专利名称：一种管道检测装置使用的平行四边形变径机构的制作方法
技术领域：
本发明的是一种管道检测使用的变径机构，属于机械领域。
背景技术：
近年来，海上石油开采规模越来越大，油井数量不断增加，石油管道年久失修时易出现泄漏等故障一般说来，浅海海底石油管道有3种，内径分别为φ195mm、φ247mm、φ296mm。在应用多组超声传感器或漏磁传感器等对海底石油管道进行壁厚、裂纹等项目检测时，需要克服石油管道截面变形、内壁5mm凸起或凹坑、过弯管等因素的影响；同时由于检测时该装置应用的传感器数量较多，成本较高，故不宜制作系列尺寸的检测装置，所以需要一个检测装置能够适用于不同直径石油管道的检测。这种检测装置有时是针对同一种直径的管道应用的，但很多情况下是针对不同直径的管道应用，即使在同一种直径的管道使用此项技术时，也需要考虑管道的制造、变形误差以及管道拐弯处几何形状带来的影响。
本发明正是为实现上述要求而设计的，目的在于克服背景技术的不足，提供一种管道检测变径装置，该装置能够安装多组传感器，使其对管道的检测能够一次性完成，特别是在不需更换零部件的前提下，实现对多种不同直径管道的检测，同时克服管道截面变形及管道内壁凸起、凹坑等缺陷及过弯管的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种管道检测变径装置，该装置能够安装多组传感器，使其对管道的检测能够一次性完成，特别是在不需更换零部件的前提下，实现对多种不同直径管道的检测，同时克服管道截面变形及管道内壁凸起、凹坑等缺陷及过弯管的影响，本发明的目的是向现场提供一种平行四边形变径机构。
为解决上述问题，本发明是这样实现的本发明主要包括筒体支架、前支承杆、传感器支架、传感器、滚轴、滚轮、后支承杆、张紧弹簧、前凹槽、后凹槽，这些组件连接方式为后支承杆一端通过筒体支架上的后凹槽与筒体支架连接，另一端与传感器支架后端、滚轮共同连接于滚轴，滚轴是平行四边形机构的连接点，滚轮直径的大小取决于管道内壁凸起、凹坑的大小与传感器正常工作时所需的测距，传感器支架的前端与滚轮、前支承杆连接于滚轴，前支承杆另一端通过筒体支架上的前凹槽与筒体支架连接，筒体支架、后支承杆、传感器支架、前支承杆、张紧弹簧组成一个平行四边形变径机构，沿圆周方向均匀布置多组平行四边形机构，张紧弹簧一端连接于前支承杆上端，另一端连接于筒体支架的弹簧固定架上。传感器支架上都安装了一组按照一定规律排列的传感器，传感器的数量由管道内壁的周长以及传感器探头的大小决定，传感器的探头对准管道内壁。由于张紧弹簧的拉力使得固定于传感器支架两端的滚轮紧紧抵压在管道内壁上，从而保证了传感器支架与管道内壁平行，满足传感器正常工作所需要的测距要求，张紧弹簧拉紧时，前支承杆与后支承杆把传感器支架支承起来，与传感器支架通过滚轴连接的滚轮就会与管道内壁相挤压，将传感器与管道内壁之间的距离保持在所要求范围内，从而能够实现对管道的检测。遇到障碍时，张紧弹簧拉动与其连接的前支承杆、后支承杆位姿发生变化，使得滚轮得以越过管道障碍处；管道障碍处越过后，拉伸弹簧回缩，整个装置恢复状态。当需要测量其它前径的管道时，张紧弹簧自动调节前支承杆、后支承杆位姿，即可实现大幅度的变径。由于多组平行四边形机构耦合性小，各自实现变径，所以每个平行四边形机构既能实现局部范围的变径，整体又能实现大范围的变径。
本发明能够使同一种管道的检测一次性完成，特别是在不用更换部件的前提下，实现对多种不同直径管道的检测，能够克服管道截面的变形及管道内壁凸起或凹坑的影响，对不同直径管道的检测能够自动调节，具有结构简单可靠，操作方便快捷的优点。本发明的变径技术与背景技术中变径原理完全不同，不仅适用于海底石油管道的检测，也适用于一般管道的检测，具有较为广泛的应用价值。
图1是一种管道检测装置使用的平行四边形变径机构总体结构示意图。
图2是一种管道检测装置使用的平行四边形变径机构总体结构A-A剖视图。
1筒体支架 2后支承杆 3传感器支架 4传感器5滚轴 6滚轮 7前支承杆 8张紧弹簧9弹簧固定架 10前凹槽 11后凹槽具体实施方式
