CN113607115A

CN113607115A - 一种圆度检测装置

Info

Publication number: CN113607115A
Application number: CN202110852924.4A
Authority: CN
Inventors: 崔晓峰; 石�弘; 彭新星; 张新芳; 罗红福; 蔡绪明; 周海波; 邓新林; 马有军; 彭元超; 蔡小青; 陈曦
Original assignee: Sinopec Oilfield Equipment Corp; Sinopec Petroleum Engineering Machinery Co Ltd Shashi Steel Pipe Works Branch
Current assignee: Sinopec Oilfield Equipment Corp; Sinopec Petroleum Engineering Machinery Co Ltd Shashi Steel Pipe Works Branch
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2041-07-27
Also published as: CN113607115B

Abstract

本发明提供一种圆度检测装置，支架上支撑有钢管，其特征是：包括两个安装在钢管上扇形的夹持装置，夹持装置上设有多个指向夹持装置圆心的伸缩杆，两个夹持装置之间设有能够沿开合旋转装置，旋转装置与两个夹持装置滑动连接，旋转装置上设有能够沿钢管截面圆心方向上下调节的圆度表；同时驱动多个伸缩杆伸缩，使夹持装置的圆心与钢管的圆心重合，调节圆度表，使圆度表抵靠在钢管上，驱动旋转装置相对于夹持装置旋转，以使圆度表测量钢管表面圆度。通过检测装置的开合，免去因辊轮或者支撑架构的阻挡拆卸和安装装置而浪费不必要的工时，节省工作人员时间，能够实现流水线检测。夹持装置驱动多根伸缩杆同时伸缩，实现不同钢管直径圆度检测。

Description

一种圆度检测装置

技术领域

本发明涉及钢管检测领域，尤其是涉及一种圆度检测装置。

背景技术

在实际钢管生产行业，常常需要对钢管的圆度进行检测，现有技术中的圆度测量方法有回转轴法、三点法、两点法、投影法以及坐标法等，钢管的直径一般较大且重量也较大，不能使用游标卡尺直接进行测量，使用上述其他圆度测量方法由于需要搬运钢管，将钢管搬到相应的检测设备上，需要耗费大量时间以及人力成本，导致检测效率低，增加了许多工时，不适合大型钢管的流水线检查。同时，大型钢管放置、在流水线生产时均有辊道或支撑结构阻挡，圆度检测装置检测部分钢管后，由于支架阻挡，要把检测设备拆卸下来，移动穿过支撑钢管结构后，再次进行检测设备安装，增加不必要的工时，费时费力。同时检测设备只能检测同一直径的钢管，不能适用于检测不同管径的钢管，检测形式单一。现有圆度检测装置在钢管的同一直径处都是通过多点检测，难以检测该直径处所有位置的圆度，容易形成误差。因此，我们提出一种能够检测不同管径、装置能够进行开合而方便安装在管径上以检测不同位置的不圆度，能够适用于流水线生产检测的圆度检测装置用于解决上述问题。

中国专利文献CN105021159B记载了基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括控制机构及与之联动的检测机构，所述控制机构包括控制器，所述检测机构包括龙门座及运动机构，所述龙门座包括辊道，所述运动机构由转盘及连接件组成，并于所述转盘及连接件上分别设置多组导轨，所述导轨上包括电机及传感器支架，所述传感器支架上设有传感器，所述辊道两侧分别设有红外开关。实现全自动、无损、非接触、测量双管端内径和外径以及椭圆度的目的，适用于内径大于100mm的不同规格的直线钢管，效率较高。但是该结构的第三传感器和第四传感器与第三纵向导轨杆件连接，杆件有一定的距离，杆件若相近与钢管的长度，会产生较大的偏差，操作也复杂耗时，若杆件距离较短，则只能检测钢管较少部位的圆度，使用存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明提供了一种圆度检测装置，解决钢管在辊轮或者放置支撑架构上时，检测圆度装置能够不用因辊轮或者支撑架构的阻挡，而检测一段后拆卸下来，绕过阻挡物后安装在钢管上，导致浪费不必要的工时，费时费力，不能实现流水线检测的问题。

