内拉式超高压大直径钢管水压试验机及其液压系统的制作方法

内拉式超高压大直径钢管水压试验机及其液压系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢管水压试验技术领域，具体设及一种超高压大直径钢管水压试验 机，特别是指一种内拉式超高压大直径钢管水压试验机及其液压系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，为满足电力、石化、船舶、锅炉、军工等行业在结构、输送等用途上对大直 径厚壁无缝钢管的需求，我国已涌现出多台大型制管生产设备。随着对钢管的耐压等级重 视程度的提高，作为耐压检测设备的大型超高压无缝钢管水压试验机是必不可缺的。
[0003] 钢管水压试验机就是先把被试钢管两端封堵后，向钢管内充满水或乳化液，再将 管内水压升至设定压力。保压规定的一段时间，观察钢管是否有泄漏、爆裂现象等缺陷，进 而判断该钢管是否达到试压要求。
[0004] 目前，传统的水压试验机就是台大型邱式水压机，靠S根W上柱子将两端固定梁 联结起来形成受力框架。其中一个固定梁内有水压缸，它的柱塞对钢管两端的密封模具施 力，封堵钢管两端后进行水压试验。
[0005] 该种传统的邱式水压试验机的受力原理是靠外部框架来承受钢管两端轴向液压 力，可称为外压式。已广泛用于中、小直径钢管的水压试验，适用于批量大的生产线，技术较 成熟。小直径钢管的水压试验机可用框架梁加丝杠螺母来承受钢管两端轴向液压力。
[0006] 但是，传统外压式水压试验原理用于超高压大直径钢管水压试验就不太适宜。例 如，无缝钢管最大外径可达1320mm，壁厚达200mm，试验压力达140MPa。，对该么大直径钢管 进行超高压水压试验，需在钢管两端施加相向封堵轴向力过万吨，也就是要用100MNW上 传统的邱式水压试验机进行超高压水压试验。封堵钢管两端轴向液压力的外压力太大，需 近万吨甚至超万吨的邱式水压机，少则也需几千吨。整体设备重量大，造价高，被试钢管批 量小，利用率低，投资回报率低。但有时该个水压试验是必需的，为了解决该个矛盾，本发明 专利提出内拉式超高压大直径钢管水压试验机。

【发明内容】

[0007] 为了克服现有技术的缺点，本发明提出一种内拉式水压试验原理的超高压大直径 钢管水压试验机及其液压系统，区别于传统的靠外部框架形成外力施压于钢管两端实现封 堵密封而进行水压试验的外压式，内拉式水压试验机是依靠套在被试钢管内的活塞杆向后 的拉力实现封堵密封钢管两端进行水压试验。该方式将大幅度降低设备重量，成倍减少投 资。
[000引本发明解决其技术问题所采用的技术方案是；一种内拉式超高压大直径钢管水压 试验机，包括活塞缸缸体及位于其两端的前盖和后盖，还包括位于缸体内的活塞、活塞杆、 用于固定活塞与活塞杆的后端银齿形螺母、用于传力给被试钢管的前端银齿形螺母、用于 密封固定被试钢管的内密封模具和外密封模具；所述活塞将缸体分割为无杆腔和有杆腔， 所述活塞杆贯穿被试钢管，所述被试钢管通过内密封模具被压在所述缸体的前盖上，所述 前端银齿形螺母、后端银齿形螺母位于活塞杆的两端。
[0009] 其中，所述有杆腔向后作用在活塞上的液压力通过活塞杆的后端银齿形螺母和 前端银齿形螺母将装在活塞杆外的被试钢管W及套入被试钢管两端的内密封模具和外密 封模具=者拉压在缸体的前盖上，该作用力与有杆腔内向前作用在前盖上的液压力相向平 衡，使被试钢管内形成了环柱形封闭空间。
[0010] 其中，所述被试钢管内环柱形封闭空间有两个对外孔道，一个是开在内密封模具 下方的进水管道，另一个是开在外密封模具最上方的排气管道。
[0011] 其中，所述被试钢管最高可承受的试验压力为HOMPa。
