一種螺旋焊接鋼管測量儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提出一種螺旋焊接鋼管測量儀，包括：外部支撐框架機構(gòu)、固定在所述外部支撐框架機構(gòu)上的至少兩個分布在被測螺旋焊接鋼管外周的壓力隨動機構(gòu)、與所述壓力隨動機構(gòu)連動以測量被測螺旋焊接鋼管表面外徑的鋼繩張緊機構(gòu)。上述方案提出了一種螺旋焊接鋼管測量儀 , 可以安裝在現(xiàn)有螺旋焊管生產(chǎn)線上以實現(xiàn)鋼管的即時在線周長或直徑測量。
【專利說明】一種螺旋焊接鋼管測量儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冶金、鋼鐵、鋼管、焊接鋼管、油氣輸送領(lǐng)域的機械，尤其是涉及一種螺旋焊接鋼管測量儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在冶金、鋼鐵、鋼管、焊接鋼管、油氣輸送領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用到螺旋焊接鋼管，用于石油天然氣、低壓流體的傳輸，也用作結(jié)構(gòu)件使用。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，螺旋焊接鋼管的外直徑精度是用于評價螺旋焊接鋼管的一個重要指標(biāo)，因此在螺旋焊接鋼管生產(chǎn)線上就需要實時對螺旋焊接鋼管的外直徑(或外周長)進行測量?，F(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用人工測量和激光測量兩種方式。
[0004]人工測量方式存在著效率低且精度低、不能做到連續(xù)測量的問題。
[0005]激光測量方式精度高、可以連續(xù)測量鋼管直徑，但是在大直徑鋼管的測量上難度較大，且且多為離線式，無法在生產(chǎn)線上在線測量。企業(yè)如果采用激光測量方式投資也會非常巨大，甚至達到或超過鋼管主體生產(chǎn)設(shè)備的投資。因此極少有企業(yè)采用這種方法控制螺旋焊接鋼管的直徑精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對當(dāng)前的螺旋焊接鋼管在線測量手段無法滿足精度、效率、投資成本的需要的問題，提出了一種螺旋焊接鋼管測量儀。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種螺旋焊接鋼管測量儀，包括:外部支撐框架機構(gòu)、固定在所述外部支撐框架機構(gòu)上的至少兩個分布在被測螺旋焊接鋼管外周的壓力隨動機構(gòu)、與所述壓力隨動機構(gòu)連動以測量被測螺旋焊接鋼管表面外徑的鋼繩張緊機構(gòu)；
其中所述每一壓力隨動機構(gòu)包括貼合在被測螺旋焊接鋼管表面轉(zhuǎn)動的隨動輪、鋼繩輪、用于將所述隨動輪壓向所述被測螺旋焊接鋼管表面的彈簧壓緊機構(gòu)；其中所述隨動輪為萬向球式結(jié)構(gòu)，與鋼繩輪剛性連接；所述彈簧壓緊機構(gòu)通過彈簧將隨動輪緊壓在被測螺旋焊接鋼管表面以使被測螺旋焊接鋼管在做螺旋運動時所述隨動輪隨所述被測螺旋焊接鋼管轉(zhuǎn)動；所述鋼繩張緊機構(gòu)包括:鋼絲繩、位移傳感器、張緊彈簧機構(gòu)；所述鋼絲繩繞過每一壓力隨動機構(gòu)中的鋼繩輪并固定在所述張緊彈簧機構(gòu)上，所述位移傳感器設(shè)置在張緊彈簧機構(gòu)上以測量所述鋼絲繩的長度變化。
[0008]其中，包括了四個壓力隨動機構(gòu)，且四個壓力隨動機構(gòu)均勻的分布在被測螺旋焊接鋼管的外周；且所述鋼絲繩繞在四個壓力隨動機構(gòu)的鋼繩輪上。
[0009]其中，所述四個壓力隨動機構(gòu)成十字形分布，兩個壓力隨動機構(gòu)沿豎直方向分布，兩個壓力隨動機構(gòu)沿水平方向分布。
[0010]其中，還包括用于將所述沿水平方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在所述外部支撐框架機構(gòu)的水平調(diào)節(jié)機構(gòu)，以及用于將所述沿豎直方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在所述外部支撐框架機構(gòu)的豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0011]其中，所述豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿和螺母；在外部支撐框架機構(gòu)的上橫梁和下橫梁上分別設(shè)有一個螺母，且絲杠套接在所述螺母上并沿豎直方向延伸；所述沿豎直方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在絲杠上。
[0012]其中，所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿和螺母；絲杠套接在所述螺母上并沿水平方向延伸，所述沿水平方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在絲杠上。
