一种海洋管动力学特性测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种测试装置，特别是一种用于测试海洋管动力特性的测量装置，属于机械工程技术领域。


背景技术：

2.管道在海洋工程中广泛使用，例如海洋钻井的隔水管，油气运输的海洋刚性管和柔性管等。由于海洋环境的复杂性，包括海流和海浪等，海洋管往往处于剧烈的振动状态中。当振动幅度过大时，可能造成海洋管的破坏甚至引起其它海洋装备损坏，还可能造成环境污染等次生灾害。因此，有必要研究海洋管的动力学特性。然而，海洋工程中的管道无论从其结构尺寸还是重量等方面，都使得在役的测试难于成功。此外，对于庞大的海洋装备而言，进行测试将耗费巨大的成本，有时还需要停工停产。当研究海洋管的动力学特性时，往往研究参数变化下的响应，因此需要频繁变化系统参数，例如海洋钻井所用的隔水管，其在不同顶张力下所表现的动力学特性不同。在室内建立测试海洋管动力学特性的模拟系统，则可解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：为了克服上述难点，特提出一种海洋管动力学特性测试装置，实现对海洋工程管道动力特性的室内研究。
4.为达到上述目的，本实用新型解决此技术问题采用的技术方案是：一种海洋管动力学特性测试装置，主要由基座、左轴承底座、轴载底座、压力传感器、左止推轴承、载荷拉杆、载荷调节器、左扶正轴承、海洋管、位置传感器、数据采集系统、右扶正轴承、右止推轴承、电机、电机底座和右轴承底座组成，其特征在于：所述左轴承底座、轴载底座、电机底座和右轴承底座均固定于基座上；所述载荷拉杆右端穿过左止推轴承，压力传感器安装于左止推轴承的左端并由载荷拉杆的左端压住；所述海洋管穿过左扶正轴承、右扶正轴承和右止推轴承；所述载荷调节器与海洋管固定连接，载荷拉杆与海洋管通过螺纹连接，载荷调节器与海洋管的转动可调节载荷拉杆与海洋管的螺纹连接长度，从而控制海洋管的张紧力，可用于模拟海洋隔水管的顶张力；所述左扶正轴承安装于左轴承底座上，用于扶正海洋管从而抑制海洋管左端的横向运动；所述右扶正轴承和右止推轴承安装于右轴承底座上，右扶正轴承用于扶正海洋管从而抑制海洋管右端的横向运动；所述电机固定于电机底座上，用于驱动海洋管转动；所述海洋管在转动过程中其悬空段将出现横向振动，所述位置传感器用于测量海洋管在转动过程中位置传感器旁标记处的实时空间位置，位置传感器的数据由数据采集系统处理，从而用于研究海洋管的横向振动。
5.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：(1)该装置可用于模拟实际海洋工程中无法实现的测试；(2)该装置可以通过载荷调节器控制载荷大小，从而可用于测试不同张紧力下海洋管的动力学特性；(3)结构简单，操作简便，可使用不同结构和尺寸的海洋管。
附图说明
6.图1为本实用新型一种海洋管动力学特性测试装置的结构示意图；
7.图中：1.基座，2.左轴承底座，3.轴载底座，4.压力传感器，5.左止推轴承，6.载荷拉杆，7.载荷调节器，8.左扶正轴承，9.海洋管，10.位置传感器，11.数据采集系统，12.右扶正轴承，13.右止推轴承，14.电机，15.电机底座，16.右轴承底座。
具体实施方式
8.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
9.如图1所示，一种海洋管动力学特性测试装置，主要由基座1、左轴承底座2、轴载底座3、压力传感器4、左止推轴承5、载荷拉杆6、载荷调节器7、左扶正轴承8、海洋管9、位置传感器10、数据采集系统11、右扶正轴承12、右止推轴承13、电机14、电机底座15和右轴承底座16组成，其特征在于：所述左轴承底座2、轴载底座3、电机底座15和右轴承底座16均固定于基座1上；所述载荷拉杆6右端穿过左止推轴承5，压力传感器4安装于左止推轴承5的左端并由载荷拉杆6的左端压住；所述海洋管9穿过左扶正轴承8、右扶正轴承12和右止推轴承13；所述载荷调节器7与海洋管9固定连接，载荷拉杆6与海洋管9通过螺纹连接，载荷调节器7与海洋管9的转动可调节载荷拉杆6与海洋管9的螺纹连接长度，从而控制海洋管9的张紧力，可用于模拟海洋隔水管的顶张力；所述左扶正轴承8安装于左轴承底座2上，用于扶正海洋管9从而抑制海洋管9左端的横向运动；所述右扶正轴承12和右止推轴承13安装于右轴承底座16上，右扶正轴承12用于扶正海洋管9从而抑制海洋管9右端的横向运动；所述电机14固定于电机底座15上，用于驱动海洋管9转动；所述海洋管9在转动过程中其悬空段将出现横向振动，所述位置传感器10用于测量海洋管9在转动过程中位置传感器10旁标记处的实时空间位置，位置传感器10的数据由数据采集系统11处理，从而用于研究海洋管9的横向振动。


