CN114166396B - 一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，本发明涉及隔离衬管检测技术领域。该带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，直接在待检测管中装配检测件，利用马达提供紧固作用力，保证检测件与待检测管之间连接的稳定性的同时，通过调节罩和固定盘的配合，与待检测管的端面进行贴合，从而保证两个待检测管装配进行预紧力检测时，通过红外测距仪测量与相邻检测件上固定盘之间的间距实现对待检测管上螺纹端伸长量的判断，该方式操作简单，使用方便，并且适配于多种内径尺寸的管道，降低检测成本的同时，还对两个待检测管装配后的同轴度进行了检测，实现了功能的多样化。

Description

一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置

技术领域

本发明涉及隔离衬管检测技术领域，具体为一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置。

背景技术

轴承之间的连接方式是机械传动和齿轮传动最重要的问题，连接强度可不可靠、便不便于安装、维修，能不能适应恶劣的自然条件，这些问题都是用户、设计、装配等各个单位最关心的问题。内筋嵌入式衬塑钢管或单一的碳钢管利用冷挤压原理在距管材端面一定距离作引伸变形成一小型圆弧，再将卡簧式不锈钢卡环置入槽内，套上螺母或接口、新型搪瓷管件及其附件，旋紧即可，安装快捷。由于卡环配合部位的锥面自锁设计，以及采用端向和径向的双向密封设计，使之具有可靠的连接强度和抗渗漏性能。同时由于所有管接头采用的是可拆卸结构，加之专用活接管件的配合使用，使其维修极其方便。

对于带自预紧式隔离衬管而言，为了保证隔离衬管之间的连接强度和有效连接，在隔离衬管生产时，需要对预紧力进行检测，常规的预紧力控制方式包括扭矩控制法、转角控制法以及伸长量控制法，对伸长量控制法而言，就是通过直接测量螺栓的伸长长度来控制螺栓的装配预紧力，是一种较为直接的方法，预紧力的控制精度也比较高，根据胡克定律，螺栓在弹性阶段的伸长量跟螺栓所受的应力成正比关系，螺栓伸长量的测试法很多，红外测长法、超声测长法等，针对于红外测长法而言，对检测设备的要求比较高，导致应用不是很广泛，且检测成本较高，为此，特提出一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，通过装配适配于待检测管内径尺寸的检测件，对两个检测件进行红外测距，实现对待检测管伸长量的精准判断，进而计算出施加的预紧力大小，操作方便的同时，检测更加迅速精准。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，解决了常规的隔离衬管预紧力检测设备复杂，成本高，使用不方便的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，包括支撑座和设置在支撑座上的两个待检测管，所述支撑座的顶部通过连接杆固定连接有辅助板，所述辅助板的顶部通过连接杆固定连接有顶板，所述辅助板顶部的左右两侧均贯穿并滑动安装有调节架，所述支撑座的顶部固定安装有与调节架相适配的调节定位组件，所述待检测管的一端设置为螺纹端，所述待检测管的另一端设置为与螺纹端相适配的套合端，所述螺纹端的内部放置有检测件，所述检测件包括固定盘，所述固定盘的左侧固定安装有马达，所述固定盘的左侧通过连接杆固定连接有限位盘，所述马达的输出轴通过联轴器固定连接有驱动盘，所述驱动盘的右侧间隔均匀的通过销轴转动连接有至少四个导向板，所述导向板的右侧开设有通槽，且限位盘的右侧固定安装有与通槽相适配的限位销，所述限位盘的左侧从外至内依次固定安装有蓄电池和红外测距仪，所述固定盘外表面的顶部和底部均套设有调节罩，且调节罩和固定盘之间通过螺栓固定连接，所述顶板的顶部固定安装有控制面板，所述控制面板用于计算并显示红外测距仪的测量数据，并且控制蓄电池、马达和红外测距仪的启闭。

通过采用上述技术方案，直接在待检测管中装配检测件，利用马达提供紧固作用力，保证检测件与待检测管之间连接稳定性的同时，通过调节罩和固定盘的配合，与待检测管的端面进行贴合，从而保证两个待检测管装配进行预紧力检测时，通过红外测距仪测量与相邻检测件上固定盘之间的间距实现对待检测管上螺纹端伸长量的判断，该方式操作简单，使用方便，并且适配于多种内径尺寸的管道，降低检测成本的同时，还对两个待检测管装配后的同轴度进行了检测，实现了功能的多样化。

