CN219511979U - 管材环刚度测量辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环刚度测量技术领域，涉及一种管材环刚度测量辅助装置。包括外壳、伸缩结构、调节结构、角度盘和旋转指针，伸缩结构包括一对至少部分可伸出外壳的伸缩臂，一对伸缩臂均与外壳滑动配合且能够沿相反方向相对滑动，伸缩臂的第一端设有夹持部；调节结构与伸缩臂相配合；角度盘固定连接于外壳且表面设有刻度；旋转指针设置于角度盘上，且能够以角度盘的中心为轴心转动。本实用新型可实现测量操作简便、检测效率高、测量数据准确且测量装置精巧。

Description

管材环刚度测量辅助装置

技术领域

本实用新型涉及环刚度测量技术领域，尤其涉及一种管材环刚度测量辅助装置。

背景技术

环刚度是管材最为重要的力学性能指标，在关于管材环刚度试验的现有技术标准中要求管材长度的测量需在试样圆周方向等分测量3至6个长度值，管材内径的测量需在试样长度中部的横截面处间隔45°依次测量4次。

由于长度测量与内径测量均需在管材横截面圆周上进行角度的等分，在现有技术中一般的做法是目测法和纸质法，目测法是根据目测大体上确定测量位置，纸质法是通过计算机设计一个带角度的圆，打印出来把试样横截面放置在圆上再在管材上标记对应的测量点。目测法和纸质法效率低下，并且当管材两端截面标记点不完全匹配时会导致长度测量出现较大偏差，同时遇到较大管径管材时无法使用纸质法，只能通过目测法，目测法和纸质法测量长度、内径不准确会导致最终环刚度试验不会准确。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种管材环刚度测量辅助装置，以实现测量操作简便、检测效率高、测量数据准确且测量装置精巧，可用于大内径的管材测量。

本实用新型提供一种管材环刚度测量辅助装置，包括：

外壳；

伸缩结构，包括一对至少部分可伸出外壳的伸缩臂，一对所述伸缩臂均与所述外壳滑动配合且能够沿相反方向相对滑动；所述伸缩臂的第一端设有夹持部，一对所述夹持部用于夹紧管材外壁；

调节结构，与所述伸缩臂相配合，用于调节所述伸缩臂的伸缩距离；

角度盘，固定连接于所述外壳，且表面设有刻度；

旋转指针，设置于所述角度盘上，且能够以所述角度盘的中心为轴心转动。

根据本实用新型的一个实施例，所述伸缩臂第二端设有传动部，一对所述传动部均为U型臂，一对所述传动部的内壁一侧均设有齿条结构且一对所述齿条结构对侧设置；

所述调节结构设置为齿轮，所述齿轮可转动地设置于所述外壳内部的中心，所述齿轮与一对所述齿条结构均啮合，用于驱动一对所述伸缩臂同时伸出或缩入所述外壳。

根据本实用新型的一个实施例，所述旋转指针包括第一杆段和第二杆段，所述第一杆段设置于所述角度盘上，所述第一杆段一端设有圆环，所述圆环中心与所述角度盘中心重合，所述第一杆段另一端可伸缩且端部固定连接于所述第二杆段，所述第一杆段和所述第二杆段相互垂直设置；所述第二杆段平行设置于管材外壁母线的外侧，所述第二杆段能够以所述角度盘的中心为轴心围绕管材外壁转动。

根据本实用新型的一个实施例，还包括一对激光发射器，所述激光发射器穿设于所述第二杆段，所述激光发射器垂直于所述第二杆段设置，所述激光发射器的发射端正对于待测管材的外壁，一对所述激光发射器间隔设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述角度盘远离所述外壳的一侧表面设有刻度。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一杆段靠近所述圆环处设有通孔，用于观察所述角度盘的刻度。

根据本实用新型的一个实施例，还包括连接轴，所述连接轴为阶梯轴，所述连接轴的末轴段可拆卸连接于所述调节结构并穿设于所述调节结构，所述连接轴可转动，用于带动所述调节结构发生转动；所述连接轴的次末轴段与所述角度盘、所述旋转指针均转动配合。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接轴的末轴段底端设有螺纹孔且外侧设有垫片，用于防止所述调节结构脱落。

