CN109854963B - 一种管道检测器 - Google Patents

Abstract

一种管道检测器，可适用于不同管径的管道检测,其包括驱动装置，驱动装置包括PLC控制器、电机、转盘、连杆、第一滑块、第一锁紧缸、第二锁紧缸、机架、第一电磁阀、第二电磁阀和开关；管道检测器固定连接在机架上，第一、第二滑块均滑动连接在机架上；第一锁紧缸的第一缸体固定连接在第一滑块上，第二锁紧缸的第二缸体固定连接在第二滑块上，电机的电机机架固定连接在第二滑块上，转盘传动连接在电机的输出轴上；连杆的一端与转盘的周缘部铰接，连杆的另一端与第一滑块铰接；电机、电源、第一电磁阀的接线端K、第二电磁阀的接线端K和开关均与主控制器电连接。本发明的制造成本及维护成本都非常低且可适用于不同管径的管道。

Description

一种管道检测器

技术领域

本发明涉及一种管道检测器。

背景技术

管道成为油气输送的主要手段。油气管道在铺设完成后和使用一段时间后需要定期用管道检测器对油气管道的性能状况进行检测。目前国内外常用的管道检测器的驱动方法分为被动式和主动式两种。其中被动式的驱动方式是通过管道内的流体的压力实现驱动，主动式的驱动方式则是通过驱动装置自身提供的动力实现驱动，现有技术的主动式的驱动方式的驱动装置一般采用液压油缸进行驱动，而液压油缸还需有液压泵及复杂的管路系统等为其提供动力，因此制造成本及维护成本都非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造成本及维护成本都非常低且可适用于不同管径的管道的管道检测器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种管道检测器，包括驱动装置，驱动装置包括电机、转盘、连杆、第一滑块、第一锁紧缸、第二锁紧缸、机架、第二滑块、第一摩擦块、第二摩擦块、主控制器、电源、气包、第一电磁阀、第二电磁阀和开关；所述第一滑块和第二滑块均滑动连接在机架上；所述第一锁紧缸的第一缸体固定连接在第一滑块上，所述第一摩擦块固定连接在第一锁紧缸的第一活塞杆上；所述第二锁紧缸的第二缸体固定连接在第二滑块上，所述第二摩擦块固定连接在第二锁紧缸的第二活塞杆上；所述电机的电机机架固定连接在第二滑块上，所述转盘传动连接在电机的输出轴上；所述连杆的一端与转盘的周缘部铰接，连杆的另一端与第一滑块铰接；所述电机、电源、第一电磁阀的接线端K、第二电磁阀的接线端K和开关均与主控制器电连接；当开关接通时由主控制器控制电机旋转；所述第一电磁阀的进气口P口和第二电磁阀的进气口P口均与气包连通，第一电磁阀的执行口A口与第一锁紧缸的无杆腔连通，第二电磁阀的执行口A口与第二锁紧缸的无杆腔连通；所述连杆的一端与转盘的铰点的转动起点A点位于转盘的水平中心线XX1上且靠近第一滑块，连杆的一端与转盘的铰点的转动终点B点位于转盘的水平中心线XX1上且远离第一滑块；当连杆的一端与转盘的铰点转动至转动起点A点时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K得电和第二电磁阀的接线端K失电，使第一电磁阀的进气口P口与执行口A口相通，第二电磁阀的进气口P口与执行口A口不相通；当连杆的一端与转盘的铰点转动至转动终点B点时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K失电和第二电磁阀的接线端K得电，使第一电磁阀的进气口P口与执行口A口不相通，第二电磁阀的进气口P口与执行口A口相通。