本发明进一步设置为：所述顶板底部的左右两侧均固定连接有至少两个第一卡套，所述调节架的顶部固定安装有与第一卡套相适配的第二卡套，左侧设置的两个第一卡套和第二卡套的内部通过连接板转动安装有旋转辊，右侧设置的两个第一卡套和第二卡套的内部通过连接板固定安装有夹持辊。

本发明进一步设置为：两个所述待检测管分别置于左侧两个第一卡套和第二卡套之间、右侧两个第一卡套和第二卡套之间，且左侧设置的所述待检测管外表面与旋转辊的外表面紧密接触，右侧设置的所述待检测管外表面与夹持辊的外表面紧密接触。

通过采用上述技术方案，利用左侧设置的旋转辊对待检测管进行夹持的同时，保证了左侧设置待检测管的可旋转性，利用右侧设置的夹持辊对待检测管进行夹持的同时，保证了右侧设置待检测管的稳定，从而方便左侧待检测管顺利的拧紧到右侧设置的待检测管上，保证预紧力有效测量的同时，为两个待检测管同轴度提供稳定保障。

本发明进一步设置为：所述导向板远离驱动盘的一侧固定连接有橡胶套。

通过采用上述技术方案，橡胶套的设置，为导向板和待检测管内壁之间联系的稳定性提供保障，进而保证检测件稳定的卡紧在待检测管上，为最终测量结果的精准度提供保障。

本发明进一步设置为：所述调节定位组件包括伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端固定连接有推拉板，所述推拉板底部的左右两侧均通过转动块转动连接有第一导杆，所述第一导杆的一端通过转动块转动连接有滑块，所述滑块顶部的一侧通过转动块转动连接有第二导杆，且第二导杆远离滑块的一端通过转动块与调节架的底部转动连接。

本发明进一步设置为：所述伸缩杆固定安装在支撑座的顶部，且支撑座的顶部开设有与滑块相适配的滑槽。

通过采用上述技术方案，调节定位组件的设置，使得调节架的高度可以进行有效同步的调节，从而为不同尺寸的待检测管固定提供便利条件，进而很好的实现装置的预紧力检测和同轴度检测功能。

本发明进一步设置为：所述控制面板内置单片机，并且控制面板的正面设置有显示屏，所述蓄电池通过控制面板与红外测距仪、马达和伸缩杆电性连接。

通过采用上述技术方案，红外测距仪测得与相邻检测件上的固定盘之间的间距，并将间距数据无线发送到单片机中，在显示屏上进行展示，根据胡克定律计算出预紧力的大小，可视化的计算展示，排除了扭矩系数、摩擦因数、接触变形、被连接件变形、装配工具的精度等因素的影响，从而获得很高的螺栓预紧力精度。

本发明进一步设置为：所述调节架包括至少两个定位板和同步板，两个所述定位板固定安装在同步板的顶部，所述定位板的顶部贯穿辅助板并与第二卡套的底部固定连接。

（三）有益效果

本发明提供了一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置。具备以下有益效果：

（1）该带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，通过直接在待检测管中装配检测件，利用马达提供紧固作用力，保证检测件与待检测管之间连接稳定性的同时，通过调节罩和固定盘的配合，与待检测管的端面进行贴合，从而保证两个待检测管装配进行预紧力检测时，通过红外测距仪测量与相邻检测件上固定盘之间的间距实现对待检测管上螺纹端伸长量的判断，该方式操作简单，使用方便，并且适配于多种内径尺寸的管道，降低检测成本的同时，还对两个待检测管装配后的同轴度进行了检测，实现了功能的多样化。

（2）该带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，通过利用左侧设置的旋转辊对待检测管进行夹持的同时，保证了左侧设置待检测管的可旋转性，利用右侧设置的夹持辊对待检测管进行夹持的同时，保证了右侧设置待检测管的稳定，从而方便左侧待检测管顺利的拧紧到右侧设置的待检测管上，保证预紧力有效测量的同时，为两个待检测管同轴度提供稳定保障。