本发明提供了一种圆度检测装置，解决只能检测同一直径的钢管，不能适用于检测不同管径的钢管，检测形式单一，现有圆度检测装置在钢管的同一直径处都是通过多点检测，难以检测该直径处所有位置的圆度，容易形成误差的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种圆度检测装置，支架上支撑有钢管，其特征是：包括两个安装在钢管上扇形的夹持装置，夹持装置上设有多个指向夹持装置圆心的伸缩杆，两个夹持装置之间设有能够沿开合旋转装置，旋转装置与两个夹持装置滑动连接，旋转装置上设有能够沿钢管截面圆心方向上下调节的圆度表；

同时驱动多个伸缩杆伸缩，使夹持装置的圆心与钢管的圆心重合，调节圆度表，使圆度表抵靠在钢管上，驱动旋转装置相对于夹持装置旋转，以使圆度表测量钢管表面圆度。

优选的方案中，夹持装置包括镂空结构的环体，环体一侧设有外壳，环体另一侧设有多个盒体，盒体上设有矩形槽。

优选的方案中，环体上设有多个第一通孔，第一通孔上设有与第一通孔转动连接的传杆件，传杆件一端设有传动轮，传杆件另一端设有齿轮。

优选的方案中，伸缩杆上设有齿条，传杆件一端的齿轮与伸缩杆上的齿条啮合，伸缩杆抵靠在矩形槽内沿矩形槽滑动。

优选的方案中，夹持装置还包括多个相对于夹持装置转动的凸轮，多个传杆件的传动轮与皮带滑动连接，多个凸轮抵靠在皮带上。

优选的方案中，环体一侧设有第二电机，第二电机的输出轴一端固设有驱动轮，第二电机固定安装在环体，第二电机输出轴贯穿第二通孔，驱动轮抵靠在皮带上；

驱动第二电机转动，带动驱动轮转动，以使皮带带动多个传动杆件同时转动，以使多个与传动杆件啮合的伸缩杆同时相对于夹持装置滑动。

优选的方案中，旋转装置包括第一旋转环，第一旋转环两端分别与两个第二旋转环铰接，第一旋转环和第二旋转环内侧均设有环形齿条，两个夹持装置中的一个夹持装置一侧设有第一电机，第一电机的输出端设有第一齿轮，第一齿轮与旋转装置内侧的齿环啮合；

第一旋转环与两个第二旋转环闭合时能形成一个完整的圆环，第一旋转环和第二旋转环上的环形齿条形成齿环。

优选的方案中，第一旋转环两端设有连杆，连杆上设有通孔，第二旋转环一端设有铰接座，第二旋转环另一端设有连接块，第一旋转环通过连杆抵靠在铰接座内与第二旋转环铰接。

优选的方案中，旋转装置包括外环，外环抵靠在夹持装置的凹槽内转动，第一旋转环上设有螺纹孔，圆度表上设有丝杆，丝杆与第一旋转环上的螺纹孔螺纹连接。

优选的方案中，伸缩杆与钢管之间设有沿钢管轴心方向转动的轮子，轮子与伸缩杆铰接，伸缩杆上设有第三电机，第三电机一端设有第一齿轮，轮子一端设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合。