根据本实用新型的一个实施例，所述夹持部为挡板结构，所述夹持部至少部分沿管材轴向方向延伸且内侧接触于管材外壁。

根据本实用新型的一个实施例，一对所述齿条结构的厚度之和小于所述调节结构的厚度，一对所述伸缩臂沿厚度方向平行设置。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本实用新型实施例的一种管材环刚度测量辅助装置，通过采用上述技术方案，连接轴旋转可以调节伸缩结构的伸出量，从而可以用于夹持不同内径尺寸的管材，刻度盘表面的刻度提高角度等分精度，利用一对激光发射器发射的标记点进行两点划线可以提高长度测量精度，第一杆段的伸缩可以实现测量较大管径的管材，整个装置可实现测量操作简便、检测效率高、测量数据准确且测量装置精巧。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的实施例中管材环刚度测量辅助装置立体结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中外壳、伸缩结构和调节结构的装配后的局部剖视图；

图3是本实用新型的实施例中连接轴的示意图；

图4是本实用新型的实施例中调节结构的示意图。

附图标记：

1、外壳；2、伸缩结构；21、伸缩臂；211、夹持部；212、传动部；2121、齿条结构；3、连接轴；4、角度盘；5、旋转指针；51、第一杆段；52、第二杆段；6、激光发射器；7、调节结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图3，本实用新型实施例提供一种管材环刚度测量辅助装置，主要包括外壳1、伸缩结构2、角度盘4、旋转指针5以及调节结构7，外壳1内部中空且两端开口，外壳1的封闭面一侧表面中心处开设有通孔，伸缩结构2至少部分可活动地容置于外壳1的内腔中，且伸缩结构2可以通过所述外壳1的两端开口伸出；角度盘4固定连接于外壳1设有通孔的一侧表面上；旋转指针5设置于角度盘4远离外壳1的一侧表面上，旋转指针5与角度盘4均与连接轴3转动配合；调节结构7与一对伸缩臂21均配合，调节结构7与一对伸缩臂21之间啮合传动，以此调节一对伸缩臂21的伸缩距离。

具体地，外壳1为内部中空且两端开口的薄壁结构，外壳1封闭面其中一侧的中心处设有通孔，外壳1的横截面可以呈圆形、方形等形状，具体形状不做限定。

为了便于生产制造，本实施例以外壳1的横截面为方形为例进行说明。参阅图2所示，在本实施例中，伸缩结构2至少部分可活动地容置于外壳1的空腔中，并通过外壳1的两端开口伸出外壳1。伸缩结构2包括一对伸缩臂21，一对伸缩臂21第一端均设有夹持部211，一对伸缩臂21第二端均设有传动部212，传动部212为U型臂，U型臂由两个平行分支直臂和垂直于两个平行分支臂的横臂组成；夹持部211为挡板结构，优选为三角形挡板结构，夹持部211的三角形结构中三角形的两个腰处沿管材轴向方向延伸一段且该段内侧接触并紧贴于管材外壁周向的边沿部，一对夹持部211沿外壳1对称设置且同时夹持于管材的外壁上，用于保证夹持部211夹持在待测管材的最大外径处并夹紧管材外壁；在伸缩臂21上连接夹持部211和传动部212的部分为连接臂，连接臂其中一端连接于传动部212的横臂中间位置。

进一步地，夹持部211优选为等腰三角形挡板结构，用于保证一对夹持部211同时夹持在管材外壁时夹持的稳定性。

进一步地，一对传动部212均置于外壳1的空腔内，传动部212的分支臂沿厚度方向的两平面与均与外壳1封闭面内壁滑动配合，伸缩臂21的移动方向与所述外壳1的两端开口之间通道方向一致，一对夹持部211均置于外壳1的开口外部，一对夹持部211以外壳1为中心对称分布在外壳1的两侧，且两侧正对；一对伸缩臂21沿外壳1开口通道方向反向放置且滑动时沿相反方向相对滑动，一对传动部212沿传动部212厚度方向交错设置且相叠于外壳1空腔内，一对伸缩臂21沿传动部212厚度方向平行设置。

