CN117129342B - 一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法，属于管道检测技术领域，包括壳体，壳体的上端设有投放口，壳体的内部固定连接有第一斜板，第一斜板与投放口之间形成用于存放待检测的管道的存放室，在第一斜板的下方设有第二斜板，第二斜板固定连接在壳体的内侧壁上，壳体的侧壁上开设有取样口。该大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法，通过设置活动支撑组件，能够对管道形成三点支撑，从而形成两个检测段，并且通过驱动组件的联动，实现对活动支撑组件和液压单元位置的同步调节，大大减轻了工作人员对于数据测量的负担，同时，能够通过对照组的比对，提高了对管道荷载检测结果的准确性。

Description

一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法

技术领域

本发明属于管道检测技术领域，尤其涉及一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法。

背景技术

玄武岩管道是指以玄武岩纤维及其制品为增强材料,树脂为基体材料而制成的新型高科技复合管材。在对玄武岩管道进行悬空荷载试验时，一般需要先对管道进行固定，然后通过测量管道长度的方式确定支撑位置，以确定检测区间段，接着需要再次测量管道长度，以确定负载施加位置，使负载处于两支撑位置的中间处，然后通过统计每次检测区间段的长度、负载施加大小以及管道的形变量，实现对管道悬空荷载的检测。

但是，上述检测过程中，不仅需要反复测量并调整支撑位置和负载施加位置，操作较为繁琐，而且整个测试过程中，容易因测量误差对试验结果产生影响，准确性不足。

为此，我们提出来一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中对管道荷载检测效率不高，且准确性不足的问题，而提出的一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，包括壳体，所述壳体的上端设有投放口，所述壳体的内部固定连接有第一斜板，所述第一斜板与投放口之间形成用于存放待检测的管道的存放室，在所述第一斜板的下方设有第二斜板，所述第二斜板固定连接在壳体的内侧壁上，所述壳体的侧壁上开设有取样口，所述取样口与第二斜板之间形成用于排出检测后的管道的排料通道，所述第一斜板的下端和第二斜板的上端之间形成检测工位；

在所述检测工位的正上方设有压力施加组件，所述压力施加组件包括横梁，所述横梁与检测工位平行设置且位于待检测的管道的正上方，在所述横梁的下方滑动设置有两组液压单元，使所述液压单元能够沿着待检测的管道的长度方向移动；

所述检测工位的两端设有伸缩支撑组件，用于对待检测的管道的两端进行支撑，在两所述伸缩支撑组件之间设有活动支撑组件，所述活动支撑组件设置在两组液压单元之间，所述壳体上固定安装有用于同时驱动活动支撑组件和液压单元的驱动组件。

优选的，所述第一斜板和第二斜板的倾斜方向相反。

优选的，两所述液压单元之间固定连接有连接组件，所述驱动组件与连接组件联动，使两所述液压单元同步移动。

优选的，所述连接组件包括连接座，所述连接座的两端均固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的另一端通过连杆固定连接在液压单元的侧壁上。

优选的，所述活动支撑组件包括滑动座，所述滑动座滑动设置在检测工位处，所述滑动座的侧壁上安装有伸缩支撑台，所述滑动座内固定安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端固定连接在伸缩支撑台的侧壁上，当所述第二电动伸缩杆伸长时，对待检测的管道形成支撑，当所述第二电动伸缩杆缩短时，与待检测的管道相互分离。

优选的，所述驱动组件包括沿检测工位长度方向设置的第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆均转动安装在壳体上，在所述壳体内设有用于驱动第一螺纹杆或第二螺纹杆的电机；

所述滑动座的上端固定连接有第一螺纹套，所述第一螺纹杆螺纹连接在第一螺纹套内，所述连接座的下端固定连接有第二螺纹套，所述第二螺纹杆螺纹连接在第二螺纹套内；

所述第一螺纹杆上同轴固定连接有第一齿轮，所述第二螺纹杆上同轴固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮之间相互啮合，且所述第一齿轮与第二齿轮的传动比为2:1。

