CN205537580U - 一种管螺纹内螺纹中径测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管螺纹内螺纹中径测量仪，它是由一对导轨块、一对导轨臂、左右测量臂、测量头组件和一个指示表组成，左右测量臂分别插接在一对导轨块各自对应的斜孔中，彼此之间形成锥形口,锥形口开口背向导轨块方向；左测量臂是一个空心管，管体内设置了一个等臂杠杆作为摆杆，该摆杆上端通过表座与指示表的端头搭接，下端伸出管体并旋接着测量头。该测量仪使用户在中径测量仪校零、测量时可以更加精确，同时节约工作时间提高了工作效率，延长了使用寿命。这种测量仪能够对不同管径、不同扣形的管螺纹内螺纹通过直接读取被测内螺纹的中径与标准中径的差值来对内螺纹中径进行测量，从而准确判断其是否合格。

Description

一种管螺纹内螺纹中径测量仪

技术领域

本实用新型涉及螺纹检测仪器技术领域，特别涉及一种管螺纹内螺纹中径测量仪。

背景技术

国外管螺纹加工技术：从二十世纪末开始，国外工业发达国家的管螺纹加工技术已发生了根本性的飞跃，管螺纹的加工质量有了显著提高。国外有些企业利用先进的加工、测量技术，在加工过程中严格控制螺纹各项参数，并将螺纹的加工误差控制在产品规定公差的60％以内。

中国管螺纹产品的状况：中国已经是世界第一贸易大国，中国螺纹紧固件出口量已经位居世界第一，中国螺纹管件每年也有大批出口。虽然中国出口量大，但中国螺纹的质量水平不高，被人家称为粗糙螺纹生产大国。中国目前螺纹加工水平与二十世纪中期的国外水平相当。这些都严重地影响到我国机械产品的质量等级和出口创汇的利润。中国管螺纹产品应该由数量型向质量型转变是管螺纹加工企业的必然选择。

比较我国与国外工业发达国家的管螺纹产品的差距，最大的差距就是加工质量。要想提高管螺纹加工质量，就要保证螺纹各项参数加工误差控制在产品规定公差内，并尽可能使误差较小。这就要求我们除了要有先进的加工技术，还要具备先进的螺纹单项参数测量仪器和方法。

目前在石油管材行业中，在所打的油气井中有3％-5％是由于管子质量不好等原因造成的报废，其中80％左右的管材都发生在螺纹连接处。这是由于石油管螺纹接头的螺纹加工质量差，螺纹的各单项参数没有到达技术要求，导致管子连 接强度及密封性满足不了使用要求。

目前管螺纹内的检测方法多采用标准螺纹环塞规，通过检验紧密距来确定螺纹加工是否合格。这种检验是一种所谓的综合检测方法，存在一些局限或不足：

1.使用螺纹环塞规，只能检测出管螺纹紧密距这样一个综合参数，无法对管螺纹的各单项参数进行检测，对于加工有无偏差和偏差是多少不能量化地反映出来，也就无法在实际生产作业中精确地控制螺纹加工精度和质量。

2.螺纹环塞规作为一种精密仪器，其市场价格很高，一旦磨损较严重，无法修复，只有报废。

3.螺纹环塞规规格种类繁多，不同螺纹扣形、不同管径的管螺纹均要一一对应不同的螺纹环塞规。

目前行业内已经出现了采用中径测量仪测量内螺纹中径的仪器，例如申请号为200710137214.3专利所述石油管螺纹内螺纹中径测量仪，来测量管螺纹内螺纹中径。但其测量头为条形块，与标准杆校准时是面接触，而测量时与管内螺纹接触是线接触，前后接触形式不一致，必然造成测量误差，从而影响了产品的加工质量；而且其摆杆为圆柱形，测量臂内孔却为方形，这种结构的缺点是测量误差大，不耐磨寿命低。因为此仪器测量时测量头往往会在周向旋转错位，两测量头不在同一水平直线上，而造成测量误差，同时因摆杆与测量臂为线接触，使用时间较长就会导致接触线处摩损严重，而使产品报废。在现场使用时，也发现导轨块容易从导轨臂上滑落，带来操作不便，并出现过导轨块脱落砸伤工人事件。

