一种不锈钢管抗压检测装置的制作方法

1.本发明属于不锈钢管性能检测技术领域，具体涉及一种不锈钢管抗压检测装置。


背景技术：

2.不锈钢管是一种中空的长条圆形管材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。通过不锈钢管对水进行输送时，由于某种外界原因导致水的流速突然发生变化，从而引起水击的现象称为水锤。水锤产生时管内的水会首先对不锈钢管内壁进行冲击，随后管内会出现真空区，外部的大气压力会对不锈钢管外壁施加压力，如果管道的抗压能力较差，水的冲击力和外部的大气压力就会造成不锈钢管变形，从而导致渗漏现象的出现。为了避免不锈钢管使用过程中出现因水锤导致的变形，在不锈钢管出厂前需要对其进行抗压强度检测，以保证出厂的不锈钢管成品在规定的压力范围内不会出现变形。
3.水锤现象实际出现时，管道上相应位置的整个环形内壁或外壁都会受到压力作用，但是采用现有的检测装置对不锈钢管进行抗压检测时，只能针对不锈钢管上的单点进行施压，无法准确模拟实际的工作场景，检测的准确度较差；且目前检测过程中大多是通过检测人员肉眼观察管道表面来判断管道是否变形，但是由于管道为圆形，其表面出现微小形变时并不会产生褶皱或棱边等明显形变，从而不易被检测人员观察到，同样降低了检测结果的准确性；还有一种常用方法是在管道表面设置压力传感器，当管道产生形变时管道对传感器产生压力，传感器发出信号，但是这种方式需要围绕管道设置多个传感器，耗费的成本较高。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种不锈钢管抗压检测装置，包括底板，底板上安装有两个夹持机构，底板上对应两个夹持机构的位置分别安装有第一检测机构和第二检测机构；所述第一检测机构包括滑动安装在底板上的第一检测滑块，第一检测滑块上安装有固定环，固定环一侧端面上转动安装有转动环，转动环一侧端面上沿其径向滑动安装有两个半圆环，每个半圆环上均螺纹安装有第一螺杆，第一螺杆内端固定安装有第一调节杆，第一调节杆端部转动安装有第一检测球；第一检测机构还包括用于对不锈钢管内壁施加压力的第一施压组件。
5.所述第二检测机构包括滑动安装在底板上的第二检测滑块，第二检测滑块上安装有固定板，固定板上安装有检测电机，检测电机的输出轴上固定安装有转动座，转动座上对称滑动安装有两个滑动座，滑动座与转动座之间通过定位弹簧连接；每个滑动座上均螺纹安装有第二螺杆，第二螺杆端部固定安装有第二调节杆，第二调节杆端部转动安装有第二检测球，第二检测机构还包括用于对不锈钢管外壁施加压力的第二施压组件。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持机构包括固定安装在底板上的固定座，固定座上转动安装有带有拨杆的圆形座，圆形座表面沿其周向均匀安装有若干个圆柱
形的夹持块，夹持块为电动控制且沿圆形座径向滑动，夹持块上固定套设有与其轴线重合的限位环。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述转动环上固定安装有从动齿圈，固定环上通过电机座固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴上固定安装有与从动齿圈啮合的驱动齿轮；其中一个半圆环的端面上靠近其端部的位置固定安装有第一磁铁块，另一个半圆环的端面上固定安装有与第一磁铁块位置对应且磁性相反的第二磁铁块。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述半圆环端部均固定安装有第一接线柱，同一个半圆环内的两个第一接线柱之间通过第一导线连接，其中一个半圆环上固定安装有带电源的第一检测灯，第一导线与第一检测灯连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一施压组件包括两个固定安装在底板上的第一气缸，两个第一气缸的伸缩段端部共同固定安装有移动座，移动座上固定安装有水平的圆筒；圆筒的圆周面上沿周向均匀安装有若干个沿其径向滑动配合的第一施压块，第一施压块的外端面上转动安装有第一施压滚珠，第一施压块的内端面为倾斜面；圆筒的端面上沿其轴向滑动安装有施压柱，施压柱的内端面与各个第一施压块的内端面相贴合，施压柱的外端面固定安装有承压板；底板上固定安装有两个第二气缸，两个第二气缸的端部共同固定安装有施压座，施压座上固定安装有液压缸，液压缸的伸缩段端部固定安装有与承压板配合的施压板。
