CN102410783B - 火炮身管内膛检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火炮身管内膛检测系统，其结构包括安装于轴杆上的定心机构和内径测量机构，所述定心机构包括固定于轴杆上的固定板、端部与所述固定板铰接并环布于固定板的若干伞骨以及安装于所述轴杆上的用于将伞骨撑开的弹性支撑机构。所述弹性支撑机构包括一滑动连接于轴杆上的滑块、穿套于轴杆上的弹簧和固定连接于轴杆上的限位，所述弹簧位于滑块和限位块之间；所述滑块上制有与各伞骨滑动连接的支撑臂。本发明组装调适便利，操作方便，可适用于直径100mm至155mm各种身管。本发明在检测管体内径的同时可观察到管体内的图像信息，因而使检测结果更加可靠。
Description
技术领域
本发明涉及管内径测检仪器，具体地说是火炮身管内膛检测系统。
背景技术
在理想状态下，管内膛的内径测量可以采用与身管相同直径的圆柱体作为定心装置，但是会存在以下三方面问题：一是圆柱体与身管之间的间隙造成定心装置与身管的轴线不可能重合；二是随着身管内壁的磨损，定心装置的轴线与身管的轴线偏差会越来越大；三是针对不同直径的身管必须设计不同的定心装置。因此，需要提供能自适应不同内径的管内膛测量的定心机构。目前，无论是各种普通民用的深（长）管的内径的测量还是军用的各型火炮身管内径磨损状态的测量，管内膛检测系统都有两方面的用途，一方面是通过对内径的测量来检测产品合格率，另一方面是对使用过程中的经过磨损的管内膛的内径及磨损程度的测量和观测，并以此来判定它们的寿命状态。现有的测径仪对管内膛进行检测时，内膛表面的磨损程度越大，定心装置的轴线与身管的轴线形成的偏差也越大，从而对测量精度的影响也越大。另一方面对于存在磨损的内膛表面，也需要查明所测查内膛表面的具体状况以及测点所在位置的磨损状况，以使测量结果更加可靠。现有的检测装置既无法做到精准定心，也无法查明所测查内膛表面的具体状况，因而不能满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供可适用于不同内径、可提高检测精度、可查明内膛表面状况的火炮身管内膛检测系统，以满足使用需求。
本发明是这样实现的：火炮身管内膛检测系统包括安装于轴杆上的定心机构和内径测量机构，所述定心机构包括固定于轴杆上的固定板、端部与所述固定板铰接并环布于固定板的若干伞骨以及安装于所述轴杆上的用于将伞骨撑开的弹性支撑机构。所述弹性支撑机构包括一滑动连接于轴杆上的滑块、穿套于轴杆上的弹簧和固定连接于轴杆上的限位，所述弹簧位于滑块和限位块之间；所述滑块上制有与各伞骨滑动连接的支撑臂。
本发明在轴杆上安装有窥膛机构，所述窥膛机构包括安装于轴杆上的支撑座和安装于支撑座上的摄像机构，所述支撑座可在水平平面内旋转并定位，所述摄像机构包括摄像头支架及安装于所述摄像头支架上的摄像头，所述摄像头支架安装于所述支撑座上并可在竖直平面内旋转、定位。
本发明的定心机构中，伞骨是由弹性支撑机构撑开。因此，无论在何种内径的管膛内，由弹簧的弹力推动滑块均可使其将伞骨撑开至伞骨外端部与管膛内壁接触定位，从而使得本定心机构可适用于不同直径的管膛内壁。由于各伞骨呈环布状态均匀分布于管膛内周，从而可保证定心机构的轴心与管膛轴心完全重合，进而保证测量精度。