还包括垫块，所述第一锁紧缸的第一缸体固定连接在垫块上，垫块固定连接在第一滑块上；所述第二锁紧缸的缸体固定连接在垫块上，垫块固定连接在第二滑块上。

所述机架包括位于前、后两端的两块槽形钢板和位于左、右两端的两块平板，所述第一滑块滑动连接在后端的槽形钢板上，第二滑块滑动连接在前端的槽形钢板上。

所述第一滑块包括前、后两个耳座；所述连杆的另一端通过销轴铰接在前、后两个耳座之间。

本发明的好处是：（1）、由于本发明的电机的电机机架固定连接在第二滑块上，转盘传动连接在电机的输出轴上；连杆的一端与转盘的周缘部铰接，连杆的另一端与第一滑块铰接；电机、电源、第一电磁阀的接线端K、第二电磁阀的接线端K和开关均与主控制器电连接；第一电磁阀的进气口P口和第二电磁阀的进气口P口均与气包连通，第一电磁阀的执行口A口与第一锁紧缸的无杆腔连通，第二电磁阀的执行口A口与第二锁紧缸的无杆腔连通；当连杆的一端与转盘的铰点转动至转动起点A点时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K得电和第二电磁阀的接线端K失电，当连杆的一端与转盘的铰点转动至转动终点B点时，由主控制器控制第一电磁阀的接线端K失电和第二电磁阀的接线端K得电，因而当转盘与连杆的铰点转动至转动终点B点时，第一电磁阀的进气口P口与执行口A口不相通，第二电磁阀的进气口P口与执行口A口相通，气包中的压力气体经过第二电磁阀进入第二锁紧缸的无杆腔，第二锁紧缸的第二活塞杆伸出，第二锁紧缸、第二滑块和电机均不能沿管道的长度方向移动，由转盘带动连杆推动第一滑块向右运动。第一滑块再推动机架向右移动，由机架带动管道检测器也向右移动。当转盘与连杆的铰点转动至转动起点A点时，第一电磁阀的进气口P口与执行口A口相通，气包中的压力气体经过第一电磁阀进入第一锁紧缸的无杆腔，第一锁紧缸的第一活塞杆伸出，使第一摩擦块压紧在管道的管壁上。第一滑块不能再沿管道的长度方向移动，电机带动转盘一起顺时针旋转，会迫使电机和第二滑块一起向右运动。当转盘与连杆的铰点转动至转动终点B点时，又开始重复上述运动，这样就可使机架不断向右移动，从而带动固定连接在机架的管道检测器也不断向右移动。由于本发明的管道检测器的驱动装置不需要采用液压油缸进行驱动，也不需要采用液压泵为液压油缸提供动力，因此制造成本及维护成本都非常低。（2）、由于本发明的第一锁紧缸的第一缸体固定连接在第一滑块上，第一摩擦块固定连接在第一锁紧缸的第一活塞杆上；第二锁紧缸的第二缸体固定连接在第二滑块上，第二摩擦块固定连接在第二锁紧缸的第二活塞杆上，因而本发明用于不同直径的管道时，只需使第一锁紧缸的第一活塞杆和第二锁紧缸的第二活塞杆伸出的长度不同，即可适用于不同管径的管道。

附图说明

图1是本发明的管道检测器的驱动装置安装在管道中的主视示意图；

图2是本发明的管道检测器的驱动装置安装在管道中的俯视示意图；

图3是图1的A—A剖视图；

图4是本发明的电机、转盘、连杆、第一滑块、第一锁紧缸、第二锁紧缸、第二滑块、第一摩擦块和第二摩擦块的连接示意图；

图5是图4的俯视示意图；

图6是图4的左视示意图；

图7是本发明的电机、第二滑块和机架的连接示意图；

图8是图7的B-B剖视示意图；

图9是图7的C-C剖视示意图；

图10是本发明的第一滑块和机架的连接示意图；

图11是图10的D-D剖视示意图；

图12是图10的E-E剖视示意图；

图13是本发明的转盘与连杆的铰点转动至转动终点B点时的转盘、连杆、第一滑块、机架、第二滑块的连接示意图；

图14是本发明的转盘与连杆的铰点转动至转动起点A点时的转盘、连杆、第一滑块、机架、第二滑块的连接示意图；

图15是本发明的控制原理图；

图16是图4中连接垫块的示意图；

图17是管道检测器连接在本发明上的示意图。

上述附图中的附图标记如下：电机1、电机机架1-1、转盘2、连杆3、第一滑块4、耳座4-1、第一锁紧缸5、第一活塞杆5-1、第一缸体5-2、第二锁紧缸6、第二活塞杆6-1、第二缸体6-2、机架7、槽形钢板7-1、平板7-2、第二滑块8、第一摩擦块9、第二摩擦块10、主控制器11、电源12、气包13、第一电磁阀14、第二电磁阀15、开关16、垫块17、销轴18。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明。

