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原文传递一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测系统及检测方法

专利名称：	一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测系统及检测方法
摘要：	本发明属于材料测定技术领域，公开了一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测系统及检测方法，滑台分总成、头端密封分总成、尾端密封分总成、加压分总成、水循环分总成、底座。本发明所有运行过程均为自动化控制，每一步均由设备自动完成，不需要人工安装及控制，使装配、检测及拆卸时间由90分钟缩减至10分钟，节省89％的运行时间，并实现了连续性批量检测，使原有的3人操作减少到1人，节约人工成本67％；在省去了各种规格仿形接头的同时，还避免了钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林启星铝业有限公司
发明人：	王立臣;李宝;王秀琴;张玉芬;孟宪春;耿世成;陈成;郭明阳;袁媛
专利状态：	有效
申请日期：	2018-06-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201810741694.2
公开号：	CN110631920A
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	136200 吉林省辽源市经济开发区南二环路728号
主权项：	1.一种铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，所述铝合金钻杆抗内压检测系统包括：滑台分总成、头端密封分总成、尾端密封分总成、加压分总成、水循环分总成、底座；滑台分总成通过伺服电机提供夹紧动力；通过底部的伺服电机沿X轴方向移动，使集成的管体沿X轴方向移动；头端密封分总成用于锁紧液压缸并进行密封，同时提供锁紧力；尾端密封分总成，用于锁紧液压缸并进行密封；加压分总成用于产生高压水，并持续向管体内注入高压水，用于提高管体内的水压，达到模拟管体工作状态受压环境；水循环分总成用于在检测过程中向管体内注水、抽水、泄压，使水介质可以循环利用；底座通过螺栓与基础预埋件固定，用于其他分总成、部件的安装，并承受产品及设备的重量。 2.如权利要求1所述的铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，滑台分总成包括：滑台、夹紧杆、伺服电机、传动轴；滑台上部立板上开有圆孔，轴套安装在圆孔内，并通过螺栓与滑台固定，夹紧杆套在轴套内，轴套对夹紧杆起到导向作用，限制夹紧杆只沿Y轴方向移动；传动轴通过轴承座安装在滑台上，轴承座用螺栓与滑台固定，短传动轴两端安装有齿轮，一端齿轮与夹紧杆上的齿条啮合，另一端齿轮与长传动轴上的螺纹啮合；长传动轴上一端加工有左旋螺纹，并安装有齿轮，另一端加工有右旋螺纹；伺服电机与长传动轴通过齿轮传动，长传动轴同时驱动两个短传动轴，使夹紧杆同时相向移动，使管体与密封座同心；伺服电机为两台，分别用螺栓固定在滑台的上部及底部，滑台下部与底座通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座固定，直线导轨的滑块通过螺栓与滑台下部连接；夹紧杆上安装有齿条，齿条用螺栓固定，用于夹紧管体，还用于在夹紧过程中自动调整管体的高度，使管体的中心轴线与密封座、密封盖的中心轴线重合；滑台的上部伺服电机通过传动轴为夹紧杆提供动力；滑台用于安装夹紧杆、传动轴、伺服电机部件，并用于放置管体；滑台通过底部的伺服电机沿X轴方向移动，并使管体沿X轴方向移动。 3.如权利要求1所述的铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，头端密封分总成包括：第一支架、密封座、水槽、锁紧液压缸、气缸及挡块；密封座底部与底座焊接固定，水槽焊接在密封座上，锁紧液压缸的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封座用螺栓连接，锁紧液压缸的缸体用螺栓固定在第一支架上；第一支架在密封座的平面导轨上沿X轴方向移动，汽缸缸体用螺栓固定在支架上，气缸的柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第一支架的仿形滑槽内；第一支架上的气缸驱动挡块，用于使挡块在径向夹紧管体，以调整钢接头与密封座的中心轴线重合，挡块在纵向卡紧钢接头与管体形的台阶，使第一支架通过挡块对钢接头施加压力；密封座上安装有密封圈，与钢接头、管体一起形成密闭腔体；锁紧液压缸通过第一支架用于为钢接头提供锁紧力，使钢接头保持压紧状态，水槽用于承接从管体内排出的水。 4.