CN114777697B - 一种基于球墨铸管的壁厚检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于球墨铸管的壁厚检测装置，包括：机架、X轴机构、Y轴机构、小车安装架、四轮被动式小车、测厚仪水箱、控制系统，X轴机构为齿轮齿条传动机构，所述X轴机构水平安装在机架上，Y轴机构为丝杆结构，Y轴机构安装在X轴机构上，且与X轴机构垂直正交，小车安装架安装于Y轴机构上，四轮被动式小车与小车安装架固定连接；测厚仪水箱设置于机架上，测厚仪水箱的出口通过耦合剂输出管道与与四轮被动式小车连接，X轴机构、Y轴机构、四轮被动式小车、测厚仪水箱的控制模块均通过控制线缆与控制系统连接。本发明壁厚检测装置具有结构简单，易于加工装配、适应能力强、维护成本低、抗震性好等优点。

Description

一种基于球墨铸管的壁厚检测装置

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，具体地，涉及一种基于球墨铸管的壁厚检测装置。

背景技术

球墨铸铁管多用于输液、输水管道，要承受较大的压力，需要有良好的力学性能，如果球墨铸铁管的壁厚小于安全壁厚，就会导致承压能力降低，会引起爆管事件发生。因此，确保各种管道的使用安全性有非常重要的意义。美国石油协会的标准规定：石油管材在生产、加工和投入使用之前要进行全长度厚度测量。我国对球墨铸管管道的全长度的测量需求也越来越迫切。超声波检测技术具有全壁厚检测、不需去除覆盖层等优点，非常适合用于各种管道的在线快速检测，且能够进行在线监测。目前，国内还主要是采用超声波测厚仪逐点测量或抽检各种管材的厚度，缺乏对整个管材连续测量的能力。球墨铸管表面的工艺特点，导致其外圆柱表面上存在大量的凹凸点，会对检测信号产生干扰，甚至造成测量信号的丢失，采用离心铸的在生产工艺，冷却后也不能保证其形状是规则的圆柱面，因此，测量装置如何保证在线实时检测时，能够实时的适应被检测管道复杂的空间曲面，确保检测仪与检测管道表面保持垂直且距离恒定，获得尽可能多的有效信号，并进行合理数据分析和处理，是实现精确检测的关键。另外，生产线上球墨铸管规格较多，如何自动适应管道直径的变化，确定管道的检测端面位置和测量位置，实现精确位置的厚度测量也非常重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于球墨铸管的壁厚检测装置，具有结构简单可靠、易于加工装配、维护成本低、适应性好、抗震能力强的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于球墨铸管的壁厚检测装置，包括：机架、X轴机构、Y轴机构、小车安装架、四轮被动式小车、测厚仪水箱、控制系统，所述X轴机构为齿轮齿条传动机构，所述X轴机构水平设置于机架上，所述Y轴机构为丝杆结构，所述Y轴机构安装于X轴机构上，且与X轴机构垂直正交，所述小车安装架安装于Y轴机构上，所述四轮被动式小车与小车安装架的下端水平连接面固定连接；所述测厚仪水箱设置于机架上，所述测厚仪水箱的出口通过耦合剂输出管道与四轮被动式小车连接，所述X轴机构、Y轴机构、四轮被动式小车、测厚仪水箱均通过各自的控制线缆与控制系统连接。

进一步地，所述X轴机构包括：X轴机架、X轴直线导轨、X轴导轨滑块、X轴齿条、X轴齿轮、X轴移动拖板、X轴减速器、X轴伺服电机、机械限位安装座、缓冲器、传动箱、测厚仪位置反馈传感器，所述X轴机架通过螺栓水平安装在机架上，两根X轴直线导轨通过螺栓水平固定于X轴机架的竖直平面上，所述X轴直线导轨与X轴导轨滑块滑动连接，所述X轴移动拖板安装于X轴导轨滑块上，所述X轴减速器安装于X轴移动托板上，所述X轴伺服电机的输出轴与X轴减速器的输入端连接，所述X轴齿轮设置于X轴减速器的输出轴上；所述X轴齿条水平设置于X轴机架的上水平面上，所述X轴齿条与X轴齿轮啮合；所述X轴齿条还与传动箱啮合，所述测厚仪位置反馈传感器设置于传动箱的输出轴上；所述机械限位安装座通过机械限位安装螺栓设置于X轴机架的两侧，所述缓冲器设置于机械限位安装座上；所述X轴伺服电机、测厚仪位置反馈传感器均通过各自的控制线缆与控制系统连接。

进一步地，所述Y轴机构包括：Y轴机架、Y轴丝杠、Y轴减速器、Y轴伺服电机、Y轴减速器安装座、Y轴联轴节、Y轴直线导轨、Y轴直线导轨滑块、Y轴移动拖板，所述Y轴机架通过螺栓固定于X轴移动拖板上，两根Y轴直线导轨对称的安装在Y轴机架上，所述Y轴直线导轨与Y轴直线导轨滑块滑动连接，所述Y轴移动拖板通过螺栓固定于Y轴直线导轨滑块上；所述Y轴减速器安装座固定连接于Y轴机架的上端，所述Y轴减速器设置于Y轴减速器安装座上，所述Y轴减速器的输入端与Y轴伺服电机的输出轴连接，所述Y轴减速电机的输出轴通过Y轴联轴节与Y轴丝杠连接，所述Y轴丝杠上的螺母通过螺栓与Y轴移动拖板连接，所述Y轴伺服电机的控制线缆与控制系统连接；所述Y轴移动拖板通过螺栓与小车安装架上端的安装平面固定连接。

进一步地，所述四轮被动式小车包括：两个“W”球形耐磨滚轮机构、四轮小车连接调整机构、管道端面检测机构、测厚仪、耦合剂开合机构、两个定距滚轮机构、自适应贴合机构、底盘、保护罩，所述保护罩固定于底盘上，两个“W”球形耐磨滚轮机构分别设置于底盘的前后侧，所述四轮小车连接调整机构固定于保护罩上，所述管道端面检测机构固定于保护罩的一端，所述测厚仪安装在底盘的安装接口上，且所述测厚仪位于保护罩的内部；所述耦合剂开合机构设置于测厚仪下端的安装接口上，所述自适应贴合机构通过导向螺栓设置于耦合剂开合机构上，并通过导向孔与测厚仪下端的导向圆柱配合；两个定距滚轮机构以测厚仪的中心轴为对称中心，对称安装在底盘上；所述测厚仪、管道端面检测机构、耦合剂开合机构均通过各自的控制线缆与控制系统连接；所述四轮销轴连接调整机构与小车安装架固定连接。