如图1至图3，图15所示，一种管道检测器的驱动装置，包括电机1、转盘2、连杆3、第一滑块4、第一锁紧缸5、第二锁紧缸6、机架7、第二滑块8、第一摩擦块9、第二摩擦块10、主控制器11、电源12、气包13、第一电磁阀14、第二电磁阀15和开关16；如图7至图12所示，机架7由分别位于前、后两端的两块槽形钢板7-1和分别位于左、右两端的两块平板7-2焊接而成，第一滑块4滑动连接在后端的槽形钢板7-1上且卡在槽中，第二滑块8滑动连接在前端的槽形钢板7-1上且卡在槽中。如图4至图6所示，所述第一锁紧缸5的第一缸体5-2固定连接在第一滑块4上，所述第一摩擦块9固定连接在第一锁紧缸5的第一活塞杆5-1上；所述第二锁紧缸6的第二缸体6-2固定连接在第二滑块8上，所述第二摩擦块10固定连接在第二锁紧缸6的第二活塞杆6-1上；所述电机1的电机机架1-1固定连接在第二滑块8上，所述转盘2传动连接在电机1的输出轴上；如图4和图5所示，第一滑块4包括前、后两个耳座4-1，第一滑块4的前、后两个耳座4-1上、转盘2的周缘部和连杆3的两端均设有一个圆孔，连杆的一端在圆孔处通过销轴与转盘2的周缘部的圆孔处铰接。连杆的另一端在圆孔处通过销轴18铰接在第一滑块4的前、后两个耳座4-1之间。如图15所示，所述电机1、电源12、第一电磁阀14的接线端K、第二电磁阀15的接线端K和开关16均与主控制器11电连接；当开关16接通时由主控制器11控制电机1顺时针旋转；所述第一电磁阀14的进气口P口和第二电磁阀15的进气口P口均与气包13连通，第一电磁阀14的执行口A口与第一锁紧缸5的无杆腔连通，第二电磁阀15的执行口A口与第二锁紧缸6的无杆腔连通；所述主控制器11、电源12、气包13、第一电磁阀14、第二电磁阀15和开关16均固定连接在机架7上；开关16为按钮开关。所述电机1为伺服电机或步进电机。所述主控制器11为PLC控制器，型号为三菱F×3U或西门子S7－200。如图14所示，所述连杆3的一端与转盘2的铰点的转动起点A点位于转盘2的水平中心线XX1上且靠近第一滑块4，如图13所示，连杆3的一端与转盘2的铰点的转动终点B点位于转盘2的水平中心线XX1上且远离第一滑块4；如图13至图15所示，当连杆3的一端与转盘2的铰点转动至转动起点A点时，由主控制器11控制第一电磁阀14的接线端K得电和第二电磁阀15的接线端K失电，使第一电磁阀14的进气口P口与执行口A口相通，第二电磁阀15的进气口P口与执行口A口不相通；当连杆3的一端与转盘2的铰点转动至转动终点B点时，由主控制器11控制第一电磁阀14的接线端K失电和第二电磁阀15的接线端K得电，使第一电磁阀14的进气口P口与执行口A口不相通，第二电磁阀15的进气口P口与执行口A口相通。

如图16所示，还包括垫块17，所述第一锁紧缸5的第一缸体5-2固定连接在垫块17上，垫块17固定连接在第一滑块4上；所述第二锁紧缸6的缸体6-1固定连接在垫块17上，垫块17固定连接在第二滑块8上。这样只需改变垫块17的厚度，就可使本明适用的管道直径变化范围更大。

