CN205352254U - 一种管体轴线定心装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管体轴线定心装置，其包括一个支撑筒、四个扣盖、六十四个滚动轴承、三十二个轧辊、八根弹簧、八根悬臂杆、八个轮子、八根轴、一个紧扣螺母和十六个螺母，所述套装置采用对称结构设计，通过轧辊定位转动，保证悬臂杆在压力下平稳进入扣盖的半圆柱台架、从而压缩弹簧产生变形等一系列技术措施，使得本实用新型专利技术具有生产成本低、定心精度高、使用方便等特点。

Description

一种管体轴线定心装置

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种管体轴线定心装置。

背景技术

对管体内表面进行喷涂或修磨等工艺操作，需要对管体的轴线进行精确定心，通常的定心装置都是对管体的外径进行定心，由于管体客观存在壁厚不均，因此，管体的外径轴线与管体的内径轴线存在不一致的问题，为此，需开发一种对管体的内径轴线进行定心的装置。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种对管体的内径轴线进行定心的装置，所述装置可以很好地解决所述问题，能够实现对管体的内径轴线进行精确定心的目的。

为达所述目的，本实用新型一种管体轴线定心装置，所述装置包括一个支撑筒和四个十字型扣盖，每两个十字型扣盖为一组扣合后经所述支撑筒将两组扣盖贯穿固定，每个扣盖四个方向侧翼靠近中心处设有一个半圆柱台架，远离中心处设有四个两行两列布置的圆柱坑，每个圆柱坑内安装有一个滚动轴承，两行两列布置的四个滚动轴承为一组，上下可以扣合的两个扣盖对应的每两个滚动轴承内安插一个轧辊，相应的两行两列布置的四个轧辊也为一组，每组轧辊所组成的孔型内安插一根与所述轧辊转动触接的悬臂杆，每个半圆柱台架内安装有一根轴线为水平方向的弹簧，所述弹簧一端连接所述半圆柱台架，另一端连接所述的悬臂杆，每根悬臂杆远离弹簧的一端伸出所述扣盖并连接一个水平设置的轮子。

其中所述扣盖中部设有长方体通孔，所述支撑筒依次贯穿所述扣盖的长方体通孔后通过紧扣螺母拧接固定。

其中所述支撑筒为空心的螺杆状结构，靠近底部大头端的下半部分横截面形状为正方形，上半部分横截面形状为圆形，且正方形的边长不小于圆形的直径，其圆形外表面加工有螺纹，用于拧接所述紧扣螺母。

其中所述悬臂杆外端部设有凹形结构，所述轮子设置于所述凹形结构内并通过一根轴固定，所述轴两端通过螺母拧接固定。

本实用新型与现有技术不同之处在于本实用新型取得了如下技术效果：

1、由于本实用新型装置是由一个支撑筒、四个扣盖、六十四个滚动轴承、三十二个轧辊、八根弹簧、八根悬臂杆、八个轮子、八根轴、一个紧扣螺母和十六个螺母组成，材料普通，加工方便，因此生产成本较低；

2、由于本实用新型采用轧辊进行转动定位，悬臂杆在受到压力下可以平稳进入扣盖的半圆柱台架，从而压缩弹簧产生弹性变形，当八根悬臂杆的伸长量相同时本装置应处于平衡状态，即本装置保持静止状态，此时支撑筒的轴线与被测定管体的轴线重合，因此管体轴线定心的精度较高；

3、由于本实用新型装置为简单机械，且为手工操作，因此使用方便；

4、通过本实用新型专利装置，实现了对管体轴线进行定心的目的，具有生产成本低、定心精度高、使用方便等特点。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为管体轴线定心装置的主视结构示意图；