10.作为本发明的一种优选技术方案，第一施压块上固定安装有与圆筒内壁配合的第一挡块。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动座上固定安装有两个第二接线柱，同一个滑动座上的两个第二接线柱之间通过第二导线连接，滑动座上固定安装有带电源的第二检测灯，第二导线与第二检测灯连接；每个第二接线柱端部均通过扭转弹簧转动安装有导电杆，对应的两个导电杆端部相贴合；转动座上对应每个滑动座的位置均固定安装有绝缘杆，绝缘杆与对应的两个导电杆相贴合。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二施压组件包括两个滑动安装在底板上的施压滑块，两个施压滑块上均安装有支架，两个支架之间共同固定安装有环形座，环形座上沿其周向均匀安装有若干个第二施压块，第二施压块沿环形座径向滑动贯穿环形座；第二施压块内端面上转动安装有第二施压滚珠，第二施压块外端面为倾斜面；环形座的圆周面上转动安装有施压环，施压环的内圆周面上对应每个第二施压块的位置均固定安装有与第二施压块外端面相贴合的弧形块；施压环的外圆周面上固定安装有施压齿圈，环形座上通过电机座固定安装有施压电机，施压电机的输出轴上固定安装有与施压齿圈啮合的施压齿轮。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二施压块上固定安装有两个分别位于环形座内外侧的第二挡块。
14.本发明至少具有如下有益效果：(1)、通过本发明对不锈钢管进行抗压检测时，第一施压组件能够对管道内壁上若干个呈环形布置的点同时施加压力，在此状态下通过夹持机构带动管道转动一定角度，从而使得管道内壁上整个环形区域均能受到来自第一施压组件的压力作用，准确模拟了水锤现象开始时水对管道内壁施加压力的场景；本发明通过第二施压组件对管道外壁上若干个呈环形布置的点同时施加压力，在此状态下通过夹持机构
带动管道转动一定角度，从而使得管道外壁上整个环形区域均能受到来自第二施压组件的压力作用，准确模拟了水锤现象结束前外部大气对管道外壁施加压力的场景，从而提高了检测的准确度；且本发明能够模拟不同内径和外径的管道在实际遇到水锤现象时的场景，适用性较强。
15.(2)、通过本发明对不锈钢管进行抗压检测时，第一检测球始终贴合在管道外壁上沿环形路径滚动，一旦管道在第一施压组件的作用下出现变形，其受压部分一定会向外凸起，当第一检测球滚动至凸起的位置时，两个半圆环会分离，第一检测灯会同步熄灭，检测人员只需观察第一检测灯即可准确判断出管道是否出现形变；检测过程中，第二检测球始终贴合在管道内壁上沿环形路径滚动，一旦管道在第二施压组件的作用下出现变形，其受压部分一定会向内凹陷，当第二检测球滚动至凹陷位置时，绝缘杆会将两个导电杆顶起，第二检测灯会同步熄灭，检测人员只需观察第二检测灯即可准确判断出管道是否出现形变，提高了检测结果的准确性；且本发明对不同内径和外径的管道均能进行准确检测，适用性较强。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1为本发明实施例中不锈钢管抗压检测装置的第一立体结构示意图。
18.图2为图1中a处的放大示意图。
19.图3为本发明实施例中不锈钢管抗压检测装置的第二立体结构示意图。
20.图4为本发明实施例中不锈钢管抗压检测装置的正视图。
21.图5为图4中b处的放大示意图。
22.图6为图4中c处的放大示意图。
23.图7为本发明实施例中两个半圆环的内部结构示意图。
24.图8为本发明实施例中圆筒和第一施压块的结构示意图。
25.图9为本发明实施例中滑动座和转动座的结构示意图。