进一步地，其中一伸缩臂21的传动部212置于所述外壳1的空腔内靠近通孔一侧，另一伸缩臂21的传动部212设于所述外壳1的空腔内远离通孔一侧。

如图2和图4所示，在一个实施例中，还包括调节结构7，在一对传动部212的分支臂上与外壳1接触面的对侧内壁一侧均设有齿条结构2121，齿条结构2121的长度及厚度和传动部212相同，一对齿条结构2121的厚度之和小于调节结构7的厚度，一对齿条结构2121位于外壳1的空腔内且对侧设置；调节结构7设置于外壳1的内部中心，调节结构7正对外壳1的一侧通孔设置，调节结构7的中心设有安装孔，调节结构7的安装孔中心与外壳1的一侧通孔中心重合，调节结构7的侧平面与外壳1上通孔所在的面平行设置；调节结构7与伸缩臂21相配合，进一步地，调节结构7同时与一对齿条结构2121啮合，用于驱动一对伸缩臂21同时伸出或缩入所述外壳1。调节结构7可通过人或驱动器转动，当调节结构7顺时针转动时，一对伸缩臂21沿所述外壳1的两端开口之间通道方向朝着外壳1外部沿相反方向伸出且伸出速度相同，当一对夹持部211同时夹持住管材的最大外径时，一对伸缩臂21停止伸出；调节结构7逆时针转动时，一对伸缩臂21沿所述外壳1的两端开口之间通道方向朝着外壳1内部方向沿相反方向略微缩回，用于保证夹紧的作用力。

根据本实用新型的一个实施例，调节结构7设置为齿轮，调节结构7可为直齿轮、斜齿轮等结构；调节结构7的安装孔为不规则形状，可以为方形、三角形等，在此不做具体限定，调节结构7设置不规则形状安装孔可使连接轴3带动调节结构7发生转动，同时调节结构7可拆卸使调节结构7方便安装在外壳1内部。

可以理解地是，调节结构7通过与一对齿条结构2121同时啮合，调节结构7的转动可以带动一对齿条结构2121发生反向相对移动进而使一对伸缩臂21同时与外壳1发生相对滑动，一对伸缩结构2从而伸出，调节结构7用于通过转动量控制一对伸缩臂21的伸缩距离，以使测量辅助装置可适用于夹持不同管径的管材。

如图1所示，在一个实施例中，所述角度盘4为扁平状圆盘，所述角度盘4在远离所述外壳1的一侧表面设有刻度，所述角度盘4的另一侧表面固定连接于外壳1的带通孔外表面；所述角度盘4的中心设有通孔，所述角度盘4的通孔直径与所述外壳1的通孔直径相同，所述角度盘4的通孔中心与所述外壳1的通孔中心重合。

进一步地，所述角度盘4可以但不限于用粘接、焊接或铆钉连接等方式固定连接于外壳1的带通孔外表面。

在一个实施例中，所述旋转指针5为L型杆，旋转指针5包括第一杆段51和第二杆段52两段，第一杆段51平行设置于角度盘4上，第一杆段51一端设有圆环，第一杆段51另一端可伸缩且端部固定连接于第二杆段52，圆环中心与角度盘4中心重合，圆环内径与角度盘4的通孔直径相同，在第一杆段51靠近圆环处设有通孔，通孔为矩形，通孔用于观察角度盘4上目前显示的刻度，以完成对管材周向进行精确的角度划分，提高测量结果准确性；圆环侧面与角度盘4带有刻度的平面转动接触，第一杆段51围绕圆环转动且旋转平面与角度盘4平行，第二杆段52平行设置于管材外壁母线的外侧，第二杆段52通过第一杆段51带动，以角度盘4的中心为轴心围绕圆环和待测管材的外表面旋转，旋转曲面与待测管材同轴，第二杆段52与待测管材的外表面间隔一定距离。

