專利名稱：一種管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構的制作方法
技術領域：
本發明的是一種管道檢測使用的變徑機構，屬于機械領域。
背景技術：
近年來，海上石油開采規模越來越大，油井數量不斷增加，石油管道年久失修時易出現泄漏等故障一般說來，淺海海底石油管道有3種，內徑分別為φ195mm、φ247mm、φ296mm。在應用多組超聲傳感器或漏磁傳感器等對海底石油管道進行壁厚、裂紋等項目檢測時，需要克服石油管道截面變形、內壁5mm凸起或凹坑、過彎管等因素的影響；同時由于檢測時該裝置應用的傳感器數量較多，成本較高，故不宜制作系列尺寸的檢測裝置，所以需要一個檢測裝置能夠適用于不同直徑石油管道的檢測。這種檢測裝置有時是針對同一種直徑的管道應用的，但很多情況下是針對不同直徑的管道應用，即使在同一種直徑的管道使用此項技術時，也需要考慮管道的制造、變形誤差以及管道拐彎處幾何形狀帶來的影響。
本發明正是為實現上述要求而設計的，目的在于克服背景技術的不足，提供一種管道檢測變徑裝置，該裝置能夠安裝多組傳感器，使其對管道的檢測能夠一次性完成，特別是在不需更換零部件的前提下，實現對多種不同直徑管道的檢測，同時克服管道截面變形及管道內壁凸起、凹坑等缺陷及過彎管的影響。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種管道檢測變徑裝置，該裝置能夠安裝多組傳感器，使其對管道的檢測能夠一次性完成，特別是在不需更換零部件的前提下，實現對多種不同直徑管道的檢測，同時克服管道截面變形及管道內壁凸起、凹坑等缺陷及過彎管的影響，本發明的目的是向現場提供一種平行四邊形變徑機構。
為解決上述問題，本發明是這樣實現的本發明主要包括筒體支架、前支承桿、傳感器支架、傳感器、滾軸、滾輪、后支承桿、張緊彈簧、前凹槽、后凹槽，這些組件連接方式為后支承桿一端通過筒體支架上的后凹槽與筒體支架連接，另一端與傳感器支架后端、滾輪共同連接于滾軸，滾軸是平行四邊形機構的連接點，滾輪直徑的大小取決于管道內壁凸起、凹坑的大小與傳感器正常工作時所需的測距，傳感器支架的前端與滾輪、前支承桿連接于滾軸，前支承桿另一端通過筒體支架上的前凹槽與筒體支架連接，筒體支架、后支承桿、傳感器支架、前支承桿、張緊彈簧組成一個平行四邊形變徑機構，沿圓周方向均勻布置多組平行四邊形機構，張緊彈簧一端連接于前支承桿上端，另一端連接于筒體支架的彈簧固定架上。傳感器支架上都安裝了一組按照一定規律排列的傳感器，傳感器的數量由管道內壁的周長以及傳感器探頭的大小決定，傳感器的探頭對準管道內壁。由于張緊彈簧的拉力使得固定于傳感器支架兩端的滾輪緊緊抵壓在管道內壁上，從而保證了傳感器支架與管道內壁平行，滿足傳感器正常工作所需要的測距要求，張緊彈簧拉緊時，前支承桿與后支承桿把傳感器支架支承起來，與傳感器支架通過滾軸連接的滾輪就會與管道內壁相擠壓，將傳感器與管道內壁之間的距離保持在所要求范圍內，從而能夠實現對管道的檢測。遇到障礙時，張緊彈簧拉動與其連接的前支承桿、后支承桿位姿發生變化，使得滾輪得以越過管道障礙處；管道障礙處越過后，拉伸彈簧回縮，整個裝置恢復狀態。當需要測量其它前徑的管道時，張緊彈簧自動調節前支承桿、后支承桿位姿，即可實現大幅度的變徑。由于多組平行四邊形機構耦合性小，各自實現變徑，所以每個平行四邊形機構既能實現局部范圍的變徑，整體又能實現大范圍的變徑。
本發明能夠使同一種管道的檢測一次性完成，特別是在不用更換部件的前提下，實現對多種不同直徑管道的檢測，能夠克服管道截面的變形及管道內壁凸起或凹坑的影響，對不同直徑管道的檢測能夠自動調節，具有結構簡單可靠，操作方便快捷的優點。本發明的變徑技術與背景技術中變徑原理完全不同，不僅適用于海底石油管道的檢測，也適用于一般管道的檢測，具有較為廣泛的應用價值。
圖1是一種管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構總體結構示意圖。
圖2是一種管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構總體結構A-A剖視圖。
1筒體支架 2后支承桿 3傳感器支架 4傳感器5滾軸 6滾輪 7前支承桿 8張緊彈簧9彈簧固定架 10前凹槽 11后凹槽具體實施方式