如附图所示，以用来检测的传感器组数为10组的平行四边形变径机构来说明具体实施情况，实际应用中并不受此限定。
如图1、图2所示，本发明主要包括筒体支架1、后支承杆2、传感器支架3、传感器4、滚轴5、滚轮6、前支承杆7、张紧弹簧8、弹簧固定架9、前凹槽10、后凹槽11，其连接方式为后支承杆2一端与筒体支架1的后凹槽11连接，另一端与传感器支架3、滚轮6共同连接于滚轴5，滚轴5是平行四边形机构的连接点，滚轮6直径的大小取决于管道内壁凸起、凹坑的大小与传感器4正常工作时所需的测距，传感器支架3的前端与滚轮6、前支承杆7连接于滚轴5，前支承杆7另一端通过筒体支架1的前凹槽10铰接，筒体支架1、后支承杆2、传感器支架3、前支承杆7、张紧弹簧8组成一个平行四边形机构，沿圆周方向均匀布置多组平行四边形机构，张紧弹簧8一端连接于前支承杆7上，另一端连接于筒体支架1的弹簧固定架上。传感器支架3上都支了一组按照一定规律排列的传感器4，传感器4的数量由管道内壁的周长以及传感器4探头的大小决定，传感器4的探头对准管道内壁。张紧弹簧8拉紧时，前支承杆7与后支承杆2把传感器支架3支承起来，与传感器支架3通过滚轴5连接的滚轮6就会与管道内壁相挤压，此时传感器4与管道内壁之间的距离保持在所要求范围内，从而能够实现对管道的检测。遇到障碍时，张紧弹簧8拉动与其连接的前支承杆7、后支承杆2位姿发生变化，使得滚轮6得以越过管道障碍处；管道障碍处越过后，张紧弹簧8回缩，整个装置恢复状态。当需要测量其它前径的管道时，张紧弹簧8自动调节前支承杆7、后支承杆2位姿，即可实现大幅度的变径。
权利要求
1.一种管道检测装置使用的平行四边形变径机构，其特征是它是由前支撑杆(7)、传感器支架(3)、后支撑杆(2)、筒体支架(1)、张紧弹簧(8)等组成的；筒体支架(1)前后对应加工有安装前支撑杆(7)的前凹槽(10)和安装后支撑杆(2)的后凹槽(11)，前支撑杆(7)的下端与筒体支架(1)前凹槽(10)铰接，上端与传感器支架(3)的前端铰接；后支撑杆(2)下端与筒体支架(1)后凹槽(11)铰接，上端与传感器支架(3)的后端铰接；前支撑杆(7)的上端通过张紧弹簧(8)与筒体支架(1)前端的弹簧固定架(9)连接；前支撑杆(7)、传感器支架(3)、后支撑杆(2)、筒体支架(1)组成一个平行四边形。
2.据权利要求1所述的管道检测装置使用的平行四边形变径机构，其特征是前支撑杆(7)、后支撑杆(2)的顶端都加工成开口形，后支撑杆(2)的上端加工有曲度，传感器支架(3)的两端也加工成开口形，传感器支架(3)两端开口处安装有滚轮(6)。
3.据权利要求1所述的管道检测装置使用的平行四边形变径机构，其特征是传感器支架(3)上安装有传感器(4)。
4.据权利要求1所述的管道检测装置使用的平行四边形变径机构，其特征是平行四边形变径机构沿筒体支架(1)圆周方向均匀布置8，9，10，11，12，13，14组。
全文摘要
本发明公开了一种管道检测装置使用的平行四边形变径机构。筒体支架(1)、后支承杆(2)、传感器支架(3)、前支承杆(7)、张紧弹簧组成一个平行四边形变径机构，沿筒体支架(1)圆周方向均匀布置多个平行四边形变径机构。平行四边形变径机构姿态的变化由张紧弹簧(8)驱动。遇到障碍时，张紧弹簧[8]拉动与其连接的前支承杆[7]、后支承杆[2]位姿发生变化，使得滚轮得以越过管道障碍处；管道障碍处越过后，张紧弹簧[8]回缩，装置恢复状态。当需要测量其它直径的管道时，张紧弹簧[8]自动调节前支承杆[7]、后支承杆[2]位姿，即可实现大幅度的变径。每个平行四边形变径机构能够实现局部范围的变径，整体又能够实现大范围的变径。
文档编号G01B5/28GK1752747SQ20041003577
公开日2006年3月29日 申请日期2004年9月24日 优先权日2004年9月24日
发明者孙永泰, 李德堂, 于丽萍, 史永晋, 高雪官, 马培荪, 肖熙, 曹冲振, 胡隽 申请人:中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院