26.图中：1、底板；2、夹持机构；201、固定座；202、圆形座；203、夹持块；204、限位环；3、第一检测机构；301、第一检测滑块；302、固定环；303、转动环；304、半圆环；305、第一螺杆；306、第一调节杆；307、第一检测球；308、从动齿圈；309、驱动电机；310、驱动齿轮；311、第一磁铁块；312、第二磁铁块；313、第一接线柱；314、第一导线；315、第一检测灯；316、第一气缸；317、移动座；318、圆筒；319、第一施压块；320、第一施压滚珠；321、施压柱；322、承压板；323、第二气缸；324、施压座；325、液压缸；326、施压板；327、第一挡块；4、第二检测机构；401、第二检测滑块；402、固定板；403、转动座；404、滑动座；405、定位弹簧；406、第二螺杆；407、第二调节杆；408、第二检测球；409、第二接线柱；410、第二导线；411、第二检测灯；412、导电杆；413、绝缘杆；414、施压滑块；415、环形座；416、第二施压块；417、第二施压滚珠；418、施压环；419、弧形块；420、施压齿圈；421、施压电机；422、施压齿轮；423、第二挡块；424、检测电机。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定
和覆盖的多种不同方式实施。
28.如图1所示，本实施例提供了一种不锈钢管抗压检测装置，包括底板1，底板1上安装有两个夹持机构2，夹持机构2包括固定安装在底板1上的固定座201，固定座201上转动安装有带有拨杆的圆形座202，圆形座202表面沿其周向均匀安装有若干个圆柱形的夹持块203，夹持块203通过现有的电动滑块驱动且沿圆形座202径向滑动，夹持块203上固定套设有与其轴线重合的限位环204；底板1上对应两个夹持机构2的位置分别安装有第一检测机构3和第二检测机构4；第一检测机构3用于对管道内壁抗压性能进行检测，第二检测机构4用于对管道外壁抗压性能进行检测。
29.检测开始前，先人工手持管道将管道移动至与夹持块203对应的位置，使得夹持块203位于管道内侧并将管道端部抵压在限位环204上，然后控制各个夹持块203同步向外移动，直至各个夹持块203均与管道内壁相贴合，从而通过夹持块203对管道起到内撑夹紧的作用；检测过程中，通过人工转动圆形座202可带动夹持块203、限位环204和管道同步转动一定角度；需要说明的是，夹持块203表面设置有橡胶材质的防滑层，以提高夹持块203与管道之间的摩擦力，保证夹持块203能够带动管道转动。
30.如图1、图3、图4、图6和图7所示，第一检测机构3包括滑动安装在底板1上的第一检测滑块301，第一检测滑块301上安装有固定环302，固定环302一侧端面上转动安装有转动环303，转动环303一侧端面上沿其径向滑动安装有两个半圆环304，每个半圆环304上均螺纹安装有第一螺杆305，第一螺杆305内端固定安装有第一调节杆306，第一调节杆306端部转动安装有第一检测球307；转动环303上固定安装有从动齿圈308，固定环302上通过电机座固定安装有驱动电机309，驱动电机309的输出轴上固定安装有与从动齿圈308啮合的驱动齿轮310；其中一个半圆环304的端面上靠近其端部的位置固定安装有第一磁铁块311，另一个半圆环304的端面上固定安装有与第一磁铁块311位置对应且磁性相反的第二磁铁块312；半圆环304端部均固定安装有第一接线柱313，同一个半圆环304内的两个第一接线柱313之间通过第一导线314连接，其中一个半圆环304上固定安装有带电源的第一检测灯315，第一导线314与第一检测灯315连接；需要说明的是，电源与第一检测灯315串联，只有当第一检测灯315、两个第一导线314和四个第一接线柱313形成一个完整的通路，即对应的两个第一接线柱313对接在一起时第一检测灯315才会亮。
