[发明专利]一种柔性管缆弯曲试验机

说明书

本发明公开了一种柔性管缆弯曲试验机。本发明的柔性管缆弯曲试验机采用模块化设计，结构上有效集成了传统管缆弯曲装置和压力筒，通过模块的选择和组合可以满足测试的不同需求，既可以满足弯曲、外压、内压单个荷载下力学性能测试要求，又可以实现三者间组合载荷下管缆力学性能测试功能，整体结构合理紧凑、安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种柔性管缆试验机，尤其涉及一种柔性管缆弯曲试验机。

背景技术

柔性管缆通常指柔性复合管和柔性复合电缆等，广泛适用于陆地与海洋的油气资源、化学产品输送以及高压电力传输等；特别是海洋柔性管缆，作为海洋资源开发的关键设备之一，在工程应用时，需抵抗风、浪、流等环境荷载，承受各种弯曲、外压或内压组合荷载的共同作用，因此对其产品性能要求更高；另外柔性管缆通常为复合结构，其结构力学性能复杂，开展柔性管缆在弯曲、外压与内压荷载组合作用下原型试验是柔性管缆产品出厂及分析研究中必不可少的部分。关于柔性管缆的试验设备，现有柔性管缆试验设备仅可满足单一载荷作用下性能测试，尚未有适用于弯曲、内压与外压组合荷载作用下力学性能测试的试验机。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种能够测试柔性管缆在弯曲、内压与外压组合荷载作用下力学性能的柔性管缆弯曲试验机。

本发明采用如下技术方案：

一种柔性管缆弯曲试验机，其包括：

弯曲装置，实现柔性管缆的弯曲试验；

配套压力筒，实现柔性管缆外压试验；

导轨，用于承接连通弯曲装置和配套压力筒；

液压系统，用于提供加载动力；

加载模块，负责提供施加于柔性管缆上的弯曲及内外压载荷；

数据采集模块，负责采集试验过程中柔性管缆的变形数据；

控制模块，负责控制加载过程以及记录所施加于试件上荷载数据；

以及视频监控模块，负责监控弯曲、内压和外压试验过程并观测管缆外观变形的情况；

弯曲装置、配套压力筒与导轨共轴布置，导轨关联弯曲装置与配套压力筒，弯曲装置置于导轨上，可沿导轨自由移动，并可被纳入配套压力筒，与加载模块、液压系统、控制模块、数据采集模块以及视频监控模块协调工作完成测试任务。

作为优选，所述弯曲装置包括机架、夹持机构、加载机构、底部的轨道轮及锁定机构，轨道轮位于机架底部并坐落在导轨上，机架两端设有锁定机构，用于固定弯曲装置，夹持机构位于机架上两端，用于夹持住待测柔性管缆两端，加载机构由液压系统驱动实现柔性管缆弯曲变形。

作为优选，所述配套压力筒为卧式快开门式压力容器，配有快开门，由鞍座支撑固定，筒身开设多处接口。

作为优选，所述配套压力筒内配置有测试用线缆和摄像头。

作为优选，所述导轨分为两部分，配套压力筒筒内导轨与外部导轨，筒内外导轨可实现无缝对接，便于压力筒快开门的启闭和弯曲装置的筒内外挪动；内外导轨均设有限位机构和锁定机构，分别与弯曲装置限位机构及锁定机构相对应，用以定位并固定弯曲装置，结构为轨道钢。

作为优选，所述外部导轨，分上下两层，可相对滑动；上层轨道安装于可在底层轨道上自由滑动的滑车上。

作为优选，所述加载模块负责提供施加于柔性管缆上的弯曲及内外压载荷，弯曲加载通过液压系统驱动执行机构加载；内外压载荷以气动泵作压力源。

作为优选，所述数据采集模块包括应变片采集装置和数据搜集记录装置。