（3）该带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，通过橡胶套的设置，为导向板和待检测管内壁之间联系的稳定性提供保障，进而保证检测件稳定的卡紧在待检测管上，为最终测量结果的精准度提供保障。

（4）该带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，通过调节定位组件的设置，使得调节架的高度可以进行有效同步的调节，从而为不同尺寸的待检测管固定提供便利条件，进而很好的实现装置的预紧力检测和同轴度检测功能。

（5）该带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，通过红外测距仪测得与相邻检测件上的固定盘之间的间距，并将间距数据无线发送到单片机中，在显示屏上进行展示，根据胡克定律计算出预紧力的大小，可视化的计算展示，排除了扭矩系数、摩擦因数、接触变形、被连接件变形、装配工具的精度等因素的影响，从而获得很高的螺栓预紧力精度。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明待检测管和检测件结构的连接示意图；

图3为本发明检测件的结构示意图；

图4为本发明限位盘、驱动盘、导向板和通槽结构的连接示意图；

图5为本发明固定盘和调节罩的结构示意图；

图6为本发明第一卡套、第二卡套和旋转辊结构的连接示意图；

图7为本发明第一卡套、第二卡套和夹持辊结构的连接示意图；

图8为本发明系统原理框图。

图中，1、支撑座；2、待检测管；3、辅助板；4、顶板；5、调节架；6、调节定位组件；7、检测件；8、固定盘；9、马达；10、限位盘；11、驱动盘；12、导向板；13、通槽；14、蓄电池；15、红外测距仪；16、调节罩；17、控制面板；18、第一卡套；19、第二卡套；20、旋转辊；21、夹持辊；22、伸缩杆；23、推拉板；24、第一导杆；25、滑块；26、第二导杆；27、单片机；28、显示屏；29、定位板；30、同步板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8本发明实施例提供一种技术方案：一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，包括支撑座1和设置在支撑座1上的两个待检测管2。

作为优选方案，支撑座1的顶部通过连接杆固定连接有辅助板3，辅助板3的顶部通过连接杆固定连接有顶板4，辅助板3顶部的左右两侧均贯穿并滑动安装有调节架5，具体的，如附图1所示，调节架5包括至少两个定位板29和同步板30，两个定位板29固定安装在同步板30的顶部，支撑座1的顶部固定安装有与调节架5相适配的调节定位组件6，具体的，如附图1所示，调节定位组件6包括伸缩杆22，伸缩杆22的伸缩端固定连接有推拉板23，推拉板23底部的左右两侧均通过转动块转动连接有第一导杆24，第一导杆24的一端通过转动块转动连接有滑块25，滑块25顶部的一侧通过转动块转动连接有第二导杆26，且第二导杆26远离滑块25的一端通过转动块与调节架5的底部转动连接，进一步的，伸缩杆22固定安装在支撑座1的顶部，且支撑座1的顶部开设有与滑块25相适配的滑槽。

作为优选方案，为了保证两个待检测管2之间连接时的同轴度，顶板4底部的左右两侧均固定连接有至少两个第一卡套18，调节架5的顶部固定安装有与第一卡套18相适配的第二卡套19，定位板29的顶部贯穿辅助板3并与第二卡套19的底部固定连接，左侧设置的两个第一卡套18和第二卡套19的内部通过连接板转动安装有旋转辊20，右侧设置的两个第一卡套18和第二卡套19的内部通过连接板固定安装有夹持辊21，其中旋转辊20和夹持辊21与待检测管2之间的连接，具体连接方式为，两个待检测管2分别置于左侧两个第一卡套18和第二卡套19之间、右侧两个第一卡套18和第二卡套19之间，且左侧设置的待检测管2外表面与旋转辊20的外表面紧密接触，右侧设置的待检测管2外表面与夹持辊21的外表面紧密接触。

作为优选方案，待检测管2的一端设置为螺纹端，待检测管2的另一端设置为与螺纹端相适配的套合端，螺纹端的内部放置有检测件7，检测件7包括固定盘8，固定盘8的左侧固定安装有马达9，马达9选择伺服马达，可以正反转，并具备自锁功能，固定盘8的左侧通过连接杆固定连接有限位盘10，马达9的输出轴通过联轴器固定连接有驱动盘11，驱动盘11的右侧间隔均匀的通过销轴转动连接有至少四个导向板12。

