拉弯耦合腐蚀疲劳试验机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106950116A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710121613.4(22)申请日2017.03.02(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人余建星王华昆余杨樊志远刘晓强王彩妹(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人程毓英(51)Int.Cl.G01N3/14(2006.01)G01N3/20(2006.01)G01N17/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称拉弯耦合腐蚀疲劳试验机(57)摘要本发明涉及一种拉弯耦合腐蚀疲劳试验机，包括两个分别设置有固定支座29的立柱9、试件23通过支撑轴承28置于固定支座29上。在第一个立柱9上固定有支撑滑轮1的斜撑4，轴向拉伸载荷通过滑轮1的吊绳2传递到连接杆33上，连接杆33与圆锥滚子轴承32内轮毂紧密配合，拉伸载荷通过圆锥滚子轴承32传递到拉伸载荷连接头31上，拉伸载荷连接头31与试件23的一端固定连接。试件23的另一端与固定连接有轴力平衡圆盘19的旋转连接头18固定连接，轴力平衡圆盘19的内侧均布设有万向轮20；在旋转连接头18的端部固定连接有从动轮16。试件23各通过一个加载轴承26与一个加载板27相连，侧向载荷施加在两个加载板27上。CN106950116ACN106950116A权利要求书1/1页1.一种拉弯耦合腐蚀疲劳试验机包括：用于测试处于腐蚀环境中的试件(23)的腐蚀疲劳特性，包括两个分别设置有固定支座(29)的立柱(9)、试件(23)分别通过两个支撑轴承(28)置于固定支座(29)上，其特征在于：在第一个立柱(9)上固定有支撑滑轮(1)的斜撑(4)，轴向拉伸载荷通过固定滑轮(1)的吊绳(2)传递到连接杆(33)上，连接杆(33)与圆锥滚子轴承(32)内轮毂紧密配合，拉伸载荷通过圆锥滚子轴承(32)传递到拉伸载荷连接头(31)上，拉伸载荷连接头(31)与试件(23)的一端固定连接；试件(23)的另一端与固定连接有轴力平衡圆盘(19)的旋转连接头(18)固定连接，轴力平衡圆盘(19)的内侧均匀布设有万向轮(20)，万向轮(20)和位于第二个立柱(9)上的固定支座(29)之间设置有承压柱体(21)，轴力平衡圆盘(19)和万向轮(20)的作用主要是通过承压圆柱(21)将砝码(3)引起的轴向拉力传递到两个立柱(9)上，在实现水平方向的受力平衡同时保证试件(23)能围绕中心轴线旋转；在旋转连接头(18)的端部固定连接有从动轮(16)，电机(12)通过转轴(13)带动主动轮(15)，主动轮(15)驱动从动轮(16)；并设置有用于记录加载的循环数的转数记录仪(17)；试件(23)各通过一个加载轴承(26)与一个加载板(27)相连，侧向载荷通过Y型拉杆(5)对称施加在两个加载板(27)上，使试件(23)中部保持纯弯曲的受力状态；支撑轴承(28)和加载轴承(26)允许试件围绕试件所在的中心轴发生旋转；从而能够实现旋转弯曲加载。2.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于，在试件(23)中部试验段位置设置有一个可开合的腐蚀槽(24)，腐蚀槽(24)的两端与试件(23)通过橡胶垫圈(25)密封连接。3.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于，砝码(7)的重力载荷作为所述的侧向载荷通过Y型拉杆(5)对称施加在加载板(27)上，使试件(23)中部保持纯弯曲的受力状态，Y型拉杆(5)下部设置有竖向导槽(6)，竖向导槽(6)通过横撑(8)分别与位于两侧的立柱(9)紧固连接。2CN106950116A说明书1/3页拉弯耦合腐蚀疲劳试验机技术领域[0001]本发明涉及一种腐蚀疲劳试验装置，利用该装置可实现轴向拉伸载荷及旋转纯弯曲载荷耦合，进而模拟实际海洋立管在顶张力下发生弯曲腐蚀疲劳的破坏过程。背景技术[0002]管道在深海油气运输中扮演重要的角色，在波流作用下，立管往往会发生涡激振动，涡激振动使得立管往复弯曲，实际深海立管由于顶部张紧器的存在轴向都会存在一个拉伸载荷，加上海水的腐蚀作用，立管的腐蚀疲劳失效是极其复杂的，因此为了探究这种复杂加载条件下立管的腐蚀疲劳可靠性，有必要研制出一套能模拟立管实际受力的腐蚀疲劳试验装置。[0003]目前用于对试件进行疲劳试验的装置很多，但腐蚀疲劳试验装置还较少，腐蚀疲劳试验机主要采用液压油缸驱动，如申请号为CN201220167449.3的“钛合金应力腐蚀疲劳试验机”。这种设备昂贵，试验费用也很高，其他腐蚀疲劳试验机主要有申请号为CN201110124491.7，CN201120153816.X，CN201110124491.7的[0004]“往复弯曲腐蚀疲劳试验机”