环刚度内径测量装置和环刚度试验机的制作方法

1.本实用新型涉及环刚度试验装置技术领域，尤其涉及一种环刚度内径测量装置和环刚度试验机。


背景技术：

2.目前各种管材下线成品后，需要对其各项性能进行测试，包括环向拉伸强度、环刚度、压扁试验，以此来检测管材性能是否符合质量要求。若管材的环刚度不够，管材将产生过大的变形或者被压塌，因此对于承受外部压力的管材，环刚度是最重要的性能指标。根据国标gb/9647-2015，环刚度的测定是将规定的管材试样在两个平行板件间按规定的条件垂直压缩，使管材的径向变形达到3％。根据试验测定造成3％变形的力来计算环刚度。
3.在测试管材环刚度时需要对管材在竖直方向的直径进行实时监测，根据所测量的直径判断变形是否达到3％。目前测量直径的装置包括上横臂和下横臂，下横臂与试验机底板连接，用于与管材内侧面底部接触，上横臂与试验机的下压板连接，为了同时满足管材的外侧壁与下压板底部接触且管材的内侧壁与上横臂接触，在上横臂前端顶部设置有用于与管材内侧面顶部接触的弹簧，弹簧顶端与管材内侧壁顶部接触，同时使管材的外侧壁与下压板紧密接触。此外，在上横臂与下横臂之间还设置有拉线测距仪。
4.由于弹簧和拉线测距仪的存在，导致现有测量内径的装置占用纵向空间较大，无法对小口径的管材进行测量。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种环刚度内径测量装置和环刚度试验机，用以解决现有技术中内径测量装置占用纵向空间较大，无法对小口径管材进行测量的缺陷，降低管材测量口径的下限。
6.本实用新型提供一种环刚度内径测量装置和环刚度试验机，包括：安装件，所述安装件上设置有沿竖直方向延伸的导轨；上横臂和下横臂，所述上横臂和所述下横臂均与所述导轨滑动连接，且所述上横臂和所述下横臂可沿竖直方向相互靠近或相互远离，所述上横臂与所述安装件之间设置有用于拉动所述上横臂向上运动的弹性牵引装置；位移测量装置，设置在所述上横臂和所述下横臂沿水平方向的外侧。
7.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述上横臂与所述安装件或所述导轨之间、所述下横臂与所述安装件或所述导轨之间均设置有锁紧件。
8.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述锁紧件为锁紧螺栓，所述锁紧螺栓与所述上横臂或所述下横臂螺纹连接，所述锁紧螺栓的螺纹端可与所述安装件或所述导轨卡接连接。
9.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述安装件或所述导轨上设置有卡接孔，所述锁紧螺栓的螺纹端可伸入所述卡接孔内。
10.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述上横臂的测量端设置有上
测量杆，所述上测量杆沿所述上横臂的测量端的延伸方向延伸，所述上测量杆设置在所述上横臂的顶部；所述下横臂的测量端设置有下测量杆，所述下测量杆沿所述下横臂的测量端的延伸方向延伸，所述下测量杆设置在所述下横臂的顶部。
11.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述上测量杆和所述下测量杆均为圆杆。
12.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述弹性牵引装置包括卷轴、钢丝和卷簧，所述卷轴与所述安装件旋转连接，所述卷簧设置在所述安装件与所述卷轴之间，所述钢丝缠绕在所述卷轴上，所述卷簧可为所述卷轴提供回旋力，所述卷轴回旋可通过所述钢丝带动所述上横臂向上运动。
13.根据本实用新型提供的一种环刚度内径测量装置，所述位移测量装置包括位移测量组件和显示器。
14.本实用新型还提供一种环刚度试验机，包括底座、立柱、下压组件和以上任一项所述的环刚度内径测量装置，所述安装件与所述立柱固定连接，所述上横臂和所述下横臂伸入所述下压组件与所述底座之间，所述位移测量装置与所述下压组件通信连接。
15.根据本实用新型提供的一种环刚度试验机，所述上横臂和所述下横臂均包括u形部和直线部，所述安装件连接在所述立柱的前侧或后侧，所述u形部的第一端与所述安装件连接，第二端水平延伸到所述立柱靠近所述下压组件一侧，所述直线部一端与所述u形部的第二端连接，另一端沿左右方向延伸。
16.本实用新型提供的环刚度内径测量装置和环刚度试验机，上横臂与安装件上的导轨滑动连接，且与安装件之间设置有用于拉动上横臂向上运动的弹性牵引装置，当环刚度试验机的下压组件下压时，上横臂可同步下移，且由于有弹性牵引装置的存在，上横臂的顶端始终与管材内壁紧密贴合，因此，与现有的上横臂与下压板连接的方式相比，无需在上横臂顶端设置弹簧，即可同时满足管材内壁与上横臂接触且管材外壁与下压板接触。位移测量装置设置在上横臂和下横臂沿水平方向的外侧，无需占用上横臂和下横臂在纵向的空间。综上所述，相较于现有的内径测量装置，本实用新型提供的环刚度内径测量装置，节省了弹簧和位移测量装置占用的纵向空间，降低了上横臂与下横臂在纵向的最小距离，降低了该环刚度内径测量装置可测量管径的最小值。设置有该环刚度内径测量装置的环刚度试验机也同样降低了可检测的管径的最小值。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型提供的环刚度内径测量装置主视图；