进一步说明，为了保证导向板12和待检测管2内壁之间接触的稳固，导向板12远离驱动盘11的一侧固定连接有橡胶套。

作为优选方案，导向板12的右侧开设有通槽13，且限位盘10的右侧固定安装有与通槽13相适配的限位销，限位盘10的左侧从外至内依次固定安装有蓄电池14和红外测距仪15，如附图5所示，在固定盘8的右侧中心处镶嵌固定有与红外测距仪15适配的反光检测点，（红外测距仪15的具体测量方式于现有技术中十分成熟，具体测量方式不再赘述），固定盘8外表面的顶部和底部均套设有调节罩16，且调节罩16和固定盘8之间通过螺栓固定连接，调节罩16调节至始终在待检测管2螺纹端的壁上。

作为优选方案，顶板4的顶部固定安装有控制面板17，控制面板17用于计算并显示红外测距仪15的测量数据，并且控制蓄电池14、马达9和红外测距仪15的启闭，如附图8所示，控制面板17内置单片机27，并且控制面板17的正面设置有显示屏28，蓄电池14通过控制面板17与红外测距仪15、马达9和伸缩杆22电性连接。

配合旋转辊20和夹持辊21的设置，方便两个待检测管的顺利装配，保证预紧力有效测量的同时，为两个待检测管2同轴度提供稳定保障，调节定位组件6的设置，使得调节架5的高度可以进行有效同步的调节，从而为不同尺寸的待检测管2固定提供便利条件，进而很好的实现装置的预紧力检测和同轴度检测功能，红外测距仪15测得与相邻检测件7上的固定盘8之间的间距，并将间距数据无线发送到单片机27中，在显示屏28上进行展示，根据胡克定律计算出预紧力的大小，可视化的计算展示，排除了扭矩系数、摩擦因数、接触变形、被连接件变形、装配工具的精度等因素的影响，从而获得很高的螺栓预紧力精度。

工作时，上料：按压控制面板17上的伸缩杆22控制开关，控制伸缩杆22伸长，带动推拉板23上升，使得第一导杆24拉动滑块25在滑槽中滑动，使得第二导杆26拉动调节架5使得第二卡套19下降，在第一卡套18和第二卡套19之间的间距达到足够放置待检测管2的尺寸后，停止伸缩杆22伸长，将待检测管2装配到第一卡套18和第二卡套19之间，过程中保证一个待检测管2上的螺纹端与另一个待检测管2上的套合端对应放置；

装配：将检测件7放置在待检测管2的螺纹端内部，判断固定盘8是否位于螺纹端的壁上，在固定盘8直径小于螺纹端内径时，将调节罩16套在固定盘8上，移动调节罩16边缘处于螺纹端的壁上，拧紧螺栓，完成调节罩16和固定盘8之间的固定后，将限位盘10一侧塞入到螺纹端内部，并按压固定盘8，使得调节罩16紧紧贴合在螺纹端的端面上，随后控制马达9转动，使得驱动盘11带动导向板12转动，在限位销和通槽13的配合下，导向板12带动橡胶套靠近螺纹端的内壁，直至挤压固定后，控制马达9停止转动，此时，红外测距仪15位于待检测管2的中心轴线上，完成检测件7的装配，重复操作，完成两个红外测距仪15的装配；

拧紧计算：推动两个待检测管2互相靠近，直至一个待检测管2的螺纹端与另一个待检测管2的套合端接触至不可推动状态，标记为初始距离，记录此时右侧红外测距仪15测得的与左侧固定盘8上的反光检测点之间的间距，记录为A，控制伸缩杆22收缩，令推拉板23带动第一导杆24推动滑块25，使得第二导杆26推动调节架5沿着辅助板3上升，使得两个待检测管2分别与第一卡套18中的旋转辊20和夹持辊21紧密接触后，控制伸缩杆22收缩，使用扳手或者其他辅助工具，使得旋转辊20夹持的待检测管2转动，完成拧紧后，反向转动至初始距离处，记录此时右侧红外测距仪15测得的与左侧固定盘8上的反光检测点之间的间距，记录为B，单片机27根据伸长量=B-A即可计算出螺纹端的伸长量，根据胡克定律推导计算出预紧力大小后，在显示屏28上进行展示；