31.通过夹持机构2将管道夹持稳固后，通过第一检测滑块301带动固定环302水平移动，直至固定环302移动至与管道对应的位置并套设于管道外部，在此状态下，通过人工将两个半圆环304贴合在一起，第一磁铁块311和第二磁铁块312的相互吸力使得两个半圆环304稳固贴合，两个半圆环304上对应的第一接线柱313贴合在一起，第一检测灯315、两个第一导线314和四个第一接线柱313形成一个完整的通路，第一检测灯315保持常亮；当两个半圆环304相互贴合时，半圆环304仅存在向外移动的空间，而没有向内移动的空间；在此状态下，通过人工转动第一螺杆305，带动第一调节杆306和第一检测球307朝向管道外壁移动，直至第一检测球307与管道外壁相贴合；然后通过驱动电机309带动驱动齿轮310持续转动，驱动齿轮310带动从动齿圈308和转动环303持续转动，转动环303转动带动半圆环304、第一螺杆305、第一调节杆306和第一检测球307持续转动，第一检测球307贴合在管道外壁上沿环形路径滚动，第一检测灯315保持常亮状态；当检测开始后，管道内壁受到压力作用，一旦管道出现形变，则管道上必然会出现向外的凸起，当第一检测球307滚动至凸起位置时被凸
起顶起，第一检测球307、第一调节杆306、第一螺杆305、半圆环304和第一磁铁块311整体克服第一磁铁块311和第二磁铁块312之间的吸力，半圆环304出现位移，两个半圆环304上对应的第一接线柱313分离，第一导线314、第一接线柱313和第一检测灯315形成的完整通路断开，第一检测灯315同步熄灭，检测人员通过观察第一检测灯315即可判断管道是否出现形变。
32.如图3和图8所示，第一检测机构3还包括用于对不锈钢管内壁施加压力的第一施压组件，第一施压组件包括两个固定安装在底板1上的第一气缸316，两个第一气缸316的伸缩段端部共同固定安装有移动座317，移动座317上固定安装有水平的圆筒318；圆筒318的圆周面上沿周向均匀安装有若干个沿其径向滑动配合的第一施压块319，第一施压块319上固定安装有与圆筒318内壁相互配合的第一挡块327，第一施压块319的外端面上转动安装有第一施压滚珠320，第一施压块319的内端面为倾斜面；圆筒318的端面上沿其轴向滑动安装有施压柱321，施压柱321的内端面与各个第一施压块319的内端面相贴合，施压柱321的外端面固定安装有承压板322；底板1上固定安装有两个第二气缸323，两个第二气缸323的端部共同固定安装有施压座324，施压座324上固定安装有液压缸325，液压缸325的伸缩段端部固定安装有与承压板322配合的施压板326。
33.通过夹持机构2将管道夹持稳固后，通过第一气缸316调节移动座317、圆筒318和第一施压块319的位置，并带动第一施压块319到达与第一检测球307对应的既定位置；通过人工推动施压柱321，施压柱321推动各个第一施压块319同步向外移动，直至第一施压块319的外端面上的第一施压滚珠320与管道内壁相贴合；然后通过第二气缸323调节施压座324、液压缸325和施压板326的位置，直至施压板326与承压板322相贴合；在此状态下，通过液压缸325向施压板326施加推力，施压板326通过承压板322向施压柱321施加推力，施压柱321向第一施压块319施加推力，第一施压块319通过第一施压滚珠320向管道内壁施加压力；在此状态下，通过夹持机构2带动管道转动一定角度，使得第一施压滚珠320对管道内壁上环形区域的各处均能施加压力；通过控制液压缸325的推力，即可控制第一施压滚珠320向管道内壁施加的压力，当第一施压滚珠320向管道内壁施加的压力到达检测标准时不再继续增加压力，此时通过对管道外壁进行形变检测即可判断管道是否合格。
34.如图1、图2和图9所示，第二检测机构4包括滑动安装在底板1上的第二检测滑块401，第二检测滑块401上安装有固定板402，固定板402上安装有检测电机424，检测电机424的输出轴上固定安装有转动座403，转动座403上对称滑动安装有两个滑动座404，滑动座404与转动座403之间通过定位弹簧405连接；每个滑动座404上均螺纹安装有第二螺杆406，第二螺杆406端部固定安装有第二调节杆407，第二调节杆407端部转动安装有第二检测球408，滑动座404上固定安装有两个第二接线柱409，同一个滑动座404上的两个第二接线柱409之间通过第二导线410连接，滑动座404上固定安装有带电源的第二检测灯411，第二导线410与第二检测灯411连接；每个第二接线柱409端部均通过扭转弹簧转动安装有导电杆412，对应的两个导电杆412端部相贴合；转动座403上对应每个滑动座404的位置均固定安装有绝缘杆413，绝缘杆413与对应的两个导电杆412相贴合；需要说明的是，电源与第二检测灯411串联，只有当第二导线410、第二检测灯411、两个导电杆412以及两个第二接线柱409组成完整的通路时，第二检测灯411才会亮。