进一步地，第一杆段51为空心杆，第一杆段51内部在靠近第二杆段52的一端设有内置杆，第一杆段51套设在内置杆的外侧且第一杆段51与内置杆滑动配合，第一杆段51通过内置杆一端固定连接并垂直于第二杆段52，内置杆的另一端设有防脱球，用于防止内置杆与第一杆段51分离，第一杆段51可通过内置杆伸缩从而调整第二杆段52旋转形成的旋转曲面对应横截面直径，以使测量辅助装置可适用于测量大管径的管材。

如图1所示，在一个实施例中，还包括一对激光发射器6，激光发射器6穿设于第二杆段52，所述激光发射器6垂直于第二杆段52设置，所述激光发射器6的发射端正对待测管材的外壁，通过一对激光发射器6对待测管材的表面标记出的两点可以确定出在特定角度下的待测管材长度方向的一个准确长度线，提高了管材长度测量的结果准确性和测量效率；一对所述激光发射器6间隔一定距离设置，是为了防止两点形成的长度划线不发生偏移从而提高管材长度测量的结果准确性。

如图3所示，在一个实施例中，还包括连接轴3，连接轴3为阶梯轴，靠近连接轴3末轴段的轴为次末轴段，所述连接轴3的次末轴段为圆轴，连接轴3的次末轴段与所述角度盘4、所述旋转指针5均转动配合，所述连接轴3的次末轴段直径与所述圆环的内径、所述角度盘4的通孔直径和所述外壳1的通孔直径相等，旋转指针5通过连接轴3的次末轴段与所述角度盘4转动配合，所述连接轴3的次末轴段长度等于圆环的厚度、角度盘4的厚度和外壳1的壁厚之和，所述连接轴3的次末轴段的轴向表面与旋转指针5的圆环内侧、角度盘4的通孔及外壳1的通孔均转动接触；在所述连接轴3上紧邻次末轴段的圆轴直径大于次末轴段直径，通过将连接轴3的次末轴段依次插入圆环内孔、角度盘4的通孔及外壳1的通孔可以限制旋转指针5在连接轴3的轴向方向的一个自由度，以避免旋转指针5与角度盘4分离。

进一步地，连接轴3的末轴段可拆卸地连接于调节结构7并穿设于调节结构7，连接轴3的末轴段与所述调节结构7的不规则形状安装孔配合，连接轴3的末轴段长度大于所述调节结构7的厚度；连接轴3可转动，用于带动调节结构7发生转动，连接轴3穿过调节结构7后，当连接轴3受力转动时调节结构7随之转动从而带动伸缩结构2伸出外壳1，连接轴3用于连接外壳1、所述伸缩结构2、所述角度盘4和所述旋转指针5。

进一步地，所述连接轴3的末轴段底端设有一定长度的螺纹孔，在连接轴3末端轴底端外侧设置防脱垫片并拧上防脱螺丝，以防止调节结构7等组件脱落。

以本实用新型实施例的管材环刚度测量辅助装置的测量方法，来讲解本实用新型的工作过程，首先，顺时针旋转连接轴3使一对伸缩臂21同步伸出，将一对伸缩臂21的夹持部211卡在预测管材试件圆形截面，逆时针旋转连接轴3收缩一对伸缩臂21使其夹持部211的侧面与管材外壁接触后卡紧。

然后，拨动第一杆段51至角度盘4显示的40°线，打开第二杆段52上的2个激光发射器6，用记号笔标记两个照射点，用尺子辅助连接两个标记点划直线直到管材试样的截面圆周上，再次拨动第一杆段到45°处再次划线标记45°线，依次标记90°线，120°线，135°线，180°线，225°线，240°线，270°线，315°线，通过尺子测量0°线，120°线，240°线长度取平均值即为管材试样的试验长度记为L，通过管材内径测量仪测量0°线与180°线、45°线与225°线、90°线与270°线、135°线与315°线四对线的距离即为管材试样内径取其平均值作为管材的平均内径记为d1，以相同方法测取另外2个试样的平均内径分别记为d2、d3，通过公式取平均值计算最终管材试样试验用内径，将试样按标准要求放到试验机压板间，开启试验机以标准要求的试验速度下压至管材内径变形3％时停止试验，通过标准公式计算管材试样的环刚度。