优选的，所述伸缩支撑组件包括安装壳体侧壁上的第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆沿检测工位的长度方向设置，所述第三电动伸缩杆的输出端固定连接有支撑弧板，所述支撑弧板与壳体的表面滑动连接。

优选的，所述液压单元的上端固定连接有T型滑块，所述横梁的下端面设有滑槽，所述T型滑块滑动设置在滑槽内。

优选的，所述检测工位的两端均设有距离传感器，所述距离传感器安装在壳体的侧壁上，所述距离传感器能够作用于活动支撑组件和液压单元上。

本发明还公开了一种大型玄武岩管道悬空荷载的检测方法，使用上述的大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，并具体包括以下步骤：

S1、根据待检测的管道的长度，设置两伸缩支撑组件伸出长度，使两伸缩支撑组件之间的距离小于待检测的管道的长度；

S2、将待检测的管道放在第一斜板上，使其沿着第一斜板滚落到检测工位处，并由两伸缩支撑组件进行支撑；

S3、调整活动支撑组件的位置，使活动支撑组件位于管道的中间处，并启动活动支撑组件作用于管道，由活动支撑组件和两伸缩支撑组件形成对管道的三点支撑；

S4、通过依次启动两组液压单元，使两组液压单元分别作用在管道的不同长度位置，获得第一组检测数据；

S5、启动驱动组件，同时改变活动支撑组件和液压单元的位置，并再次启动液压单元，获得第二组检测数据；

S6、重复S5的步骤，直到获得全部所需要的数据结果；

S7、检测结束，收回活动支撑组件和两伸缩支撑组件，使检测后的管道顺着排料通道落下。

综上所述，本发明的技术效果和优点：该大型玄武岩管道悬空荷载检测装置及方法，通过设置活动支撑组件，能够对管道形成三点支撑，从而形成两个检测段，并且通过驱动组件的联动，实现对活动支撑组件和液压单元位置的同步调节，大大减轻了工作人员对于数据测量的负担，同时，能够通过对照组的比对，提高了对管道荷载检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的侧面结构示意图；

图3为图2中的A处放大结构示意图；

图4为本发明的内部结构示意图；

图5为图4的侧面结构示意图；

图6为图5中的B处放大结构示意图；

图7为本发明中伸缩支撑组件的结构示意图；

图8为本发明中活动支撑组件的结构示意图；

图9为本发明中驱动组件与活动支撑组件以及压力施加组件的连接关系示意图；

图10为图9中的C处放大结构示意图；

图11为本发明中的活动支撑组件和液压单元移动状态示意图。

图中：1、壳体；11、投放口；12、取样口；13、检测工位；14、第一斜板；141、电动挡板；15、第二斜板；16、距离传感器；

2、活动支撑组件；21、滑动座；22、伸缩支撑台；221、作用区；222、支撑部；23、第一螺纹套；24、第二电动伸缩杆；

3、压力施加组件；31、横梁；32、液压单元；321、T型滑块；33、连接组件；331、连接座；332、第二螺纹套；34、第一电动伸缩杆；341、连杆；

4、驱动组件；41、第一螺纹杆；411、第一齿轮；42、第二螺纹杆；421、第二齿轮；

5、伸缩支撑组件；51、支撑弧板；511、条形滑块；52、第三电动伸缩杆；

6、管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在对管道进行悬空荷载检测时，同样压力大小时，管道的受力位置不同，则管道的受力形变情况也不相同，现有的管道检测装置在检测时，需要先测量管道的长度，再确定支撑位置，进一步根据支撑位置确定受力检测的位置，一般来说，检测位置被确定在待管道待检测段的中间位置，以获得最大的形变量。为了获得多组试验数据，一般需要在检测过程中不断调整支撑位置和受力位置。然而，这种检测方式下，需要不断地对支撑装置和检测装置的位置进行调整，并且需要不断地测量管道的长度数据，操作较为繁琐，且数据不易统计，容易造成数据混乱和丢失的情况。故提出以下技术方案来解决上述技术问题：