图2为管体轴线定心装置的俯视结构示意图；

图3为管体轴线定心装置沿A-A面的剖视结构放大示意图；

图4为管体轴线定心装置沿B-B面的剖视结构示意图；

图5为管体轴线定心装置沿C-C面的剖视结构示意图；

图6为部分嵌有滚动轴承的扣盖的俯视结构示意图；

图7为管体轴线定心装置的工作原理示意图。

附图标记说明：1-支撑筒、2-轮子、3-扣盖、301-圆柱坑、302-半圆柱台架、303-长方体通孔、4-悬臂杆、5-紧扣螺母、6-螺母、7-轴、8-滚动轴承、9-轧辊、10-弹簧、11-被测管体。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型所述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明，在所有剖视结构示意图中的轮子、螺母和轴均不作剖视。

如图1-6所示，本实用新型管体轴线定心装置是由一个支撑筒、四个扣盖、六十四个滚动轴承、三十二个轧辊、八根弹簧、八根悬臂杆、八个轮子、八根轴、一个紧扣螺母和十六个螺母组成。

支撑筒为空心的螺杆状结构，靠近大头端的下半部分横截面形状为正方形，上半部分横截面形状为圆形，且正方形的边长应不小于圆形的直径，其圆形外表面加工有螺纹，用于拧接紧扣螺母。

扣盖为十字形盖状对称结构，内设十六个圆柱坑和四个半圆柱台架，圆柱坑内安放滚动轴承，半圆柱台架内安放弹簧，在中心端加工一个竖直的长方体通孔，用于安插支撑筒，两个扣盖可以对扣进行组装。

轮子为扁的圆柱体结构，为了减小阻力也可以采用滚动轴承，轮子轴心处加工一个圆柱体通孔，用于安插轴，每根轴的两端均采用螺母进行拧接。

轴为圆柱体结构，两端加工有螺纹，用螺母进行拧接。

轧辊两端为圆柱体结构，用于安插滚动轴承，中间工作部分沿轴向的纵截面形状为半圆形，与悬臂杆轴线相垂直布置的两个轧辊为一对，两对轧辊为一组，悬臂杆通过旋转轧辊可以在一组轧辊组成的孔型内进出扣盖的半圆柱台架。

悬臂杆为圆柱体结构，一部分的横截面形状为正方形，在上面标有刻度，另一部分横截面形状为圆形，与一对轧辊组成的孔型相同，且正方形的边长应不大于圆内接正方形的边长，在正方形部分的一端俯视观察为凹形结构，用于安放轮子，在两块竖板上各加工一个水平的圆柱体通孔，用于安插轴。

紧扣螺母为空心圆柱体结构，剖视观察成U字形，由两个圆柱孔组成，其中直径较小的圆柱孔内表面加工有螺纹，主要用于拧接支撑筒，其中直径较大的圆柱孔的直径应大于支撑筒横截面形状为正方形外接圆的直径。

滚动轴承、弹簧和螺母均为标准件。

设计原理：在一个圆内能够垂直并且等分弦的线段一定是直径，两条直径的交点一定是圆心，两点可以确定一条直线。

工作原理：在本装置进入被测管体的过程中，每根悬臂杆上的轮子均接触到管体的内壁，此时，管体内壁会给轮子一个压力，所述压力通过悬臂杆与轮子所连接的轴传递给悬臂杆，使悬臂杆缩回扣盖内，悬臂杆收缩时会带动轧辊转动，悬臂杆在每组轧辊组成的孔型内作水平直线运动，悬臂杆进入扣盖的半圆柱台架内压缩横向放置的弹簧，弹簧收缩产生弹性变形，从而产生与压力相抗衡的弹性变形力。

对悬臂杆进行水平方向的受力分析，管体内壁对悬臂杆的压力与弹簧收缩对悬臂杆的弹性变形力，弹性变形力的大小与压力的方向相反，当弹性变形力的大小与压力的大小相等时悬臂杆处于平衡静止状态。

对包括悬臂杆、轧辊、滚动轴承和弹簧在内的扣盖进行水平方向的受力分析，管体内壁对每根悬臂杆产生的压力，由于弹簧的弹性变形力与弹簧的变形量成正比，因此，当两端悬臂杆的伸长量相等时，弹性变形力的大小必然相等，又由于弹性变形力的大小与压力的大小相等，由次可以推断出管体内壁对每根悬臂杆的压力大小也必然相等、但方向却相反，此时，包括悬臂杆、轧辊、滚动轴承和弹簧在内的扣盖也必然处于平衡静止状态。