进一步地，所述“W”球形耐磨滚轮机构包括：底盘连接轴、压板、第一球形耐磨滚轮、第一耐磨滚轮安装座、第一耐磨滚轮旋转铰链、第一气动弹簧伸缩杆、第一气动弹簧伸缩筒、第一气动弹簧安装架、第二球形耐磨滚轮、第二耐磨滚轮安装座、第二耐磨滚轮旋转铰链、第二气动弹簧伸缩杆、第二气动弹簧伸缩筒、第二气动弹簧安装架，所述底盘连接轴通过固定螺钉与底盘固定连接，所述第一耐磨滚轮旋转铰链的一端、第二耐磨滚轮旋转铰链的一端均与底盘连接轴连接，并通过压板挡住；所述第一耐磨滚轮旋转铰链的另一端与第一耐磨滚轮安装座固定连接，所述第一球形耐磨滚轮设置于第一耐磨滚轮安装座内，所述第一耐磨滚轮安装座通过第一气动弹簧伸缩杆转动螺栓与第一气动弹簧伸缩杆连接，所述第一气动弹簧伸缩杆上套接第一气动弹簧伸缩筒，所述第一气动弹簧伸缩筒通过第一气动弹簧安装螺栓与第一气动弹簧安装架固定连接，所述第一气动弹簧安装架通过第一安装架固定螺栓与保护罩固定连接；所述第二耐磨滚轮旋转铰链的另一端与第二耐磨滚轮安装座固定连接，所述第二球形耐磨滚轮设置于第二耐磨滚轮安装座内，所述第二耐磨滚轮安装座通过第二气动弹簧伸缩杆转动螺栓与第二气动弹簧伸缩杆连接，所述第二气动弹簧伸缩杆上套接第二气动弹簧伸缩筒，所述第二气动弹簧伸缩筒通过第二气动弹簧安装螺栓与第二气动弹簧安装架固定连接，所述第二气动弹簧安装架通过第二安装架固定螺栓与保护罩固定连接。

进一步地，所述四轮小车连接调整机构包括：底座、铰链、弹簧转轴、防尘罩、弹簧转轴套、弹簧端盖、机架连接板、弹簧压板、调整弹簧、连接板、弹簧转轴定向滑块，所述底座固定于保护罩上，所述弹簧转轴通过铰链与底座铰接，并通过铰接螺母固定；所述防尘罩设置于弹簧转轴与弹簧转轴套之间，所述弹簧转轴套设有沿轴向方向的十字导向槽，所述弹簧转轴定向滑块的十字导向结构与十字导向槽配合，且所述弹簧转轴定向滑块通过连接板固定螺栓和连接板与弹簧转轴固定连接；所述弹簧端盖通过第一固定螺栓设置于弹簧转轴套上，所述弹簧端盖的上设有弹簧压板，所述调整弹簧设置于弹簧端盖和弹簧压板之间，且弹簧端盖上设有弹簧调整螺钉，所述机架连接板通过连接螺栓安装在弹簧端盖上，所述机架连接板与小车安装架的下端水平安装面固定连接。

进一步地，所述管道端面检测机构包括：安装架、激光开关传感器，所述激光开关传感器设置于安装架上，所述安装架通过第二固定螺栓固定于保护罩上；所述激光开关传感器的控制线缆与控制系统连接。

进一步地，所述测厚仪包括：下耦合剂室、上内耦合剂室、上外耦合剂室、超声波压紧套、超声波安装套，超声波探头、第一O型密封圈、第二O型密封圈、耦合剂入口管接头，所述下耦合剂室与底盘连接，所述下耦合剂室中设有第一O型密封圈，所述第一O型密封圈中设有第一O型密封圈，所述上内耦合剂室中设有第二O型密封槽，所述第二O型密封槽中设有第二O型密封圈，所述下耦合剂室、上内耦合剂室、上外耦合剂室自下而上依次设置；所述上外耦合剂室上设有耦合剂入口管接头，所述耦合剂入口管接头通过耦合剂输出管道与测厚仪水箱的出口连接；所述超声波安装套通过超声波安装套固连螺栓固定连接到上外耦合剂室上，所述超声波安装套内设有超声波探头，所述超声波探头通过超声波压紧套压紧，并通过超声波压紧套固定螺栓固定连接在超声波安装套上；所述超声波探头的控制线缆与控制系统连接。

进一步地，所述耦合剂开合机构包括：开合电机、开合电机安装架、绕线滚轮、柔性拖拽线缆、导向滚轮、限位挡块、复位弹簧、开合挡片、耦合剂开合机构安装槽、复位挡块，所述开合电机安装架设置于底盘上，所述开合电机设置于开合电机安装架上，且所述开合电机与控制系统连接；所述绕线滚轮设置于开合电机的输出转轴上，所述柔性拖拽线缆的一端缠绕在绕线滚轮上，另一端绕过导向滚轮后，穿过限位挡块、复位弹簧与开合挡片连接，所述导向滚轮设置于开合电机安装架上，所述限位挡块设置于耦合剂开合机构安装槽的一端，所述复位挡块通过固定螺钉与耦合剂开合机构安装槽的另一端固定连接，且所述耦合剂开合机构安装槽通过螺栓与下耦合剂室固定连接。

进一步地，所述定距滚轮机构包括：定距耐磨滚轮、滚轮安装架、轴承、第一轴承安装轴、第二轴承安装轴，所述滚轮安装架通过螺栓安装在底盘上，所述滚轮安装架的两端均设有一个轴承，两个轴承的外圈均与定距耐磨滚轮连接，一个轴承的内圈与第一轴承安装轴配合，另一个轴承的内圈与第二轴承安装轴配合；

所述自适应贴合机构包括：柔性自适应耐磨套、滑动耦合剂室、弹簧、导向螺栓，所述柔性自适应耐磨套设置于滑动耦合剂室的下侧，所述滑动耦合剂室的导向孔与下耦合剂室上的导向圆柱配合，导向螺栓的上端穿过滑动耦合剂室的导向螺栓孔与耦合剂开合机构安装槽连接；所述弹簧套在导向螺栓上，且位于下耦合剂室与滑动耦合剂室之间。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明基于球墨铸管的壁厚检测装置采用X轴机构和Y轴机构实现四轮被动式小车的降落、提升、定点测量、连续测量、管道端面检测等功能；同时，四轮被动式小车的设置，保证管道实时检测时测厚仪始终与检测表面垂直，距离恒定，且能行走平稳，从而减少测厚仪的干扰信号。本发明中的测厚仪中自下而上设有下耦合剂室、上内耦合剂室和上外耦合剂室，解决了耦合剂中溶解的空气气泡的附着问题，同时，耦合剂开合机构不仅节约了耦合剂，而且可以使系统快速稳定恢复测量状态；且在耦合剂开合机构上设置自适应贴合机构，通过自适应贴合机构上的柔性自适应耐磨贴合套确保在球墨铸管进行在线检测时，能够与不同规格的管道实现紧密的贴合，保证耦合剂在测量过程中近似静态状态，大大减小了测量噪声，提高了动态测量精度。