本发明设计有窥膛机构，通过在水平平面和竖直平面内分别调整支撑座和摄像头支架的方向，可实现摄像角度的任意调整。因此，在使用本发明进行测量过程中，通过适当调整即可经摄像机构观察到测量机构检测点所在内膛表面的具体状况。由此，一方面可直接掌握内膛表面具体状况的第一手资料，另一方面，也可在影像的帮助下，对内膛表面的检测点进行多种不同的选择，从而使所测得的数据更加接近于真实状况。这尤其适用于那些身管本身结构比较复杂，如具有膛线的线膛炮身管内膛的内径的测量，因可同时观察到具体的测量位置而使检测结果更加可靠。
在上述技术方案下，本发明可以这样实现：所述轴杆与支撑座之间采用如下连接结构：轴杆上固定有转轴，所述支撑座上开有穿套于所述转轴的轴孔，所述轴杆及支撑座通过紧固件固定。
所述摄像机构与所述支撑座之间采用如下连接结构：所述摄像头支架上制有圆弧状条孔，所述支撑座上固定有水平方向的紧固件，所述紧固件穿接于所述条孔内定位。
所述窥膛机构、定心机构及内径测量机构的轴杆之间采用如下结构依次连接：轴杆的一端开有小锥度圆锥孔，轴杆另一端制有可穿接于所述圆锥孔内的圆锥杆。
所述支撑臂与所述伞骨的滑动连接结构是在所述伞骨上开有条孔，所述条孔内壁上制有嵌槽，所述支撑臂穿接于所述条孔内并制有与所述嵌槽相合的凸块。
附图说明
图１为本发明结构示意图。
图2为本发明中窥膛机构的结构示意图。
图3为本发明中定心机构的结构示意图。
具体实施方式
图1所示为火炮身管内膛检测系统，包括安装于轴杆上的定心机构2、内径测量机构3和窥膛机构1。
图3所示，所述定心机构2包括固定于轴杆27上的固定板22、端部与所述固定板铰接并环布于固定板的若干伞骨23以及安装于所述轴杆27上的用于将伞骨撑开的弹性支撑机构。所述弹性支撑机构包括一滑动连接于轴杆27上的滑块24、穿套于轴杆27上的弹簧25和固定连接于轴杆上的限位块26，所述弹簧位于滑块和限位块之间。所述限位块26以紧固件固定于轴杆上，通过调整限位块的位置可调整弹簧弹力的大小，从而调整对伞骨的支撑力度，保证定心机构的稳定。所述滑块24上制有与各伞骨23滑动连接的支撑臂29。所述支撑臂29与所述伞骨的滑动连接结构是在所述伞骨上开有条孔231，所述条孔内壁上制有嵌槽，所述支撑臂穿接于所述条孔内并制有与所述嵌槽相合的凸块。
图2所示，所述窥膛机构包括安装于轴杆上的支撑座19和安装于支撑座上的摄像机构。所述轴杆与支撑座之间采用如下连接结构：轴杆上固定有转轴14，所述支撑座19上开有穿套于所述转轴14的轴孔，所述支撑座通过紧固件13固定于所述轴杆。采用这种结构，旋紧紧固件13即可使支撑座在轴杆上定位，旋松紧固件13，即可实现支撑座绕转轴14在水平平面内的转动。所述摄像机构包括摄像头支架12及安装于所述摄像头支架12上的摄像头11，所述摄像机构与所述支撑座19之间采用如下连接结构：所述摄像头支架12上制有圆弧状条孔15，所述支撑座上固定有水平方向的紧固件16，所述紧固件穿接于所述条孔15内，旋松紧固件16即可适当调整摄像头支架在竖直方向的位置，然后旋紧即可定位。
本发明中，内径测量机构3可以选用常规的内径测量装置，也可以采用现有技术中已有的光栅测量装置。