如权利要求1所述的铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，尾端密封分总成包括：第二支架、密封盖、锁紧液压缸、气缸、挡块、伺服电机及阀体组合；锁紧液压缸的柱塞杆上通过内螺纹安装有连接件，连接件与密封盖用螺栓连接，锁紧液压缸的缸体用螺栓固定在第二支架上；汽缸缸体用螺栓固定在第二支架上，柱塞杆通过螺纹与挡块链接，挡块安装在第二支架的仿形滑槽内；第二支架下部与底座通过直线导轨连接，直线导轨的轨道通过螺栓与底座固定，直线导轨的滑块通过螺栓与第二支架下部连接，伺服电机用螺栓固定在第二支架上；阀体组合包括高压管、压力显示传感器、第二一通电磁阀及液位显示传感器；高压管一端与密封盖通过螺栓连接，另一端依次与压力显示传感器、第二一通电磁阀的阀块及液位显示传感器通过内螺纹、螺母连接；密封盖上安装有密封圈，与钢接头、管体一起形成密闭腔体；伺服电机用于使尾端密封分总成沿X轴方向移动；压力显示传感器用于在检测过程中实时测量、显示管体内部压力，第二一通电磁阀用于控制管体与液位显示传感器的联通与断开；液位显示传感器用于显示管体内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第二一通电磁阀。 5.如权利要求1所述的铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，加压分总成包括：加压液压缸、增压缸、液位显示传感器、高压管、第三一通电磁阀及基座；基座通过螺栓与基础预埋件固定，加压液压缸、增压缸通过螺栓与基座连接；加压液压缸、增压缸的柱塞杆上分别通过内螺纹安装有连接件，两个连接件通过螺栓连接；增压缸与三通电磁阀的阀块通过高压管连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；增压缸上部通过高压管与第三一通电磁阀的阀块连接，高压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定，阀块另一侧与液位显示传感器通过低压管连接，低压管两端用内螺纹及螺母固定；基座用于安装加压液压缸及增压缸，并承受加压液压缸施加在增压缸上的反作用力；加压液压缸为增压缸提供压力，使增压缸内的水产生高压；增压缸用于产生高压水，并将高压水通过三通电磁阀注入到管体内；第三一通电磁阀用于控制液位显示传感器与增压缸的联通及断开；液位显示传感器用于显示增压缸内部蓄水高度，并在水位达到预定高度的瞬间关闭第三一通电磁阀。 6.如权利要求1所述的铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，水循环分总成包括：水箱、液位显示传感器、双向循环泵、伺服电机、低压管、溢流阀、第一一通电磁阀及三通电磁阀；液位显示传感器通过螺母与水箱连接；水箱与双向循环泵通过低压管连接，低压管两端用螺栓固定，伺服电机与双向循环泵通过螺栓连接，水箱与溢流阀通过低压管连接，低压管两端用螺栓、螺母及内螺纹固定；双向循环泵、溢流阀、第一一通电磁阀、三通电磁阀通过四通低压管连接，四通低压管用螺栓、螺母及内螺纹固定；三通电磁阀通过高压管与密封座连接，高压管一端与密封座通过螺栓连接，另一端与三通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接；第一一通电磁阀通过低压管与水槽连接，低压管一端与水槽通过螺栓连接，另一端与第一一通电磁阀的阀块通过内螺纹、螺母连接；液位显示传感器用于显示水箱内的水位，并在水位过低、过高时发出报警，由伺服电机带动的双向循环泵进行正反转，用于向管体、增压缸内注水及抽水；溢流阀用于释放管体内的高压水，并在三通电磁阀全部关闭的情况下，使双向循环泵产生的低压水从溢流阀注入水箱；三通电磁阀用于控制头端密封分总成、水循环分总成、加压分总成之间的联通及断开，第一一通电磁阀用于控制水槽、水循环分总成之间的联通及断开。 7.如权利要求1所述的铝合金钻杆抗内压检测系统，其特征在于，底座包括通过螺栓固定的结构件、直线导轨。 8.一种利用权利要求1所述铝合金钻杆抗内压检测系统的铝合金钻杆抗内压检测方法，其特征在于，所述铝合金钻杆抗内压检测方法包括：设备的所有运行过程均通过PLC来控制，检测过程的每一步均由设备自行完成，设备各部件动作由传感器实时监测，在进行管体抗内压检测前，将管体的实际长度在人机交互界面中输入系统，系统将自动调整滑台分总成之间的距离，然后将管体放在滑台上，后续的夹紧、密封、加压、保压的过程均由设备根据已编程的程序依次进行；首先用夹紧杆将管体夹紧，将管体、滑台分总成、尾端密封分总成向头端密封分总成移动，直至管体两端的钢接头穿过支架并与密封座及密封盖的密封圈接触；启动头、尾密封分总成的气缸，用挡块夹紧管体，松开夹紧杆，启动锁紧液压缸，用支架带动挡块对钢接头施加压力，使钢接头压在密封圈上，管体、钢接头、密封座及密封盖形成一个腔体；使用双向循环泵向管体内注水，在注水的同时排出管体内的空气，当水位达到预定高度时，关闭尾端密封分总成顶部电磁阀，同时向增压缸内注水，通过加压液压缸将增压缸内的水注入到管体内，升高管体内的水压；管体内的水压达到预定压力后停止注水，进行保压；保压完成后，打开头端密封分总成、水循环分总成的电磁阀，利用高压水本身的压力，将水通过溢流阀导回水箱里，然后用增压缸将带有低压的水抽出，当压力显示传感器的压力为零时，启动双向循环泵，将管体及增压缸内的水抽回到水箱里，然后解除头端密封分总成的锁紧状态，将钢接头与密封座分离，将水槽内的水抽到水箱里，再用夹紧杆夹紧管体，将挡块与管体脱离，再将两端钢接头从头、尾密封分总成的支架内移出，松开夹紧杆，将管体从滑台上移出。
所属类别：	发明专利