附图说明

图1为本发明基于球墨铸管的壁厚检测装置的前视图；

图2为本发明基于球墨铸管的壁厚检测装置的左视图；

图3为本发明中X轴机构的局部俯视图；

图4为本发明中四轮被动式小车的前视剖面图；

图5为本发明中耦合剂开合机构的结构示意图；

图6为本发明中“W”形耐磨滚轮开合机构的结构示意图；

图7为本发明中定距滚轮机构的结构示意图；

图8为本发明中自适应贴合机构的结构示意图；

其中，1-机架、2-X轴机构、3-Y轴机构、4-小车安装架、5-四轮被动式小车、6-测厚仪水箱、7-球墨铸管、8-球墨铸管支撑架、9-控制系统、21-X轴机架、22-X轴直线导轨、23-X轴导轨滑块、24-X轴齿条、25-X轴齿轮、26-X轴移动拖板、27-X轴减速器、28-X轴伺服电机、29-机械限位安装螺栓、210-机械限位安装座、211-缓冲器、212-传动箱、213-测厚仪位置反馈传感器、31-Y轴机架、32-Y轴丝杠、33-Y轴减速器、34-Y轴伺服电机、35-Y轴减速器安装座、36-Y轴联轴节、37-Y轴直线导轨、38-Y轴直线导轨滑块(38)、39-Y轴移动拖板、52-“W”球形耐磨滚轮机构、54-四轮小车连接调整机构、56-测厚仪、511-底盘、512-保护罩、521-底盘连接轴、522-压板螺栓、523-压板、524-固定螺钉、525-第一球形耐磨滚轮、526-第一耐磨滚轮安装座、527-第一耐磨滚轮旋转铰链、528-第一气动弹簧伸缩杆转动螺栓、529-第一气动弹簧伸缩杆、5210-第一气动弹簧伸缩筒、5211-第一气动弹簧安装架、5212-第一气动弹簧安装螺栓、5213-第一安装架固定螺栓、5214-第二球形耐磨滚轮、5215-第二耐磨滚轮安装座、5216-第二耐磨滚轮旋转铰链、5217-第二气动弹簧伸缩杆转动螺栓、5218-第二气动弹簧伸缩杆、5219-第二气动弹簧伸缩筒、5220-第二安装架固定螺栓、5221-第二气动弹簧安装螺栓、5222-第二气动弹簧安装架、541-底座、542-铰链、543-铰链螺母、544-弹簧转轴、545-防尘罩、546-弹簧转轴套、547-弹簧端盖、548-机架连接板、549-第一固定螺栓、5410-弹簧压板、5411-弹簧调整螺钉、5412-调整弹簧、5413-连接板、5414-连接板固定螺栓、5415-弹簧转轴定向滑块、551-第二固定螺栓、552-安装架、553-激光开关传感器、561-下耦合剂室、562-上内耦合剂室、563-上外耦合剂室、564-超声波压紧套、565-超声波安装套，567-超声波探头、568-第一O型密封圈、569-第二O型密封圈、耦合剂入口管接头5610、超声波安装套固连螺栓5611、超声波压紧套固定螺栓5612、571-开合电机、572-开合电机安装架、573-绕线滚轮、574-柔性拖拽线缆、575-导向滚轮、576-限位挡块、577-复位弹簧、578-开合挡片、579-耦合剂开合机构安装槽、5710-复位挡块、5711-固定螺钉、581-定距耐磨滚轮、582-滚轮安装架、583-轴承、584-第一轴承安装轴、585-第二轴承安装轴、5101-柔性自适应耐磨套、5102-滑动耦合剂室、5103-弹簧、5104-导向螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步地解释说明。

如图1-2，本发明提供了一种基于球墨铸管的壁厚检测装置，包括：机架1、X轴机构2、Y轴机构3、小车安装架4、四轮被动式小车5、测厚仪水箱6、控制系统9，X轴方向上四轮被动式小车5的行程长，位置精度要求较低，因此，本发明中X轴机构2为齿轮齿条传动机构，X轴机构2水平设置于机架1上，Y轴方向上需要控制四轮被动式小车5到球墨铸管7管道表面的距离精度要求较高，行程较短，因此，本发明中Y轴机构3为丝杆结构，与X轴机构2垂直正交，Y轴机构3通过螺栓安装于X轴机构2上，小车安装架4通过螺栓安装于Y轴机构3上，四轮被动式小车5通过螺栓与小车安装架4的下端水平连接面固定连接，通过X轴机构2和Y轴机构3实现四轮被动式小车5的降落、提升、定点测量、连续测量、管道端面检测等功能，通过四轮被动式小车5的设置，保证管道实时检测时测厚仪始终与检测表面垂直，距离恒定，且行走平稳，从而减少测厚仪的干扰信号；测厚仪水箱6设置于机架1上，测厚仪水箱6的出口通过耦合剂输出管道与四轮被动式小车5连接，X轴机构2、Y轴机构3、四轮被动式小车5、测厚仪水箱6均通过各自的控制线缆均与控制系统9连接。当进行球墨铸管7的壁厚测量时，通过控制系统9控制X轴机构2以及Y轴机构3的运动，使得四轮被动式小车5运动到指定位置，再通过控制系统9控制测厚仪水箱6向四轮被动式小车5中注入耦合剂，通过四轮被动式小车5进行球墨铸管7的壁厚检测，并将壁厚检测的数据收集后传送至控制系统9中。本发明基于球墨铸管的壁厚检测装置具有结构简单可靠、易于加工装配、维护成本低、适应性好、抗震能力强的特点。