[0013]其中，還包括用于相對于外部支撐框架機構(gòu)上下調(diào)節(jié)所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)高度的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述第二調(diào)節(jié)機構(gòu)包括設(shè)置在外部支撐框架機構(gòu)的左縱梁和右縱梁上的沿豎直方向延伸的絲杠，以及能夠相對于所述絲杠上下調(diào)節(jié)的焊有螺母的焊接座，且所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)的螺母也固定在所述帶螺母的焊接座上。
[0014]其中，還包括用于調(diào)節(jié)所述外部支撐框架機構(gòu)相對于螺旋焊接鋼管水平位置的導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位，所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位包括設(shè)置在外部支撐框架機構(gòu)下方的導(dǎo)軌、螺旋升降機、鎖定把手。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)勢:
上述方案提出了一種螺旋焊接鋼管測量儀，可以安裝在現(xiàn)有螺旋焊管生產(chǎn)線上以實現(xiàn)鋼管的即時在線周長(直徑)測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例進行的描述，本發(fā)明的技術(shù)方案及其技術(shù)效果將變得更加清楚，且更加易于理解。其中:
圖1為本發(fā)明實施例的螺旋焊接鋼管測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的側(cè)視圖；
圖3為壓力隨動機構(gòu)的局部放大圖；
圖4為另一種水平調(diào)節(jié)機構(gòu)或豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)的示意圖；
圖5為另一種形式的鋼繩張緊機構(gòu)的示意圖；
附圖標(biāo)記說明 1:鋼絲繩；
2:被測螺旋焊接鋼管；
3:螺母；
4:絲桿；
5:絲桿；
6:螺母；
7:外部支撐框架機構(gòu)；
8:鋼繩輪；
9:彈簧壓緊機構(gòu)；
10:張緊彈簧機構(gòu)；
11:位移傳感器；
12:隨動輪；
13:帶螺母的焊接座； 14:絲杠；
15:螺旋升降機；
16:導(dǎo)軌；
17:鎖定把手。

【具體實施方式】
[0017]以下將結(jié)合所附的附圖對本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例進行描述。
[0018]下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4、圖5對本發(fā)明實施例進行進一步說明。
[0019]本發(fā)明實施例的螺旋焊接鋼管測量儀結(jié)構(gòu)如圖1-圖5所示的，包括:外部支撐框架機構(gòu)7、固定在所述外部支撐框架機構(gòu)7上的至少兩個壓力隨動機構(gòu)、與所述壓力隨動機構(gòu)連動以測量被測螺旋焊接鋼管表面2外徑的鋼繩張緊機構(gòu)、用于調(diào)節(jié)所述壓力隨動機構(gòu)的調(diào)節(jié)機構(gòu)、導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0020]如圖1、圖2、圖3所示的，外部支撐框架機構(gòu)7為一個框。其中所述每一壓力隨動機構(gòu)都通過調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在該外部支撐框架機構(gòu)7上。
[0021]其中壓力隨動機構(gòu)包括貼合在被測螺旋焊接鋼管表面2轉(zhuǎn)動的隨動輪12、鋼繩輪8、用于將所述隨動輪12壓向所述被測螺旋焊接鋼管2表面的彈簧壓緊機構(gòu)9。如圖3所示的，其中所述隨動輪12為萬向球式結(jié)構(gòu)，與鋼繩輪8通過鋼架剛性連接。被測螺旋焊接鋼管在做螺旋運動時，彈簧壓緊機構(gòu)9通過彈簧施加壓力，使隨動輪12能夠緊壓在鋼管表面，隨著螺旋焊接鋼管進行旋轉(zhuǎn)。隨動輪12的結(jié)構(gòu)可以有效保障無論鋼管采用何種螺旋角度旋轉(zhuǎn)前進，隨動輪12都能有效跟蹤鋼管的運動。
[0022]其中該鋼繩張緊機構(gòu)包括:鋼絲繩1、位移傳感器11、張緊彈簧機構(gòu)10。鋼絲繩I繞過壓力隨動機構(gòu)中的鋼繩輪8，由于鋼繩輪8和與其剛性連接的隨動輪12在彈簧壓緊機構(gòu)9的壓緊力作用下緊貼在被測螺旋焊接鋼管2的表面，當(dāng)鋼管的直徑發(fā)生變化時，鋼繩輪8也隨之發(fā)生相對于被測螺旋焊接鋼管2的徑向位移，從而導(dǎo)致沿鋼繩輪8繞制的鋼絲繩
I的圍成的封閉圖形的周長發(fā)生相應(yīng)變化，這一變化直接反應(yīng)了被測螺旋焊接鋼管2周長(也就是直徑)的變化。該變化被位移傳感器11測量采集到并輸出為信號，經(jīng)后續(xù)轉(zhuǎn)化可以在顯示終端實時顯示出來。
[0023]如圖1所示的為本發(fā)明實施例的一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)，包括了四個壓力隨動機構(gòu)，且四個壓力隨動機構(gòu)均勻的分布在被測螺旋焊接鋼管2的外周。如圖1所示的，鋼絲繩I繞在四個壓力隨動機構(gòu)的鋼繩輪8上以形成一個四邊形。具體的，四個壓力隨動機構(gòu)成十字形分布，兩個壓力隨動機構(gòu)沿豎直方向分布，兩個壓力隨動機構(gòu)沿水平方向分布。