如图1-图11所示，一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，包括壳体1，壳体1的上端设有投放口11，投放口11为长条形槽口，壳体1的内部固定连接有第一斜板14，第一斜板14与投放口11之间形成用于存放待检测的管道6的存放室。在第一斜板14的下方设有第二斜板15，为了减少对空间的占用，该第一斜板14和第二斜板15的倾斜方向相反。第二斜板15固定连接在壳体1的内侧壁上，壳体1的侧壁上开设有取样口12，取样口12设置为长条形槽口结构，取样口12与第二斜板15之间形成用于排出检测后的管道6的排料通道，第一斜板14的下端和第二斜板15的上端之间形成检测工位13。需要说明的是，在存放室的出口处设置有电动挡板141，该电动挡板141的数量设置为至少两组，电动挡板141通断电时可以实现伸缩，通过该电动挡板141能够控制存放室内管道到检测工位13处的出料，使待检测的管道6依次进入到检测工位13处，实现自动上料的效果。

壳体1上具有一台阶，检测工位13设置在台阶处，在检测工位13的正上方设有压力施加组件3，压力施加组件3包括横梁31，横梁31与检测工位13平行设置且位于待检测的管道6的正上方，该横梁31的两端固定连接在壳体1的两侧侧壁上，在横梁31的下方滑动设置有两组液压单元32，使液压单元32能够沿着待检测的管道6的长度方向移动，以便于改变对管道6的施压位置。

进一步来说，液压单元32的上端固定连接有T型滑块321，横梁31的下端面设有滑槽，T型滑块321滑动设置在滑槽内。利用T型滑块321实现对液压单元32的承重。

检测工位13的两端设有伸缩支撑组件5，伸缩支撑组件5可以沿着检测工位13的长度方向伸缩，用于对待检测的管道6的两端进行支撑，在使用时，使两个伸缩支撑组件5之间的距离小于管道6的长度即可。

具体来说，伸缩支撑组件5包括安装壳体1侧壁上的第三电动伸缩杆52，第三电动伸缩杆52沿检测工位13的长度方向设置，第三电动伸缩杆52的输出端固定连接有支撑弧板51，支撑弧板51与壳体1的表面滑动连接，在台阶处设置有滑槽，而支撑弧板51的侧壁上固定连接有条形滑块511，利用条形滑块511和滑槽的配合，实现支撑弧板51与壳体1之间的稳定滑动。

在两伸缩支撑组件5之间设有活动支撑组件2，活动支撑组件2包括滑动座21，滑动座21滑动设置在检测工位13处，滑动座21的侧壁上安装有伸缩支撑台22，滑动座21内固定安装有第二电动伸缩杆24，第二电动伸缩杆24的输出端固定连接在伸缩支撑台22的侧壁上，当第二电动伸缩杆24伸长时，对待检测的管道6形成支撑，当第二电动伸缩杆24缩短时，与待检测的管道6相互分离。

具体来说，第二电动伸缩杆24的伸缩方向与检测工位13长度方向垂直，使伸缩支撑台22可以从侧面实现对管道6的支撑或分离。该伸缩支撑台22具有U型开口，该U型开口的开口方向朝向存放室和排料通道的一侧，在U型开口的下端具有一支撑部222，用于实现对管道6的支撑。