如附圖所示，以用來檢測的傳感器組數為10組的平行四邊形變徑機構來說明具體實施情況，實際應用中并不受此限定。
如圖1、圖2所示，本發明主要包括筒體支架1、后支承桿2、傳感器支架3、傳感器4、滾軸5、滾輪6、前支承桿7、張緊彈簧8、彈簧固定架9、前凹槽10、后凹槽11，其連接方式為后支承桿2一端與筒體支架1的后凹槽11連接，另一端與傳感器支架3、滾輪6共同連接于滾軸5，滾軸5是平行四邊形機構的連接點，滾輪6直徑的大小取決于管道內壁凸起、凹坑的大小與傳感器4正常工作時所需的測距，傳感器支架3的前端與滾輪6、前支承桿7連接于滾軸5，前支承桿7另一端通過筒體支架1的前凹槽10鉸接，筒體支架1、后支承桿2、傳感器支架3、前支承桿7、張緊彈簧8組成一個平行四邊形機構，沿圓周方向均勻布置多組平行四邊形機構，張緊彈簧8一端連接于前支承桿7上，另一端連接于筒體支架1的彈簧固定架上。傳感器支架3上都支了一組按照一定規律排列的傳感器4，傳感器4的數量由管道內壁的周長以及傳感器4探頭的大小決定，傳感器4的探頭對準管道內壁。張緊彈簧8拉緊時，前支承桿7與后支承桿2把傳感器支架3支承起來，與傳感器支架3通過滾軸5連接的滾輪6就會與管道內壁相擠壓，此時傳感器4與管道內壁之間的距離保持在所要求范圍內，從而能夠實現對管道的檢測。遇到障礙時，張緊彈簧8拉動與其連接的前支承桿7、后支承桿2位姿發生變化，使得滾輪6得以越過管道障礙處；管道障礙處越過后，張緊彈簧8回縮，整個裝置恢復狀態。當需要測量其它前徑的管道時，張緊彈簧8自動調節前支承桿7、后支承桿2位姿，即可實現大幅度的變徑。
權利要求
1.一種管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構，其特征是它是由前支撐桿(7)、傳感器支架(3)、后支撐桿(2)、筒體支架(1)、張緊彈簧(8)等組成的；筒體支架(1)前后對應加工有安裝前支撐桿(7)的前凹槽(10)和安裝后支撐桿(2)的后凹槽(11)，前支撐桿(7)的下端與筒體支架(1)前凹槽(10)鉸接，上端與傳感器支架(3)的前端鉸接；后支撐桿(2)下端與筒體支架(1)后凹槽(11)鉸接，上端與傳感器支架(3)的后端鉸接；前支撐桿(7)的上端通過張緊彈簧(8)與筒體支架(1)前端的彈簧固定架(9)連接；前支撐桿(7)、傳感器支架(3)、后支撐桿(2)、筒體支架(1)組成一個平行四邊形。
2.據權利要求1所述的管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構，其特征是前支撐桿(7)、后支撐桿(2)的頂端都加工成開口形，后支撐桿(2)的上端加工有曲度，傳感器支架(3)的兩端也加工成開口形，傳感器支架(3)兩端開口處安裝有滾輪(6)。
3.據權利要求1所述的管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構，其特征是傳感器支架(3)上安裝有傳感器(4)。
4.據權利要求1所述的管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構，其特征是平行四邊形變徑機構沿筒體支架(1)圓周方向均勻布置8，9，10，11，12，13，14組。
全文摘要
本發明公開了一種管道檢測裝置使用的平行四邊形變徑機構。筒體支架(1)、后支承桿(2)、傳感器支架(3)、前支承桿(7)、張緊彈簧組成一個平行四邊形變徑機構，沿筒體支架(1)圓周方向均勻布置多個平行四邊形變徑機構。平行四邊形變徑機構姿態的變化由張緊彈簧(8)驅動。遇到障礙時，張緊彈簧[8]拉動與其連接的前支承桿[7]、后支承桿[2]位姿發生變化，使得滾輪得以越過管道障礙處；管道障礙處越過后，張緊彈簧[8]回縮，裝置恢復狀態。當需要測量其它直徑的管道時，張緊彈簧[8]自動調節前支承桿[7]、后支承桿[2]位姿，即可實現大幅度的變徑。每個平行四邊形變徑機構能夠實現局部范圍的變徑，整體又能夠實現大范圍的變徑。
文檔編號G01B5/28GK1752747SQ20041003577
公開日2006年3月29日 申請日期2004年9月24日 優先權日2004年9月24日
發明者孫永泰, 李德堂, 于麗萍, 史永晉, 高雪官, 馬培蓀, 肖熙, 曹沖振, 胡雋 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院