的半圆形凹槽与所述撑杆安装底板的半圆形凹槽相对连接形成所述管道安装孔；

连接在所述管道支撑板上的多个撑杆，每个所述撑杆均沿所述管道安装孔的径向布置，并且，多个所述撑杆在所述管道安装孔的周向上间隔布置；每个所述撑杆朝向所述管道安装孔中心的内端部均伸入至所述管道安装孔内以用于固定管道，其中，连接在所述撑杆安装盖板上的所述撑杆能在该撑杆所在的径向位置做径向移动，以调整该撑杆伸入至所述管道安装孔的长度以适用不同管径的管道；