CN101342539B - 一种导向支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导向支架，其为石油管道智能清管器的部件，可调整支撑力大小，所述的导向支架由基架、三点连杆和弹力组件构成；所述的基架与该石油管道智能清管器的主体连接；所述的三点连杆设置有铰支座孔，通过铰支座孔，该三点连杆与基架、导向轮和弹力组件相连接；本发明的导向支架提供了一种可方便调整位移与弹力大小的特征关系、且具有更好的通用性的导向支架。

Description

一种导向支架

技术领域

本发明提供一种支架，具体地说是一种可调整支撑力的支架，其为石油天然气管道智能清管器中的部件，是清管器仪器仓的重力支撑装置。

背景技术

导向支架是智能清管器的重要组成部分，主要用于保证清管器皮碗与管道保持良好的动密封，使智能清管器能在清管器皮碗前后压力差的作用下沿管道行走，同时保持智能清管器仪器仓在管道内运动时始终处于管道轴线附近，减少仪器仓沿管道轴线运动波动，保证管道检测传感器与管道内壁保持等距，降低管道检测传感器与管道内壁距离波动，为检测数据的可靠性提供保障。

现有技术中，目前国内所用的智能清管器导向支架主体呈摆杆结构，摆杆近智能清管器轴线的一端铰接在清管器仪器主体上，远端安装与管道内壁贴紧的滚轮，摆杆中间靠拉簧或压簧提供支撑力。这种结构存在突出的缺点：一是拉簧与压簧缺乏有效的保护，容易受环境流体的腐蚀，影响工作寿命；二是设计的螺旋型弹簧结构确定后，不能直接作为其它不同口径智能清管器的导向支架使用，而其弹性参数固定，不利于调节弹力大小。

因此，本领域迫切需要一种可调整支撑力的导向支架来解决上述问题。

发明内容

因此，发明人鉴于上述缺点，创造出本发明。

本发明目的在于弥补现有压簧或拉簧式导向支架的不足，提供一种可方便调整位移与弹力大小的特征关系，且具有更好的通用性的导向支架。

本发明要解决的技术问题是：设计新型智能清管器导向支架，集中解决以下三方面的技术问题：第一是通用性问题。发明的导向支架能满足多种口径的智能清管器的需要；第二是易调节性问题。发明的导向支架能更方便地调节其预弹力的大小；第三是保护性问题。发明的导向支架能为易损的弹性部件提供防护，延长其使用寿命。

为达到上述目的以及解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种导向支架，作为石油管道智能清管器的部件安装在石油管道智能清管器的主体上，是一种可调整支撑力的导向支架，该导向支架的一端安装有支撑管道内壁的导向轮，其特征在于：所述的导向支架由基架、三点连杆和弹力组件构成；所述的基架与该石油管道智能清管器的主体连接；所述的三点连杆设置有铰支座孔，通过该铰支座孔，三点连杆与基架、导向轮和弹力组件相连接。

本发明的三点连杆上设置的所述铰支座孔的数目至少为三个，该铰支座孔的数目一般可以理解为三个或三个的整数倍，考虑到设备的组装以及成本等方面的因素，本发明的三点连杆上设置的所述铰支座孔优选为三个铰支座孔，该三个铰支座孔呈三角形分布，其中该三点连杆通过靠近基架端的铰支座孔(也可称为近端孔)与基架相连接，该三点连杆通过远离基架的铰支座孔(也可称为远端孔)与导向轮(也可称为滚轮)连接，该三点连杆通过第三个铰支座孔与所述弹力组件相连接，以提供支撑力。

本发明提供的可调整支撑力的导向支架，如上所述，当管道智能清管器在管道内行走时，多个导向支架呈放射状分布，导向支架前端滚轮贴紧被测管道内壁用以支撑智能清管器仪器仓，使仪器轴线与管道轴线基本重合，一方面提高检测精度，另一方面可使清管器皮碗不因智能清管器仪器仓重量过大而变形，保护清管器皮碗与管道的密封状态，使清管器皮碗前后建立压力差，为智能清管器在管道内的行走提供保障。

上述的可调整支撑力的导向支架，所述的弹力组件由蝶簧组、调整垫片组和调整蝶簧导向保护套组件组成，所述的调整蝶簧导向保护套组件包括导向护套和导向调整杆，该蝶簧组、调整垫片组和导向护套依次套装在所述的导向调整杆上，导向调整杆的一端与上述的铰支座孔其中之一连接，该铰支座孔是使所述的三点连杆和所述的基架相连接的铰支座孔，即该铰支座孔为上述靠近基架端的铰支座孔(近端孔)。

上述的可调整支撑力的导向支架，其中，优选所述的碟簧组的一端安装有调整垫片组，以调整导向护套和导向调整杆的相对位置。

在本发明的优选实施例中，所述的导向调整杆的一端设有销轴，并通过销轴使该导向护套和导向调整杆与所述的基架连接。导向调整杆绕轴摆动时，所述的导向护套沿该导向调整杆的中心轴方向发生相对滑动。

