CN106764217B - 一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座 - Google Patents

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Abstract

一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座，所述万能支座包括支座面板、用于固定到管道类结构表面的轴向固定组件、径向导向组件、用于与便携式压入仪底座连接的连接件和控制器，所述支座面板的中部开有用于测试管道类结构的开口，在开口前后两侧的支座面板的上表面上分别对称设有所述连接件，所述支座面板的左右两侧分别对称设置有所述径向导向组件，所述控制器安装在所述支座面板上；所述径向导向组件包括导轨、卡爪连接器、卡爪、用于卡爪左右水平移动的水平驱动机构和用于卡爪上下伸缩的上下伸缩机构。本发明提出一种能够满足不同的工程现场环境需求的适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座。

Description

一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座
技术领域
本发明涉及一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座。
背景技术
仪器化压入是一种微尺度的力学测试系统。在近三十年的发展下，仪器化压入测试技术已经得到了巨大的成果，适用于实验室条件的微/纳米压入/划入仪已经实现很高的精度，能够满足测试的需求，同时，能够应用在工程现场实现原位测试的便携式压入仪也已经出现，在大型结构件、桥梁、轨道、油气管道、储油罐等工程的在线测试得到了应用，发展前景广阔。
然而，目前存在的便携式压入仪在针对管道类结构测试时，由于管道的尺寸直径各不相同，因此在针对不同的工程现场或者是同一个工程现场对不同直径的待测管道类结构进行测试时，需要更换或者是重新设计新的固定支座来满足工程要求，这不仅浪费了巨大的资源同时还会影响工程测试进度，降低工作效率。
发明内容
为了克服现有的便携式压入仪在不同的工程现场环境进行测试时，由于各不相同的管道类结构需要更换或者重新设计支座的不足，本发明提出一种能够满足不同的工程现场环境需求的适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座，所述万能支座包括支座面板、用于固定到管道类结构表面的轴向固定组件、径向导向组件、用于与便携式压入仪底座连接的连接件和控制器，所述支座面板的中部开有用于测试管道类结构的开口，在开口前后两侧的支座面板的上表面上分别对称设有所述连接件，所述支座面板的左右两侧分别对称设置有所述径向导向组件，所述控制器安装在在所述支座面板上；
所述轴向固定组件为两个磁性表座，两个磁性表座前后对称的设置在开口前后两侧的支座面板的下表面上；
所述径向导向组件包括导轨、卡爪连接器、卡爪、用于卡爪左右水平移动的水平驱动机构和用于卡爪上下伸缩的上下伸缩机构，所述导轨固定在所述支座面板上，所述导轨的底面开有导槽，所述卡爪连接器的上端通过所述水平驱动机构可左右移动的安装在所述导槽内；所述卡爪通过上下伸缩机构可上下伸缩的安装在所述卡爪连接器的下端上，所述卡爪的内侧面抵触在管道类结构的侧面上；
所述水平驱动机构、上下伸缩机构均与所述控制器连接。
进一步，所述连接件为连接螺母，所述连接螺母的下端与支座面板螺纹连接，所述连接螺母的上端与便携式压入仪底座下部螺纹连接。再进一步，所述水平驱动机构包括水平伺服电机和丝杠螺母机构，所述水平伺服电机安装在导轨上，所述水平伺服电机的动力输出端与丝杠螺母机构的丝杠连接，所述丝杠螺母机构的螺母可左右滑动的安装在所述导槽内并固定在卡爪连接器的上端上；
所述上下伸缩机构包括伸缩伺服电机、齿轮和齿条，所述伸缩伺服电机安装在卡爪连接器上，所述卡爪的上端内侧上竖直布置有齿条，所述齿轮与所述伸缩伺服电机的电机轴连接，所述齿轮与所述齿条啮合；
所述水平伺服电机、伸缩伺服电机均与所述控制器连接。
本发明的有益效果主要表现在：本发明方便可靠，适用于工程现场针对不同直径管道测试时的快速安装和固定，从而避免频繁更换固定支座，提高测试效率。
附图说明
图1是本发明在管道上固定的工作示意图。
图2是图1的主视图。
图3是本发明的主视图。
图4是图3的侧视图。
图5是图3的轴视图。
图6是卡爪连接器与导轨连接的局部展开图。
图7是卡爪连接器与卡爪连接的局部展开图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图7，一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座，所述万能支座包括支座面板2、用于固定到管道类结构表面的轴向固定组件10、径向导向组件5、用于与便携式压入仪底座连接的连接件1和控制器12所述支座面板2的中部开有用于测试管道类结构的开口11，在开口前后两侧的支座面板的上表面上分别对称设有所述连接件1，所述支座面板2的左右两侧分别对称设置有所述径向导向组件5，所述控制器12安装在在所述支座面板2上；
所述轴向固定组件10为两个磁性表座，两个磁性表座前后对称的设置在开口前后两侧的支座面板2的下表面上；
所述径向导向组件5包括导轨、卡爪连接器8、卡爪9、用于卡爪9左右水平移动的水平驱动机构和用于卡爪9上下伸缩的上下伸缩机构，所述导轨6固定在所述支座面板2上，所述导轨6的底面开有导槽，所述卡爪连接器8的上端通过所述水平驱动机构可左右移动的安装在所述导槽内；所述卡爪9通过上下伸缩机构可上下伸缩的安装在所述卡爪连接器8的下端上，所述卡爪9的内侧面抵触在管道类结构的侧面上；
所述水平驱动机构、上下伸缩机构均与所述控制器12连接。
进一步，所述连接件1为连接螺母，所述连接螺母的下端与支座面板2螺纹连接，所述连接螺母的上端与便携式压入仪底座下部螺纹连接。
再进一步，所述水平驱动机构包括水平伺服电机4和丝杠螺母机构，所述水平伺服电机4安装在导轨6上，所述水平伺服电机4的动力输出端与丝杠螺母机构的丝杠连接，所述丝杠螺母机构的螺母13可左右滑动的安装在所述导槽内并固定在卡爪连接器8的上端上；
所述上下伸缩机构包括伸缩伺服电机7、齿轮15和齿条14，所述伸缩伺服电机7安装在卡爪连接器8上，所述卡爪9的上端内侧上竖直布置有齿条14，所述齿轮15与所述伸缩伺服电机7的电机轴连接，所述齿轮15与所述齿条14啮合；
所述水平伺服电机4、伸缩伺服电机7均与所述控制器12连接。
本实施例中，径向导向组件5与管道轴向垂直并通过数据接线与控制器12连接，连接件1是用于连接的连接螺母，连接螺母的下端和位于支座面板2上表面的螺纹配合，连接螺母的上端与便携式压入仪底座下部的螺纹配合；磁性表座沿着管道轴向分布，磁性表座产生的磁力吸附在管道3表面，为压入测试提供支撑；由于支座面板的左右两侧分别设有径向导向组件，因此可以调整两个卡爪连接器之间的距离，由于卡爪是可上下伸缩到安装在卡爪连接器7上，因此可调整卡爪8在竖直方向的伸长量，从而满足在不同外径的管道上进行导向和卡紧。
水平调整由对称分布的水平伺服电机4驱动卡爪连接器沿着导轨水平移动，根据管道类结构不同的直径，改变两个卡爪连接器的水平距离，从而实现支座在管道径向的导向固定；竖直调整是通过伸缩伺服电机7调整卡爪的伸长量，适应不同的管道直径。通过径向导向组件在水平和竖直两个方向的调整，能够保证在不同的管道测试环境中，为万能支座利用磁性表座在管道表面的固定提供良好的导向，从而保证万能支座安装处于水平位置，为压入测试中压头能垂直的压入管道的表面提供保障，同时用于导向的卡爪有一定的卡紧功能，在轴向固定的基础上，在管道径向提供二次固定。
本发明的工作流程为：
(1)安装固定：将万能支座通过磁性表座10安装在管道3表面，根据管道外径的大小通过控制器12，调整卡爪连接器8之间的水平距离以及卡爪9在竖直方向的伸长量，利用卡爪9在管道3外表面进行导向和卡紧，保证万能支座安装处于水平位置，然后打开磁性表座的开关，通过磁力吸附在管道表面上；
(2)连接压入仪：通过支座面板上的连接螺母1，将便携式压入仪连接在万能支座上；
(3)压入测试：完成安装后，根据设置的条件，完成压入测试。
本发明采用导向固定设计，根据不同直径的待测管道类结构，调整导向组件中卡爪连接器之间的水平距离以及卡爪在竖直方向的伸长量，为万能支座的固定安装提供导向和二次卡紧，保证支座的水平安装，从而保证便携式压入仪在压入测试过程中垂直压入管道表面。