[0012] 缸体有杆腔内高压液体对活塞向后作用的拉力，通过活塞杆两端的银齿形螺母， 将装在活塞杆外的被试钢管及套入其两端的密封模具=者紧紧地拉压在缸体的前盖上。由 于被试钢管两端密封模具的密封作用，使被试钢管内形成了环柱形封闭空间。然后就可W 对钢管进行水压试验。就是因为靠套在被试钢管内的活塞杆向后的拉力实现封堵密封钢管 两端进行水压试验，所W称为"内拉式"。W区别传统的靠外部框架形成外力施压于钢管两 端实现封堵密封而进行水压试验的"外压式"。
[0013] 一种用于上述钢管水压试验机的液压系统，包括与试验机连接的为活塞前后移动 提供动力的低压油动力系统、用于控制活塞杆运动的电液闭环控制系统、用于为被试钢管 内环柱形封闭空间形成超高压提供动力的高压水累蓄势器动力系统、低压供水系统、油压 驱动装置等。
[0014] 其中，所述低压油动力系统由两台螺杆累、低压油罐及油位显示控制器、多种低压 阀及油箱等组成。
[00巧]其中，所述电液闭环控制系统由带按钮的电手柄、化C、比例阀、旋转编码器及四阀 分配器等组成。
[0016] 其中，所述高压水累蓄势器动力系统由高压柱塞水累、高压水罐及水位显示控制 器、充氮车、最低液面阀和高压闽阀等组成。
[0017] 其中，所述低压供水系统由离屯、累、低压水罐及水位显示控制器、几种低压阀及水 箱等组成。
[001引其中，所述油压驱动装置由叶片累、皮囊式蓄能器、比例阀、开关阀、压力阀和油箱 等组成。
[0019] 被试钢管内环柱形封闭空间只有两个对外孔道；一个是开在内密封模具下方的进 水管道，用于充低压水、高压水和增压至超高压，最后卸压；另一个是开在外密封模具最上 方的排气管道，设有超高压排气阀、充水监测器。先向此空间充1.OMI^a的低压水或乳化液， 在不断充水的同时，逐步将封闭空间内存留的空气经设有超高压排气阀的排气管道排挤出 封闭空间。当将空气排完接着排出低压水时，充水监测器发出信号，关闭超高压排气阀和超 高压充水阀。此时封闭空间充满了l.OMI^a的低压水。接着，将被试钢管内压力充至30MPa。 再利用增压器将压力增至要求的试验压力（最高可达HOMI^a超高压）。保压并观察到规定 的时间得出结论后，用超高压卸压阀把钢管内超高压水卸到常压。最后，卸掉缸体有杆腔压 力后，无杆腔进液（1.5MPa)推动活塞带着活塞杆和被试钢管稍稍前行，至被试钢管与内密 封模具脱离，放空钢管内的全部水或乳化液，落入地下集水池回收再利用。
[0020] 有益效果：
[0021] 本发明可W对大直径厚壁无缝钢管进行水压实验，具备W下优势：
[0022] 1、内拉式钢管水压试验机在内部形成内力封闭环链，不需要任何外力就可对钢管 进行超高压水压试验；
[0023] 2、活塞杆在被试钢管内部，减少受力面积，减少端面液压作用力和相应的设备体 积、重量；
[0024] 3、设置高压（30MPa)水累蓄势器动力系统，配置少，动力大；
[0025] 4、用差动活塞缸体做为超高压水压增压器，将高压水由30M化增至140MPaW上超 高压，增压速度快；
[0026] 5、用差动活塞缸体做为高压油压增压器，并用30MPa高压水做动力，将1. 5MI^a低 压油增压至35MPa，增压速度快；
[0027] 6、由螺杆累和低压油罐组成的1. 5MI^a低压油动力系统，压力平稳，流量可满足移 动活塞速度lOmm/s;
[002引 7、缸体的活塞杆前、后移动由电液闭环控制系统操纵四阀分配器完成，直接操作 电手柄控制油缸活塞杆平稳精准运动；
[0029] 8、由离屯、累和低压水罐组成的1.OMI^a低压供水系统，向被试钢管充水速度快，时 间短。
[0030] 9、弥补了此前日渐成熟地外压式原理的传统水压试验方式的不足，将填补大直径 钢管的超高压水压试验设备的顶端承压能力范围的空白。并且可W大幅度降低设备重量， 成倍减少投资。
[0031] 10、改变了提高钢管水压试验的试压能力的努力方向，W适应随着大直径钢管的 广泛应用及制造能力的不断提升，水压试验设备的整体试压能力也需要不断加大才能满足 其使用要求。