本发明中，所述窥膛机构、定心机构及内径测量机构的轴杆之间采用如下结构依次连接：轴杆的一端开有小锥度圆锥孔，轴杆另一端制有可穿接于所述圆锥孔内的圆锥杆。小角度圆锥具有自锁功能，这样既实现了锥面定心作用，又实现了传递扭矩的作用，简化了本发明的结构。图2所示，在窥膛机构的轴杆端部沿轴杆开有第一圆锥孔17，所述圆锥孔17壁体上制有用于穿接紧固件的固定孔18，所述内径测量机构的轴杆一端制有圆锥杆，另一端制有圆锥孔，其圆锥杆插入窥膛机构轴杆的第一圆锥孔17内并通过紧固件固定。图3所示，定心装置的轴杆的一端制有第一圆锥杆21，另一端制有第二圆锥孔28，所述第一圆锥杆21插入所述内径测量机构轴杆端部的圆锥孔内，所述第二圆锥孔28用于插接轴杆把手，也可以再串接一同样的定心机构，以保证定心更为精确。
本发明中，定心机构结构简单，组装调适便利，操作方便，可适用于直径100mm至155mm各种身管。本发明安装有摄像头、照明灯，可以清楚地观测到所测管体內膛的状况，并且可以灵活调节摄像头的角度。对于各种结构较复杂的管体，还可以选择性地对其阴线或阳线直径进行测量。由于在检测管体内径的同时可观察到管体内的图像信息，因而使检测结果更加可靠。
Claims (5)
1.一种火炮身管内膛检测系统，其特征在于由安装于轴杆上的定心机构（2）、内径测量机构（3）和窥膛机构（1）构成，所述窥膛机构、定心机构及内径测量机构的轴杆之间采用如下结构连接：轴杆的一端开有小锥度圆锥孔，轴杆另一端制有可穿接于所述圆锥孔内的圆锥杆；所述定心机构包括固定于定心机构轴杆（27）上的固定板（22）、端部与所述固定板铰接并环布于固定板的若干伞骨（23）以及安装于所述定心机构轴杆（27）上的用于将伞骨撑开的弹性支撑机构；所述弹性支撑机构包括一滑动连接于定心机构轴杆（27）上的滑块（24）、穿套于定心机构轴杆（27）上的弹簧（25）和固定连接于定心机构轴杆上的限位块（26），所述弹簧位于滑块和限位块之间；所述滑块（24）上制有与各伞骨（23）滑动连接的支撑臂（29）；所述定心机构轴杆（27）的一端制有第一圆锥杆（21），另一端制有圆锥孔（28），所述圆锥孔（28）用于再串接一同样的定心机构（2）；所述窥膛机构包括安装于窥膛机构轴杆上的支撑座（19）和安装于支撑座上的摄像机构，所述支撑座可在水平平面内旋转并定位，所述摄像机构包括摄像头支架（12）及安装于所述摄像头支架（12）上的摄像头（11），所述摄像头支架安装于所述支撑座上并可在竖直平面内旋转、定位。
2.根据权利要求1所述的火炮身管内膛检测系统，其特征在于所述窥膛机构轴杆与支撑座之间采用如下连接结构：窥膛机构轴杆上固定有转轴（14），所述支撑座（19）上开有穿套于所述转轴的轴孔，所述窥膛机构轴杆及支撑座通过紧固件（13）固定。
3.根据权利要求1所述的火炮身管内膛检测系统，其特征在于所述摄像机构与所述支撑座（19）之间采用如下连接结构：所述摄像头支架（12）上制有圆弧状条孔（15），所述支撑座上固定有水平方向的紧固件（16），所述紧固件穿接于所述条孔（15）内定位。
4.根据权利要求1所述的火炮身管内膛检测系统，其特征在于所述窥膛机构、定心机构及内径测量机构的轴杆之间采用如下结构依次连接：轴杆的一端开有小锥度圆锥孔，轴杆另一端制有可穿接于所述圆锥孔内的圆锥杆。
5.根据权利要求1所述的火炮身管内膛检测系统，其特征在于所述支撑臂（29）与所述伞骨的滑动连接结构是在所述伞骨上开有条孔（231），所述条孔内壁上制有嵌槽，所述支撑臂穿接于所述条孔内并制有与所述嵌槽相合的凸块。
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