[0024]如圖1所示的，還包括用于將所述沿水平方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在所述外部支撐框架機構(gòu)的水平調(diào)節(jié)機構(gòu)，以及用于將所述沿豎直方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在所述外部支撐框架機構(gòu)的豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)。如圖1所示的，其中所述豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿5和螺母6，在外部支撐框架機構(gòu)7的上橫梁和下橫梁上分別設(shè)有一個螺母6，且絲杠5套接在所述螺母6上并沿豎直方向延伸，該沿豎直方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在絲杠5上。如圖1所示的，其中所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿4和螺母3，且絲杠4套接在所述螺母3上并沿水平方向延伸，該沿水平方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在絲杠4上。這是由于被測螺旋焊接鋼管2產(chǎn)品有著不同的直徑系列，因此需要通過水平調(diào)節(jié)機構(gòu)和豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)節(jié)四個壓力隨動機構(gòu)之間的距離。
[0025]如圖2所示的，還包括用于相對于外部支撐框架機構(gòu)7上下調(diào)節(jié)該水平調(diào)節(jié)機構(gòu)高度的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)，該第二調(diào)節(jié)機構(gòu)包括設(shè)置在外部支撐框架機構(gòu)7的左縱梁和右縱梁上的沿豎直方向延伸的絲杠14，以及能夠相對于所述絲杠14上下調(diào)節(jié)的焊有螺母的焊接座13，且所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)的螺母3也固定在所述焊有螺母的焊接座13上。
[0026]如圖2所示的，還包括導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位，所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位包括設(shè)置在外部支撐框架機構(gòu)7下方的導(dǎo)軌16、螺旋升降機15、鎖定把手17，以調(diào)節(jié)所述外部支撐框架機構(gòu)7相對于螺旋焊接鋼管的水平位置，適應(yīng)各種不同型號的螺旋焊接鋼管機器，并適應(yīng)不同螺距的螺旋焊接鋼管的生產(chǎn)要求。
[0027]本發(fā)明實施例的為機電一體化設(shè)備，該設(shè)備可在線安裝在現(xiàn)有的大部分螺旋焊接鋼管生產(chǎn)線上，實現(xiàn)鋼管的即時在線周長(直徑)測量。該設(shè)備由壓力隨動機構(gòu)，壓力隨動機構(gòu)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，鋼繩張緊機構(gòu)，外部支撐框架機構(gòu)，導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。其中鋼絲繩繞過壓力隨動機構(gòu)的鋼繩輪，在張緊彈簧的作用下，當(dāng)鋼繩輪發(fā)生相對于鋼管的徑向位移時，鋼絲繩也會發(fā)生位移，此時可由位移傳感器測量鋼繩位移量變化，該位移量的變化直接反應(yīng)了鋼管周長(直徑)的變化。該位移量的變化可以通過后續(xù)的信號輸出和轉(zhuǎn)化，最終在顯示終端上實時的顯示出來。
[0028]同時壓力隨動機構(gòu)的調(diào)節(jié)機構(gòu)可以根據(jù)不同型號的被測螺旋焊接鋼管2的管型直徑來從水平和豎直方向上調(diào)節(jié)壓力隨動機構(gòu)，從而滿足多型號生產(chǎn)的要求。導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位于外部支撐框架機構(gòu)7的下方，以調(diào)節(jié)整個測量系統(tǒng)相對于鋼管的軸向位置，以適應(yīng)不同螺距的螺旋焊接鋼管的生產(chǎn)要求。
[0029]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認識到，本設(shè)備中的使用的材料不受限，可以是鋼材也可以是塑料、橡膠等其他非金屬材料。本設(shè)備中的壓力隨動機構(gòu)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，不限于使用螺旋運動機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，也可以是圖4所示的簡單的由襯套和軸組成的滑動機構(gòu)，或者是其他的可以在水平、豎直方向上進行調(diào)節(jié)的機構(gòu)。本機構(gòu)中的鋼繩張緊機構(gòu)，不限于采用鋼絲繩1，位移傳感器11和張緊彈簧機構(gòu)10的組成形式，也可以采用圖5所示的拉線盒式編碼器將鋼絲繩、張緊彈簧、位移傳感器集成到一體的形式，也可以采用浮動氣缸或者浮動液壓缸和鋼絲繩、傳感器組合的形式。本結(jié)構(gòu)中的隨動輪不限于采用萬向球式結(jié)構(gòu)，也可以采用其它任何可實現(xiàn)此功能的機械機構(gòu)，例如萬向輪式結(jié)構(gòu)，或接觸式滑板結(jié)構(gòu)等。