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附是本发明为了更清楚地说明发明实施例 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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W根据该些附 图获得其他的附图。
[0033] 图1为本发明的液压系统方框图。
【具体实施方式】
[0034] 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。基于 本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0035] 如图1所示的一种内拉式超高压大直径钢管水压试验机及其液压系统，包括活塞 缸缸体（2)及位于其两端的前盖和后盖，还包括位于缸体（2)内的活塞（4)、活塞杆巧）、用 于固定活塞（4)与活塞杆（5)的后端银齿形螺母（3)和传力给被试钢管（1)的前端银齿形 螺母巧）、用于密封固定被试钢管（1)的内密封模具（6)和外密封模具（7);所述活塞（4) 将缸体似分割为无杆腔（9)和有杆腔（10)，所述活塞杆妨贯穿被试钢管（1)， 所述被试 钢管（1)通过内密封模具（6)被压在所述缸体（2)的前盖上，所述前端银齿形螺母巧）、后 端银齿形螺母（3)位于活塞杆巧）的两端。
[0036] 由缸体似有杆腔（10)内高压液体对活塞（4)向后作用的拉力，通过活塞杆巧） 两端的银齿形螺母（3)、巧），将装在活塞杆（5)外的被试钢管（1)及套入其两端的密封模具 (6)、（7)=者紧紧地拉压在缸体（2)的前盖上。由于被试钢管（1)两端密封模具的密封作 用，使被试钢管（1)内形成了环柱形封闭空间。然后就可W对钢管进行水压试验。就是因 为靠套在被试钢管（1)内的活塞杆巧）向后的拉力实现封堵密封钢管两端进行水压试验， 所W称为"内拉式"。
[0037] 使用时，先向有杆腔（10)充1.5MPa的低压油，然后向被试钢管（1)不断充水 (1.OMPa)的同时，逐步将封闭空间内存留的空气经设有超高压排气阀⑨的排气管道排挤出 封闭空间。当将空气排完接着排出低压水时，充水监测器发出信号关闭超高压排气阀⑨和 超高压充水阀②。此时封闭空间充满了l.OMI^a的低压水。接着向缸体（2)有杆腔（10)和 被试钢管（1)的封闭空间先、后阶梯增压，具体过程为：先用高压油压增压器将有杆腔（10) 增压至lOMPa，然后由高压水累蓄势器动力系统（13)将被试钢管（1)内压力充至30MPa;接 着阶梯增压，最终用高压油压增压器将有杆腔（10)增压至30MPa，再利用超高压水压增压 器将被试钢管（1)封闭空间压力增至要求的试验压力（最高HOMPa)。保压并观察到规定 的时间得出结论后，用超高压卸压阀⑨把被试钢管（1)内超高压水卸到常压。最后卸掉缸 体（2)有杆腔（10)压力至1. 5M化后，无杆腔（9)进液压油（1. 5MPa)推动活塞（4)带着活 塞杆（5)和被试钢管（1)稍稍前行，至被试钢管（1)与内密封模具（6)脱离，放空钢管内的 全部水或乳化液，落入地下水池回收再利用。
[003引其中，所述有杆腔（10)向后作用在活塞（4)上的液压力通过活塞杆（5)的后端银 齿形螺母（3)和前端银齿形螺母（8)将装在活塞杆（5)外的被试钢管（1)W及套入被试钢 管（1)两端的内密封模具（6)和外密封模具（7)=者拉压在缸体（2)的前盖上，该作用力 与有杆腔（10)内向前作用在前盖上的液压力相向平衡，使被试钢管（1)内形成了环柱形封 闭空间。