上述的调整蝶簧导向保护套组件优选还包括调整螺母，其为支撑力调整螺母，该调整螺母设在所述的导向调整杆和导向护套的相接处，调节该调整螺母可调节蝶簧组的预压力大小。

所述的导向支架的主体结构由基架、三点连杆和弹力组件构成，该基架上还设有销轴，所述的三点连杆通过该三点连杆上设置的铰支座孔与该导向调整杆和基架上设置的销轴相连接，从而使该三点连杆与所述的导向护套和基架连接；如上所述，该三点连杆的另一端与导向轮连接。

在导向调整杆和导向护套在其相接处还设有调整螺母，该碟簧组通过调整螺母调节预紧力，因此，所述的调整螺母在本发明中也被称为支撑力调整螺母。

本发明提供的可调整支撑力的导向支架，其特征还在于：所述的碟簧组包括多个碟簧对，即，碟簧组由多个(两个或者两个以上)碟簧对组成，每个碟簧对由两只碟簧扣合而成。

本发明的优势之一即为，本发明的可调整支撑力的导向支架结构中的如上所述的碟簧对由相互扣合的两片碟簧组成。该碟簧对的变形量与弹力成一确定关系，在同一变形量的条件下，通过改变碟簧对的数量，实现改变碟簧组的变形量与弹力的特性关系，可以达到对不同重量仪器仓的导向支撑作用。

若导向轮要求的弹力大，选用较少的碟簧对，若要求的弹力小时，选用较多的碟簧对。在碟簧对数量改变的同时，碟簧组的自由长度也随之改变，此时导向轮的位置将发生变化，为实现导向轮位置的确定性，此时需选用相应尺寸的调整垫片与之配合使用，使碟簧组与调整垫片的组合长度保持不变。

本发明的用于石油管道智能清管器的导向支架是可调整支撑力的导向支架，其原理在于，该导向支架利用碟簧变形小、弹力大并可多组组合的特性，通过改变碟簧对数的方式，调整位移与弹力大小的特性曲线特征，达到便于调整的目的，以满足由于不同仪器仓重量的变化对导向支架支撑力改变的需求。

因为当智能清管器在管道中爬行时环形分布的检测探头会扫描管道内壁来检测缺陷，为保证检测精度，检测仪器部分必须克服重力影响，使其轴线尽量与管道轴线重合。本发明的导向支架就是为所述管道智能清管器仪器仓提供这样的重力支撑以使仪器轴线与管道轴线重合的一个部件。使用时多个导向支架被环形安装在智能清管器上，为仪器提供周向各个方向的支撑。

本发明优选还设有调整垫片组，其由与一组不同厚度、不同尺寸的圆形垫片组成，该调整垫片组配合蝶簧组使用，可以达到在蝶簧组的碟簧对数确定的条件下，能够改变导向轮的初始位置的效果。

本发明在结构设计时优选将上述的蝶簧组、调整垫片组设置在导向护套内部，在本发明的一优选实施例中，所述的蝶簧组、调整垫片组和导向调整杆设置在所述的导向护套内部。该结构设计的优势在于，将碟簧组置于导向护套内的涉及避免了现有压簧或拉簧式导向支架将弹簧暴露在石油管道内，使压簧或拉簧受到环境污染，在弹簧上沉淀杂质，造成弹簧的工作状态发生变化的不利因素。

本发明的可调整支撑力的导向支架所能达到的效果：

与现有技术相比，本发明的可调整支撑力的导向支架可通过调整支撑力大小，适用于不同重量的智能清管器仪器仓，具有很好的通用性；在满足保证清管器皮碗与管道动密封的前提下，可方便地调节支撑力，使智能清管器在管道内的通过性达到最佳；对弹性部件进行了有效的密封保护，有效提高部件的使用寿命。

附图说明

图1：本发明的导向支架结构图；

图2：本发明的导向支架内部结构示意图。

附图标号：

1——调整螺母    2——导向护套    3——导向轮

4——三点连杆    5——基架        6——调整垫片组

7——碟簧组      8——导向调整杆

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明，但不限定本发明的实施范围。

在本发明的具体实施例中，本发明的可调整支撑力的导向支架的主体结构包括调整螺母1、导向护套2、导向轮3、三点连杆4、基架5、调整垫片组6和蝶簧组7等部件，如图1和图2所示，图1是可调整支撑力的导向支架(可调整导向支架)结构图，图2是可调整支撑力的导向支架(可调整导向支架)内部结构示意图。

实施例1.

