CN110645914A - 一种锅炉圆度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锅炉圆度检测装置，有效的解决了目前锅炉筒体内壁圆度检测误差较大的问题；解决的技术方案包括水平板，水平板中点处固定有一个竖杆，竖杆下端固定有一个左右方向的横杆，横杆的两端均固定有一个前后方向的滑轨，滑轨底面开有前后方向的T型槽且安装有一个T型块，每个T型块的下端均转动安装有一个滑套，两个滑套内穿设有一根滑杆，滑杆下方固定有一个定位杆，定位杆包括一个中空的外杆，外杆内左右对称安装有两个内杆，每个内杆上均安装有一个使其向内滑动的第一压簧，外杆的下侧安装有一个可转动的激光测距仪；本发明测得样本量大，定位精度和测量精度高，且能够剔除异常数据，从而能够得到能准确反映筒体内壁圆度的结果。

Description

一种锅炉圆度检测装置

技术领域

本发明涉及锅炉内壁检测领域，具体是一种锅炉圆度检测装置。

背景技术

圆度指工件的横截面接近理论圆的程度，《锅炉安全技术监察规程》4.3.3.5条对于锅炉筒体的内径圆度规定：锅炉筒体的任意同一横截面上最大内径与最小内径之差不应当大于名义内径的1%；目前测量方法是筒体竖直放置，在端口每隔45°用卷尺测量内径的最大值与最小值之差，这种方式具有很大弊端：其一，不能准确的确定直径位置，其二，读数误差较大，其三，样本量过少，因此测出的圆度值误差很大；而目前的圆度仪需要将工件置于仪器上，多用于实验室，显然不适用于笨重的锅炉筒体。

另外，单纯的测量直径并不能完全的反应锅炉内壁的圆度，例如锅炉某一直径的两端位置同时向一侧偏斜相同距离，类似桃型截面，则该处直径不会有明显变化，测量该处的直径并不能反应出该处的缺陷，更为可靠的测量方法是从理论圆心位置进行测量半径或直径再计算差值得出圆度，目前的定心装置多为三点式定心，三点确定一个圆，但是锅炉内壁并非绝对的圆，三点并不一定能同时与内壁接触。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种锅炉圆度检测装置，有效的解决了目前锅炉筒体内壁圆度检测误差较大的问题。

其解决的技术方案是，一种锅炉圆度检测装置，本发明包括长条状的水平板，水平板的下表面中点处固定有一个竖杆，竖杆下端固定有一个左右方向的横杆，横杆的两端均固定有一个前后方向的滑轨，滑轨底面开有前后方向的T型槽，每个T型槽内均安装有一个T型块，每个T型块的下端均转动安装有一个滑套，每个滑套均可绕竖直轴转动，两个滑套内设有一根同时穿过两个滑套的滑杆，滑杆下方固定有一个定位杆，定位杆包括一个中空的外杆，外杆与滑杆的两端固定连接，外杆内左右对称安装有两个内杆，两个内杆的外端均伸出外杆且均可在外杆内滑动，两个内杆的内端与外杆内壁贴合，每个内杆上均安装有一个使其向内滑动的第一压簧，两个第一压簧规格相同；外杆的下侧固定安装有一个竖直的电机，电机连接有水平安装的激光测距仪，激光测距仪位于外杆的中点处且由电机驱动转动；外杆的中部开有与其内部连通的进气口和出气口，进气口和出气口均位于两个内杆的内端之间，进气口经进气管连接有气泵，进气管上安装有进气单向阀，出气口上安装有开关阀。

本发明且可快速测得大量数据，定位精度和测量精度高，且能够剔除异常数据，避免筒体缺陷点对定位和测量精度的影响，从而能够得到能准确反映筒体内壁圆度的结果。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为图1中A位置的放大图。

