專(zhuān)利名稱(chēng)：一種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量器具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，石油天然氣管道輸送技術(shù)向著高壓大口徑的方向迅速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)油氣輸送管道的最大設(shè)計(jì)公稱(chēng)直徑已達(dá)1422mm，同時(shí)在其它的設(shè)備制造和工程建設(shè)中都會(huì)涉及到許多大口徑(內(nèi)徑大于1000mm)的管狀結(jié)構(gòu)。在大口徑鋼管、管狀結(jié)構(gòu)的制造企業(yè)或工程現(xiàn)場(chǎng)，都需要對(duì)內(nèi)徑進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單易操作的測(cè)量。目前，大口徑鋼管生產(chǎn)企業(yè)和管道鋪設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)普遍采用內(nèi)徑千分尺(桿規(guī))測(cè)量鋼管內(nèi)徑。內(nèi)徑千分尺是一種桿狀測(cè)量裝置，測(cè)桿的一端裝有微分頭，測(cè)量精度較高，分辨率達(dá)0.01mm。利用內(nèi)徑千分尺測(cè)量鋼管內(nèi)徑時(shí)，測(cè)桿兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，通過(guò)其中一端的微分頭即可讀出內(nèi)徑的測(cè)量值，其測(cè)量設(shè)備輕便易攜、測(cè)量方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)比較適用于生產(chǎn)施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼管內(nèi)徑檢測(cè)。但是，在用內(nèi)徑千分尺測(cè)量鋼管某個(gè)位置內(nèi)徑的具體操作過(guò)程中，首先需要在鋼管軸向調(diào)整測(cè)桿位置使其處于與鋼管軸線(xiàn)垂直的截面內(nèi)(對(duì)應(yīng)測(cè)桿測(cè)量值最小的位置)，然后需要在鋼管周向調(diào)整測(cè)桿位置使其處于該截面內(nèi)的直徑方向(對(duì)應(yīng)測(cè)桿測(cè)量值最大的位置)。內(nèi)徑千分尺采用簡(jiǎn)單的桿狀結(jié)構(gòu)使其在測(cè)量時(shí)需要人為地反復(fù)放置，調(diào)整測(cè)桿以尋找該處垂直于鋼管軸線(xiàn)截面內(nèi)的內(nèi)徑方向，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且很難放置到比較精確的內(nèi)徑位置，測(cè)量結(jié)果受人為因素的影響較大。在已公開(kāi)的專(zhuān)利中(授權(quán)公告號(hào)CN 2705773Y)涉及一種內(nèi)徑測(cè)量裝置，通過(guò)測(cè)桿下方定位器兩側(cè)的定位球和定位柱保證測(cè)桿位于鋼管軸線(xiàn)垂直截面上的內(nèi)徑位置，但其存在以下明顯的缺點(diǎn)(1)該測(cè)量裝置的定位柱垂直于定位器和測(cè)桿的平面，通過(guò)定位柱與鋼管內(nèi)壁表面充分接觸保證定位器和測(cè)桿的平面為鋼管軸線(xiàn)的垂直截面。定位柱與鋼管內(nèi)表面為線(xiàn)接觸，判斷定位柱與鋼管內(nèi)表面是否充分地線(xiàn)接觸不具有實(shí)際的操作意義，尤其對(duì)大口徑鋼管，其內(nèi)壁的弧度很小，定位柱在較大的范圍內(nèi)傾斜時(shí)肉眼觀察到的定位柱都與鋼管內(nèi)壁充分接觸，給操作人員的判斷帶來(lái)很大困難，也會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差；(2)目前，實(shí)際應(yīng)用的鋼管直徑在很寬的范圍內(nèi)變化，而該測(cè)量裝置的定位器長(zhǎng)度一定，適用范圍較窄；(3)該測(cè)量裝置的測(cè)桿與下方的測(cè)球之間采用滑動(dòng)連接，測(cè)桿與定位器和測(cè)量表之間都采用套筒連接，增加了系統(tǒng)的測(cè)量誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑時(shí)的定位裝置，可以快速、 準(zhǔn)確地確定鋼管某個(gè)位置垂直于軸線(xiàn)截面上的內(nèi)徑方向。