CN104942328A - 一种电磁胀套定心装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁胀套定心装置及使用方法，包括定心装置本体、电磁铁、滑动体、定位体、弹性瓣和限位体等，定心装置本体的两端分别固定有电磁装置，两个电磁装置之间为对称设置在定心装置本体上的结构相同的定心机构，滑动体与定位体相连并套在定心装置本体上，定位体上设有多个可以收缩及胀开的弹性瓣，在弹性瓣一侧的定心装置本体上设有用于为定位体和弹性瓣提供限位的限位体。本发明以电磁铁为核心，实现对定位机构的非接触式控制，在不影响定位精度的前提下，简化了机构，实现了自动定心功能，具有控制简单，操作方便快速的特点。

Description

一种电磁胀套定心装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种电磁胀套定心装置及使用方法。

背景技术

目前，定心装置一般由连板、压杆、定位轴等机械连接而成，定位部分胀开动作一般由接触式的丝杠加回位弹簧实现。这种定心装置的结构相对复杂，速度慢，效率低，使用不方便，而且定心作用力不好控制，容易引起被定心的圆管形变，影响定心精度。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种电磁胀套定心装置及其使用方法，该装置在电磁铁的作用下，能够快速实现自动定心，给电磁铁通入不同方向和大小的电流可实现定心装置的胀开和收缩两种不同工作状态，结构简单，速度快，效率高。本发明采用电磁铁装置实现定位体的非接触控制，施力均匀，定心精度高。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种电磁胀套定心装置，包括定心装置本体，定心装置本体的两端分别固定有电磁铁，在定心装置本体上对称设置有结构相同的两个定心机构，定心机构均包括滑动体、定位体、弹性瓣及限位体，靠近电磁铁的一侧设有滑动体，远离电磁铁的一侧设有用于为定心机构提供限位的限位体；滑动体与定位体相连并套在定心装置本体上，沿定心装置本体轴向移动，弹性瓣首端与定位体贴合在一起，尾端固定在定心装置本体上，受定位体推力时沿定心装置本体径向胀开。

所述定心装置本体上的电磁铁同时通正向电流或反向电流，在滑动体的作用下产生推力或吸力，将力作用到定位体，实现定位体上的弹性瓣径向张开或收缩，通过改变通入电磁铁线圈的电流大小来控制非接触式作用到定位体的作用力的大小。

所述定心装置本体为圆柱体，其上设有凹槽，滑动体咬合到凹槽内从而限制滑动体沿着定心装置本体轴向运动。

所述定位体上的弹性瓣在受到定位体的推力时同时胀开，所有弹性瓣同时顶到管内壁上，在受力消失时自动恢复原位。

所述滑动体为永磁体。

电磁铁通入不同方向的电流来产生电磁推力或电磁吸力，通入不同电流值的电流来控制定位体的移动速度和施力大小，从而控制弹性瓣胀开的速度和施力大小。

一种电磁胀套定心装置的使用方法，包括：

当两个电磁铁通入正向电流时，其中一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的推压作用力，另外一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的吸引作用力，滑动体分别推压对应的定位体，弹性瓣在定位体压力的作用下胀开，各个弹性瓣贴紧到管壁上，实现定心；

给两个电磁铁通入反向电流，其中一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的吸力，另外一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的推力，滑动体分别吸引对应的定位体向后移动，从而弹性瓣恢复原位，弹性瓣收缩恢复原位后，实现在管内行走。

本发明的有益效果：

本申请公布了一种确定圆管状物体圆心的装置及其使用方法。通过给电磁铁通入正向电流，滑动体在电磁铁电磁力作用下推压定位体，定位体前进推压弹性瓣，弹性瓣径向胀开至贴紧待定心圆管的内壁，实现定心；定心结束后，电磁铁通入反向电流，电磁铁磁场方向改变，滑动体在电磁铁电磁力作用下带动定位体向后移动，弹性瓣在自动恢复原位，定心装置收缩。

引入电磁铁和永磁体对，通过改变电磁铁电流方向改变磁场方向，实现非接触控制定心装置，通过改变电流流值控制定位体移动速度和施力大小，从而控制弹性瓣胀开速度和施力大小；定心装置结构简单，控制方便，自动化程度高，能够实现快速自动定心。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明定心机构部分简图；

其中，1.第一电磁铁，2.定心装置本体，3.第一滑动体，4.第一定位体，5.弹性瓣，6.第一限位体，7.第二滑动体，8.第二定位体，9.第二限位体，10.第二电磁铁。 

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种电磁胀套定心装置，两块电磁铁固定于定心装置本体2两端，滑动体与定位体相连套在定心装置本体2上，定心装置本体2上有沿着轴向的导轨，限制定位体和滑动体不能绕轴转动，而仅能沿着轴滑动，限位体卡在定心装置本体2上，限制定位体最大移动距离不得超过此处。滑动体在电磁铁作用下推压固定在定心装置本体2上的定位体，定位体沿着定心装置本体2向前移动，弹性瓣5受到定位体挤压，沿径向胀开至贴紧待定心圆管的内壁，定心完成。限位体为定位体限位，为定心装置提供保护。如图2所示为弹性瓣5结构示意图，成中心对称的6个弹性瓣5均匀分布在定位体周围，弹性瓣5首端与定位体贴合在一起，尾端固定在定心装置 本体2上，受定位体推力时可沿定心装置本体2径向胀开，受力消失时自动恢复原状。