如图2-3，本发明中X轴机构2包括：X轴机架21、X轴直线导轨22、X轴导轨滑块23、X轴齿条24、X轴齿轮25、X轴移动拖板26、X轴减速器27、X轴伺服电机28、机械限位安装座210、缓冲器211、传动箱212、测厚仪位置反馈传感器213，X轴机架21通过螺栓水平安装在机架1上，两根X轴直线导轨22通过螺栓水平固定于X轴机架21的竖直平面上，X轴直线导轨22上滑动连接X轴导轨滑块23，X轴移动拖板26通过螺栓安装于X轴导轨滑块23上，实现X轴移动托板26在X轴方向上移动；X轴减速器27通过螺栓安装于X轴移动托板26上，X轴伺服电机28的输出轴与X轴减速器27的输入端连接，X轴齿轮25设置于X轴减速器27的输出轴上，X轴齿条24设置于X轴机架21的上水平面上，X轴齿条24与X轴齿轮25啮合，X轴伺服电机28的输出动力传送到X轴减速电机27上，进而传递到X轴齿轮25、X轴齿条24上，从而实现X轴移动托板26在X轴方向上移动；由于四轮被动式小车5在进行壁厚检测时，需要将检测的位置信息与厚度信息相对应，因此需要设置能够反馈四轮被动式小车5中测厚仪位置的测厚仪位置反馈传感器213，反馈测厚仪的位置信息，将X轴齿条24与传动箱212啮合，测厚仪位置反馈传感器213设置于传动箱212的输出轴上，通过测厚仪位置反馈传感器213记录四轮被动式小车5的位置；机械限位安装座210通过机械限位安装螺栓29设置于X轴机架21的两侧，缓冲器211设置于机械限位安装座210上，防止沿X轴运动的部件发生碰撞时收到破坏，起到缓冲减震的作用。本发明中X轴伺服电机28、测厚仪位置反馈传感器213均通过各自的控制线缆与控制系统9连接，通过控制系统9控制X轴伺服电机28的开启，使得X轴移动拖板26沿X轴方向移动，同时通过测厚仪位置反馈传感器213反馈测厚仪的位置信息传送给控制系统。

本发明中Y轴机构3包括：Y轴机架31、Y轴丝杠32、Y轴减速器33、Y轴伺服电机34、Y轴减速器安装座35、Y轴联轴节36、Y轴直线导轨37、Y轴直线导轨滑块38、Y轴移动拖板39，Y轴机架31通过螺栓固定于X轴移动拖板26上，两根Y轴直线导轨37对称的安装在Y轴机架31上，Y轴直线导轨37上滑动连接Y轴直线导轨滑块38，Y轴移动拖板39通过螺栓固定于Y轴直线导轨滑块38上，使得Y轴移动托板39能够沿Y轴移动；Y轴减速器安装座35固定连接于Y轴机架31的上端，Y轴减速器33设置于Y轴减速器安装座35上，Y轴减速器33的输入端与Y轴伺服电机34的输出轴连接，Y轴减速电机33的输出轴通过Y轴联轴节36与Y轴丝杠32连接，Y轴丝杠32上的螺母通过螺栓与Y轴移动拖板39连接，Y轴伺服电机34输出的旋转运动经过Y轴减速器33降速增矩后、通过Y轴连轴节36传递给Y轴丝杠32，进而通过传递Y轴丝杠32的螺母传递给Y轴移动拖板39，实现Y轴方向的上下直线运动。本发明中Y轴移动拖板39通过螺栓与小车安装架4上端的安装平面固定连接，Y轴伺服电机34的控制线缆与控制系统9连接，通过控制系统9控制Y轴伺服电机34的开启，实现Y轴移动拖板39沿Y轴方向运动。

本发明中四轮被动式小车5在球墨铸管壁厚检测过程中需要适应球墨铸管7管道的空间变化，实现需要偏摆、旋转、上下浮动等运动，如图4，本发明中四轮被动式小车5包括：两个“W”球形耐磨滚轮机构52、四轮小车连接调整机构54、管道端面检测机构、测厚仪56、耦合剂开合机构、两个定距滚轮机构、自适应贴合机构、底盘511、保护罩512，保护罩512固定于底盘511上，两个“W”球形耐磨滚轮机构分别设置于底盘511的前后侧，采用“W”球形耐磨滚轮机构，使得底盘511相对于球墨铸管7管道表面升降高度变化较小就可以适应多种规格管道的检测，重心高度变化小，大大提高了四轮被动小车5运行的稳定性；同时，在“W”形耐磨滚轮开合机构的动作下完成球形耐磨滚轮角度的改变，以适应同一生产线上不同规格管道的检测。四轮小车连接调整机构54固定于保护罩512上，通过四轮小车连接调整机构54的弹性结构实时补偿球墨铸管7管道Y轴方向的变化，且四轮销轴连接调整机构54与小车安装架4固定连接；管道端面检测机构固定于保护罩512的一端，实现球墨铸管7管道断面的检测；测厚仪56安装在底盘511的安装接口上，且测厚仪56位于保护罩512的内部；为了提高该壁厚检测装置的稳定性，耦合剂开合机构设置于测厚仪56下端的安装接口上；为了调整“W”球形耐磨滚轮机构的开合角度，适应同一个生产线上不同球墨铸管管道规格，保证该壁厚检测装置在检测不同规格的管道时对球墨铸管检测技术指标的一致性，设置自适应贴合机构，本发明中自适应贴合机构通过导向螺栓设置于耦合剂开合机构57上，并通过导向孔与测厚仪56下端的导向圆柱配合；为了保证四轮小车连接调整机构54的弹簧变形产生的弹簧力和小车自身重力作用在底盘的对称性，定距滚轮机构对称成对设置，两个定距滚轮机构58以测厚仪56的中心轴为对称中心，对称安装在底盘511上，确保安装在底盘511上的测厚仪56与检测的球墨铸管7管道表面垂直，距离恒定。本发明中测厚仪56、管道端面检测机构、耦合剂开合机构均通过各自的控制线缆与控制系统9连接。