实用新型内容

针对现有技术中内螺纹中径测量存在的缺陷及不足，本实用新型提供一种 管螺纹内螺纹中径测量仪。该测量仪使用户在中径测量仪校零、测量时可以更加精确，同时节约工作时间，提高了工作效率；延长了仪器使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种管螺纹内螺纹中径测量仪，包括一对导轨块、一对导轨臂、左右测量臂、一对测量头组件和一指示表；左右测量臂分别插接在一对导轨块对应的斜孔中，左右测量臂彼此之间形成锥形口,锥形口开口向上；左测量臂为空心管，管体内设置了一个等臂杠杆作为摆杆，该摆杆上端通过表座与指示表的端头搭接，下端伸出空心管底部；一个测量头组件旋接于摆杆下端外侧，另一个测量头组件旋接在右测量臂的下端外侧；导轨块能够在导轨臂上滑动；所述的测量头组件的测量头端部横截面形状为圆弧形，左测量头和右测量头相背设置、处于同一水平线上；所述导轨块内还设置有用于固定左右测量臂的弹力压簧定位机构。

所述空心管内孔横截面为方形，所述摆杆横截面形状为与其对应的方形，且左测量臂的方形内孔与方形的摆杆在测量方向上为间隙配合，在非测量方向的接触面为过渡配合，间隙配合使摆杆4的摆动幅度满足指示表显示的量程。

所述空心管内孔横截面为长方形，所述摆杆横截面形状正方形，且正方形的边长与长方形的宽度相当。

所述弹力压簧定位机构包括紧定螺钉、压簧和顶杆，压簧一端与固定在导轨块上的紧定螺钉接触，另一端与顶杆接触，顶杆顶紧测量臂。

所述锥形口的锥度为0-0.5。

所述测量头端部横截面圆弧R＝0.1-4。

所述导轨臂的两端、右测量臂的上端均设置有防掉堵头。

所述测量头组件包括测量头和测量架；一测量头通过测头销设置在测量架上，并通过测量螺母固定在测量臂底部外侧。

所述的一对导轨块底部还分别设有减缓导轨块磨损的耐磨托板，耐磨托板通过沉头螺钉与导轨块固定。

相对于现有技术，该管螺纹内螺纹中径测量仪具有以下优点：

该测量仪包括一对导轨块、一对导轨臂、左右测量臂、测量头组件和一指示表，使用时只需要将仪器的两测量头分别与被测管体内螺纹测量线相接触时，两个测量头之间的距离等于测量中径，而指示表即可测得并显示该管接头内螺纹的测量中径偏差数值。使用户在中径测量仪校零、测量时可以更加精确，同时节约工作时间，提高了工作效率，延长了使用寿命。这种测量仪能够对不同管径、不同扣形的管螺纹通过直接读取被测内螺纹的中径与标准中径的差值来对内螺纹中径进行测量，从而准确判断其是否合格。因测量头端部截面是圆弧形状，测量头与标准杆校准时现有技术的面接触变为线接触，测量时与管接头内螺纹接触也是线接触，校准与测量的接触形式一致，降低了测量误差，提高了测量精度及加工质量。另外，本实用新型操作简单、便捷，节约了劳动时间提高了效率，延长使用寿命。

进一步，左测量臂内孔为方形，摆杆也为方形，在测量方向上左测量臂与摆杆为间隙配合，可使摆杆在测量方向上有足够的摆动幅度以保证测量行程满足指示表显示的量程；而在非测量方向上左测量臂与摆杆为面接触，且为过渡配合，以阻止周向旋转错位。确保两测量头始终在同一条水平直线上。从而可以准确对不同管径、不同扣形的管螺纹通过直接读取被测内螺纹的中径与标准中径的差值来对内螺纹中径进行测量。