本发明的管道检测器的驱动装置的工作原理是这样实现的：如图17所示，本发明的管道检测器的驱动装置工作时，将管道检测器101固定连接在机架7上，如图4至图6、图15所示，按下开关16，这时开关16接通，主控制器11控制电机1顺时针旋转，由于转盘2传动连接在电机1的输出轴上，因此电机1带动转盘2一起顺时针旋转。如图13和图15所示，当转盘2与连杆3的铰点转动至转动终点B点时，第一滑块4的右端抵靠在机架7的右端的平板7-2上，这时主控制器11控制第一电磁阀14的接线端K失电和第二电磁阀15的接线端K得电，使第一电磁阀14的进气口P口与执行口A口不相通，第二电磁阀15的进气口P口与执行口A口相通，气包13中的压力气体经过第二电磁阀15进入第二锁紧缸6的无杆腔，第二锁紧缸6的第二活塞杆6-1伸出，如图1所示，带动第二摩擦块10压紧在管道100的管壁上，在摩擦力的作用下第二锁紧缸6不能再沿管道100的长度方向移动。由于第二锁紧缸6的缸体6-1固定连接在第二滑块8上，电机1的电机机架1-1固定连接在第二滑块8上，因此第二滑块8和电机1也不能再沿管道100的长度方向移动，即相当于电机1固定在管道100上，由于此时电机1继续带动转盘2一起顺时针旋转，使连杆3与转盘2的铰点由转动终点B点向转动起点A点移动，因而可由转盘2带动连杆3推动第一滑块4向右运动。由于此时第一滑块4的右端抵靠在机架7的右端的平板7-2上，因而第一滑块4可推动机架7向右移动，由机架7带动管道检测器101也向右移动。如图14和图15所示，当转盘2与连杆3的铰点转动至转动起点A点时，控制器11控制第一电磁阀14接线端K得电和第二电磁阀15接线端K失电，使第一电磁阀14的进气口P口与执行口A口相通，第二电磁阀15的进气口P口与执行口A口不相通，气包13中的压力气体经过第一电磁阀14进入第一锁紧缸5的无杆腔，第一锁紧缸5的第一活塞杆5-1伸出，使第一摩擦块9压紧在管道100的管壁上。在摩擦力的作用下第一锁紧缸5不能再沿管道100的长度方向移动。由于第一锁紧缸5的第一缸体5-2固定连接在第一滑块4上，因此第一滑块4也不能再沿管道100的长度方向移动，即相当于第一滑块4固定在管道100上，由于此时第二电磁阀15的进气口P口与执行口A口不相通，气包13中的压力气体不能经过第二电磁阀15进入第二锁紧缸6的无杆腔，第二锁紧缸6的第二活塞杆6-1在弹簧的作用下缩回，使第二摩擦块10不再压紧在管道100的管壁上，第二锁紧缸6可以沿管道100的长度方向移动，电机1和第二滑块8也可以沿管道100的长度方向移动，此时电机1继续带动转盘2一起顺时针旋转，使连杆3与转盘2的铰点由转动起点A点向转动终点B点移动，由于此时第一滑块4相当于固定在管道100上，因而会迫使电机1和第二滑块8一起向右运动。当转盘2与连杆3的铰点转动至转动终点B点时，又开始重复上述运动，这样就可使机架7不断向右移动，从而带动固定连接在机架7的管道检测器101也不断向右移动。由于本发明的管道检测器的驱动装置不需要采用液压油缸进行驱动，也不需要采用液压泵为液压油缸提供动力，因此制造成本及维护成本都非常低。由于本发明的第一锁紧缸5的第一缸体5-2固定连接在第一滑块4上，第一摩擦块9固定连接在第一锁紧缸5的第一活塞杆5-1上；第二锁紧缸6的第二缸体6-2固定连接在第二滑块8上，第二摩擦块10固定连接在第二锁紧缸6的第二活塞杆6-1上，因而本发明用于不同直径的管道100时，只需使第一锁紧缸5的第一活塞杆5-1和第二锁紧缸6的第二活塞杆6-1伸出的长度不同，即可适用于不同管径的管道100。

Claims (1)

1.一种管道检测器，包括驱动装置，其特征在于：驱动装置包括电机（1）、转盘（2）、连杆（3）、第一滑块（4）、第一锁紧缸（5）、第二锁紧缸（6）、机架（7）、第二滑块（8）、第一摩擦块（9）、第二摩擦块（10）、主控制器（11）、电源（12）、气包（13）、第一电磁阀（14）、第二电磁阀（15）和开关（16）；所述第一滑块（4）和第二滑块（8）均滑动连接在机架（7）上；

管道检测器固定连接在机架上；

所述第一锁紧缸（5）的第一缸体（5-2）固定连接在第一滑块（4）上，所述第一摩擦块（9）固定连接在第一锁紧缸（5）的第一活塞杆（5-1）上；所述第二锁紧缸（6）的第二缸体（6-2）固定连接在第二滑块（8）上，所述第二摩擦块（10）固定连接在第二锁紧缸（6）的第二活塞杆（6-1）上；所述电机（1）的电机机架（1-1）固定连接在第二滑块（8）上，所述转盘（2）传动连接在电机（1）的输出轴上；所述连杆（3）的一端与转盘（2）的周缘部铰接，连杆（3）的另一端与第一滑块（4）铰接；所述电机（1）、电源（12）、第一电磁阀（14）的接线端K、第二电磁阀（15）的接线端K和开关（16）均与主控制器（11）电连接；当开关（16）接通时由主控制器（11）控制电机（1）旋转；所述第一电磁阀（14）的进气口P口和第二电磁阀（15）的进气口P口均与气包（13）连通，第一电磁阀（14）的执行口A口与第一锁紧缸（5）的无杆腔连通，第二电磁阀（15）的执行口A口与第二锁紧缸（6）的无杆腔连通；所述连杆（3）的一端与转盘（2）的铰点的转动起点A点位于转盘（2）的水平中心线XX1上且靠近第一滑块（4），连杆（3）的一端与转盘（2）的铰点的转动终点B点位于转盘（2）的水平中心线XX1上且远离第一滑块（4）；当连杆（3）的一端与转盘（2）的铰点转动至转动起点A点时，由主控制器（11）控制第一电磁阀（14）的接线端K得电和第二电磁阀（15）的接线端K失电，使第一电磁阀（14）的进气口P口与执行口A口相通，第二电磁阀（15）的进气口P口与执行口A口不相通；当连杆（3）的一端与转盘（2）的铰点转动至转动终点B点时，由主控制器（11）控制第一电磁阀（14）的接线端K失电和第二电磁阀（15）的接线端K得电，使第一电磁阀（14）的进气口P口与执行口A口不相通，第二电磁阀（15）的进气口P口与执行口A口相通；