如图6，本发明中“W”球形耐磨滚轮机构52包括：底盘连接轴521、压板523、第一球形耐磨滚轮525、第一耐磨滚轮安装座526、第一耐磨滚轮旋转铰链527、第一气动弹簧伸缩杆529、第一气动弹簧伸缩筒5210、第一气动弹簧安装架5211、第二球形耐磨滚轮5214、第二耐磨滚轮安装座5215、第二耐磨滚轮旋转铰链5216、第二气动弹簧伸缩杆5218、第二气动弹簧伸缩筒5219、第二气动弹簧安装架5222，底盘连接轴521通过固定螺钉524与底盘511固定连接，第一耐磨滚轮旋转铰链527的一端、第二耐磨滚轮旋转铰链5216的一端均与底盘连接轴521连接，通过压板523挡住并通过压板螺栓522固定，防止锁死轴向窜动；第一耐磨滚轮旋转铰链527的另一端与第一耐磨滚轮安装座526固定连接，第一球形耐磨滚轮525设置于第一耐磨滚轮安装座526内，第一耐磨滚轮安装座526通过第一气动弹簧伸缩杆转动螺栓528与第一气动弹簧伸缩杆529连接，第一气动弹簧伸缩杆529上套接第一气动弹簧伸缩筒5210，实现第一气动弹簧伸缩杆529的伸缩运动，第一气动弹簧伸缩筒5210通过第一气动弹簧安装螺栓5212与第一气动弹簧安装架5211固定连接，第一气动弹簧安装架5211通过第一安装架固定螺栓5213与保护罩512固定连接；第二耐磨滚轮旋转铰链5216的另一端与第二耐磨滚轮安装座5215固定连接，第二球形耐磨滚轮5214设置于第二耐磨滚轮安装座5215内，第二耐磨滚轮安装座5215通过第二气动弹簧伸缩杆转动螺栓5217与第二气动弹簧伸缩杆5218连接，第二气动弹簧伸缩杆5218上套接第二气动弹簧伸缩筒5219，实现第二气动弹簧伸缩杆5218的伸缩运动，第二气动弹簧伸缩筒5219通过第二气动弹簧安装螺栓5221与第二气动弹簧安装架5222固定连接，第二气动弹簧安装架5222通过第二安装架固定螺栓5220与保护罩512固定连接。本发明通过第一耐磨滚轮旋转铰链527、第二耐磨滚轮旋转铰链5216的设置，实现第一球形耐磨滚轮525、第二球形耐磨滚轮5214绕底盘连接轴521转动；通过第一气动弹簧伸缩杆529上套接第一气动弹簧伸缩筒5210、第二气动弹簧伸缩杆5218上套接第二气动弹簧伸缩筒5219，可根据被检测球墨铸管7管道直径被动的确定开合角度，且每个球形耐磨滚轮都可与球墨铸管7管道紧密接触，确保四轮被动小车5在检测过程中运行的稳定性。当采用本发明中的球形耐磨滚轮在不同规格不同直径的球墨铸管7管道上进行开合动作时，球形耐磨滚轮与管道表面之间的开合运动阻力很小，而展开后检测时，沿管道轴向检测时运动阻力同样很小。

本发明中四轮小车连接调整机构54包括：底座541、铰链542、弹簧转轴544、防尘罩545、弹簧转轴套546、弹簧端盖547、机架连接板548、弹簧压板5410、调整弹簧5412、连接板5413、弹簧转轴定向滑块5415，底座541通过螺栓固定于保护罩512上，弹簧转轴544通过铰链542与底座541铰接，并通过铰接螺母543固定，实现弹簧转轴544与底座541的相对转动；防尘罩545设置于弹簧转轴544与弹簧转轴套546之间，起到防护作用同时具有一定的轴向伸缩性；弹簧转轴套546设有沿轴向方向的十字导向槽，弹簧转轴定向滑块5415的十字导向结构与十字导向槽配合，且弹簧转轴定向滑块5415通过连接板固定螺栓5414和连接板5413与弹簧转轴544固定连接，实现弹簧转轴套546的轴向运动，限制旋转运动；弹簧端盖547通过第一固定螺栓549设置于弹簧转轴套546上，弹簧端盖547的上设有弹簧压板5410，调整弹簧5412设置于弹簧端盖547和弹簧压板5410之间，且弹簧端盖547上设有弹簧调整螺钉5411，实现弹簧转轴544的轴向运动，同时通过调整弹簧调整螺钉5411调节调整弹簧5412的伸缩，从而调整弹簧转轴544的压力。通过本发明四轮小车连接调整机构54的设置，使得球墨铸管7管道检测表面的波动在调整弹簧5412的作用下，通过弹簧转轴544的上下浮动来补偿检测管道表面的上下浮动。同时机架连接板548通过连接螺栓549安装在弹簧端盖547上，同时，用螺栓与小车安装架4的下端水平安装面固定连接。

为了实现对检测管道端面的检测，在四轮被动行走小车5上设有管道端面检测机构，本发明中管道端面检测机构包括：安装架552、激光开关传感器553，激光开关传感器553设置于安装架552上，安装架552通过第二固定螺栓551固定于保护罩512上；激光开关传感器553的控制线缆与控制系统9连接。进行球墨铸管7管道检测时，先通过激光开关传感器553扫描，当扫描到球磨铸管的端面时，发送信号给控制系统9，再由控制系统控制测厚仪56进行检测执行后续的测量相关的控制动作。

本发明中测厚仪56包括：下耦合剂室561、上内耦合剂室562、上外耦合剂室563、超声波压紧套564、超声波安装套565，超声波探头567、第一O型密封圈568、第二O型密封圈569、耦合剂入口管接头5610，下耦合剂室561与底盘511连接，下耦合剂室561中设有第一O型密封圈，第一O型密封圈中设有第一O型密封圈568，上内耦合剂室562中设有第二O型密封槽，第二O型密封槽中设有第二O型密封圈569，下耦合剂室561、上内耦合剂室562、上外耦合剂室563自下而上依次设置，以提高耦合剂的稳定性；上外耦合剂室563上设有耦合剂入口管接头5610，耦合剂入口管接头5610通过耦合剂输出管道与测厚仪水箱6的出口连接；超声波安装套565通过超声波安装套固连螺栓5611固定连接到上外耦合剂室563上，超声波安装套565内设有超声波探头567，超声波探头567通过超声波压紧套564压紧，并通过超声波压紧套固定螺栓5612固定连接在超声波安装套565上；超声波探头567的控制线缆与控制系统9连接。通过控制系统9控制超声波探头567进行球磨铸管管道检测。

