專利名稱:防腐涂層耐劃傷測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是用于鋼質(zhì)制品防腐涂層特別是鋼質(zhì)管道重防腐層耐劃傷的測試裝置,涉及長度、厚度及類似線性尺寸的測量或借助于測定材料的物理性質(zhì),測定材料領(lǐng)域。
眾所周知,鋼質(zhì)材料制品為了使用壽命長及保證其性能,總要在其外表涂敷防腐涂層,而有些制品在使用過程中則要經(jīng)受其他物料的磨,劃等作用,這當(dāng)然就要對防腐涂層提出耐劃傷的要求并予以測定。像鋼質(zhì)管道在進行地下穿越時,就要經(jīng)受沙石的磨、劃,為了保證穿越好的鋼管的防腐涂層仍能達到使用要求,就必須對防腐涂層提出耐劃傷的技術(shù)要求。因此對防腐涂層的耐劃傷測試也就成了必要。而這種測試設(shè)備雖未見有專利文獻報導(dǎo),卻已有產(chǎn)品在使用,并已進入標(biāo)準(zhǔn)(ISO 15181992(E)。GB6554-86)。標(biāo)準(zhǔn)中所示及所用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)均是由測試平臺、測試平臺牽引機構(gòu)、劃頭及其上的杠桿配重加載機構(gòu)組成。但這些產(chǎn)品的測試平臺采用單軌副,測試平臺的穩(wěn)定性差,使測試精度低,測試平臺牽引機構(gòu)只有用電子拉力實驗機配合使用,不可手動,這對于電子拉力試驗機應(yīng)用不普遍的地方,對不具備拉力試驗機的場所,如施工現(xiàn)場或其他一些試驗場所就帶來困難;劃頭為螺釘鎖定不能進行調(diào)整,造成試驗時調(diào)節(jié)困難,精度差;劃傷壓力控制不精確,只能通過理論計算標(biāo)定壓力,導(dǎo)致精確度差。如此一些不足,制約了對防腐涂層耐劃傷的測試精確度并帶來使用的不便。經(jīng)查新,國內(nèi)外至今未見有對這些問題的改進措施。
本發(fā)明的目的就是設(shè)計一種精確度高、使用方便的防腐涂層耐劃傷測試裝置。
本發(fā)明的主要部件仍采用測試平臺13、測試平臺行走機構(gòu)11、劃頭31、杠桿配重加載機構(gòu)10四大部分。只是在這四部分中采取了新的技術(shù)措施,即測試平臺13采用雙平行直線導(dǎo)軌副,在測試平臺行走機構(gòu)11中加有手動行走機構(gòu)15,劃頭固定機構(gòu)為可調(diào)節(jié)型,加載機構(gòu)10配有壓力測定儀或重量指示標(biāo)尺。圖1,圖2就是該裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以看出配重加載機構(gòu)10和劃頭固定塊4套裝在配重杠桿2上作移動調(diào)節(jié),配重杠桿2的一端由軸6、緊固螺絲8、固定鉸鏈架14、移動調(diào)節(jié)架5定位在裝置底板16上作旋轉(zhuǎn)運動,另一端有固定支撐架7支撐。固定塊4下方有裝置行走機構(gòu)11的測試平臺13,它由導(dǎo)軌30和滑塊29定位在裝置底板16上。將被測試件置于測試平臺13上,劃針31觸及試件,由配重加載機構(gòu)10調(diào)節(jié)壓力值,而后牽引或手動轉(zhuǎn)動測試平臺,就可進行模擬測試。其具體結(jié)構(gòu)如圖3、圖4、圖5、圖6所示,其中圖4給出了測試平臺導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)。在矩形的測試平臺兩邊下方有兩條平行的導(dǎo)槽27的滑塊29套在雙平行直線導(dǎo)軌30的上部,導(dǎo)軌30橫截面上部為向下開口的六邊形,開口邊向外下滑過渡到下方座,由螺釘42從下固定在裝置底版16上,導(dǎo)槽27的橫截面與導(dǎo)軌30橫截面上部的形狀相似,并在滑塊27的兩端各安裝一組4個滾珠28,使導(dǎo)軌30通過滾珠28與滑塊內(nèi)壁接觸。這樣,一方面增加了滑動平臺的穩(wěn)定性,另一方面提高了平臺的配重載荷,延長了設(shè)備使用壽命。測試平臺行走機構(gòu)11中的手動機構(gòu)由手輪23、軸套20、擋圈21、鍵22、銅套25、絲杠19、絲母17、固定螺栓18、螺母24組成,詳見圖3。絲杠19的外端頭套有手輪23,由鍵22將輪轂與絲杠19固定后用螺母24擰固。從手輪往里,絲杠19穿過擋圈21和里面套有銅套25的軸套20,該軸套20由固定螺釘26固定在裝置底板16上。絲杠19里端從固定在測試平臺下方的絲母17中擰進,絲母17由固定螺栓18擰固在測試平臺13的下部。手動行走機構(gòu)的增加使該裝置有了更好的操作性,應(yīng)用范圍擴大,更為方便。與電子拉力器配合使用的牽引機構(gòu)為常規(guī)的結(jié)構(gòu),在此不做敘述。劃針31固定機構(gòu)如圖5、圖6所示。