进一步，因设置了防掉堵头，解决了导轨块容易从导轨臂上滑落的问题。

进一步，在锁紧机构没有锁紧的情况下，弹力压簧定位机构也能保证测量臂与导轨块压紧，防止测量臂从导轨块上滑落的问题。

进一步，耐磨托板有效的减缓导轨块的磨损，提高仪器的使用寿命。

进一步，测量仪校零的标准杆保证了测量不同类型的管螺纹的校零的快速和准确。

附图说明

图1所示为本实用新型的结构主视图；

图2所示为本实用新型的结构俯视图；

图3所示为左测量臂与摆杆的横截面图；

图4所示为测量头组件放大图；

图5所示测量仪在标准杆上校零示意图；

图6所示为测量仪测量管接头内螺纹中径示意图；

图中：1.指示表，2.表座，3.顶丝，4.摆杆，5.第一防掉堵头，6.右测量臂，7.第一紧固螺钉，8.导轨臂，9.沉孔螺钉，10.耐磨托板，11.测量销，12a.左测量头，12b.右测量头，13.测头架，14.测量螺母，15.左测量臂，16.销轴，17.顶杆，18.压簧，19.紧定螺钉，20.第二紧固螺钉,21.第二防掉堵头,22.紧固表套,23.圆柱螺钉,24.导轨块,25.标准杆B,26.标准杆A,27.管接头内螺纹,R.测量头端部截面圆弧。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件 通过其他部件与另一部件相连接。

如图1、图2所示，本实用新型一种管螺纹内螺纹中径测量仪，包括一对导轨块24、一对导轨臂8、左右测量臂15和6、测量头组件12和一个指示表1组成，左测量臂15和右测量臂6分别插接在一对导轨块24各自对应的斜孔中，彼此之间形成锥形口,锥形口开口向上且下部为测量端,并通过导轨块24横向滑动设于导轨臂8上，如此，左右测量臂15和6可分别在导轨块24内上下移动，且通过导轨块24在导轨臂8上左右移动；左测量臂15是一个空心管，管体内设置了一个等臂杠杆作为摆杆4，该摆杆4上端通过表座2与指示表1的端头搭接，下端伸出空心管，空心管内孔横截面为方形，摆杆4横截面形状为与其对应的方形；一个测量头组件旋接于摆杆4下端外侧，另一个测量头组件旋接在右测量臂6的下端外侧；导轨块24能够在导轨臂8上滑动；测量头组件12的测量头12a、12b端部横截面形状为圆弧形，左测量头12a和右测量头12b相背设置、处于同一水平线上。

导轨块24与导轨臂8通过设置第一紧固螺钉7进行锁定，导轨块24与测量臂15接触的外侧内设置弹力压簧定位机构进行压紧，并在同侧通过设置第二紧固螺钉20锁紧。弹力压簧定位机构包括顶杆17、压簧18和紧定螺钉19，压簧18一端与固定在导轨块24上的紧定螺钉19接触，另一端与顶杆17接触，顶杆17直接顶住测量臂一侧。

指示表1通过紧固表套22、圆柱螺钉23和顶丝3固定在左测量臂15的上端外侧，其测量杆端头通过表座2与摆杆4上端头搭接。

所述左右测量臂15和6分别插接在一对导轨块各自对应的斜孔中，彼此之间与垂直平面形成锥形口，其锥度范围设定为0-0.5，在实际测量中可根据被测管螺纹内螺纹的实际锥度相适配。

如图3所示，左测量臂15内孔为方形，摆杆4也为方形，在测量方向上左测量臂15与摆杆4为间隙配合，可使摆杆4在测量方向上有足够的摆动幅度以保证测量行程满足指示表显示的量程；而在非测量方向上左测量臂15与摆杆4为面接触，且为过渡配合，以阻止周向旋转错位。确保两测量头始终在同一水平直线上。实际设计时，左测量臂15内孔为长方形，摆杆4为正方形，正方形的边长与长方形的宽度相当。

为了减少测量误差，测量头12端部横截面形状设计为圆弧形，如图4所示，测量头组件12包括测量头、测头销11、测量架13和测量螺母14，左右两个测量头12a和12b相背设置、且处于同一水平线上。测量头通过测头销11设置在测量架13上，并通过测量螺母14固定在测量臂底部锥形口外侧。测量头端部截面圆弧R＝0.1-4。在与标准杆A 26端面接触为线接触，而对管接头内螺纹27测量时也是线接触，接触方式的一致，大大降低了测量误差，从而保证了测量精度。

所述的左右测量臂15和6、导轨臂8，可根据不同规格、不同管径的测量需求，更换不同长度的左右测量臂15和6、导轨臂8。

所述的导轨块24底部还分别设有耐磨托板10，可减缓导轨块24的磨损，避免影响测量精度。耐磨托板10通过沉头螺钉9固定在导轨块24底部。

右测量臂6和导轨臂8的端部分别设置有第一防掉堵头5和第二防掉堵头21。

实际测量时，如图6所示，当两测量头12分别与被测管体内螺纹27测量线相接触时，两个测量头12之间的距离等于测量中径，而指示表1即可测得并显示该管接头内螺纹的测量中径偏差数值。