为了耦合剂室内尽快充满耦合剂，快速排出耦合剂室内的空气，节约测量时耦合剂的消耗，加速该壁厚检测装置的响应时间，设有耦合剂开合机构。如图5，本发明中耦合剂开合机构包括：开合电机571、开合电机安装架572、绕线滚轮573、柔性拖拽线缆574、导向滚轮575、限位挡块576、复位弹簧577、开合挡片578、耦合剂开合机构安装槽579、复位挡块5710，开合电机安装架572设置于底盘511上，开合电机571设置于开合电机安装架572上，且开合电机571与控制系统9连接；绕线滚轮573设置于开合电机571的输出转轴上，柔性拖拽线缆574的一端缠绕在绕线滚轮573上，另一端绕过导向滚轮575后，穿过限位挡块576、复位弹簧577与开合挡片578连接，导向滚轮575设置于开合电机安装架572上，限位挡块576设置于耦合剂开合机构安装槽579的一端，复位挡块5710通过固定螺钉5711与耦合剂开合机构安装槽579的另一端固定连接，且耦合剂开合机构安装槽579通过螺栓与下耦合剂室561固定连接。测厚仪56工作前需要先充满耦合剂，排出耦合剂室、管道内的空气，这时，通过开合电机571将开合挡片578切换至关闭位置，将测厚仪水箱6中的耦合剂注入耦合剂室内，在耦合剂的作用下，空气通过上外耦合剂室563上的排气孔将空气快速排出；测量时，开合挡片578切换至打开位置，配合球墨铸管7管道表面的自适应贴合机构，在线管道检测时，实现耦合剂近似静态状态下的测量，大大提高了测量的稳定性。本发明中耦合剂开合机构保证了测厚仪56在测量时打开开合挡片578，不测量时关闭开合挡片578，不仅节约了耦合剂，而且可以使该壁厚检测装置快速稳定恢复测量状态。

如图7，本发明中定距滚轮机构包括：定距耐磨滚轮581、滚轮安装架582、轴承583、第一轴承安装轴584、第二轴承安装轴585，滚轮安装架582通过螺栓安装在底盘511上，测量时，在弹簧变形和自身重力的作用下始终贴合被检测的球墨铸管7管道的表面，保证安装在底盘511上的测厚仪56始终保持与被检测管道表面的垂直、距离恒定。滚轮安装架582的两端均设有一个轴承583，两个轴承583的外圈均与定距耐磨滚轮581连接，一个轴承583的内圈与第一轴承安装轴584配合，另一个轴承583的内圈与第二轴承安装轴585配合。

为了适应同一个生产线上不同管道规格，实现耦合剂近似静态状态下的测量，大大提高了测量的稳定性，本发明还设有管道表面自适应贴合结构，如图8，本发明中自适应贴合机构包括：柔性自适应耐磨套5101、滑动耦合剂室5102、弹簧5103、导向螺栓5104，柔性自适应耐磨套5101设置于滑动耦合剂室5102的下侧，滑动耦合剂室5102的导向孔与下耦合剂室561上的导向圆柱配合，导向螺栓5104的上端穿过滑动耦合剂室5102的导向螺栓孔与耦合剂开合机构安装槽579连接；弹簧5103套在导向螺栓5104上，且位于下耦合剂室561与滑动耦合剂室5102之间，下耦合剂室561上设有轴向导向结构，在弹簧力的作用下，滑动耦合剂室5102可以沿轴向导向结构轴向上下移动，在弹簧力的作用下，柔性自适应耐磨套5101可以根据不同规格的管道之间表面形状自由变形，从而紧密贴合管道表面，保证耦合剂在测量过程中近似静态状态，减小了测量噪声，提高了动态测量精度。

本发明球墨铸管的壁厚检测装置采用X轴机构2和Y轴机构3实现四轮被动式小车5的降落、提升、定点测量、连续测量、管道端面检测等；同时，带有“W”球形耐磨滚轮机构52的四轮被动式小车5，保证球墨铸管7管道实时检测时测厚仪56始终与检测表面垂直，距离恒定，行走平稳，减少测厚仪的干扰信号。球墨铸管7管道端面检测机构能够准确的检测的管道的断面位置，进而控制控制系统计算出准确的测量起点，随后完成全长管道测量，确保位置与测量厚度信息的一致性。测厚仪56中自下而上采用的下耦合剂室561、上内耦合剂室562和上外耦合剂室563，减小了耦合剂流动式产生的紊流对测量信号的干扰，本发明中耦合剂开合机构不仅节约了耦合剂，而且使系统快速稳定恢复测量状态；耦合剂开合机构上设置自适应贴合机构，通过自适应贴合机构上的柔性自适应耐磨贴合套确保在球墨铸管进行在线检测时，能够与不同规格的球墨铸管7管道实现紧密的贴合，保证耦合剂在测量过程中近似静态状态，大大减小了测量噪声，提高了动态测量精度。另外，不同的管道材质，其特性参数不同，通过更换对应材质测量探头型号，也可以对其他材质的管道壁厚测量。本发明球墨铸管壁厚检测装置的具体工作过程如下：

(1)检测装置上电开机，完成所有机构的初始化，如果各个功能信息正常，则等待检测球墨铸管7管道通过生产线传运至球墨铸管支撑架8上，如果存成系统异常，则进行故障诊断和排除。

(2)系统正常后，控制系统9获得待检测球墨铸管7管道的规格后，根据球墨铸管7管道包含的相关信息，控制X轴机构2和Y轴机构3降落，移动，利用断面检测机构检测球墨铸管7管道的端面，检测到后，控制系统9计算分析，将四轮被动式小车5移动至测量起点位置。此时，W”球形耐磨滚轮机构52被动打开，耐磨滚轮与检测管道表面相切，空气弹簧产生一定的弹力和空气阻尼，起到被动的自动适应管道表面的变化，稳定底盘，调整机构自身弹簧结构会产生一定的预紧力和收缩距离，保证定距滚轮随着检测管道上下浮动时始终相切，从而确保了壁厚检测装置与检测的球墨铸管7管道表面距离的恒定。此时，耦合剂开合机构处于关闭状态，自适应贴合机构与检测管道表面紧密贴合。

(3)控制系统9控制测厚仪水箱6的出口打开，耦合剂经过耦合剂管道和上外耦合剂室563的耦合剂入口管接头后，流入上外耦合剂室563，依次流入上内耦合剂室562、下耦合剂室561，逐步将耦合剂室内空气排出后，耦合剂充满整个耦合剂室，压力检测满足系统设定的阈值后，控制系统9控制开合电机571，将开合挡片578切换至打开状态，控制系统9检测超声波探头567的测量信号，待信号稳定正确后，准备对管道进行全长测量。

(4)控制系统9控制X轴伺服电机28和Y轴伺服电机34，保证测厚仪沿检测管道轴向按设定的速度对球墨铸管7管道厚度测量，控制系统9实时采集厚度信息和位置信息，并行进行数据分析和处理，测量出检测球墨铸管7管道的厚度信息，存入数据处理系统。