它是由劃針31、壓塊38、固定塊32、緊定螺栓33、34、墊片35、39、螺母36、40、鎖緊螺栓41、調(diào)節(jié)螺栓37和鎖緊螺母40組成。一側(cè)成“匚”形而另一側(cè)豎向有3個劃針插孔的固定塊32在“匚”形的開口處由螺栓40加一墊片39后將壓塊38擰合成矩形空腔并套在配重杠桿2上,另有固定螺栓41將整個固定塊32定位在配重杠桿2上。劃針31共有3組,每組中的劃針31插入調(diào)節(jié)螺栓37下端的空管里,由空管中部的兩個緊定螺釘34將劃針31固定,空管外又有從固定塊32擰進的緊定螺釘33固定,空管上端的調(diào)節(jié)螺栓37隔一墊片35由螺母36固定,并調(diào)節(jié)螺栓37伸出固定塊32外。如此的結(jié)構(gòu)使劃針31可以作上下的隨意調(diào)節(jié),在保證劃針垂直度的前提下,提高了調(diào)節(jié)精度,保證了滑桿與試件表面的平行度,減少了工作量,改善了測試的靈活性、精度和方便性。加載機構(gòu)壓力值的測定可由置于劃針31與試件12之間的壓力表實測,這樣可以避免過去那種靠理論計算確定的繁瑣和誤差,這就要求現(xiàn)場配備壓力表,也有些麻煩,為了更方便、準(zhǔn)確,也可采用直接在配重杠桿2上刻度,由配重塊1一側(cè)邊作指針的方法。實際上由于使用中配重塊1和劃頭固定塊4均在移動調(diào)整,所以這種方法也較為復(fù)雜,可行的方法是將劃針固定塊[4]確定幾個移動檔位,對應(yīng)每個檔位分別在配重桿2上刻出配重塊1移動的重量刻度值。再在配重塊1上加裝一個重量調(diào)節(jié)鈕,以供使用一段時問后的校正。這樣,一般情況下就直接由刻度讀值就可,不必再配備壓力表,只在作計量器具檢定時用壓力表校正檢定就滿可以了。
下面以一具體應(yīng)用實例,對本發(fā)明作進一步的說明。本實例是一用來測試鋼管防腐涂層耐劃傷性能的樣機。其結(jié)構(gòu)如上所述。設(shè)備的性能參數(shù)適應(yīng)管徑試件——100mm~1524mm;適應(yīng)試件壁厚——6~30mm;適應(yīng)涂層類型——單層FBE,雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末,三層PE;試件最大尺寸——200×200mm;最大加載配重——60kg;試件移動速度——0~600mm/min;工作環(huán)境溫度——-10~45℃;設(shè)備重量——約40kg;設(shè)備外形尺寸-400×1000mm;劃針型號——R-33鋼質(zhì)合金回轉(zhuǎn)銼;執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)——STF35/TG034或Q/CNPC04——2001。經(jīng)試用證明,該裝置達到了設(shè)計要求。
本發(fā)明對通用的防腐涂層耐劃傷測試裝置作了上述改進后,帶來了非常明顯的性能提高一是使該裝置使用的場合增加了,方便了,使其具有了較好的可操作性;二是增加了滑動平臺的穩(wěn)定性,提高了滑動平臺的配重載荷,提高了劃傷的精度,延長了裝置的使用壽命;三是保證了劃針的垂直度及滑桿與試件表面的平行度,既減少工作量又提高了劃針調(diào)節(jié)精度;四是保證了測試壓力值的精確度。本裝置可以在同一測試樣品的不同位置進行多次測量,具有操作簡單、壓力準(zhǔn)確、穩(wěn)定、重現(xiàn)性強的特點。經(jīng)樣機試用,完全能滿足實際生產(chǎn)的需要。
圖1防腐涂層耐劃傷測試裝置總體俯視2防腐涂層耐劃傷測試裝置總體側(cè)視3防腐涂層耐劃傷測試裝置手動調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)4防腐涂層耐劃傷測試裝置雙平行直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)5防腐涂層耐劃傷測試裝置劃頭固定塊結(jié)構(gòu)圖(正視圖)圖6防腐涂層耐劃傷測試裝置劃頭固定塊結(jié)構(gòu)圖(側(cè)視圖)其中1-配重塊 2-配重杠桿3-索具 4-劃頭固定塊5-固定調(diào)節(jié)架 6-軸7-固定支撐架 8-緊固螺絲9-底版 10-配重加載機構(gòu)11-平臺行走機構(gòu)12-試件13-測試平臺14-固定鉸鏈架15-手動行走機構(gòu)16-裝置底版17-絲母18-固定螺栓19-絲杠20-軸套21-擋圈22-鍵23-手輪24-螺母25-銅套26-固定螺栓27-導(dǎo)槽28-滾珠29-滑塊30-導(dǎo)軌31-劃針32-固定塊33-緊定螺母34-緊定螺釘35-墊片36-螺母37-調(diào)節(jié)螺栓38-壓塊39-墊片40-螺母41-固定螺栓42-螺釘
權(quán)利要求
