一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)。主要解決現(xiàn)有的管道在不同埋地深度、不同的土壤類(lèi)別、不同的土壤濕度下的管道應(yīng)力松弛及性能極限無(wú)法進(jìn)行研究的問(wèn)題。其特征在于：所述的箱體系統(tǒng)（Ⅰ）包括箱體（1），箱體（1）上部連接若干個(gè)加載梁（2），加載梁（2）的底部連接有若干個(gè)油缸（3），油缸（3）的底部連接有法蘭盤(pán)（4）；所述的液壓系統(tǒng)（Ⅱ）包括高壓柱塞泵（10）、馬達(dá)（11），高壓柱塞泵（10）在馬達(dá)（11）的控制下向加載油缸（7）輸出高壓液壓油。該管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)可以真實(shí)模擬管道在地下的狀態(tài)，反映管材在實(shí)際使用中的受力狀況，從而了解各種管材的特性，對(duì)管道性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，具體的說(shuō)是ー種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼骨架塑料復(fù)合管以及鋼帶增強(qiáng)聚こ烯螺旋波紋管兩大管道在應(yīng)用中以埋地為主，管道在不同埋地深度下、不同的土壤類(lèi)別、不同的土壌濕度下的管道應(yīng)カ松弛及性能極限無(wú)法進(jìn)行研究，在土壌中的狀況無(wú)法方便的探測(cè)和進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有的管道在不同埋地深度、不同的土壤類(lèi)別、不同的土壌濕度下的管道應(yīng)カ松弛及性能極限無(wú)法進(jìn)行研究的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)。該管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)可以真實(shí)模擬管道在地下的狀態(tài)，反映管材在實(shí)際使用中的受カ狀況，從而了解各種管材的特性，對(duì)管道性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)，包括箱體系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，所述的箱體系統(tǒng)包括箱體，箱體的底板、側(cè)板為鋼板焊接，所述的箱體上部連接若干個(gè)相互平行的加載梁，相鄰加載梁之間通過(guò)鋼板連接，加載梁的底部連接有若干個(gè)油缸，油缸的底部連接有法蘭盤(pán)；
所述的液壓系統(tǒng)包括油箱、高壓柱塞泵、馬達(dá)，高壓柱塞泵在馬達(dá)的控制下向加載油缸輸出高壓液壓油，并通過(guò)換向閥A、減壓閥來(lái)調(diào)整壓力大小，加載油缸的回油通過(guò)換向閥B及液控單向閥控制，實(shí)現(xiàn)加載油缸的上下運(yùn)動(dòng)。
[0005]控制系統(tǒng)包括控制電源、控制柜和控制操作臺(tái)，控制柜通過(guò)PLC可編程序控制系統(tǒng)來(lái)控制各排油缸的運(yùn)動(dòng)，控制柜上設(shè)有操作按鈕、開(kāi)關(guān)及電機(jī)的啟停按鈕，控制操作臺(tái)上設(shè)有急停、壓制、回程、功能轉(zhuǎn)換按鈕及警報(bào)燈。
[0006]所述的加載梁與箱體之間一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，另一端通過(guò)活動(dòng)軸連接。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:由于采用上述方案，可以通過(guò)控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)驗(yàn)室箱體系統(tǒng)的操作，而箱體系統(tǒng)的加載梁上連接有油缸，且油缸上連接有法蘭盤(pán)，在箱體內(nèi)放置管道和土壌后，通過(guò)油缸下壓，可以模擬不同介質(zhì)、不同埋地載荷，從而反映管道在實(shí)際使用中的受カ狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種管道各自特性的了解，為工程選擇滿(mǎn)足需要且價(jià)格較低廉的高質(zhì)量的管材提供了依據(jù)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的示意圖；