本发明的有益效果为：钢管在辊轮或者放置支撑架构上时，检测圆度装置能够通过旋转装置的开合，不用因辊轮或者支撑架构的阻挡，绕过阻挡物后安装在钢管上，免去因辊轮或者支撑架构的阻挡拆卸和安装装置而浪费不必要的工时，较大的节省工作人员的时间。同时通过检测装置的开合，能够实现流水线检测。通过夹持装置驱动多根伸缩杆同时伸缩，从而实现适用于不同钢管直径大小的圆度检测。通过旋转装置相对于钢管旋转，圆度检测装置能检测钢管的同一直径处一周位置的圆度，不容易形成误差。能够通过驱动多个轮子同时沿管径的中轴线方向滑动，从而实现检测圆度装置检测钢管整个位置。本装置在安装和拆卸过程中安全可靠，操作方便，工部件结构简单，制作成本较低，自动化水平较高，具有较大的推广价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明装置安装在钢管上闭合时的轴侧视图；

图2是本发明装置安装在钢管上开合时的轴侧视图；

图3是本发明装置安装在钢管上闭合时的正视图；

图4是本发明装置的轴侧视图；

图5是本发明装置的爆炸视图；

图6是本发明旋转装置打开时的轴侧视图；

图7是本发明夹持装置的爆炸视图；

图8是本发明图7中A的局部放大图；

图中：钢管1；支架2；夹持装置3；外壳301；凹槽302；环体303；盒体304；矩形槽305；第一通孔306；第二通孔307；传动杆件308；皮带309；凸轮310；旋转装置4；第一旋转环401；第二旋转环402；连杆403；铰接座404；连接块405；螺纹孔406；外环407；伸缩杆5；第一齿轮501；第二齿轮502；轮子6；圆度表7；丝杆701；第一齿轮8；第一电机9；第二电机10；驱动轮11；第三电机12。

具体实施方式

实施例1：

如图1-7中，一种圆度检测装置，支架2上支撑有钢管1，其特征是：包括两个安装在钢管1上扇形的夹持装置3，夹持装置3上设有多个指向夹持装置3圆心的伸缩杆5，两个夹持装置3之间设有能够沿开合旋转装置4，旋转装置4与两个夹持装置3滑动连接，旋转装置4上设有能够沿钢管1截面圆心方向上下调节的圆度表7；

同时驱动多个伸缩杆5伸缩，使夹持装置3的圆心与钢管1的圆心重合，调节圆度表7，使圆度表7抵靠在钢管1上，驱动旋转装置4相对于夹持装置3旋转，以使圆度表7测量钢管1表面圆度。由此结构，检能够通过旋转装置4的开合，不用因辊轮或者支撑架构的阻挡，绕过阻挡物后安装在钢管上，免去因辊轮或者支架2的阻挡拆卸和安装装置而浪费不必要的工时，较大的节省工作人员的时间。同时通过检测装置的开合，能够实现流水线检测。通过夹持装置3驱动多根伸缩杆5同时伸缩，从而实现适用于不同钢管1直径大小的圆度检测。通过旋转装置4相对于钢管旋转，圆度检测装置能检测钢管的同一直径处一周位置的圆度，检测位置全面，不易形成误差。扇形的夹持装置3，可以较为轻松的放置在钢管1上，简单方便，扇形的夹持装置3能够不与辊轮或者支撑架构接触，从而省去拆卸的过程。圆度表7上下调节，能够适应不同直径的钢管。

优选的方案中，夹持装置3包括镂空结构的环体303，环体303一侧设有外壳301，环体303另一侧设有多个盒体304，盒体304上设有矩形槽305。由此结构，镂空结构的环体303能够减轻整体装置的重量，轻的重量便于调节伸缩杆5来适应不同的管径，同时内部镂空的结构能够安装传动杆件308，为皮带309工作留出空间。

优选的方案中，环体303上设有多个第一通孔306，第一通孔306上设有与第一通孔306转动连接的传杆件308，传杆件308一端设有传动轮，传杆件308另一端设有齿轮。由此结构，传杆件308一端的传动轮与皮带309滑动连接，皮带309另一端的齿轮与伸缩杆5啮合。当驱动皮带309运动时，皮带309带动传杆件308的齿轮转动，以使与齿轮啮合的伸缩杆5移动。