图3为两个滑轨处的俯视图。

图4为滑轨处的左视剖视图。

图5为T型块的俯视剖视图。

图6为图1中B位置的放大图。

图7为定位在缺陷点位置时的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括长条状的水平板1，水平板1的下表面中点处固定有一个竖杆2，竖杆2下端固定有一个左右方向的横杆3，横杆3的两端均固定有一个前后方向的滑轨4，滑轨4底面开有前后方向的T型槽5，每个T型槽5内均安装有一个T型块6，每个T型块6的下端均转动安装有一个滑套7，每个滑套7均可绕竖直轴转动，两个滑套7内设有一根同时穿过两个滑套7的滑杆8，滑杆8下方固定有一个定位杆，定位杆包括一个中空的外杆9，外杆9与滑杆8的两端固定连接，外杆9内左右对称安装有两个内杆10，两个内杆10的外端均伸出外杆9且均可在外杆9内滑动，两个内杆10的内端与外杆9内壁贴合，每个内杆10上均安装有一个使其向内滑动的第一压簧11，两个第一压簧11规格相同；外杆9的下侧固定安装有一个竖直的电机12，电机12连接有水平安装的激光测距仪13，激光测距仪13位于外杆9的中点处且由电机12驱动转动；外杆9的中部开有与其内部连通的进气口14和出气口15，进气口14和出气口15均位于两个内杆10的内端之间，进气口14经进气管16连接有气泵17，进气管16上安装有进气单向阀18，出气口15上安装有开关阀19。

所述的每个内杆10的外端均安装有一个顶块20，顶块20的内侧开有一个盲孔21，内杆10的外端伸入盲孔21内且可左右滑动，盲孔21底部与内杆10外端之间安装有第二压簧22，两端的第二压簧22规格相同，每个内杆10的外端之间均安装有一个按钮开关23，按下按钮开关23可使气泵17断电。

所述的每个顶块20的外侧均安装有一个滚珠24，可使定位杆在筒体内壁自由移动。

所述的水平板1两端的下侧均安装有一组定位单元，两组定位单元关于水平板1的中点左右对称安装；每组定位单元包括一个固定在水平板1下侧的第一竖板25，第一竖板25上穿有水平的导向杆26，导向杆26的外端固定有第二竖板27，第二竖板27与第一竖板25之间安装有第三压簧28，第一竖板25上安装有一个左右方向的螺栓29；两组定位单元的作用是使水平板1垂直于筒体轴线放置在筒体顶部。

所述的第二竖板27的外侧为与筒体轴线平行的弧面，从而使第二竖板27可以更好的贴合筒体内壁。

还包括读数装置和存储装置，读数装置可定时的读取激光测距仪13的读数并由存储装置记录；读数装置和存储装置为现有技术，在此不再赘述。

所述的竖杆2为伸缩杆，可调节测量的截面位置。

本发明的使用方法如下：

1、将水平板1搭放在筒体的上端口，使水平板1下方的部件均置于筒体内。

2、观察两端的第二竖板27的外侧是否与筒体内壁贴合，如果未贴合，则说明水平板1未与筒体轴线垂直，即定位杆未与筒体轴线垂直，则需要调整水平板1两端的高度使两个第二竖板27的外侧与筒体内壁贴合，然后旋拧两个第一竖板25上的螺栓29，将两个第二竖板27压紧在筒体内壁上，从而将本装置固定在筒体上。

3、启动气泵17，通过进气管16和进气单向阀18向外管内泵入空气，推动两个内杆10克服第一压簧11的作用向外滑动；

若其中一端的滚珠24与筒体内壁先接触，则内杆10继续伸出会推动外杆9带动滑杆8在滑套7内向另一端滑动至两端的滚珠24均与筒体内壁接触，内杆10继续向外伸出，在筒体侧壁对滚珠24压力的作用下，滑杆8会向筒体某条直径的位置转动，T型块6移动的自由度、滑套7转动的自由度以及滑杆8滑动的自由度结合可满足定位杆在该筒体截面内绕任意点自由转动；定位杆转动至直径位置时，此时继续充气将使第二压簧22压缩，按钮开关23被压下，气泵17关闭，由于两个第一压簧11规格相同，两个内杆10内端的气压相同，因此两个第一压簧11压缩量相同，即两个内杆10伸出长度相同，因此外杆9的中点即为圆心位置，即激光测距仪13位于圆心位置。

4、启动电机12，电机12带动激光测距仪13转动一周，读数装置和存储装置按设定好的时间间隔或角度间隔读数并存储，测得一组数据。

5、打开出气口15上的开关阀19，在两个第一压簧11的作用下两个内杆10向内运动，外杆9内的空气排出，松开两个第一竖板25上的螺栓29，将水平板1绕筒体轴线转动一定角度，然后重复步骤1-4，测得另一组数据。