本发明的可调整支撑力的导向支架的三维立体结构图如图1所示，其内部结构图如图2所示。所述的导向支架由基架5、三点连杆4和弹力组件构成；所述的基架与该石油管道智能清管器的主体连接；所述的三点连杆4设置有三个铰支座孔，该三个铰支座孔呈三角形分布，其中该三点连杆4通过靠近基架5端的铰支座孔(也可称为近端孔)与基架5相连接，该三点连杆4通过远离基架5的铰支座孔(也可称为远端孔)与导向轮3(也可称为滚轮)连接，该三点连杆4通过第三个铰支座孔与所述弹力组件相连接，以提供支撑力。

上述的弹力组件由蝶簧组7、调整垫片组6和调整蝶簧导向保护套组件组成，所述的调整蝶簧导向保护套组件包括导向护套2和导向调整杆8，该蝶簧组7、调整垫片组6和导向护套2依次套装在所述的导向调整杆8上，导向调整杆8的末端与所述的基架5的铰支座孔连接。

上述的调整蝶簧导向保护套组件还包括调整螺母1，该调整螺母1设在导向调整杆8和导向护套2的相接处，调节该调整螺母1可调节蝶簧组7的预压力大小。

上述基架5上还设有销轴，所述的三点连杆4通过该三点连杆4上设置的铰支座孔与该导向调整杆8和基架5上设置的销轴相连接，从而使该三点连杆4与所述的导向护套2和基架5连接；该三点连杆4的另一端与导向轮3相连接。

在导向调整杆8和导向护套2在其相接处还设有调整螺母1，该碟簧组7通过调整螺母1调节预紧力，因此，调整螺母1在本发明中也被称为支撑力调整螺母。

在本发明的蝶簧组7中，其由多个碟簧对组成，每两个蝶簧相互扣合组成一个碟簧对，每个碟簧由弹簧钢或不锈钢加工而成。由公知原理可得出，改变碟簧对数量可得到蝶簧组7总位移与弹力的不同组合，减少碟簧对数量，在碟簧组7总位移不变的条件下，其弹力增加，反之弹力减少；减少碟簧对数量，在碟簧组7弹力不变的条件下，其碟簧组7总位移下降，反之总位移增加。

本发明的所述的导向调整杆8和导向护套2及调整螺母1组成了弹力组件，由公知原理可知，蝶簧组7总位移与弹力呈一定的特性关系，为防止蝶簧组7暴露在石油管道内受到污染，在碟簧片间夹持异物，而改变蝶簧组7的自由长度，致使蝶簧组7总位移与弹力特性关系发生不确定改变，在导向调整杆8的前端安装调整螺母1，可改变碟簧组7的预紧弹力及导向轮的初始位置。所述调整垫片组6由一组不厚度同尺寸圆形垫片组成，配合蝶簧组使用，在蝶簧组7的碟簧对数确定的条件下，可以达到改变导向轮3的初始位置的目的和效果。所述基架是可调整导向支架用于与仪器仓连接的零件。

虽然本发明已利用前述具体实施例详细揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种导向支架，安装在石油管道智能清管器的主体上，该导向支架的一端安装有导向轮，其特征在于：所述的导向支架由基架、三点连杆和弹力组件构成；所述的基架与该石油管道智能清管器的主体连接；所述的三点连杆设置有至少三个铰支座孔，该三点连杆通过三个铰支座孔分别与基架、导向轮和弹力组件相连接。

2.如权利要求1所述的导向支架，其特征在于：所述的弹力组件由蝶簧组、调整垫片组和调整蝶簧导向保护套组件构成，所述的调整蝶簧导向保护套组件包括导向护套和导向调整杆，所述的蝶簧组、调整垫片组和导向护套依次套装在所述的导向调整杆上，导向调整杆的一端与所述的铰支座孔连接，该铰支座孔是使所述的三点连杆和所述的基架相连接的铰支座孔。

3.如权利要求2所述的导向支架，其特征在于：所述的碟簧组的一端安装有调整垫片组，以调整导向护套和导向调整杆的相对位置。

4.如权利要求2或3所述的导向支架，其特征在于：所述的碟簧组包括多个碟簧对，每个碟簧对由两只碟簧扣合而成。

5.如权利要求2所述的导向支架，其特征在于：所述的基架上还设有销轴，所述的三点连杆通过该三点连杆设置的铰支座孔与所述的导向调整杆和基架上设置的销轴相连接，从而使该三点连杆与所述的导向护套和基架连接。

6.如权利要求2所述的的导向支架，其特征在于：所述的调整蝶簧导向保护套组件还包括调整螺母，该调整螺母设在所述的导向调整杆和导向护套的相接处。

7.如权利要求2所述的导向支架，其特征在于：所述的蝶簧组和调整垫片组设置在所述的导向护套内部。

8.如权利要求2所述的导向支架，其特征在于：所述的蝶簧组、调整垫片组和导向调整杆设置在所述的导向护套内部。

9.如权利要求1所述的导向支架，其特征在于：所述的三点连杆上设置有三个铰支座孔，该三个铰支座孔呈三角形分布，其中该三点连杆通过靠近基架端的铰支座孔与基架连接，通过远离基架的铰支座孔与导向轮连接，并通过第三个铰支座孔与所述弹力组件相连接。

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