[0039] 其中，所述被试钢管（1)内环柱形封闭空间有两个对外孔道，一个是开在内密封 模具（6)下方的进水管道，另一个是开在外密封模具（7)最上方的排气管道。所述被试钢 管（1)最局可承觉的试验压力为140MPa。
[0040] 一种用于上述钢管水压试验机的液压系统，包括与试验机连接的为活塞（4)前后 移动和有杆腔（10)升压提供动力的低压油动力系统（11)、用于控制活塞杆（5)运动的电液 闭环控制系统、用于为被试钢管（1)内环柱形封闭空间形成超高压提供动力的高压水累蓄 势器动力系统（13)、用于向环柱形封闭空间充水并排气的低压供水系统（12)、油压驱动装 置（14)等。
[0041] 内拉式大直径超高压钢管水压试验机的主机设计计算的基本公式，即被试钢管 (1)被活塞杆（5)夹紧时作用力关系如下：
[0042] PiX值I'-d。>PsX值 [00创其中；
[0044] PI-缸体似有杆腔（10)的液体压强；
[0045] D1-缸体（2)的缸径；
[0046] dl-缸体似前盖内的活塞杆妨直径；
[0047] P2-被试钢管（1)试验压力；
[0048] D2-被试钢管（1)两端密封模具内的最大密封直径；
[0049] d2-被试钢管（1)的外密封模具（7)与活塞杆（5)配合直径。
[0化0] 利用此公式可根据被试钢管（1)的管径和试验压力，计算设计缸体（2)及其活塞 杆巧）的主要参数。
[0化1] 内拉式封堵法就是采用一个大型差动活塞油缸，其高压有杆腔（10)向后作用在 活塞（4)上的液压力通过活塞杆巧）（及其后端的银齿形螺母）拉住前端的银齿形螺母，同 时把套在活塞杆（5)外的被试钢管（1)和两端密封模具一起压在缸体（2)前盖上（此时在 钢管内腔可形成高压）。此作用力与有杆腔（10)内向前作用在前盖上的液压力相向抗衡。 该样，在缸体（2)有杆腔（10)和被密封了的被试钢管（1)内腔都充满高压液体后，形成了 内力封闭环链，也就是不需要任何其他外力就可对被试钢管（1)进行超高压水压试验。此 技术创新点就是对钢管水压试验机进行了原理性革命。它将与传统技术中日渐成熟的外压 式原理的水压试验方式并驾齐驱，将填补大直径钢管的超高压水压试验设备的顶端承压能 力范围的空白。
[0052] 随着大直径钢管的广泛应用及制造能力的不断提升，水压试验设备的整体试压能 力也需要不断加大才能满足其使用要求。为此，本发明改变了提高钢管水压试验的试压能 力的努力方向，克服了本领域技术人员的技术局限。
[0化3] 钢管水压试验的压力升降过程（见图1):
[0054] (A)、液压系统试前启动：
[0化5] 启动螺杆油累，低压油罐（20m3,1. 5MPa)达最高油位，四阀分配器处于缸体（2)有 杆腔（10)接通位置；启动离屯、水累，低压水罐（20m3,1.OMPa)达最高水位；启动S台高压柱 塞累，高压水罐（3m3,30MPa)达最高水位。
[0056] 炬）、试前安装：
[0057] 内密封模具做套入活塞杆巧）（内径0520配合，盘内端靠缸体（2)的前盖，盘外 端装有对被试钢管（1)的端面密封圈，盘外圆面下部径向装进水管道），运管车运被试钢管 (1)入试压位，外密封模具（7)装入活塞杆巧）（内径0510配合并装有径向大间隙密封，外 圆正上部装超高压排气阀⑨连接充水监测器，内端面装有对被试钢管（1)的端面密封圈， 外端面将压前端银齿形螺母巧)），前端银齿形螺母巧）的两个半螺母扣合。接通低压油动 力系统（11)(压力1. 5MPa);缸体（2)有杆腔（10)后拉（压力1. 5MPa，拉力3. 5MN)通过活 塞杆（5)和两个银齿形螺母拉压外密封模具（7)和被试钢管（1)到内密封模具（6)直至缸 体（2)前盖，此时两个端面密封圈被压，关闭液压闽阀①，关闭超高压平衡側◎，打开超高 压预充水阀⑩，接通高压水累蓄势器动力系统（13)(压力30MPa)，停两分钟后，关闭超高压 预充水阀⑩，径向大间隙密封内充高压水（压力30MPa)抱住活塞杆巧），安装完毕。