活动支撑组件2设置在两组液压单元32之间，该活动支撑组件2用于对管道6起到动态支撑的作用，通过对管道6三点支撑的方式，使管道6形成两个检测段，且两个检测段之间相邻设置，因此，两个监测段之间形成互补的效果，即，其中一个检测段长度增加时，另一个检测段长度缩小，所以在移动该活动支撑组件2时，能够获得两个不同长度的检测段，配合液压单元32能够同时获得两组检测数据，从而大大提高了检测的效率，并且，由于两个检测段之间的距离是互补的，当活动支撑组件2处于管道6的非中心位置时，两组数据结果对应的管道6长度数据可以形成数据组，并相互对照，能够降低对数据的统计难度。壳体1上固定安装有用于同时驱动活动支撑组件2和液压单元32的驱动组件4。使活动支撑组件2和液压单元32同时由驱动组件4进行控制联动，不需要单独测量并调节，有利于降低操作难度。

两液压单元32之间固定连接有连接组件33，驱动组件4与连接组件33联动，使两液压单元32同步移动，实现对两个液压单元32的同步调节，需要说明的是，为了实现降低对管道6的长度测量工作量，该连接组件33的长度设置为待检测的管道6长度的一半，初始状态下，该活动支撑组件2设置在管道6的中间位置，两个液压单元32分别关于管道6的中间位置对称，当液压单元32配合活动支撑组件2移动时，可以使液压单元32始终位于每个检测段的中间位置，实现更好的检测效果。

进一步来说，连接组件33包括连接座331，连接座331的两端均固定连接有第一电动伸缩杆34，第一电动伸缩杆34的另一端通过连杆341固定连接在液压单元32的侧壁上。通过将连接组件33设置为可调节结构，能够根据不同管道6的长度，同步调节两个液压单元32之间的距离，使两个液压单元32之间的距离始终等于待检测管道6长度的一半。

驱动组件4包括沿检测工位13长度方向设置的第一螺纹杆41和第二螺纹杆42，第一螺纹杆41和第二螺纹杆42均转动安装在壳体1上，在壳体1内设有用于驱动第一螺纹杆41或第二螺纹杆42的电机，该电机为伺服电机，能够实现正转或反转特定的圈数，实现对第一螺纹杆41或第二螺纹杆42的精准驱动。

滑动座21的上端固定连接有第一螺纹套23，第一螺纹杆41螺纹连接在第一螺纹套23内，连接座331的下端固定连接有第二螺纹套332，第二螺纹杆42螺纹连接在第二螺纹套332内。当第一螺纹杆41、第二螺纹杆42转动时，能够分别带动滑动座21和连接座331移动。

第一螺纹杆41上同轴固定连接有第一齿轮411，第二螺纹杆42上同轴固定连接有第二齿轮421，第一齿轮411与第二齿轮421之间相互啮合，使第一螺纹杆41和第二螺纹杆42之间相互联动，且第一齿轮411与第二齿轮421的传动比为2:1，并且第一螺纹杆41和第二螺纹杆42的螺距、螺旋方向等螺纹参数完全相同，所以，当第一螺纹杆41转动带动滑动座21移动距离为2r时，第二螺纹杆42转动带动连接座331移动距离为r。也就是说，当活动支撑组件2朝一侧移动一段距离，改变两个检测段的长度时，液压单元32会同时朝一侧移动一半的距离，使得液压单元32会始终处于检测段的中间位置，实现支撑位置和检测位置的同步调节，而不需要分别测量和调整，提高了工作效率。

更进一步的，为了实现对距离的精准自动化控制，检测工位13的两端均设有距离传感器16，距离传感器16可以采用红外、超声波等传感器的一种，距离传感器16安装在壳体1的侧壁上，距离传感器16能够作用于活动支撑组件2和液压单元32上。

在U型开口的上端设有与距离传感器16对应的作用区221，当活动支撑组件2移动时，通过距离传感器16发射信号到作用区221，来确定该活动支撑组件2的移动距离，并且当活动支撑组件2移动到特定位置并控制液压单元32下压时，该液压单元32会阻隔在距离传感器16和作用区221之间，使得距离传感器16会直接作用在液压单元32上，从而可以获得该液压单元32的移动距离，通过数据的对比，能够对本装置的移动距离进行自检，当超过误差值时，能够自动发出警报，使工作人员能够介入调整。