如图5、图6所示，采用本实用新型的一种管螺纹内螺纹中径测量仪来测量 管螺纹内螺纹中径的方法，具体包括以下步骤：

a.通过标准杆A 26、标准杆B 25对管螺纹内螺纹中径测量仪校零。如图5，先将标准杆B 25置于测量头上端面并通过调整测量臂上下滑动使其与耐磨托板10接触，此时通过紧固螺钉20锁定此位置，同理调整另一端；再将标准杆A 26一侧内端面置于测量头12b的圆弧端面处，通过调节导轨块左右滑动使另一侧内端面与另一侧测量头12a圆弧端面接触，观察指针回摆情况找到校对点，并通过紧固螺钉7锁定此位置。此时对指示表1进行校零。

b.通过管螺纹内螺纹中径测量仪测量管接头内螺纹中径。

如图6所示，将该校零后的管螺纹内螺纹中径测量仪的导轨块24置于被测管接头内螺纹27的上端，使两测量臂置于被测管接头内螺纹27内侧，并通过测量头12b与被测内螺纹的一侧接触，通过另一侧的活动测量头12a的伸缩与被测内螺纹的另一侧对应点接触，观察指针回摆情况，找到此处测量点，此时两个测量头12之间的距离即为被测内螺纹中径测量值，此时指示表1所示数值即为测量中径偏差。

综上所述，本实用新型的一种管螺纹内螺纹中径测量仪解决了现有的技术无法便捷、精确有效测量管接头内螺纹中径的问题，通过更换不同的标准杆，可以实现对任意管径的管螺纹内螺纹测量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于，包括一对导轨块(24)、一对导轨臂(8)、左右测量臂(15、6)、一对测量头组件(12)和一指示表(1)；左右测量臂(15、6)分别插接在一对导轨块(24)对应的斜孔中，左右测量臂(15、6)彼此之间形成锥形口,锥形口开口向上；左测量臂(15)为空心管，管体内设置了一个等臂杠杆作为摆杆(4)，该摆杆(4)上端通过表座(2)与指示表(1)的端头搭接，下端伸出空心管底部；一个测量头组件旋接于摆杆(4)下端外侧，另一个测量头组件旋接在右测量臂(6)的下端外侧；导轨块(24)能够在导轨臂(8)上滑动；所述的测量头组件(12)的测量头(12a、12b)端部横截面形状为圆弧形，左测量头(12a)和右测量头(12b)相背设置、处于同一水平线上；所述导轨块(24)内还设置有用于固定左右测量臂(15、6)的弹力压簧定位机构。

2.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述空心管内孔横截面为方形，所述摆杆(4)横截面形状为与其对应的方形，且左测量臂(15)的方形内孔与方形的摆杆(4)在测量方向上为间隙配合，在非测量方向的接触面为过渡配合，间隙配合使摆杆4的摆动幅度满足指示表显示的量程。

3.根据权利要求2所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述空心管内孔横截面为长方形，所述摆杆(4)横截面形状正方形，且正方形的边长与长方形的宽度相当。

4.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述弹力压簧定位机构包括紧定螺钉(17)、压簧(18)和顶杆(19)，压簧(18)一端与固定在导轨块(16)上的紧定螺钉(17)接触，另一端与顶杆(19)接触，顶杆(19)顶紧测量臂。

5.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述锥形口的锥度为0-0.5。

6.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述测量头(12a、12b)端部横截面圆弧R＝0.1-4。

7.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述导轨臂(8)的两端、右测量臂(6)的上端均设置有防掉堵头。

8.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述测量头组件(12)包括测量头(12a、12b)和测量架(13)；一测量头通过测头销(11)设置在测量架(13)上，并通过测量螺母(14)固定在测量臂底部外侧。

9.根据权利要求1所述的一种管螺纹内螺纹中径测量仪，其特征在于：所述的一对导轨块(24)底部还分别设有减缓导轨块(24)磨损的耐磨托板(10)，耐磨托板(10)通过沉头螺钉(9)与导轨块(24)固定。