技术特征：
1.一种海洋管动力学特性测试装置，主要由基座(1)、左轴承底座(2)、轴载底座(3)、压力传感器(4)、左止推轴承(5)、载荷拉杆(6)、载荷调节器(7)、左扶正轴承(8)、海洋管(9)、位置传感器(10)、数据采集系统(11)、右扶正轴承(12)、右止推轴承(13)、电机(14)、电机底座(15)和右轴承底座(16)组成，其特征在于：所述左轴承底座(2)、轴载底座(3)、电机底座(15)和右轴承底座(16)均固定于基座(1)上；所述载荷拉杆(6)右端穿过左止推轴承(5)，压力传感器(4)安装于左止推轴承(5)的左端并由载荷拉杆(6)的左端压住；所述海洋管(9)穿过左扶正轴承(8)、右扶正轴承(12)和右止推轴承(13)；所述载荷调节器(7)与海洋管(9)固定连接，载荷拉杆(6)与海洋管(9)通过螺纹连接，载荷调节器(7)与海洋管(9)的转动可调节载荷拉杆(6)与海洋管(9)的螺纹连接长度，从而控制海洋管(9)的张紧力，可用于模拟海洋隔水管的顶张力；所述左扶正轴承(8)安装于左轴承底座(2)上，用于扶正海洋管(9)从而抑制海洋管(9)左端的横向运动；所述右扶正轴承(12)和右止推轴承(13)安装于右轴承底座(16)上，右扶正轴承(12)用于扶正海洋管(9)从而抑制海洋管(9)右端的横向运动；所述电机(14)固定于电机底座(15)上，用于驱动海洋管(9)转动；所述海洋管(9)在转动过程中其悬空段将出现横向振动，所述位置传感器(10)用于测量海洋管(9)在转动过程中位置传感器(10)旁标记处的实时空间位置，位置传感器(10)的数据由数据采集系统(11)处理，从而用于研究海洋管(9)的横向振动。

技术总结
本实用新型公开了一种海洋管动力学特性测试装置，主要由基座、左轴承底座、轴载底座、压力传感器、左止推轴承、载荷拉杆、载荷调节器、左扶正轴承、海洋管、位置传感器、数据采集系统、右扶正轴承、右止推轴承、电机、电机底座和右轴承底座组成，所述海洋管在转动过程中其悬空段将出现横向振动，所述位置传感器用于测量海洋管在转动过程中位置传感器旁标记处的实时空间位置，位置传感器的数据由数据采集系统处理，从而用于研究海洋管的横向振动；所述载荷调节器与海洋管的转动可调节载荷拉杆与海洋管的螺纹连接长度，从而控制海洋管的张紧力，可用于模拟海洋隔水管的顶张力。本装置结构简单，可实现对不同张紧力下海洋管动力学特性的测试。性的测试。性的测试。


技术研发人员：林天 汤历平 汪李祺 牛昱林
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2021.03.18
技术公布日：2021/11/24