循环测量：重复上述上料操作，将两个待检测管2取下，随后将夹持辊21夹持的待检测管2移动至旋转辊20夹持处，选取下一个待检测管2放置到夹持辊21上，重复上述装配和拧紧计算步骤，进行预紧力检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，包括支撑座（1）和设置在支撑座（1）上的两个待检测管（2），其特征在于：所述支撑座（1）的顶部通过连接杆固定连接有辅助板（3），所述辅助板（3）的顶部通过连接杆固定连接有顶板（4），所述辅助板（3）顶部的左右两侧均贯穿并滑动安装有调节架（5），所述顶板（4）底部的左右两侧均固定连接有至少两个第一卡套（18），所述调节架（5）的顶部固定安装有与第一卡套（18）相适配的第二卡套（19），左侧设置的两个第一卡套（18）和第二卡套（19）的内部通过连接板转动安装有旋转辊（20），右侧设置的两个第一卡套（18）和第二卡套（19）的内部通过连接板固定安装有夹持辊（21），两个所述待检测管（2）分别置于左侧两个第一卡套（18）和第二卡套（19）之间、右侧两个第一卡套（18）和第二卡套（19）之间，且左侧设置的所述待检测管（2）外表面与旋转辊（20）的外表面紧密接触，右侧设置的所述待检测管（2）外表面与夹持辊（21）的外表面紧密接触，所述支撑座（1）的顶部固定安装有与调节架（5）相适配的调节定位组件（6），所述调节定位组件（6）包括伸缩杆（22），所述伸缩杆（22）的伸缩端固定连接有推拉板（23），所述推拉板（23）底部的左右两侧均通过转动块转动连接有第一导杆（24），所述第一导杆（24）的一端通过转动块转动连接有滑块（25），所述滑块（25）顶部的一侧通过转动块转动连接有第二导杆（26），且第二导杆（26）远离滑块（25）的一端通过转动块与调节架（5）的底部转动连接，所述伸缩杆（22）固定安装在支撑座（1）的顶部，且支撑座（1）的顶部开设有与滑块（25）相适配的滑槽，所述待检测管（2）的一端设置为螺纹端，所述待检测管（2）的另一端设置为与螺纹端相适配的套合端，所述螺纹端的内部放置有检测件（7），所述检测件（7）包括固定盘（8），所述固定盘（8）的左侧固定安装有马达（9），所述固定盘（8）的左侧通过连接杆固定连接有限位盘（10），所述马达（9）的输出轴通过联轴器固定连接有驱动盘（11），所述驱动盘（11）的右侧间隔均匀的通过销轴转动连接有至少四个导向板（12），所述导向板（12）的右侧开设有通槽（13），且限位盘（10）的右侧固定安装有与通槽（13）相适配的限位销，所述限位盘（10）的左侧从外至内依次固定安装有蓄电池（14）和红外测距仪（15），所述固定盘（8）外表面的顶部和底部均套设有调节罩（16），且调节罩（16）和固定盘（8）之间通过螺栓固定连接，所述顶板（4）的顶部固定安装有控制面板（17），所述控制面板（17）用于计算并显示红外测距仪（15）的测量数据，并且控制蓄电池（14）、马达（9）和红外测距仪（15）的启闭。

2.根据权利要求1所述的一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，其特征在于：所述导向板（12）远离驱动盘（11）的一侧固定连接有橡胶套。

3.根据权利要求1所述的一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，其特征在于：控制面板（17）内置单片机（27），并且控制面板（17）的正面设置有显示屏（28），所述蓄电池（14）通过控制面板（17）与红外测距仪（15）、马达（9）和伸缩杆（22）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种带自预紧式隔离衬管的预紧力检测装置，其特征在于：调节架（5）包括至少两个定位板（29）和同步板（30），两个所述定位板（29）固定安装在同步板（30）的顶部，所述定位板（29）的顶部贯穿辅助板（3）并与第二卡套（19）的底部固定连接。

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