圖2是本發(fā)明中箱體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是沿圖1中B — B的剖視圖；
圖4是本發(fā)明的左視圖；
圖5是加載梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是加載梁的剖視圖；
圖7是本發(fā)明液壓系統(tǒng)的示意圖。
[0009]圖中1-箱體，2-加載梁，3-油缸，4-法蘭盤(pán)，5-螺釘，6-活動(dòng)軸，7-加載油缸，8_換 向閥A，9-減壓閥，10-高壓柱塞泵，11-馬達(dá)，12-油箱，13-溢流閥A，14-換向閥B，15-溢 流閥B，16-液控單向閥，17-壓力表，1-箱體系統(tǒng)，I1-液壓系統(tǒng)，II1-控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
由圖1及圖7所示，一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)，包括箱體系統(tǒng)1、液壓系統(tǒng)I1、控制系 統(tǒng)III，所述的液壓系統(tǒng)II包括油箱12、高壓柱塞泵10、馬達(dá)11及各種液壓閥，其中液壓閥包 括換向閥A8、減壓閥9、溢流閥A13、換向閥B14、溢流閥B15、液控單向閥16等，高壓柱塞泵 10在馬達(dá)11的控制下向加載油缸7輸出高壓液壓油，并通過(guò)換向閥AS、減壓閥9來(lái)調(diào)整壓 力大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)加載油缸7的控制，加載油缸7的回油通過(guò)換向閥B14及液控單向閥16控 制，實(shí)現(xiàn)加載油缸7的上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液壓油回到油箱12的時(shí)候，通過(guò)溢流閥A13、溢流閥B15 背壓，使得回路中有適當(dāng)壓力，防止空氣等進(jìn)入。同時(shí)，液壓系統(tǒng)泵站配有冷卻過(guò)濾系統(tǒng)和 油溫報(bào)警裝置，由油溫控制儀發(fā)訊提示開(kāi)啟冷卻循環(huán)，保證液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。
[0011]控制系統(tǒng)III包括控制電源、各種電機(jī)的啟停及保護(hù)開(kāi)關(guān)，控制部分包括控制柜和 控制操作臺(tái)，控制柜通過(guò)PLC可編程序控制系統(tǒng)來(lái)控制各排油缸的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和全部動(dòng)作控 制，控制柜上設(shè)有操作按鈕、開(kāi)關(guān)及電機(jī)的啟停按鈕，控制操作臺(tái)上設(shè)有急停、壓制、回程、 功能轉(zhuǎn)換按鈕及警報(bào)燈。
[0012]該管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)有急停、報(bào)警、超載保護(hù)等安全保護(hù)裝置。當(dāng)設(shè)備發(fā)生 異常時(shí)，按急停按鈕設(shè)備動(dòng)作全部停止；當(dāng)油溫超過(guò)規(guī)定值，油溫報(bào)警裝置會(huì)通過(guò)發(fā)訊號(hào)提 示，將冷卻系統(tǒng)打開(kāi)。液壓系統(tǒng)中設(shè)有液壓安全閥，確保設(shè)備不會(huì)超載，保證整機(jī)工作穩(wěn)定。
[0013]由圖1至圖6所示，所述的箱體系統(tǒng)I包括箱體1，箱體I整體采用鋼結(jié)構(gòu)，底板、 側(cè)板為鋼板焊接，并采用加強(qiáng)筋支撐。所述的箱體I上部連接若干個(gè)相互平行的加載梁2， 相鄰加載梁2之間通過(guò)鋼板連接，加載梁2和鋼板共同形成箱體上蓋。所述的加載梁2與 箱體I之間一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，另一端通過(guò)活動(dòng)軸6連接，將活動(dòng)軸6取下即可打開(kāi)加載梁 2和上蓋。加載梁2的底部通過(guò)螺釘5連接有若干個(gè)油缸3，油缸3的底部連接有法蘭盤(pán)4， 在箱體上蓋合上后，油缸3與法蘭盤(pán)4位于箱體I內(nèi)，在箱體上蓋打開(kāi)時(shí)，油缸3與法蘭盤(pán)4 可隨加載梁2 —同移動(dòng)。所述的加載梁2的數(shù)量可根據(jù)箱體I的大小來(lái)確定，一般要求間 距為600mm，根據(jù)加載梁的長(zhǎng)度不同，每個(gè)加載梁上的油缸3數(shù)量為5個(gè)。