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為—種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，包括第一中垂臂、第二中垂臂和內(nèi)徑管，所述第一中垂臂和所述第二中垂臂在同一平面內(nèi)垂直相交固定連接，且互相平分，所述內(nèi)徑管與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂相交處連接，并與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂垂直；所述第一中垂臂和所述第二中垂臂的端部分別設(shè)有球面觸頭。上述方案中，所述第一中垂臂和所述第二中垂臂上分別設(shè)有柱狀接桿。上述方案中，所述柱狀接桿與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂通過(guò)螺紋連接。上述方案中，所述內(nèi)徑管與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂分別通過(guò)軸承連接。與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下本實(shí)用新型與普遍應(yīng)用的內(nèi)徑千分尺配套使用，能夠發(fā)揮內(nèi)徑千分尺的優(yōu)勢(shì)，保證較高的測(cè)量精度；本實(shí)用新型利用中垂臂的四個(gè)球面觸頭與鋼管內(nèi)壁充分點(diǎn)接觸實(shí)現(xiàn)定位，操作人員易于判斷，操作簡(jiǎn)單，定位準(zhǔn)確；本實(shí)用新型的中垂臂可以通過(guò)螺紋連接不同長(zhǎng)度的柱狀接桿，使其適用的管徑測(cè)量范圍擴(kuò)大，有利于測(cè)量大口徑鋼管時(shí)的內(nèi)徑定位。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型的定位原理和實(shí)施示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，包括第一中垂臂1、第二中垂臂2和內(nèi)徑管3。第一中垂臂1和第二中垂臂2在同一平面內(nèi)垂直相交固定連接，且互相平分，兩個(gè)中垂臂可采用焊接或其他連接方法。第一中垂臂1和第二中垂臂2的四個(gè)端部分別設(shè)有光滑耐磨的球面觸頭6，與鋼管內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸。內(nèi)徑管3與第一中垂臂1和第二中垂臂2相交處連接，并與第一中垂臂1和第二中垂臂2垂直，具體地， 內(nèi)徑管3與第一中垂臂1和第二中垂臂2分別通過(guò)軸承4連接，使得第一中垂臂1和第二中垂臂2可以繞內(nèi)徑管3自由旋轉(zhuǎn)。第一中垂臂1和第二中垂臂2與軸承4之間，以及軸承4和內(nèi)徑管3之間均采用過(guò)盈配合。內(nèi)徑管3為管狀結(jié)構(gòu)，孔徑與內(nèi)徑千分尺的外徑相匹配，本實(shí)用新型定位裝置完成后將內(nèi)徑千分尺插入內(nèi)徑管3進(jìn)行測(cè)量。如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，除了包括上述結(jié)構(gòu)，在第一中垂臂1和第二中垂臂2上還分別設(shè)有柱狀接桿5。在保證第一中垂臂1和第二中垂臂2互相平分的前提下，兩個(gè)中垂臂可以通過(guò)選用適當(dāng)長(zhǎng)度的柱狀接桿5，以螺紋7連接的方式與第一中垂臂1和第二中垂臂2連接，從而改變第一中垂臂 1和第二中垂臂2的長(zhǎng)度，使本實(shí)用新型適用于管徑大小不同的鋼管。圖4為本實(shí)用新型的定位原理和實(shí)施示意圖，在圖4中，AD和BC為兩個(gè)互相垂直平分的第一中垂臂和第二中垂臂，它們?cè)谕粋€(gè)平面內(nèi)相交于0點(diǎn)；A、B、C、D為四個(gè)球面觸頭；OE為垂直于AB⑶平面的內(nèi)徑管；內(nèi)徑管與第一中垂臂和第二中垂臂通過(guò)0處的軸承相互連接。如圖4所示，當(dāng)需要測(cè)量鋼管某個(gè)位置的內(nèi)徑時(shí)，旋轉(zhuǎn)本實(shí)用新型的兩個(gè)中垂臂AD和BC使四個(gè)球面觸頭A、B、C、D與鋼管內(nèi)壁緊密接觸。