[0化引 （C)、自动程序控制升压和卸压过程：
[0059] 被试钢管（1)内环柱形封闭空间只有两个对外孔道；一个是开在内密封模具化） 下方的进水管道，用于充低压水、高压水和增压至超高压，最后卸压；另一个是开在外密 封模具（7)最上方的排气管道，设有超高压排气阀⑨、充水监测器。
[0060] 打开超高压排气阀⑨及超高压充水阀②，此时高压液闽⑦和超高压卸压阀⑨关 闭，接通低压供水系统（12)(低压水罐和离屯、水累l.OMPa)至被试钢管（1)试压腔（环柱 形封闭空间），先向此空间充1.OMPa的低压水或乳化液，在不断充水的同时，逐步将封闭空 间内存留的空气经设有超高压排气阀⑨的排气管道排挤出封闭空间。当将空气排完接着排 出低压水时，充水监测器发出信号，关闭超高压排气阀⑨和超高压充水阀②。此时封闭空间 充满了 1.OMPa的低压水。
[0061] 关闭超高压充水阀②后，打开液闽⑥和液闽◎，高压油压增压器上腔充满低压 油，充油行程至终点后直线位移传感器发讯，关闭液闽⑥，打开液闽⑨，高压油压增压器将 缸体（2)有杆腔（10)增压至lOMPa(可先计算得，此为水压30MI^a对应值）后，压力变 送器发讯，关闭液闽⑨和液闽但）；打开液闽⑦，接通高压水累蓄势器动力系统（13)(压力 30MPa)，将高压水（30MPa)充至被试钢管（1)试压腔，打开超高压平衡阀◎。
[0062] 再打开液闽⑨，高压油压增压器将缸体（2)有杆腔（10)增压至35MPa(此值可先 计算得）后，压力变送器发讯，关闭液闽⑨，打开高压液闽⑧，超高压水压增压器上腔充满 高压水（30MPa)，充水行程至终点后直线位移传感器发讯，关闭高压液闽⑧，打开高压液闽 ④，超高压水压增压器将超高压水增压至被试钢管（1)试压腔，增压行程至终点后直线位 移传感器发讯，关闭高压闽阀④而打开液闽⑧，增压器有杆腔（上腔）通过高压液闽⑦进高 压水（30MPa)而无杆腔（下腔）排水至水箱，行程终点直线位移传感器又发讯，关闭液闽⑧ 而打开液闽④，又是增压行程，反复多次增压，增压至要求的压力（最高达HOMPa)，压力变 送器发讯，液闽④关闭，完成增压过程。
[0063] 接着开始保压，随时察看是否有泄漏、爆裂现象等缺陷，保压到规定时间后，试压 完成。
[0064] 然后开始分级卸压，先打开超高压卸压阀⑨，被试钢管（1)试压腔和径向大间 隙密封卸压至30Mpa，压力变送器发讯，然后打开液闽①将缸体（2)有杆腔（10)卸压至 lOMPa，压力变送器发讯；再打开超高压卸压阀⑨，将被试钢管（1)试压腔和径向大间隙密 封降为常压，压力变送器发讯，接着打开液闽①将缸体（2)有杆腔（10)卸至1. 5MPa。缸体 (2)无杆腔（9)进油（电手柄控制）， 慢推活塞杆巧）向前，分开前端银齿形螺母巧）的两 个半螺母，运管车稍外移被试钢管（1)，被试钢管（1)离开内密封模具（6) -定距离，水或乳 化液自由流出试压腔，落入集水池。
[0065] 内拉式大直径钢管超高压水压试验机的创新点在于：
[0066] (1)、内拉式钢管水压试验机在内部形成内力封闭环链，不需要任何外力就可对大 直径厚壁钢管进行超高压水压试验；
[0067] (2)、活塞杆（5)在被试钢管（1)内部，减少受力面积，减少端面液压作用力和相应 的设备体积、重量；
[0068] (3)、设置高压（30MPa)水累蓄势器动力系统，配置少，动力大；
[0069] (4)、用差动活塞缸做为超高压水压增压器，将高压水由30MPa增至140MPaW上超 高压，增压速度快；
[0070] 巧）、用差动活塞缸做为高压油压增压器，并用30MPa高压水做动力，将1. 5MI^a低 压油增压至35MPa，增压速度快；
[0071] 化）、由螺杆累和低压油罐组成的低压油动力系统（11)，压力平稳，流量可满足移 动活塞（4)速度lOmm/s;