6、重复多次步骤5，测得多组数据。

7、分析多组数据，若某组数据其中一段区间内的数值整体小于另一区间内的数值，则将该组异常数据抛弃。

某组数据其中一段区间内的数值整体小于另一区间内的数值，即代表该组数据测得的筒体内壁一侧的半径值整体小于另一侧的半径值，说明测量该组数据时激光测距仪13未处于所测筒体截面的圆心处，引起这一情况的原因可能是定位杆的其中一端或两端恰巧顶在了筒体内壁的缺陷点处，例如图7，测得的筒体左侧的半径值会整体小于右侧的半径值。

8、分别计算剔除异常数据后的多组正常数据的圆度值，然后求多个圆度值的平均值，将该平均值作为最终的圆度测量结果。

本发明通过定位单元和定位杆的作用能够将激光测距仪13定位在所测截面的圆心位置，然后激光测距仪13转动进行测量，定位精度和测量精度高，且可快速测得多组数据，每组数据包含的样本量大，所得结果更准确；而且本申请所提供的装置和数据处理方法，能够剔除异常数据，避免筒体缺陷点对定位和测量精度的影响，从而能够得到能准确反映筒体内壁圆度的结果。

Claims (7)

1.一种锅炉圆度检测装置，其特征在于，包括长条状的水平板（1），水平板（1）的下表面中点处固定有一个竖杆（2），竖杆（2）下端固定有一个左右方向的横杆（3），横杆（3）的两端均固定有一个前后方向的滑轨（4），滑轨（4）底面开有前后方向的T型槽（5），每个T型槽（5）内均安装有一个T型块（6），每个T型块（6）的下端均转动安装有一个滑套（7），每个滑套（7）均可绕竖直轴转动，两个滑套（7）内设有一根同时穿过两个滑套（7）的滑杆（8），滑杆（8）下方固定有一个定位杆，定位杆包括一个中空的外杆（9），外杆（9）与滑杆（8）的两端固定连接，外杆（9）内左右对称安装有两个内杆（10），两个内杆（10）的外端均伸出外杆（9）且均可在外杆（9）内滑动，两个内杆（10）的内端与外杆（9）内壁贴合，每个内杆（10）上均安装有一个使其向内滑动的第一压簧（11），两个第一压簧（11）规格相同；外杆（9）的下侧固定安装有一个竖直的电机（12），电机（12）连接有水平安装的激光测距仪（13），激光测距仪（13）位于外杆（9）的中点处且由电机（12）驱动转动；外杆（9）的中部开有与其内部连通的进气口（14）和出气口（15），进气口（14）和出气口（15）均位于两个内杆（10）的内端之间，进气口（14）经进气管（16）连接有气泵（17），进气管（16）上安装有进气单向阀（18），出气口（15）上安装有开关阀（19）。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉圆度检测装置，其特征在于，所述的每个内杆（10）的外端均安装有一个顶块（20），顶块（20）的内侧开有一个盲孔（21），内杆（10）的外端伸入盲孔（21）内且可左右滑动，盲孔（21）底部与内杆（10）外端之间安装有第二压簧（22），两端的第二压簧（22）规格相同，每个内杆（10）的外端之间均安装有一个按钮开关（23），按下按钮开关（23）可使气泵（17）断电。

3.根据权利要求2所述的一种锅炉圆度检测装置，其特征在于，所述的每个顶块（20）的外侧均安装有一个滚珠（24）。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉圆度检测装置，其特征在于，所述的水平板（1）两端的下侧均安装有一组定位单元，两组定位单元关于水平板（1）的中点左右对称安装；每组定位单元包括一个固定在水平板（1）下侧的第一竖板（25），第一竖板（25）上穿有水平的导向杆（26），导向杆（26）的外端固定有第二竖板（27），第二竖板（27）与第一竖板（25）之间安装有第三压簧（28），第一竖板（25）上安装有一个左右方向的螺栓（29）。

5.根据权利要求1所述的一种锅炉圆度检测装置，其特征在于，所述的第二竖板（27）的外侧为与筒体轴线平行的弧面。

6.根据权利要求1所述的一种锅炉圆度检测装置，其特征在于，还包括读数装置和存储装置，读数装置可定时的读取激光测距仪（13）的读数并由存储装置记录。

7.根据权利要求1所述的一种锅炉圆圆度检测装置，其特征在于，所述的竖杆（2）为伸缩杆。

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