本申请实施例还提供一种大型玄武岩管道悬空荷载的检测方法，使用上述的大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，并具体包括以下步骤：

S1、根据待检测的管道6的长度，设置两伸缩支撑组件5伸出长度，使两伸缩支撑组件5之间的距离小于待检测的管道6的长度。

S2、将待检测的管道放在第一斜板14上，使其沿着第一斜板14滚落到检测工位13处，并由两伸缩支撑组件5进行支撑。

在此过程中，可以通过人工介入的方式，对管道6的位置进行微调，使管道6处于检测工位13的正中位置。

S3、调整活动支撑组件2的位置，使活动支撑组件2位于管道6的中间处，并启动活动支撑组件2作用于管道6，由活动支撑组件2和两伸缩支撑组件5形成对管道6的三点支撑。

S4、通过依次启动两组液压单元32，使两组液压单元32分别作用在管道6的不同长度位置，获得第一组检测数据。此时，由于两检测段的长度相同，因此，第一组数据之间可以互为对照组，取平均值计算。

S5、启动驱动组件4，同时改变活动支撑组件2和液压单元32的位置，并再次启动液压单元32，获得第二组检测数据。此时，由于活动支撑组件2处于管道6的非中间位置，两检测段的长度不同，使第二组监测数据互补对照，并且需要说明的是，为了确保检测的准确性，可以使两液压单元32一前一后启动，而非同步施压。

S6、重复S5的步骤，直到获得全部所需要的数据结果。

需要注意的是，在具体的检测过程中，可以使活动支撑组件2朝一侧依次移动特定的距离，获得第一数据组，随后，使活动支撑组件2复位到管道6中间位置，并朝另一侧依次移动对应的距离，获得第二数据组，由于第一数据组和第二数据组之间的数据两两对应，可以相互参考对应，以获得更准确的检测结果。

S7、检测结束，收回活动支撑组件2和两伸缩支撑组件5，使检测后的管道6顺着排料通道落下。并且，可以控制电动挡板141，使新的待检测管道6进入到检测工位13处，开始下一轮的检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）的上端设有投放口（11），所述壳体（1）的内部固定连接有第一斜板（14），所述第一斜板（14）与投放口（11）之间形成用于存放待检测的管道（6）的存放室，在所述第一斜板（14）的下方设有第二斜板（15），所述第二斜板（15）固定连接在壳体（1）的内侧壁上，所述壳体（1）的侧壁上开设有取样口（12），所述取样口（12）与第二斜板（15）之间形成用于排出检测后的管道（6）的排料通道，所述第一斜板（14）的下端和第二斜板（15）的上端之间形成检测工位（13）；

在所述检测工位（13）的正上方设有压力施加组件（3），所述压力施加组件（3）包括横梁（31），所述横梁（31）与检测工位（13）平行设置且位于待检测的管道（6）的正上方，在所述横梁（31）的下方滑动设置有两组液压单元（32），使所述液压单元（32）能够沿着待检测的管道（6）的长度方向移动；

所述检测工位（13）的两端设有伸缩支撑组件（5），用于对待检测的管道（6）的两端进行支撑，在两所述伸缩支撑组件（5）之间设有活动支撑组件（2），所述活动支撑组件（2）设置在两组液压单元（32）之间，所述壳体（1）上固定安装有用于同时驱动活动支撑组件（2）和液压单元（32）的驱动组件（4）；

两所述液压单元（32）之间固定连接有连接组件（33），所述驱动组件（4）与连接组件（33）联动，使两所述液压单元（32）同步移动；

所述连接组件（33）包括连接座（331），所述连接座（331）的两端均固定连接有第一电动伸缩杆（34），所述第一电动伸缩杆（34）的另一端通过连杆（341）固定连接在液压单元（32）的侧壁上；