19.图2是本实用新型提供的环刚度内径测量装置俯视图；
20.图3是本实用新型提供的弹性牵引装置剖视图；
21.图4是本实用新型提供的环刚度内径试验机主视图；
22.附图标记：
23.1：安装件；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2：上横臂；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
201：u形部；
24.202：直线部；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3：下横臂；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4：位移测量组件；
25.5：显示器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6：弹性牵引装置；
ꢀꢀꢀꢀ
601：卷轴；
26.602：钢丝；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
603：卷簧；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
7：管材；
27.8：导轨；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
9：锁紧螺栓；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10：卡接孔；
28.11：上测量杆；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12：下测量杆；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13：底座；
29.14：立柱；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15：下压板。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.下面结合图1至图4描述本实用新型的环刚度内径测量装置和环刚度试验机。
32.本实用新型提供了一种环刚度内径测量装置，主要应用于环刚度试验机上，包括安装件1、上横臂2、下横臂3和位移测量装置，安装件1上设置有导轨8，导轨8沿竖直方向延伸，上横臂2和下横臂3均与安装件1上的导轨8滑动连接，上横臂2和下横臂3可沿导轨8相互靠近或相互远离，在上横臂2与安装件1之间设置有用于拉动上横臂2向上运动的弹性牵引装置6，位移测量装置设置在上横臂2和下横臂3沿水平方向的外侧。
33.使用时，将上横臂2和下横臂3向相互靠近的方向拉动，使上横臂2和下横臂3之间的间距小于待检测管材7的内径，将待检测管材7放置到环刚度试验机的底座13上，并且使上横臂2和下横臂3位于管材7的内部，松开上横臂2和下横臂3，下横臂3在重力作用下沿导轨8滑落，当下横臂3与管材7内侧壁底部接触时停止，上横臂2在弹性牵引装置6的作用下向上运动，当上横臂2与管材7内壁顶部接触时停止移动。当环刚度试验机启动后，下压板15下压管材7时，上横臂2随管材7的变形向下运动，通过位移测量装置可实时监测管材7的内径变化。
34.现有的环刚度内径测量装置，为使上横臂2与下压板15同步运行，将上横臂2与下压板15连接为一体，但此种方式导致上横臂2与管材7内壁、管材7外壁与下压板15之间无法同时接触，因此需要在上横臂2的工作端顶部设置弹簧，通过弹簧与管材7内侧顶部接触，同时使管材7外壁顶部与下压板15接触。此外，现有的环刚度内径测量装置在上横臂2与下横臂3的工作端之间设置有拉线测距仪。由于上横臂2顶部设置有弹簧，上横臂2和下横臂3之间设置有拉线测距仪，导致该环刚度内径测量装置所占用的纵向空间变大，使其无法测量小口径的管材7。
35.而本实用新型提供的环刚度内径测量装置，由于设置了弹性牵引装置6，上横臂2可脱离下压板15的驱动，实现自动向上移动的效果，下压板15可带动上横臂2下移，弹性牵引装置6可带动上横臂2上移，无需将下压板15与上横臂2连接为一体，因此，无需设置弹簧即可实现上横臂2与管材7内壁、下压板15与管材7外壁同时接触的效果。而且本实用新型提供的环刚度内径测量装置取消了设置在上横臂2和下横臂3之间的拉线测距仪，将位移测量
装置设置在了上横臂2和下横臂3沿水平方向的外侧，不占用上横臂2与下横臂3之间的位置。因此，由于取消了弹簧，同时改变了位移测量装置的安装位置，节省了纵向空间，使上横臂2和下横臂3靠近时所占用的纵向空间变小，因此，可适应更小口径的管材7使用。