Claims (3)

1.一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座，其特征在于：所述万能支座包括支座面板、用于固定到管道类结构表面的轴向固定组件、径向导向组件、用于与便携式压入仪底座连接的连接件和控制器，所述支座面板的中部开有用于测试管道类结构的开口，在开口前后两侧的支座面板的上表面上分别对称设有所述连接件，所述支座面板的左右两侧分别对称设置有所述径向导向组件，所述控制器安装在在所述支座面板上；
所述轴向固定组件为两个磁性表座，两个磁性表座前后对称的设置在开口前后两侧的支座面板的下表面上；
所述径向导向组件包括导轨、卡爪连接器、卡爪、用于卡爪左右水平移动的水平驱动机构和用于卡爪上下伸缩的上下伸缩机构，所述导轨固定在所述支座面板上，所述导轨的底面开有导槽，所述卡爪连接器的上端通过所述水平驱动机构可左右移动的安装在所述导槽内；所述卡爪通过上下伸缩机构可上下伸缩的安装在所述卡爪连接器的下端上，所述卡爪的内侧面抵触在管道类结构的侧面上；
所述水平驱动机构、上下伸缩机构均与所述控制器连接。
2.如权利要求1所述的一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座，其特征在于：所述连接件为连接螺母，所述连接螺母的下端与支座面板螺纹连接，所述连接螺母的上端与便携式压入仪底座下部螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的一种适用于便携式压入仪在管道类结构固定的万能支座，其特征在于：所述水平驱动机构包括水平伺服电机和丝杠螺母机构，所述水平伺服电机安装在导轨上，所述水平伺服电机的动力输出端与丝杠螺母机构的丝杠连接，所述丝杠螺母机构的螺母可左右滑动的安装在所述导槽内并固定在卡爪连接器的上端上；
所述上下伸缩机构包括伸缩伺服电机、齿轮和齿条，所述伸缩伺服电机安装在卡爪连接器上，所述卡爪的上端内侧上竖直布置有齿条，所述齿轮与所述伸缩伺服电机的电机轴连接，所述齿轮与所述齿条啮合；
所述水平伺服电机、伸缩伺服电机均与所述控制器连接。
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