所述活动支撑组件（2）包括滑动座（21），所述滑动座（21）滑动设置在检测工位（13）处，所述滑动座（21）的侧壁上安装有伸缩支撑台（22），所述滑动座（21）内固定安装有第二电动伸缩杆（24），所述第二电动伸缩杆（24）的输出端固定连接在伸缩支撑台（22）的侧壁上，当所述第二电动伸缩杆（24）伸长时，对待检测的管道（6）形成支撑，当所述第二电动伸缩杆（24）缩短时，与待检测的管道（6）相互分离。

2.根据权利要求1所述的一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，其特征在于，所述第一斜板（14）和第二斜板（15）的倾斜方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，其特征在于，所述驱动组件（4）包括沿检测工位（13）长度方向设置的第一螺纹杆（41）和第二螺纹杆（42），所述第一螺纹杆（41）和第二螺纹杆（42）均转动安装在壳体（1）上，在所述壳体（1）内设有用于驱动第一螺纹杆（41）或第二螺纹杆（42）的电机；

所述滑动座（21）的上端固定连接有第一螺纹套（23），所述第一螺纹杆（41）螺纹连接在第一螺纹套（23）内，所述连接座（331）的下端固定连接有第二螺纹套（332），所述第二螺纹杆（42）螺纹连接在第二螺纹套（332）内；

所述第一螺纹杆（41）上同轴固定连接有第一齿轮（411），所述第二螺纹杆（42）上同轴固定连接有第二齿轮（421），所述第一齿轮（411）与第二齿轮（421）之间相互啮合，且所述第一齿轮（411）与第二齿轮（421）的传动比为2:1。

4.根据权利要求1所述的一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，其特征在于，所述伸缩支撑组件（5）包括安装壳体（1）侧壁上的第三电动伸缩杆（52），所述第三电动伸缩杆（52）沿检测工位（13）的长度方向设置，所述第三电动伸缩杆（52）的输出端固定连接有支撑弧板（51），所述支撑弧板（51）与壳体（1）的表面滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，其特征在于，所述液压单元（32）的上端固定连接有T型滑块（321），所述横梁（31）的下端面设有滑槽，所述T型滑块（321）滑动设置在滑槽内。

6.根据权利要求1所述的一种大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，其特征在于，所述检测工位（13）的两端均设有距离传感器（16），所述距离传感器（16）安装在壳体（1）的侧壁上，所述距离传感器（16）能够作用于活动支撑组件（2）和液压单元（32）上。

7.一种大型玄武岩管道悬空荷载的检测方法，其特征在于，使用如权利要求1-6中任一项所述的大型玄武岩管道悬空荷载检测装置，并具体包括以下步骤：

S1、根据待检测的管道（6）的长度，设置两伸缩支撑组件（5）伸出长度，使两伸缩支撑组件（5）之间的距离小于待检测的管道（6）的长度；

S2、将待检测的管道放在第一斜板（14）上，使其沿着第一斜板（14）滚落到检测工位（13）处，并由两伸缩支撑组件（5）进行支撑；

S3、调整活动支撑组件（2）的位置，使活动支撑组件（2）位于管道（6）的中间处，并启动活动支撑组件（2）作用于管道（6），由活动支撑组件（2）和两伸缩支撑组件（5）形成对管道（6）的三点支撑；

S4、通过依次启动两组液压单元（32），使两组液压单元（32）分别作用在管道（6）的不同长度位置，获得第一组检测数据；

S5、启动驱动组件（4），同时改变活动支撑组件（2）和液压单元（32）的位置，并再次启动液压单元（32），获得第二组检测数据；

S6、重复S5的步骤，直到获得全部所需要的数据结果；

S7、检测结束，收回活动支撑组件（2）和两伸缩支撑组件（5），使检测后的管道（6）顺着排料通道落下。