本实用新型的实施例克服了目测法和纸质法效率低下，长度测量偏差较大，同时遇到较大管径管材时无法测量且通过目测法测量精度低，目测法和纸质法测量长度、内径不准确会导致最终环刚度试验结果不准确的缺点，实现测量操作简便、检测效率高、测量数据准确且测量装置精巧。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，包括：

外壳(1)；

伸缩结构(2)，包括一对至少部分可伸出外壳(1)的伸缩臂(21)，一对所述伸缩臂(21)均与所述外壳(1)滑动配合且能够沿相反方向相对滑动；所述伸缩臂(21)的第一端设有夹持部(211)，一对所述夹持部(211)用于夹紧管材外壁；

调节结构(7)，与所述伸缩臂(21)相配合，用于调节所述伸缩臂(21)的伸缩距离；

角度盘(4)，固定连接于所述外壳(1)，且表面设有刻度；

旋转指针(5)，设置于所述角度盘(4)上，且能够以所述角度盘(4)的中心为轴心转动。

2.根据权利要求1所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，所述伸缩臂(21)第二端设有传动部(212)，一对所述传动部(212)均为U型臂，一对所述传动部(212)的内壁一侧均设有齿条结构(2121)且一对所述齿条结构(2121)对侧设置；

所述调节结构(7)设置为齿轮，所述齿轮可转动地设置于所述外壳(1)内部的中心，所述齿轮与一对所述齿条结构(2121)均啮合，用于驱动一对所述伸缩臂(21)同时伸出或缩入所述外壳(1)。

3.根据权利要求1所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，所述旋转指针(5)包括第一杆段(51)和第二杆段(52)，所述第一杆段(51)设置于所述角度盘(4)上，所述第一杆段(51)一端设有圆环，所述圆环中心与所述角度盘(4)中心重合，所述第一杆段(51)另一端可伸缩且端部固定连接于所述第二杆段(52)，所述第一杆段(51)和所述第二杆段(52)相互垂直设置；所述第二杆段(52)平行设置于管材外壁母线的外侧，所述第二杆段(52)能够以所述角度盘(4)的中心为轴心围绕管材外壁转动。

4.根据权利要求3所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，还包括一对激光发射器(6)，所述激光发射器(6)穿设于所述第二杆段(52)，所述激光发射器(6)垂直于所述第二杆段(52)设置，所述激光发射器(6)的发射端正对于待测管材的外壁，一对所述激光发射器(6)间隔设置。

5.根据权利要求3所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，所述角度盘(4)远离所述外壳(1)的一侧表面设有刻度。

6.根据权利要求5所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，所述第一杆段(51)靠近所述圆环处设有通孔，用于观察所述角度盘(4)的刻度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，还包括连接轴(3)，所述连接轴(3)为阶梯轴，所述连接轴(3)的末轴段可拆卸连接于所述调节结构(7)并穿设于所述调节结构(7)，所述连接轴(3)可转动，用于带动所述调节结构(7)发生转动；所述连接轴(3)的次末轴段与所述角度盘(4)、所述旋转指针(5)均转动配合。

8.根据权利要求7所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，所述连接轴(3)的末轴段底端设有螺纹孔且外侧设有垫片，用于防止所述调节结构(7)脱落。

9.根据权利要求1所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，所述夹持部(211)为挡板结构，所述夹持部(211)至少部分沿管材轴向方向延伸且内侧接触于管材外壁。

10.根据权利要求2所述的管材环刚度测量辅助装置，其特征在于，一对所述齿条结构(2121)的厚度之和小于所述调节结构(7)的厚度，一对所述伸缩臂(21)沿厚度方向平行设置。