(5)管道测量完毕，耦合剂开合机构的开合挡片571切换至关闭状态，控制系统9控制升起四轮被动小车至设定的安全高度后，返回至初始位置，等待下一根检测球墨铸管7管道到位。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施方式，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，包括：机架（1）、X轴机构（2）、Y轴机构（3）、小车安装架（4）、四轮被动式小车（5）、测厚仪水箱（6）、控制系统（9），所述X轴机构（2）为齿轮齿条传动机构，所述X轴机构（2）水平设置于机架（1）上，所述Y轴机构（3）为丝杆结构，所述Y轴机构（3）安装于X轴机构（2）上，且与X轴机构（2）垂直正交，所述小车安装架（4）安装于Y轴机构（3）上，所述四轮被动式小车（5）与小车安装架（4）的下端水平连接面固定连接；所述测厚仪水箱（6）设置于机架（1）上，所述测厚仪水箱（6）的出口通过耦合剂输出管道与四轮被动式小车（5）连接，所述X轴机构（2）、Y轴机构（3）、四轮被动式小车（5）、测厚仪水箱（6）均通过各自的控制线缆与控制系统（9）连接；

所述四轮被动式小车（5）包括：两个“W”球形耐磨滚轮机构（52）、四轮小车连接调整机构（54）、管道端面检测机构、测厚仪（56）、耦合剂开合机构、两个定距滚轮机构、自适应贴合机构、底盘（511）、保护罩（512），所述保护罩（512）固定于底盘（511）上，两个“W”球形耐磨滚轮机构分别设置于底盘（511）的前后侧，所述四轮小车连接调整机构（54）固定于保护罩（512）上，所述管道端面检测机构固定于保护罩（512）的一端，所述测厚仪（56）安装在底盘（511）的安装接口上，且所述测厚仪（56）位于保护罩（512）的内部；所述耦合剂开合机构设置于测厚仪（56）下端的安装接口上，所述自适应贴合机构通过导向螺栓设置于耦合剂开合机构上，并通过导向孔与测厚仪（56）下端的导向圆柱配合；两个定距滚轮机构以测厚仪（56）的中心轴为对称中心，对称安装在底盘（511）上；所述测厚仪（56）、管道端面检测机构、耦合剂开合机构均通过各自的控制线缆与控制系统（9）连接；所述四轮小车连接调整机构（54）与小车安装架（4）固定连接；

所述“W”球形耐磨滚轮机构（52）包括：底盘连接轴（521）、压板（523）、第一球形耐磨滚轮（525）、第一耐磨滚轮安装座（526）、第一耐磨滚轮旋转铰链（527）、第一气动弹簧伸缩杆（529）、第一气动弹簧伸缩筒（5210）、第一气动弹簧安装架（5211）、第二球形耐磨滚轮（5214）、第二耐磨滚轮安装座（5215）、第二耐磨滚轮旋转铰链（5216）、第二气动弹簧伸缩杆（5218）、第二气动弹簧伸缩筒（5219）、第二气动弹簧安装架（5222），所述底盘连接轴（521）通过固定螺钉（524）与底盘（511）固定连接，所述第一耐磨滚轮旋转铰链（527）的一端、第二耐磨滚轮旋转铰链（5216）的一端均与底盘连接轴（521）连接，并通过压板（523）挡住；所述第一耐磨滚轮旋转铰链（527）的另一端与第一耐磨滚轮安装座（526）固定连接，所述第一球形耐磨滚轮（525）设置于第一耐磨滚轮安装座（526）内，所述第一耐磨滚轮安装座（526）通过第一气动弹簧伸缩杆转动螺栓（528）与第一气动弹簧伸缩杆（529）连接，所述第一气动弹簧伸缩杆（529）上套接第一气动弹簧伸缩筒（5210），所述第一气动弹簧伸缩筒（5210）通过第一气动弹簧安装螺栓（5212）与第一气动弹簧安装架（5211）固定连接，所述第一气动弹簧安装架（5211）通过第一安装架固定螺栓（5213）与保护罩（512）固定连接；所述第二耐磨滚轮旋转铰链（5216）的另一端与第二耐磨滚轮安装座（5215）固定连接，所述第二球形耐磨滚轮（5214）设置于第二耐磨滚轮安装座（5215）内，所述第二耐磨滚轮安装座（5215）通过第二气动弹簧伸缩杆转动螺栓（5217）与第二气动弹簧伸缩杆（5218）连接，所述第二气动弹簧伸缩杆（5218）上套接第二气动弹簧伸缩筒（5219），所述第二气动弹簧伸缩筒（5219）通过第二气动弹簧安装螺栓（5221）与第二气动弹簧安装架（5222）固定连接，所述第二气动弹簧安装架（5222）通过第二安装架固定螺栓（5220）与保护罩（512）固定连接。

2.根据权利要求1所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述X轴机构（2）包括：X轴机架（21）、X轴直线导轨（22）、X轴导轨滑块（23）、X轴齿条（24）、X轴齿轮（25）、X轴移动拖板（26）、X轴减速器（27）、X轴伺服电机（28）、机械限位安装座（210）、缓冲器（211）、传动箱（212）、测厚仪位置反馈传感器（213），所述X轴机架（21）通过螺栓水平安装在机架（1）上，两根X轴直线导轨（22）通过螺栓水平固定于X轴机架（21）的竖直平面上，所述X轴直线导轨（22）与X轴导轨滑块（23）滑动连接，所述X轴移动拖板（26）安装于X轴导轨滑块（23）上，所述X轴减速器（27）安装于X轴移动托板（26）上，所述X轴伺服电机（28）的输出轴与X轴减速器（27）的输入端连接，所述X轴齿轮（25）设置于X轴减速器（27）的输出轴上；所述X轴齿条（24）水平设置于X轴机架（21）的上水平面上，所述X轴齿条（24）与X轴齿轮（25）啮合；所述X轴齿条（24）还与传动箱（212）啮合，所述测厚仪位置反馈传感器（213）设置于传动箱（212）的输出轴上；所述机械限位安装座（210）通过机械限位安装螺栓（29）设置于X轴机架（21）的两侧，所述缓冲器（211）设置于机械限位安装座（210）上；所述X轴伺服电机（28）、测厚仪位置反馈传感器（213）均通过各自的控制线缆与控制系统（9）连接。