36.由于上横臂2和下横臂3都为移动状态，受到外力时均会发生移动，导致管材7的固定可靠度欠佳，在下压板15下压过程中，管材7可能会发生移动，导致下横臂3上下移动，从而影响测量精度。因此，在本实用新型的一个实施例中，在上横臂2与安装件1或者导轨8之间设置有锁紧件，同时，在下横臂3与安装件1或导轨8之间也设置有锁紧件，锁紧件可将上横臂2或下横臂3固定在安装件1或导轨8的任意位置，当上横臂2或下横臂3运动到预设位置时，可将锁紧件锁紧，使其位置固定。
37.当该环刚度内径测量装置不使用时，可将上横臂2与下横臂3向相互靠近的位置拉动，使两者贴合，此时，将锁紧件锁紧，使上横臂2与下横臂3占用空间最小化。当使用该环刚度内径测量装置时，可将锁紧件松开，使下横臂3在重力作用下沿导轨8下落，上横臂2在弹性牵引装置6的作用下上移。此外，为了在使用时使管材7固定的更加可靠，当下横臂3与管材7内壁接触时，可将与下横臂3连接的锁紧件锁紧，使下横臂3固定，对管材7起到固定作用。
38.可选的，在本实用新型的一个实施例中，上述的锁紧件可以为锁紧螺栓9，在上横臂2与安装件1或导轨8连接处、下横臂3与安装件1或导轨8连接处均设置有螺栓孔，锁紧螺栓9通过螺栓孔与上横臂2或下横臂3螺纹连接，锁紧螺栓9的螺纹端可与安装件1或导轨8卡接连接。当需要固定上横臂2或下横臂3位置时，可正向旋转锁紧螺栓9，使锁紧螺栓9向靠近安装件1或导轨8的方向移动，锁紧螺栓9的螺纹端抵紧或卡接在安装件1或导轨8上，当需要释放上横臂2或下横臂3时，可反向旋转锁紧螺栓9，使锁紧螺栓9的螺纹端与安装件1或导轨8脱离。
39.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，可以在安装件1或者导轨8上设置卡接孔10，当锁紧螺栓9的螺纹端向靠近安装件1或导轨8的方向运动时，可卡入卡接孔10内，完成对上横臂2或下横臂3的固定。
40.在本实用新型的一个实施例中，在上横臂2的测量端设置有上测量杆11，上测量杆11沿上横臂2的测量端的延伸方向延伸，上测量杆11设置在上横臂2的顶部。在下横臂3的测量端设置有下测量杆12，下测量杆12沿下横臂3的测量端的延伸方向延伸，下测量杆12设置在下横臂3的底部。上横臂2和下横臂3的测量端均沿水平方向延伸，上横臂2和下横臂3的测量端的延伸方向平行，且上横臂2和下横臂3的测量端的延伸方向位于同一竖直面内，因此，上测量杆11和下测量杆12也在水平方向平行设置，且位于同一竖直面内。
41.较佳的，在本实用新型的一个实施例中，上述的上测量杆11和下测量杆12可以为圆杆。使用时，上测量杆11顶部的母线与管材7内壁接触，下测量杆12底部的母线与管材7内壁接触，线接触可提高测量精度。
42.在本实用新型的一个实施例中，上述的弹性牵引装置6可以设置在安装件2位于上横臂2的上方位置。弹性牵引装置6可以包括卷轴601、钢丝602和卷簧603，卷轴601可以与安装件1旋转连接，卷簧603设置在卷轴601与安装件1之间，钢丝602一端与卷轴601固定连接，另一端可以与上横臂2连接，其余部分可缠绕在卷轴601外侧。
43.由于该弹性牵引装置6设置在上横臂2的上方，当上横臂2由靠近弹性牵引装置6的
位置向下方移动时，钢丝602向下拉出，带动卷轴601旋转，此时，卷簧603蓄力，当松开上横臂2时，卷簧603恢复形变释放弹力，带动卷轴601反向旋转，将钢丝602收回，同时，钢丝602带动上横臂2向上移动。
44.在本实用新型的一个实施例中，上述的位移测量装置可以包括位移测量组件4和显示器5，位移测量组件4可以为激光测距仪，当然也仍可以为拉线测距仪，将拉线测距仪设置在上横臂2和下横臂3沿水平方向的侧面，仍然不会占用上横臂2和下横臂3之间的空间。显示器5与位移测量组件4通信连接，显示器5可实时显示测量出的管材7的内径值。
45.另一方面，本实用新型还提供一种环刚度试验机，包括底座13、立柱14、下压组件和以上所述的环刚度内径测量装置，立柱14可以包括两个，分别设置在底座13顶面的左右两侧，下压组件包括下压板15，与两个立柱14相互靠近的两侧面滑动连接，滑动方向沿竖直方向。上横臂2和下横臂3的测量端伸入到下压板15和底座13之间，且上横臂2和下横臂3可以沿左右方向水平延伸。当对管材7进行检测时，管材7轴线沿左右方向延伸，上横臂2与下横臂3插入管材7内时，上横臂2与下横臂3的延伸方向与管材7的轴线平行。
46.本实用新型提供的环刚度试验机，使用了上述的环刚度内径测量装置，也可取得上述的环刚度内径测量装置可实现的有益效果。
47.若环刚度内径测量装置安装在左侧立柱14的右侧，或安装在右侧立柱14的左侧时，安装件1可能会对下压板15的移动形成阻碍，因此，在本实用新型的一个实施例中，安装件1可以安装在左侧立柱14或右侧立柱14的前侧或后侧。
48.为使上横臂2和下横臂3的测量端可沿左右方向水平设置在两个立柱14之间，上横臂2和下横臂3可包括两部分，包括u形部201和直线部202，u形部201的第一端与安装件1上的导轨8滑动连接，u形部201的第二端沿水平方向延伸到立柱14靠近下压组件一侧，直线部202一端与u形部201的第二端连接，另一端沿水平方向向左或向右延伸。如此设置，便解决了安装件1阻挡下压板15移动的问题。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。