优选的方案中，伸缩杆5上设有齿条，传杆件308一端的齿轮与伸缩杆5上的齿条啮合，伸缩杆5抵靠在矩形槽305内沿矩形槽305滑动。由此结构，齿轮转动时，齿轮带动装有齿条的伸缩杆5抵靠在矩形槽305内沿矩形槽305上下滑动。

优选的方案中，夹持装置3还包括多个相对于夹持装置3转动的凸轮310，多个传杆件308的传动轮与皮带309滑动连接，多个凸轮310抵靠在皮带309上。由此结构，凸轮310抵靠在皮带309上，能够使皮带309拉紧安装在镂空的扇形环体303内，同时防止皮带309在滑动过程中打滑。驱动环体303运动，皮带309能够带动传杆件308转动。

优选的方案中，环体303一侧设有第二电机10，第二电机10的输出轴一端固设有驱动轮11，第二电机10固定安装在环体303，第二电机10输出轴贯穿第二通孔307，驱动轮11抵靠在皮带309上；

驱动第二电机10转动，带动驱动轮11转动，以使皮带309带动多个传动杆件308同时转动，以使多个与传动杆件308啮合的伸缩杆5同时相对于夹持装置3滑动。

优选的方案中，旋转装置4包括第一旋转环401，第一旋转环401两端分别与两个第二旋转环402铰接，第一旋转环401和第二旋转环402内侧均设有环形齿条，两个夹持装置3中的一个夹持装置3一侧设有第一电机9，第一电机9的输出端设有第一齿轮8，第一齿轮8与旋转装置4内侧的齿环啮合；

第一旋转环401与两个第二旋转环402闭合时能形成一个完整的圆环，第一旋转环401和第二旋转环402上的环形齿条形成齿环。由此结构，第一旋转环401与两个第二旋转环402铰接，能够实现整体装置的开合，从而在检测钢管1时，能够先打开两个铰接的第二旋转环402，待钢管1在旋转装置4内后，闭合旋转装置4，实现对钢管1的检测。第一旋转环401与两个第二旋转环402闭合时能形成一个完整的圆环，旋转装置4内设有齿环，驱动第一电机9，第一电机9带动第一齿轮8转动，以使旋转装置4相对于钢管1转动，从而实现旋转装置4上的圆度表7对钢管1检测圆度。

优选的方案中，第一旋转环401两端设有连杆403，连杆403上设有通孔，第二旋转环402一端设有铰接座404，第二旋转环402另一端设有连接块405，第一旋转环401通过连杆403抵靠在铰接座404内与第二旋转环402铰接。由此结构，第一旋转环401通过两端的连杆403与第二旋转环402的铰接座404铰接，从而实现旋转装置4的开合。连接块405上设有通孔，只需要螺栓连接两个第二旋转环402的通孔就能使旋转装置4闭合，结构简单，操作方便。

优选的方案中，旋转装置4包括外环407，外环407抵靠在夹持装置3的凹槽302内转动，第一旋转环401上设有螺纹孔406，圆度表7上设有丝杆701，丝杆701与第一旋转环401上的螺纹孔406螺纹连接。由此结构，旋转装置4的外环407抵靠在夹持装置的凹槽302内，驱动第一电机9，旋转装置4的外环407就抵靠在夹持装置的凹槽302内转动。

优选的方案中，伸缩杆5与钢管1之间设有沿钢管1轴心方向转动的轮子6，轮子6与伸缩杆5铰接，伸缩杆5上设有第三电机12，第三电机12一端设有第一齿轮501，轮子6一端设有第二齿轮502，第一齿轮501与第二齿轮502啮合。由此结构，驱动第三电机12，带动第一齿轮501转动，第一齿轮501带动第三电机12转动，以使轮子6沿钢管1轴心线方向滚动，从而实现检测圆度装置检测钢管1整个位置，同时自动化程度较高。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种圆度检测装置，支架（2）上支撑有钢管（1），其特征是：包括两个安装在钢管（1）上扇形的夹持装置（3），夹持装置（3）上设有多个指向夹持装置（3）圆心的伸缩杆（5），两个夹持装置（3）之间设有能够沿开合旋转装置（4），旋转装置（4）与两个夹持装置（3）滑动连接，旋转装置（4）上设有能够沿钢管（1）截面圆心方向上下调节的圆度表（7）；

