项目负责人:
青岛海洋工程水下设备检测有限公司 耿路军
创新活动介绍:
弹簧/碟簧为水下液动阀门的关键部件,为了验证对阀门进行多次开关后,碟簧/弹簧不被损坏并且能够提供足够的动力关闭阀门,需要对其进行5000次疲劳测试,并通过无损检测和试验过程中的力值是否衰减来判断碟簧/弹簧的性能。碟簧/弹簧的正常工作状态是从预压位置到测试位置(开阀门后碟簧/弹簧的最大压缩位置),在疲劳测试过程中首先将样品的自由长度压缩至预压高度,再从预压高度压缩至工作高度以进行5000次疲劳测试,关键问题为试验机的最大位移(250mm)量并不能满足这一压缩过程(≥300mm)。
基于以上问题,经过技术人员创新性思维扩展,对测试工装进行改进,如图1所示,将上下压盘各加工四个螺栓孔,当样品被压缩至预压位置时,用四根长螺栓将样品限制在预压高度,同时释放试验机的位移至零位,将试验机整体下移至预压位置,再从预压位置压缩至工作位置对样品进行疲劳测试。为了满足测试精度的要求,在自由高度压缩至预压高度过程中通过螺栓对样品进行固定释放作用力后控制样品不发生回弹,并采用高精度的位移传感器进行位移监控,确保数据的准确性。
此次创新活动首先将样品通过夹头油缸压缩至预载高度,通过拧紧固定螺杆限制样品回弹,同时布置高精度的位移传感器,对整个操作过程进行监控,提高测试的精度;其次,将液压油缸通过降低试验机的整体高度后再次夹紧上压盘,施加载荷至释放前的数值,松开固定螺杆,完成样品安装,有助于优化实验室检测业务流程,缩短检测业务周期,提高实验室测试效率。
水下设备实验室通过对工装进行设计创新弥补了原有设备能力不足的缺陷。本次工装及方法创新不仅满足了实验室测试设备行程不足的问题,同时满足了客户的特殊测试需求,工装设计原理简单实用,不需要对设备进行改造,成本相对较低,符合公司降本增效的要求。

应用效果:
本次创新通过工装设计改造,实现了实验室测试过程的自动化和智能化,改造后的检测方式更加高效、精准,解决了传统测试工装在长周期疲劳测试中的精度不足、稳定性差等问题,有助于提升公司整体竞争力。依托次成果已荣获奖项3项,充分服务海洋工程装备的应用和推广,推动了海洋油气装备的高质量发展。