[发明专利]柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置，其特征在于：包括纵向作动器（8），纵向作动器（8）输出端朝上且该端部经转换件一（81）固装有U型架（9）；所述U型架（9）朝上的两个支臂上均安装有滚动夹具（10），同时贯穿滚动夹具（10）安装有管件（1），位于滚动夹具（10）外部的管件（1）两端部均套装有接头（11），接头（11）端部均延伸有法兰端（12）；两个法兰端（12）均固装有转换件二（2），转换件二（2）转动连接有支座（3）；一端支座（3）的端部固装于支撑面一（21），另一端支座（3）的端部经方杆（5）安装有横向作动器（6），所述横向作动器（6）向管件（1）提供轴向的力；

所述滚动夹具（10）的结构为：包括上下间隔设置的上夹头（102）和下夹头（101），上夹头（102）两端和下夹头（101）两端分别共同安装有螺杆（103），位于两端螺杆（103）之间的上夹头（102）和下夹头（101）的相对面上均安装有滚轮（104），所述滚轮（104）均与管件（1）的外圆周面贴合；所述下夹头（101）与U型架（9）顶端固装；

所述上夹头（102）和下夹头（101）的相对面设置成相对的V型结构，该V型结构的两个倾斜面与管件（1）外圆周面的贴合处均转动安装有滚轮（104）；

所述U型架（9）的结构为：包括横梁，横梁两端均固装有纵梁；所述横梁由前后并列且等长的两根工字梁构成，纵梁为单根工字梁，所述横梁的端头与纵梁的腹板焊装。

2.如权利要求1所述的柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置，其特征在于：所述方杆（5）嵌装于限位座（7）内，方杆（5）的轴线与管件（1）的轴线位于同一直线上。

3.如权利要求2所述的柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置，其特征在于：所述限位座（7）的结构为：包括支撑座（71），支撑座（71）上安装有截面为U型结构的限位件（72）；所述方杆（5）配装于限位件（72）内，方杆（5）的截面尺寸与限位件（72）的内尺寸匹配，限位件（72）的长度短于方杆（5）的长度。

4.如权利要求1所述的柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置，其特征在于：所述横向作动器（6）安装于相同的支撑面一（21）上，所述纵向作动器（8）安装于支撑面二（20）上。

5.如权利要求4所述的柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置，其特征在于：所述支撑面一（21）为静态的三脚架或是剪力墙，所述支撑面二（20）为地面。

6.如权利要求1所述的柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置，其特征在于：所述转换件一（81）底端为法兰盘，该法兰盘与纵向作动器（8）的输出端螺接，转换件一（81）顶端为平板结构，该平板结构与U型架（9）底面焊装；

所述转换件二（2）一端为与法兰端（12）螺接的法兰盘，转换件二（2）另一端为双耳结构的U型件；所述支座（3）亦为双耳结构，所述转换件二（2）端部的U型件位于支座（3）双耳的内侧，U型件与支座（3）之间通过水平方向的销轴（4）转动连接。

7.一种权利要求1所述的柔性管道拉弯耦合无损加载试验装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：在管件（1）两端部接头（11）的法兰端（12）分别通过紧固件安装转换件二（2）；

第二步：管件（1）由外部吊装机构吊起并水平放置于两个滚动夹具（10）的下夹头（101）上，此时管件（1）两端部转换件二（2）的双耳结构分别与支座（3）的双耳结构对齐；

第三步：通过销轴（4）将转换件二（2）与支座（3）铰接；

第四步：调整纵向作动器（8），使得U型架（9）两端部的下夹头（101）内侧面的滚轮（104）均与管件（1）外圆周面接触；将上夹头（102）放置于管件（1）外圆周面的上部，将上夹头（102）与对应的下夹头（101）通过螺杆（103）连接，并拧紧螺杆（103），使得管件（1）同时贴紧于上夹头（102）和下夹头（101）内侧面的滚轮（104），即滚动夹具（10）将管件（1）夹紧；

第五步：横向作动器（6）工作，经方杆（5）、支座（3）、转换件二（2）、接头（11）后向管件（1）施加轴向的拉伸力；纵向作动器（8）工作，经转换件一（81）、U型架（9）、滚动夹具（10）后对称作用于管件（1）上；

第六步：因管件（1）两端头经转换件二（2）与支座（3）铰接连接，使得管件（1）相对于销轴（4）转动；因方杆（5）受限位座（7）限制从而限制了管件（1）的扭转变形；从而在横向作动器（6）和纵向作动器（8）的共同作用下，管件（1）发生自由弯曲，进而在管件（1）中部产生稳定的曲率。