35.通过夹持机构2将管道夹持稳固后，通过第二检测滑块401带动固定板402、检测电
机424、转动座403和滑动座404同步移动，直至转动座403和滑动座404进入管道内部并到达既定位置，通过人工转动第二螺杆406带动第二调节杆407和第二检测球408向管道内壁移动，直至第二检测球408与管道内壁相贴合；通过检测电机424带动转动座403和滑动座404缓慢转动时，由于定位弹簧405对滑动座404起到支撑作用且滑动座404不受除了重力外其他外力作用，故滑动座404不会进行滑动，第二导线410、第二检测灯411、两个导电杆412以及两个第二接线柱409组成完整的通路，第二检测灯411保持常亮状态；检测开始后，当管道在外力作用下出现形变时，管道表面必然会出现内凹，当第二检测球408滚动至与内凹对应的位置时，第二检测球408、第二调节杆407、第二螺杆406和滑动座404整体会克服定位弹簧405的弹力作用发生滑动，第二接线柱409和导电杆412跟随滑动座404同步移动，绝缘杆413克服扭转弹簧的弹力将两个导电杆412顶开，第二导线410、第二检测灯411、两个导电杆412以及两个第二接线柱409组成的通路断开，第二检测灯411同步熄灭，检测人员只需观察第二检测灯411即可准确判断管道是否出现形变。
36.如图1至图5所示，第二检测机构4还包括用于对不锈钢管外壁施加压力的第二施压组件，第二施压组件包括两个滑动安装在底板1上的施压滑块414，两个施压滑块414上均安装有支架，两个支架之间共同固定安装有环形座415，环形座415上沿其周向均匀安装有若干个第二施压块416，第二施压块416沿环形座415径向滑动贯穿环形座415且第二施压块416上固定安装有两个分别位于环形座415内外侧的第二挡块423；第二施压块416内端面上转动安装有第二施压滚珠417，第二施压块416外端面为倾斜面；环形座415的圆周面上转动安装有施压环418，施压环418的内圆周面上对应每个第二施压块416的位置均固定安装有与第二施压块416外端面相贴合的弧形块419；施压环418的外圆周面上固定安装有施压齿圈420，环形座415上通过电机座固定安装有施压电机421，施压电机421的输出轴上固定安装有与施压齿圈420啮合的施压齿轮422。
37.通过夹持机构2将管道夹持稳固后，通过施压滑块414带动环形座415和第二施压块416移动至与第二检测球408对应的位置，先通过人工转动施压环418带动各个弧形块419移动，弧形块419与第二施压块416相贴合后推动第二施压块416移动，直至各个第二施压块416内端面上的第二施压滚珠417均与管道外壁相贴合，上述过程中，施压电机421为关闭状态，电机轴能够被外力带动转动；接着开启施压电机421，施压电机421通过施压齿轮422向施压齿圈420和施压环418施加推力，施压环418将该推力传递至弧形块419并通过弧形块419向第二施压块416施加推力，最终第二施压块416通过第二施压滚珠417向管道外壁施加压力；在此状态下，通过夹持机构2带动管道转动一定角度，使得第二施压滚珠417对管道外壁上环形区域的各处均能施加压力；通过施压电机421的驱动力，即可控制第二施压滚珠417向管道外壁施加的压力，当第二施压滚珠417向管道外壁施加的压力到达检测标准时不再继续增加压力，此时通过对管道内壁进行形变检测即可判断管道是否合格。
38.本实施例中不锈钢管抗压检测装置的工作过程如下：先通过夹持机构2分别对两个管道进行夹持，然后通过第一施压组件对其中一个管道的内壁施加压力，通过第二施压组件对另一个管道的外壁施加压力，然后通过夹持机构2带动两个管道转动一定角度；检测人员通过观察第一检测灯315和第二检测灯411是否熄灭即可判断管道是否出现形变；第一次检测完成后，将两个管道互换位置，再次进行检测即可。
39.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。