定心装置本体2为圆柱体，其上有凹槽，滑动体咬合到槽内限制滑动体沿着定心装置本体2轴向运动，保证定位体上的弹性瓣5胀开时受力均匀，提高定心的精度，减少弹性瓣5的磨损，增加使用寿命。

在定心装置本体上，两块电磁铁通入相同方向、大小相同的电流，滑动体在电磁铁电磁力作用下推压定位体，定位体前进推压弹性瓣5，弹性瓣5径向胀开至贴紧待定心圆管的内壁，实现定心；电磁铁通入相反方向电流时，产生相反的磁场，滑动体在电磁力作用下带动定位体向后移动，弹性瓣5自动恢复原位，定心装置收缩。

电磁铁通入不同方向的电流来产生电磁推力或电磁吸力，通入不同电流值的电流来控制定位体的移动速度和施力大小，从而控制弹性瓣胀开的速度和施力大小。

由滑动体、定位体和弹性瓣5等组成两组相同定心机构在电磁铁作用下同时动作完成高准确度自动定心。

弹性瓣5在受到定位体的推力时同时胀开，在受力消失时自动恢复原位，幅度一致。

具体示例，如图1-2所示，第一电磁铁1固定于定心装置本体2一侧，第二电磁铁10固定于定心装置本体2另一侧，第一滑动体3与第一定位体4相连并套在定心装置本体2上，第二滑动体7与第二定位体8相连套在定心装置本体2上。其中第一滑动体3和第二滑动体7为永久磁铁。当第一电磁线铁1和第二电磁铁10通入正向电流时，第一滑动体3受到第一电磁铁1的推力，第二滑动体7受到第二电磁铁10的吸力，第一滑动体3和第二滑动体7分别推压第一定位体4和第二定位体8向前移动，弹性瓣3受到第一定位体4和第二定位体8推力胀开，弹性瓣径向胀开至贴紧待定心圆管的内壁，完成定心。第一电磁铁1和第二电磁铁10通入反向电流，第一滑动体3受到第一电磁铁1的吸力，第二滑动体7受到第二电磁铁10的推力，第一滑动体3和第二滑动体7分别吸引第一定位体4和第二定位体8向后移动，弹性瓣5自动恢复原位，定心装置收缩。

本发明以电磁铁为核心，采用双定位体同轴定心，实现对定位机构的非接触式控制，在不影响定位精度的前提下，简化了机构，实现了自动定心功能，具有控制简单，操作方便快速的特点。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种电磁胀套定心装置，其特征是，包括定心装置本体，定心装置本体的两端分别固定有电磁铁，在定心装置本体上对称设置有结构相同的两个定心机构，定心机构均包括滑动体、定位体、弹性瓣及限位体，靠近电磁铁的一侧设有滑动体，远离电磁铁的一侧设有用于为定心机构提供限位的限位体；滑动体与定位体相连并套在定心装置本体上，沿定心装置本体轴向移动，弹性瓣首端与定位体贴合在一起，尾端固定在定心装置本体上，受定位体推力时沿定心装置本体径向胀开。

2.如权利要求1所述的一种电磁胀套定心装置，其特征是，所述定心装置本体上的电磁铁同时通正向电流或反向电流，在滑动体的作用下产生推力或吸力，将力作用到定位体，实现定位体上的弹性瓣径向张开或收缩，通过改变通入电磁铁线圈的电流大小来控制非接触式作用到定位体的作用力的大小。

3.如权利要求1或2所述的一种电磁胀套定心装置，其特征是，所述定心装置本体为圆柱体，其上设有凹槽，滑动体咬合到凹槽内从而限制滑动体沿着定心装置本体轴向运动。

4.如权利要求1或2所述的一种电磁胀套定心装置，其特征是，所述定位体上的弹性瓣在受到定位体的推力时同时胀开，所有弹性瓣同时顶到管内壁上，在受力消失时自动恢复原位。

5.如权利要求1所述的一种电磁胀套定心装置，其特征是，所述滑动体为永磁体。

6.如权利要求1所述的一种电磁胀套定心装置，其特征是，电磁铁通入不同方向的电流来产生电磁推力或电磁吸力，通入不同电流值的电流来控制定位体的移动速度和施力大小，从而控制弹性瓣胀开的速度和施力大小。

7.基于权利要求1所述的一种电磁胀套定心装置的使用方法，其特征是，包括：

当两个电磁铁通入正向电流时，其中一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的推压作用力，另外一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的吸引作用力，滑动体分别推压对应的定位体，弹性瓣在定位体压力的作用下胀开，各个弹性瓣贴紧到管壁上，实现定心；

给两个电磁铁通入反向电流，其中一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的吸力，另外一个定心机构的滑动体受到对应的电磁铁的推力，滑动体分别吸引对应的定位体向后移动，从而弹性瓣恢复原位，弹性瓣收缩恢复原位后，实现在管内行走。