同时驱动多个伸缩杆（5）伸缩，使夹持装置（3）的圆心与钢管（1）的圆心重合，调节圆度表（7），使圆度表（7）抵靠在钢管（1）上，驱动旋转装置（4）相对于夹持装置（3）旋转，以使圆度表（7）测量钢管（1）表面圆度。

2.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：夹持装置（3）包括镂空结构的环体（303），环体（303）一侧设有外壳（301），环体（303）另一侧设有多个盒体（304），盒体（304）上设有矩形槽（305）。

3.根据权利要求2所述一种圆度检测装置，其特征是：环体（303）上设有多个第一通孔（306），第一通孔（306）上设有与第一通孔（306）转动连接的传杆件（308），传杆件（308）一端设有传动轮，传杆件（308）另一端设有齿轮。

4.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：伸缩杆（5）上设有齿条，传杆件（308）一端的齿轮与伸缩杆（5）上的齿条啮合，伸缩杆（5）抵靠在矩形槽（305）内沿矩形槽（305）滑动。

5.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：夹持装置（3）还包括多个相对于夹持装置（3）转动的凸轮（310），多个传杆件（308）的传动轮与皮带（309）滑动连接，多个凸轮（310）抵靠在皮带（309）上。

6.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：环体（303）一侧设有第二电机（10），第二电机（10）的输出轴一端固设有驱动轮（11），第二电机（10）固定安装在环体（303），第二电机（10）输出轴贯穿第二通孔（307），驱动轮（11）抵靠在皮带（309）上；

驱动第二电机（10）转动，带动驱动轮（11）转动，以使皮带（309）带动多个传动杆件（308）同时转动，以使多个与传动杆件（308）啮合的伸缩杆（5）同时相对于夹持装置（3）滑动。

7.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：旋转装置（4）包括第一旋转环（401），第一旋转环（401）两端分别与两个第二旋转环（402）铰接，第一旋转环（401）和第二旋转环（402）内侧均设有环形齿条，两个夹持装置（3）中的一个夹持装置（3）一侧设有第一电机（9），第一电机（9）的输出端设有第一齿轮（8），第一齿轮（8）与旋转装置（4）内侧的齿环啮合；

第一旋转环（401）与两个第二旋转环（402）闭合时能形成一个完整的圆环，第一旋转环（401）和第二旋转环（402）上的环形齿条形成齿环。

8.根据权利要求7所述一种圆度检测装置，其特征是：第一旋转环（401）两端设有连杆（403），连杆（403）上设有通孔，第二旋转环（402）一端设有铰接座（404），第二旋转环（402）另一端设有连接块（405），第一旋转环（401）通过连杆（403）抵靠在铰接座（404）内与第二旋转环（402）铰接。

9.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：旋转装置（4）包括外环（407），外环（407）抵靠在夹持装置（3）的凹槽（302）内转动，第一旋转环（401）上设有螺纹孔（406），圆度表（7）上设有丝杆（701），丝杆（701）与第一旋转环（401）上的螺纹孔（406）螺纹连接。

10.根据权利要求1所述一种圆度检测装置，其特征是：伸缩杆（5）与钢管（1）之间设有沿钢管（1）轴心方向转动的轮子（6），轮子（6）与伸缩杆（5）铰接，伸缩杆（5）上设有第三电机（12），第三电机（12）一端设有第一齿轮（501），轮子（6）一端设有第二齿轮（502），第一齿轮（501）与第二齿轮（502）啮合。