[007引 （7)、缸体似的活塞杆妨前、后移动由电液闭环控制系统操纵四阀分配器完成， 直接操作电手柄控制油缸活塞杆（5)平稳、精准运动；
[007引 巧）、由离屯、累和低压水罐组成的1.OMPa低压供水系统（12)，向被试钢管（1)充水 速度快，时间短。
[0074] 内拉式大直径钢管超高压水压试验机的优势还在于：
[0075](1)、体积小，与相应的传统外压式钢管水压试验机相比，大幅度降低设备重量；
[0076] (2)、成倍减小投资；
[0077] (3)、运行成本低；
[007引 （4)、装机容量小，节约电能，环保效果明显；
[0079] 巧）、设备维修量减小；
[0080] 化）、彻底解决了大直径厚壁钢管的水压试验问题，每条生产线的小批量多品种大 直径厚壁钢管都可W得到在线水压试验，保证钢管质量，可提高钢管价值，增强用户对钢管 产品的信任度，扩大销售市场。
[0081] (7)、改变了增大钢管水压试验能力的思考方向，除了大直径厚壁钢管的水压试 验放弃增大传统外压式水压试验机的承压能力而必须采用内拉式外，偏小些的中等直径钢 管的水压试压，在多品种规格小批量的情况下也应考虑采用内拉式，在某些产品范围内应 出现两种水压试验方式并驾齐驱的形势。
[0082] 具体的，本发明包括：
[008引 （1)、低压油动力系统：系统压力1. 5MPa。由两台螺杆累、低压油罐及油位显示控 制器、几种低压阀及油箱等组成。功用有四，一是主机差动缸体（2)活塞杆巧）的前、后移 动时供液压油，二是运管车内外移动的动力，即向两个运管车油缸供液压油；=是主机有杆 腔（10)增压时，向高压油压增压器充低压油，四是做为半螺母夹紧松开的螺纹夹紧油缸的 动力；
[0084] (2)、电液闭环控制系统；由带按钮的电手柄、化C、比例阀、旋转编码器及四阀分配 器等组成、精确控制主机活塞杆（5)和运管车的运动；
[0085](3)、高压油压增压器及其控制阀：用30MPa高压水做动力，将1. 5MI^a低压油增压 至35MPa。为主机的有杆腔（10)阶梯增压；
[0086](4)、高压水累蓄势器动力系统；系统压力30MPa。由高压柱塞水累、高压水罐及水 位显示控制器、充氮车、最低液面阀和高压闽阀等组成。功用有六，一是高压油压增压器的 动力，二是超高压水压增压器的动力，S是完成向被试钢管（1)充30MI^a高压水，四是向大 间隙径向密封圈预充30MI^a高压水，五是各托举缸的动力，六是两条进、出步进运管装置的 动力；
[0087]巧）、超高压水压增压器及控制阀：用30MPa高压水做动力，将30MPa高压水增压至 140MPa。为被试钢管（1)阶梯增压；
[00能]化）、低压供水系统：系统压力IMPa。由离屯、累、低压水罐及水位显示控制器、几种 低压阀及水箱等组成。功用是向被试钢管（1)充低压水并排气。
[0089] (7)、油压驱动装置（14);系统压力15MPa。由叶片累、皮囊式蓄能器、比例阀、开 关阀、压力阀和油箱等常规组成。功能是做为油缸接力器、各液压顶杆及对中夹紧油缸的动 力；
[0090] 巧）、超高压排气阀⑨、充水监测器、超高压充水阀②、超高压预充水阀⑩、超高压 平衡阀◎和超高压卸压阀⑨及用于隔离的高压液压闽阀共十个；
[0091] (9)、冲洗试前钢管用离屯、累；
[0092] (10)、吹干试后钢管用低压气罐；
[0093] (11)、压力变送器、直线位移传器等压力、位移检测仪表等；
[0094] (12)、电气控制系统；
[0095] (13)、干油润滑系统。