组装过程：如图1-6所示，先将一个扣盖3开口向上平稳放置，然后将支撑筒1大头在下插入所述扣盖3的长方体通孔303中，然后在所述扣盖3的每个圆柱坑301内安装一个滚动轴承8，然后在每个滚动轴承8内竖直安插一个轧辊9，然后在两行两列布置的四个轧辊9所组成的孔型内安插一根悬臂杆4，然后在所述扣盖3的每个半圆柱台架302内安放一根轴线为水平方向的弹簧10，然后在另一个扣盖3的每个圆柱坑301内也安装一个滚动轴承8，然后将这个扣盖3开口在下通过长方体通孔303套在支撑筒1横截面形状为正方形的部分上，然后将所述每个轧辊9的另一端插入所述第二个扣盖3对应的滚动轴承8内，这样一来两个扣盖3完成对合组装。用同样的方法可以将另外两个扣盖3进行对合组装，然后将紧扣螺母5套入支撑筒1横截面形状为圆形的部分，并进行拧接紧固，然后在每根悬臂杆4的凹形竖板内各安放一个轮子2，通孔对中后安插一根轴7，然后在每根轴7的两端各拧接一个螺母6，整套装置组装完毕，可以投入使用。

使用过程：先将被测管体11开口向上平稳放置在水平的地面上，然后将本装置平稳滑入被测管体11内部，直到本装置也平稳放置在水平的地面上，使八根悬臂杆4上的轮子2均接触到被测管体11的内壁，俯视观察，如图7所示，当X轴方向上相对的两根悬臂杆4上的刻度值相同、且Y轴方向上相对的两根悬臂杆4上的刻度值也相同时，这八根悬臂杆4处于平衡状态，这就意味着所述装置的轴线与被测管体11的轴线重合，即支撑筒1的轴线就是被测定被测管体11的轴线，操作工作完成。

通过实施例可以看出，对管体轴线进行定心的装置具有生产成本低、定心精度高、使用方便等特点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种管体轴线定心装置，其特征在于：所述装置包括一个支撑筒和四个十字型扣盖，每两个十字型扣盖为一组扣合后经所述支撑筒将两组扣盖贯穿固定，每个扣盖四个方向侧翼靠近中心处设有一个半圆柱台架，远离中心处设有四个两行两列布置的圆柱坑，每个圆柱坑内安装有一个滚动轴承，两行两列布置的四个滚动轴承为一组，上下可以扣合的两个扣盖对应的每两个滚动轴承内安插一个轧辊，相应的两行两列布置的四个轧辊也为一组，每组轧辊所组成的孔型内安插一根与所述轧辊转动触接的悬臂杆，每个半圆柱台架内安装有一根轴线为水平方向的弹簧，所述弹簧一端连接所述半圆柱台架，另一端连接所述的悬臂杆，每根悬臂杆远离弹簧的一端伸出所述扣盖并连接一个水平设置的轮子。

2.根据权利要求1所述的管体轴线定心装置，其特征在于：所述扣盖中部设有长方体通孔，所述支撑筒依次贯穿所述扣盖的长方体通孔后通过紧扣螺母拧接固定。

3.根据权利要求2所述的管体轴线定心装置，其特征在于：所述支撑筒为空心的螺杆状结构，靠近底部大头端的下半部分横截面形状为正方形，上半部分横截面形状为圆形，且正方形的边长不小于圆形的直径，其圆形外表面加工有螺纹，用于拧接紧扣螺母。

4.根据权利要求1所述的管体轴线定心装置，其特征在于：所述悬臂杆外端部设有凹形结构，所述轮子设置于所述凹形结构内并通过一根轴固定，所述轴两端通过螺母拧接固定。