本發(fā)明涉及一種實驗裝置；具體涉及一種海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置。

背景技術：

隨著近些年海洋石油天然氣開采的不斷增加，復合材料夾層管道也開始應用于海洋石油天然氣開采環(huán)境。然而，夾層管應用與海洋石油天然氣開采環(huán)境時，必須彎曲一定的彎曲性能。海洋管線在使用之前，通過焊接連接起來后在直徑一定的圓盤上卷取，運輸?shù)胶Ｉ喜僮鳜F(xiàn)場后，放卷、鋪管使用。夾層管在此過程中要要承受塑性變形和反向矯直的受力狀態(tài)。海洋用復合材料夾層管彎曲實驗就是為了模擬這一工況而設計的，也是相關標準上所需要的。目前國內(nèi)外對海洋油氣運輸管道的全尺寸彎曲實驗裝置主要有:三點彎曲實驗裝置、四點彎曲實驗裝置、用液壓回路控制的彎曲成型機上的定曲率彎曲實驗裝置和在彎管試驗機上的彎曲實驗裝置。因為需要對管道在兩種不同的定曲率半徑狀態(tài)下進行實驗，目前所存在的實驗裝置不能保證彎曲半徑的要求，并且不能很好的實現(xiàn)兩種曲率半徑高效的轉(zhuǎn)換，使得該類實驗常常需要消耗大量的人力物力，同時也降低的實驗效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種可滿足管道彎曲的兩種曲率半徑的實驗要求，簡化試驗步驟，提高實驗效率的海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置。

本發(fā)明的技術方案是：

一種海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置，包括底座、壓塊、液壓缸、管道夾具和夾具底座；其特征在于：底座上通過導向滑軌滑動安裝有壓塊；壓塊后端的底座上對稱安裝有液壓缸，液壓缸通過活塞桿與壓塊連接；壓塊前端兩側(cè)的底座對稱安裝有夾具底座，夾具底座上安裝有管道夾具。

所述的壓塊呈臺階狀，壓塊的臺階端面為扇形，壓塊的底部對稱安裝有滑軌限位件。

所述臺階端面曲率半徑不同。

所述的壓塊的下臺階端面設置有定位槽；上臺階端面頂端設置有定位凸沿。

所述的夾具底座由支撐殼體、安裝座、升降絲桿、手柄和傳動桿構(gòu)成，支撐殼體內(nèi)通過安裝座裝有升降絲桿，升降絲桿上設置有絲桿螺母，升降絲桿的一側(cè)設置有傳動桿，傳動桿的一端通過傘齒輪組件與絲桿螺母連接；傳動桿的另一端延伸至支撐殼體外端，延伸至支撐殼體外端的傳動桿端頭裝有手柄。

所述的升降絲桿的一端延伸至支撐殼體上方，延伸至支撐殼體上方的升降絲桿端頭安裝有托板。

所述的管道夾具由對稱設置的夾具體A和夾具體B構(gòu)成，夾具體A和夾具體B對應的端面上分別呈上下狀設置有弧形槽；夾具體A和夾具體B的底部分別通過連接座和銷軸與夾具底座活動連接；夾具體A和夾具體B的頂部分別設置有固定座，固定座之間通過螺栓固定連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

該海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置設計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，可滿足兩種不同彎曲曲率，實驗過程中，通過液壓缸推動扇形壓塊的移動，從而使扇形壓塊的彎曲面與固定夾層管貼合，從而使夾層管達到一定的彎曲曲率；并可以輕松實現(xiàn)兩種曲率半徑之間的轉(zhuǎn)換，大大提高了實驗效率，節(jié)省了大量的人力物力。特別適用于海洋管道的彎曲實驗使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的壓塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的管道夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、底座，2、壓塊，3、液壓缸，4、管道夾具，5、夾具底座，6、導向滑軌，7、滑軌限位件，8、定位槽，9、定位凸沿，10、支撐殼體，11、安裝座，12、升降絲桿，13、手柄，14、傳動桿，15、傘齒輪組件，16、絲桿螺母，17、托板，18、連接座，19、弧形槽，20、固定座，21、夾具體A，22、夾具體B，23、夾層管。

具體實施方式

該海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置包括底座1、壓塊2、液壓缸3、管道夾具4和夾具底座5；底座1上通過導向滑軌6滑動安裝有壓塊2。壓塊2呈兩層臺階狀，壓塊2的臺階端面為扇形，臺階端面的曲率半徑不同。壓塊2的下臺階端面設置有定位槽8；上臺階端面頂端設置有定位凸沿9；壓塊2的底部對稱安裝有滑軌限位件7。定位槽8和定位凸沿9的作用是在實驗過程中對實驗件起一個限位作用，以防止壓塊2與實驗件脫離。

壓塊2后端的底座1上對稱安裝有液壓缸3，液壓缸3通過活塞桿與壓塊2連接。壓塊2前端兩側(cè)的底座1上對稱安裝有夾具底座5。夾具底座5由支撐殼體10、安裝座11、升降絲桿12、手柄13和傳動桿14構(gòu)成，支撐殼體10內(nèi)通過安裝座11裝有升降絲桿12，升降絲桿12的一端延伸至支撐殼體10上方，延伸至支撐殼體10上方的升降絲桿12端頭安裝有彎弧形的托板17。

升降絲桿12上設置有絲桿螺母16，升降絲桿12的一側(cè)設置有傳動桿14，傳動桿14的一端通過傘齒輪組件15與絲桿螺母16連接；傳動桿14的另一端延伸至支撐殼體10外端，延伸至支撐殼體10外端的傳動桿14端頭裝有手柄13。

夾具底座5上活動安裝有管道夾具4。管道夾具4由對稱設置的夾具體A21和夾具體B22構(gòu)成，夾具體A21和夾具體B22對應的端面上分別呈上下狀設置有弧形槽19；夾具體A21和夾具體B22的底部分別通過連接座18和銷軸與夾具底座5活動連接；夾具體A21和夾具體B22的頂部分別設置有固定座20，固定座20之間通過螺栓固定連接。

該海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置的液壓缸3用于提供實驗過程中夾層管23彎曲成型所需要的推力，夾具底座5和管道夾具4用于夾層管23的固定，實驗過程中通過升降絲桿12的升降可使夾層管23上下移動到不同高度的弧形槽19內(nèi)，并配合不同壓塊2的臺階端面，完成不同曲率半徑的彎曲實驗目的。

該海洋用復合材料夾層管彎曲實驗裝置設計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，可滿足兩種不同彎曲曲率，并可以輕松實現(xiàn)兩種曲率半徑之間的轉(zhuǎn)換，大大提高了實驗效率，節(jié)省了大量的人力物力。特別適用于海洋管道的彎曲實驗使用。