[0096] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种内拉式超高压大直径钢管水压试验机，包括活塞缸缸体（2)及位于其两端的 前盖和后盖，其特征在于：还包括位于缸体（2)内的活塞（4)、活塞杆（5)、用于固定活塞杆 (5)的后端锯齿形螺母（3)和传力给被试钢管（1)的前端锯齿形螺母（8)、用于密封固定被 试钢管⑴的内密封模具（6)和外密封模具（7);所述活塞⑷将缸体⑵的内腔分割为 无杆腔（9)和有杆腔（10)，所述活塞杆（5)贯穿被试钢管（1)，所述被试钢管⑴通过内密 封模具（6)被压在所述缸体（2)的前盖上，所述前端锯齿形螺母（8)、后端锯齿形螺母（3) 位于活塞杆（5)的两端。
2. 根据权利要求1所述的内拉式超高压大直径钢管水压试验机，其特征在于：所述有 杆腔（10)向后作用在活塞（4)上的液压力通过活塞杆（5)的后端锯齿形螺母（3)和前端 锯齿形螺母（8)将装在活塞杆（5)外的被试钢管（1)以及套入被试钢管（1)两端的内密封 模具（6)和外密封模具（7)三者拉压在缸体（2)的前盖上，该作用力与有杆腔（10)内向前 作用在前盖上的液压力相向平衡，使被试钢管（1)内形成了环柱形封闭空间。
3. 根据权利要求1所述的内拉式超高压大直径钢管水压试验机，其特征在于：所述被 试钢管（1)内环柱形封闭空间有两个对外孔道，一个是开在内密封模具（6)下方的进水管 道，另一个是开在外密封模具（7)最上方的排气管道。
4. 根据权利要求1所述的内拉式超高压大直径钢管水压试验机，其特征在于：所述被 试钢管（1)最高可承受的试验压力为140MPa。
5. -种用于权利要求1-4任一项钢管水压试验机的液压系统，其特征在于：包括与试 验机连接的为活塞（4)前后移动和有杆腔（10)升压提供动力的低压油动力系统（11)、用于 控制活塞杆（5)运动的电液闭环控制系统、用于为被试钢管（1)内环柱形封闭空间形成超 高压提供动力的高压水泵蓄势器动力系统（13)、用于向环柱形封闭空间充水并排气的低压 供水系统（12)、油压驱动装置（14)。
6. 根据权利要求5所述的钢管水压试验机的液压系统，其特征在于：所述低压油动力 系统（11)由两台螺杆泵、低压油罐及油位显示控制器、多种低压阀及油箱组成。
7. 根据权利要求5所述的钢管水压试验机的液压系统，其特征在于：所述电液闭环控 制系统由带按钮的电手柄、PLC、比例阀、旋转编码器及四阀分配器组成。
8. 根据权利要求5所述的钢管水压试验机的液压系统，其特征在于：所述高压水泵蓄 势器动力系统（13)由高压柱塞水泵、高压水罐及水位显示控制器、充氮车、最低液面阀和 高压闸阀组成。
9. 根据权利要求5所述的钢管水压试验机的液压系统，其特征在于：所述低压供水系 统（12)由离心泵、低压水罐及水位显示控制器、几种低压阀及水箱组成。
10. 根据权利要求5所述的钢管水压试验机的液压系统，其特征在于：所述油压驱动装 置（14)由叶片泵、皮嚢式蓄能器、比例阀、开关阀、压力阀和油箱组成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种超高压钢管水压试验机，特别是指一种内拉式超高压大直径钢管水压试验机及其液压系统，水压试验机包括活塞缸缸体及位于其两端的前盖和后盖，还包括位于缸体内的活塞、活塞杆、用于固定活塞杆的后端锯齿形螺母和传力给被试钢管的前端锯齿形螺母、用于密封固定被试钢管的内密封模具和外密封模具；所述活塞将缸体的内腔分割为无杆腔和有杆腔。液压系统包括低压油动力系统、电液闭环控制系统、高压水泵蓄势器动力系统、低压供水系统、油压驱动装置。本实用新型使被试钢管内形成了环柱形封闭空间，不需要任何其他外力就可对被试钢管进行超高压水压试验。它适用于大直径钢管的超高压水压试验，能大幅度降低设备重量，成倍减少投资。
【IPC分类】F15B21-08, G01N3-12
【公开号】CN204613039
【申请号】CN201520337381
【发明人】王佐栋
【申请人】西安天宇重工有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月22日