因?yàn)锳O=DO=BO=CO且在同一個(gè)平面內(nèi)，所以AC和BD分別為鋼管內(nèi)壁上的兩條母線(xiàn)；通過(guò)0點(diǎn)做垂直于AC的直線(xiàn)與AC相交于點(diǎn)G，并反向延長(zhǎng)OG與BD相交于點(diǎn)F，則OF=OG ；因?yàn)閮?nèi)徑管OE垂直于AB⑶平面，所以 AC垂直于OE且AC垂直于0G，鋼管內(nèi)壁母線(xiàn)AC垂直于E、0、G確定的平面，平面ETO為該處垂直于鋼管軸線(xiàn)的截面；在平面Ere上，內(nèi)徑管OE垂直于re且OF=OG,所以?xún)?nèi)徑管OE為截面內(nèi)圓Ere的直徑。綜上所述，只要四個(gè)球面觸頭A、B、C、D與鋼管內(nèi)壁緊密接觸，內(nèi)徑管 OE即指向該處鋼管的內(nèi)徑方向，操作簡(jiǎn)單，定位準(zhǔn)確。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施過(guò)程中，首先根據(jù)所要測(cè)量鋼管的直徑選用不同長(zhǎng)度的柱狀接桿，并通過(guò)螺紋與第一中垂臂和第二中垂臂連接，但必須保證兩個(gè)中垂臂互相平分； 旋轉(zhuǎn)兩個(gè)中垂臂使四個(gè)球面觸頭與鋼管內(nèi)壁緊密接觸，點(diǎn)接觸容易實(shí)現(xiàn)且操作人員易于判斷。此時(shí)，內(nèi)徑管即準(zhǔn)確定位于該處垂直于鋼管軸線(xiàn)截面的內(nèi)徑方向，將內(nèi)徑千分尺插入內(nèi)徑管中使其兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，調(diào)整微分頭并讀數(shù)，完成測(cè)量。本實(shí)用新型為內(nèi)徑千分尺提供了一種簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的定位裝置，可用于不同管徑鋼管內(nèi)徑的測(cè)量，并充分發(fā)揮內(nèi)徑千分尺的測(cè)量精度，避免人為因素的影響。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，其特征在于包括第一中垂臂、第二中垂臂和內(nèi)徑管，所述第一中垂臂和所述第二中垂臂在同一平面內(nèi)垂直相交固定連接，且互相平分，所述內(nèi)徑管與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂相交處連接，并與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂垂直；所述第一中垂臂和所述第二中垂臂的端部分別設(shè)有球面觸頭。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，其特征在于所述第一中垂臂和所述第二中垂臂上分別設(shè)有柱狀接桿。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，其特征在于所述柱狀接桿與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂通過(guò)螺紋連接。
4.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置，其特征在于所述內(nèi)徑管與所述第一中垂臂和所述第二中垂臂分別通過(guò)軸承連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及測(cè)量器具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量大口徑鋼管內(nèi)徑的定位裝置。所述定位裝置，包括第一中垂臂、第二中垂臂和內(nèi)徑管，第一中垂臂和第二中垂臂在同一平面內(nèi)垂直相交固定連接，且互相平分，內(nèi)徑管與第一中垂臂和第二中垂臂相交處連接，并與第一中垂臂和第二中垂臂垂直；第一中垂臂和第二中垂臂的端部分別設(shè)有球面觸頭。本實(shí)用新型與普遍應(yīng)用的內(nèi)徑千分尺配套使用，保證較高的測(cè)量精度；本實(shí)用新型利用中垂臂的四個(gè)球面觸頭與鋼管內(nèi)壁充分點(diǎn)接觸實(shí)現(xiàn)定位，操作人員易于判斷，操作簡(jiǎn)單，定位準(zhǔn)確；本實(shí)用新型的中垂臂可以通過(guò)螺紋連接不同長(zhǎng)度的柱狀接桿，使其適用的管徑測(cè)量范圍擴(kuò)大，有利于測(cè)量大口徑鋼管時(shí)的內(nèi)徑定位。
文檔編號(hào)G01B5/12GK202195788SQ201120296679
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者吉玲康, 張偉衛(wèi), 李鶴, 熊慶人, 王海濤, 陳宏遠(yuǎn), 黃呈帥, 齊麗華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所