3.根据权利要求1所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述Y轴机构（3）包括：Y轴机架（31）、Y轴丝杠（32）、Y轴减速器（33）、Y轴伺服电机（34）、Y轴减速器安装座（35）、Y轴联轴节（36）、Y轴直线导轨（37）、Y轴直线导轨滑块（38）、Y轴移动拖板（39），所述Y轴机架（31）通过螺栓固定于X轴移动拖板（26）上，两根Y轴直线导轨（37）对称的安装在Y轴机架（31）上，所述Y轴直线导轨（37）与Y轴直线导轨滑块（38）滑动连接，所述Y轴移动拖板（39）通过螺栓固定于Y轴直线导轨滑块（38）上；所述Y轴减速器安装座（35）固定连接于Y轴机架（31）的上端，所述Y轴减速器（33）设置于Y轴减速器安装座（35）上，所述Y轴减速器（33）的输入端与Y轴伺服电机（34）的输出轴连接，所述Y轴减速器（33）的输出轴通过Y轴联轴节（36）与Y轴丝杠（32）连接，所述Y轴丝杠（32）上的螺母通过螺栓与Y轴移动拖板（39）连接，所述Y轴伺服电机（34）的控制线缆与控制系统（9）连接；所述Y轴移动拖板（39）通过螺栓与小车安装架（4）上端的安装平面固定连接。

4.根据权利要求1所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述四轮小车连接调整机构（54）包括：底座（541）、铰链（542）、弹簧转轴（544）、防尘罩（545）、弹簧转轴套（546）、弹簧端盖（547）、机架连接板（548）、弹簧压板（5410）、调整弹簧（5412）、连接板（5413）、弹簧转轴定向滑块（5415），所述底座（541）固定于保护罩（512）上，所述弹簧转轴（544）通过铰链（542）与底座（541）铰接，并通过铰接螺母（543）固定；所述防尘罩（545）设置于弹簧转轴（544）与弹簧转轴套（546）之间，所述弹簧转轴套（546）设有沿轴向方向的十字导向槽，所述弹簧转轴定向滑块（5415）的十字导向结构与十字导向槽配合，且所述弹簧转轴定向滑块（5415）通过连接板固定螺栓（5414）和连接板（5413）与弹簧转轴（544）固定连接；所述弹簧端盖（547）通过第一固定螺栓（549）设置于弹簧转轴套（546）上，所述弹簧端盖（547）的上设有弹簧压板（5410），所述调整弹簧（5412）设置于弹簧端盖（547）和弹簧压板（5410）之间，且弹簧端盖（547）上设有弹簧调整螺钉（5411），所述机架连接板（548）通过连接螺栓（549）安装在弹簧端盖（547）上，所述机架连接板（548）与小车安装架（4）的下端水平安装面固定连接。

5.根据权利要求1所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述管道端面检测机构包括：安装架（552）、激光开关传感器（553），所述激光开关传感器（553）设置于安装架（552）上，所述安装架（552）通过第二固定螺栓（551）固定于保护罩（512）上；所述激光开关传感器（553）的控制线缆与控制系统（9）连接。

6.根据权利要求1所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述测厚仪（56）包括：下耦合剂室（561）、上内耦合剂室（562）、上外耦合剂室（563）、超声波压紧套（564）、超声波安装套（565），超声波探头（567）、第一O型密封圈（568）、第二O型密封圈（569）、耦合剂入口管接头（5610），所述下耦合剂室（561）与底盘（511）连接，所述下耦合剂室（561）中设有第一O型密封圈，所述第一O型密封圈中设有第一O型密封圈（568），所述上内耦合剂室（562）中设有第二O型密封槽，所述第二O型密封槽中设有第二O型密封圈（569），所述下耦合剂室（561）、上内耦合剂室（562）、上外耦合剂室（563）自下而上依次设置；所述上外耦合剂室（563）上设有耦合剂入口管接头（5610），所述耦合剂入口管接头（5610）通过耦合剂输出管道与测厚仪水箱（6）的出口连接；所述超声波安装套（565）通过超声波安装套固连螺栓（5611）固定连接到上外耦合剂室（563）上，所述超声波安装套（565）内设有超声波探头（567），所述超声波探头（567）通过超声波压紧套（564）压紧，并通过超声波压紧套固定螺栓（5612）固定连接在超声波安装套（565）上；所述超声波探头（567）的控制线缆与控制系统（9）连接。

7.根据权利要求1所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述耦合剂开合机构包括：开合电机（571）、开合电机安装架（572）、绕线滚轮（573）、柔性拖拽线缆（574）、导向滚轮（575）、限位挡块（576）、复位弹簧（577）、开合挡片（578）、耦合剂开合机构安装槽（579）、复位挡块（5710），所述开合电机安装架（572）设置于底盘（511）上，所述开合电机（571）设置于开合电机安装架（572）上，且所述开合电机（571）与控制系统（9）连接；所述绕线滚轮（573）设置于开合电机（571）的输出转轴上，所述柔性拖拽线缆（574）的一端缠绕在绕线滚轮（573）上，另一端绕过导向滚轮（575）后，穿过限位挡块（576）、复位弹簧（577）与开合挡片（578）连接，所述导向滚轮（575）设置于开合电机安装架（572）上，所述限位挡块（576）设置于耦合剂开合机构安装槽（579）的一端，所述复位挡块（5710）通过固定螺钉（5711）与耦合剂开合机构安装槽（579）的另一端固定连接，且所述耦合剂开合机构安装槽（579）通过螺栓与下耦合剂室（561）固定连接。

8.根据权利要求7所述基于球墨铸管的壁厚检测装置，其特征在于，所述定距滚轮机构包括：定距耐磨滚轮（581）、滚轮安装架（582）、轴承（583）、第一轴承安装轴（584）、第二轴承安装轴（585），所述滚轮安装架（582）通过螺栓安装在底盘（511）上，所述滚轮安装架（582）的两端均设有一个轴承（583），两个轴承（583）的外圈均与定距耐磨滚轮（581）连接，一个轴承（583）的内圈与第一轴承安装轴（584）配合，另一个轴承（583）的内圈与第二轴承安装轴（585）配合；

所述自适应贴合机构包括：柔性自适应耐磨套（5101）、滑动耦合剂室（5102）、弹簧（5103）、导向螺栓（5104），所述柔性自适应耐磨套（5101）设置于滑动耦合剂室（5102）的下侧，所述滑动耦合剂室（5102）的导向孔与下耦合剂室（561）上的导向圆柱配合，导向螺栓（5104）的上端穿过滑动耦合剂室（5102）的导向螺栓孔与耦合剂开合机构安装槽（579）连接；所述弹簧（5103）套在导向螺栓（5104）上，且位于下耦合剂室（561）与滑动耦合剂室（5102）之间。