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，將箱體 內(nèi)放置管道和土壤，通過(guò)拆卸掉箱體一側(cè)的活動(dòng)軸6，把加載梁2及上蓋掀開(kāi)，來(lái)更換土壤 類(lèi)別，收集不同介質(zhì)不同埋地載荷下管道的數(shù)據(jù)特性，并通過(guò)油缸3對(duì)土壤施加垂直載荷， 模擬埋地條件。該箱體與液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)相連，液壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有過(guò)濾冷卻循環(huán)系統(tǒng)，并 且箱體內(nèi)設(shè)有溫度計(jì)，當(dāng)箱內(nèi)溫度上升超過(guò)溫控儀的設(shè)定報(bào)警值后，電氣發(fā)訊，提示開(kāi)啟冷 卻系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)的輸出壓力可調(diào)，加載時(shí)每排油缸可以單獨(dú)控制；土壤試驗(yàn)室由液壓系 統(tǒng)加載，最大載荷為1500噸，按50個(gè)油缸計(jì)，每個(gè)油缸的壓力不得小于30噸。加載時(shí)活塞 桿一端為自由狀態(tài)，試驗(yàn)完成后，可模擬振動(dòng)載荷。
[0014]因此，該管道工程土壤試驗(yàn)室系統(tǒng)可通過(guò)液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)加載梁上油缸的動(dòng)作控制，并通過(guò)更換不同的土壌及管材，使對(duì)管材的試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)模擬、反映管材在實(shí)際使用中受カ狀況，搜集數(shù)據(jù)，進(jìn)而研究不同種類(lèi)的管道在使用性能上的差異，了解各種管道各自特性，為工程選擇滿(mǎn)足工程需要且價(jià)格較低廉的高質(zhì)量的管材提供了依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)，包括箱體系統(tǒng)(I )、液壓系統(tǒng)(II)、控制系統(tǒng)(in)，其 特征在于:所述的箱體系統(tǒng)(I)包括箱體(1)，箱體(I)的底板、側(cè)板為鋼板焊接，所述的箱 體(I)上部連接若干個(gè)相互平行的加載梁(2)，相鄰加載梁(2)之間通過(guò)鋼板連接，加載梁(2)的底部連接有若干個(gè)油缸(3)，油缸(3)的底部連接有法蘭盤(pán)(4)；所述的液壓系統(tǒng)(II)包括油箱(12)、高壓柱塞泵(10)、馬達(dá)(11)，高壓柱塞泵(10)在 馬達(dá)(11)的控制下向加載油缸(7)輸出高壓液壓油，并通過(guò)換向閥A (8)、減壓閥(9)來(lái)調(diào) 整壓力大小，加載油缸(7)的回油通過(guò)換向閥B (14)及液控單向閥(16)控制，實(shí)現(xiàn)加載油 缸(7)的上下運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:控制系統(tǒng)(III)包括控 制電源、控制柜和控制操作臺(tái)，控制柜通過(guò)PLC可編程序控制系統(tǒng)來(lái)控制各排油缸的運(yùn)動(dòng)， 控制柜上設(shè)有操作按鈕、開(kāi)關(guān)及電機(jī)的啟停按鈕，控制操作臺(tái)上設(shè)有急停、壓制、回程、功能 轉(zhuǎn)換按鈕及警報(bào)燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道工程土壤試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的加載梁(2)與箱 體(I)之間一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，另一端通過(guò)活動(dòng)軸(6)連接。
【文檔編號(hào)】G01N3/10GK103528891SQ201310481618
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】孫利華, 宋釗欣 申請(qǐng)人:華創(chuàng)天元實(shí)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司