[0030]對于所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員而言，隨著技術(shù)的發(fā)展，本發(fā)明構(gòu)思可以不同方式實現(xiàn)。本發(fā)明的實施方式并不僅限于以上描述的實施例，而且可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行變化。
【權(quán)利要求】
1.一種螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，包括:外部支撐框架機構(gòu)、固定在所述外部支撐框架機構(gòu)上的至少兩個分布在被測螺旋焊接鋼管外周的壓力隨動機構(gòu)、與所述壓力隨動機構(gòu)連動以測量被測螺旋焊接鋼管表面外徑的鋼繩張緊機構(gòu)； 其中所述每一壓力隨動機構(gòu)包括貼合在被測螺旋焊接鋼管表面轉(zhuǎn)動的隨動輪、鋼繩輪、用于將所述隨動輪壓向所述被測螺旋焊接鋼管表面的彈簧壓緊機構(gòu)；其中所述隨動輪為萬向球式結(jié)構(gòu)，與鋼繩輪剛性連接；所述彈簧壓緊機構(gòu)通過彈簧將隨動輪緊壓在被測螺旋焊接鋼管表面以使被測螺旋焊接鋼管在做螺旋運動時所述隨動輪隨所述被測螺旋焊接鋼管轉(zhuǎn)動；所述鋼繩張緊機構(gòu)包括:鋼絲繩、位移傳感器、張緊彈簧機構(gòu)；所述鋼絲繩繞過每一壓力隨動機構(gòu)中的鋼繩輪并固定在所述張緊彈簧機構(gòu)上，所述位移傳感器設(shè)置在張緊彈簧機構(gòu)上以測量所述鋼絲繩的長度變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，包括了四個壓力隨動機構(gòu)，且四個壓力隨動機構(gòu)均勻的分布在被測螺旋焊接鋼管的外周；且所述鋼絲繩繞在四個壓力隨動機構(gòu)的鋼繩輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，所述四個壓力隨動機構(gòu)成十字形分布，兩個壓力隨動機構(gòu)沿豎直方向分布，兩個壓力隨動機構(gòu)沿水平方向分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，還包括用于將所述沿水平方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在所述外部支撐框架機構(gòu)的水平調(diào)節(jié)機構(gòu)，以及用于將所述沿豎直方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在所述外部支撐框架機構(gòu)的豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，其中所述豎直調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿和螺母；在外部支撐框架機構(gòu)的上橫梁和下橫梁上分別設(shè)有一個螺母，且絲杠套接在所述螺母上并沿豎直方向延伸；所述沿豎直方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在絲杠上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)包括絲桿和螺母；且絲杠套接在所述螺母上并沿水平方向延伸，所述沿水平方向分布的壓力隨動機構(gòu)固定在絲杠上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，還包括用于相對于外部支撐框架機構(gòu)上下調(diào)節(jié)所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)高度的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述第二調(diào)節(jié)機構(gòu)包括設(shè)置在外部支撐框架機構(gòu)的左縱梁和右縱梁上的沿豎直方向延伸的絲杠，以及能夠相對于所述絲杠上下調(diào)節(jié)的焊有螺母的焊接座，且所述水平調(diào)節(jié)機構(gòu)的螺母也固定在所述焊有螺母的焊接座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋焊接鋼管測量儀，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)所述外部支撐框架機構(gòu)相對于螺旋焊接鋼管的水平位置的導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位，所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)機構(gòu)位包括設(shè)置在外部支撐框架機構(gòu)下方的導(dǎo)軌、螺旋升降機、鎖定把手。
【文檔編號】G01B21/10GK104501759SQ201410721962
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】張曉峰, 劉海超 申請人:達涅利冶金設(shè)備（北京）有限公司