1.一種防腐涂層耐劃傷測試裝置,包括測試平臺[13]、測試平臺行走機構(gòu)[11]、劃針[31]及配重加載機構(gòu)[10],配重加載機構(gòu)[10]和劃頭固定塊[4]套裝在配重杠桿[2]上,配重杠桿[2]的一端通過固定軸[6]、固定鉸鏈架[14]和移動調(diào)節(jié)架[5]定位在裝置底版[16]上,另一端有固定支撐架[7]支撐,在劃頭固定塊[4]下方有裝置行走機構(gòu)[11]的測試平臺[13],測試平臺[13]由導(dǎo)軌[30]和滑塊[29]定位在裝置底版[16]上,其特征是測試平臺[13]的導(dǎo)軌[30]為雙平行直線導(dǎo)軌副,在平臺行走機構(gòu)[11]中加有手動行走機構(gòu)[15],劃頭固定塊[4]為可調(diào)節(jié)固定機構(gòu),配重加載機構(gòu)[10]配有壓力測定指示刻度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐涂層耐劃傷測試裝置,其特征是矩形測試平臺[13]兩邊下方有兩條導(dǎo)槽[27]的滑塊[29]套在雙平行直線導(dǎo)軌[30]的上部,導(dǎo)軌[30]橫截面上部為向下開口的六邊形,開口邊向外下滑過渡到下方座,由螺釘[42]從下固定在底板[9]上,滑塊[29]的導(dǎo)槽[27]的兩端各安裝一組4個滾珠[28],使導(dǎo)軌[30]通過滾珠[28]與導(dǎo)槽[27]內(nèi)壁接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐涂層耐劃傷測試裝置,其特征是手動行走機構(gòu)[15]由手輪[23]、軸套[20]、擋圈[21]、鍵[22]、銅套[25]、絲杠[19]、絲母[17]和螺母[24]組成,絲杠[19]的外端頭套有手輪[23],由鍵[22]將輪轂與絲杠[19]固定后用螺母[24]擰固,從手輪[23]往里,絲杠[19]穿過擋圈[21]和里面套有銅套[25]的軸套[20],該軸套由固定螺釘[26]固定在裝置底板[16]上,絲杠[19]里端從固定在測試平臺[13]下方的絲母[17]中擰進,絲母[17]由固定螺栓[18]擰固在測試平臺[13]的下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐涂層耐劃傷測試裝置,其特征是劃頭固定塊[4]由劃針[31]、壓塊[38]、固定塊[32]、緊定螺栓[33]、[34]、墊片[35]、[39]、螺母[36]、[40]、鎖緊螺栓[41]、調(diào)節(jié)螺栓[37]和鎖緊螺母[40]組成,一側(cè)成“匚”形而另一側(cè)豎向有3個劃針插孔的固定塊[32]在“匚”形的開口處由螺栓[40]加一墊片[39]后將壓塊[38]擰合成矩形腔并套在配重杠桿[2]上,另有固定螺栓[41]將整個固定塊[32]定位在配重杠桿[2]上,劃針[31]共有3組,每組中的劃針[31]插入調(diào)節(jié)螺栓[37]下端的空管里,由空管中部的兩個緊定螺釘[34]將劃針[31]固定,空管外又有從固定塊[32]擰進的緊定螺釘[33]固定,空管上端的調(diào)節(jié)螺栓[37]隔一墊片[39]由螺母[36]固定,并調(diào)節(jié)螺栓[37]伸出固定塊[32]外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐涂層耐劃傷測試裝置,其特征是調(diào)節(jié)配重加載機構(gòu)[10]的壓力值由置于劃針[31]與試件[12]之間的壓力表實測,或由配重杠桿[2]上劃頭固定塊[4]的多個移動檔位刻度線以及對應(yīng)每個檔位分別刻的配重塊[1]移動的重量刻度值線,配以劃頭固定塊[4]和配重塊[1]一側(cè)邊作指針構(gòu)成的重量指示系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明是用于防腐涂層耐劃傷的測試裝置。它由測試平臺13及其行走機構(gòu)11、劃針31、配重加載機構(gòu)10構(gòu)成。其特征是測試平臺13的導(dǎo)軌30為雙平行直線導(dǎo)軌副,在平臺行走機構(gòu)11中加有手動行走機構(gòu)15,劃頭固定塊4為可調(diào)節(jié)固定機構(gòu),配重加載機構(gòu)10配有壓力測定系統(tǒng)。本裝置操作簡單、壓力準(zhǔn)確、穩(wěn)定、重現(xiàn)性強、方便、實用。
文檔編號G01N3/42GK1395087SQ01119968
公開日2003年2月5日 申請日期2001年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
發(fā)明者馮慶善, 王德增, 方海濤, 杜秀玲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司