所述的驱动装置还包括垫块（17），所述第一锁紧缸（5）的第一缸体（5-2）固定连接在垫块（17）上，垫块（17）固定连接在第一滑块（4）上；所述第二锁紧缸（6）的第二缸体（6-2）固定连接在垫块（17）上，垫块（17）固定连接在第二滑块（8）上；

所述机架（7）包括位于前、后两端的两块槽形钢板（7-1）和位于左、右两端的两块平板（7-2），所述第一滑块（4）滑动连接在后端的槽形钢板（7-1）上，第二滑块（8）滑动连接在前端的槽形钢板（7-1）上；

工作时，当转盘与连杆的铰点转动至转动起点A点时，第一电磁阀的进气口P口与执行口A口相通，气包中的压力气体经过第一电磁阀进入第一锁紧缸（5）的无杆腔，第一锁紧缸（5）的第一活塞杆（5-1）伸出，使第一摩擦块（9）压紧在管道的管壁上；第一滑块不能再沿管道的长度方向移动，电机带动转盘（2）一起顺时针旋转，使电机和第二滑块（8）一起向右运动；

当转盘与连杆的铰点转动至转动终点B点时，第一滑块的右端抵靠在机架的右端的平板上，这时主控制器控制第一电磁阀的接线端K失电和第二电磁阀的接线端K得电，使第一电磁阀的进气口P口与执行口A口不相通，第二电磁阀的进气口P口与执行口A口相通，气包中的压力气体经过第二电磁阀进入第二锁紧缸的无杆腔，第二锁紧缸的第二活塞杆伸出，带动第二摩擦块压紧在管道的管壁上，在摩擦力的作用下第二锁紧缸不能再沿管道的长度方向移动；由于第二锁紧缸的缸体固定连接在第二滑块上，电机的电机机架固定连接在第二滑块上，因此第二滑块和电机也不能再沿管道的长度方向移动，即相当于电机固定在管道上，由于此时电机继续带动转盘一起顺时针旋转，使连杆与转盘的铰点由转动终点B点向转动起点A点移动，因而可由转盘带动连杆推动第一滑块向右运动；由于此时第一滑块的右端抵靠在机架的右端的平板上，因而第一滑块可推动机架向右移动，由机架带动管道检测器也向右移动；

当转盘与连杆的铰点转动至转动起点A点时，控制器控制第一电磁阀接线端K得电和第二电磁阀接线端K失电，使第一电磁阀的进气口P口与执行口A口相通，第二电磁阀的进气口P口与执行口A口不相通，气包中的压力气体经过第一电磁阀进入第一锁紧缸的无杆腔，第一锁紧缸的第一活塞杆伸出，使第一摩擦块压紧在管道的管壁上；在摩擦力的作用下第一锁紧缸不能再沿管道的长度方向移动；由于第一锁紧缸的第一缸体固定连接在第一滑块上，因此第一滑块也不能再沿管道的长度方向移动，即相当于第一滑块固定在管道上，由于此时第二电磁阀的进气口P口与执行口A口不相通，气包中的压力气体不能经过第二电磁阀进入第二锁紧缸的无杆腔，第二锁紧缸的第二活塞杆在弹簧的作用下缩回，使第二摩擦块不再压紧在管道的管壁上，第二锁紧缸可以沿管道的长度方向移动，电机和第二滑块也可以沿管道的长度方向移动，此时电机继续带动转盘一起顺时针旋转，使连杆与转盘的铰点由转动起点A点向转动终点B点移动，由于此时第一滑块相当于固定在管道上，因而会迫使电机和第二滑块一起向右运动；

当转盘与连杆的铰点转动至转动终点B点时，又开始重复上述运动，使机架（7）不断向右移动，从而带动固定连接在机架的管道检测器也不断向右移动。

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