专利名称：一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量工具，尤其涉及一种应用于钢管的管端倒棱坡口的角度、坡度及长度的测量工具。
背景技术：
目前，在各个施工现场的对钢管的连接焊接工作、钢管生产及检验过程中，往往需要对钢管的管端进行倒棱加工，将管端加工成一定形状的坡口。而APISPEC5L管线管规格标准的对钢管管端坡口尺寸的要求中明确指出，坡口角应为30°，偏差为-0/ + 5°，钝边尺寸应为1. 6mm，偏差为±0. 8mm。常见的管端倒棱坡口形状为一沿壁厚方向将管端切削成一定角度的坡口斜面和一定长度的钝边。而为了满足上述标准，钢管的管端需要进行测量，通常是采用角度尺和游标卡尺或直尺分别对坡口角度和钝边长度进行测量，然而这些测量方式均有不同程度的缺陷1.采用普通角度尺测量坡口角度时，无法直接获得实际坡口角度。根据APISPEC5L标准，坡口角度是指坡口斜面与钢管轴线的垂直线的夹角。因此，需要先测量坡口斜面与管内壁(内壁与钢管轴线平行)的夹角，然后通过计算方可得到实际坡口角度。普通角度尺在测量管端坡口角度时存在不方便的因素。2.采用游标卡尺测量坡口钝边长度时，将卡尺的两个外侧量爪搭在钝边的上沿和下沿，然后读取测量数值。由于上沿是钝边面与坡口斜面的交线，导致在测量时卡尺的量爪无法精确的定位在上沿上，因此无法满足测量精度要求。3.采用直尺测量坡口钝边长度时，将直尺沿径向紧贴钝边，然后读取长度值。由于普通直尺的分度值为1mm，而APISPEC5L标准要求钝边长度的测量精度为O. 1mm。因此，普通钢直尺也无法满足测量精度要求。公开号CN201397100Y的一种钢管管端坡口尺寸量具，包括一尺形主体，尺形主体的两端分别设有一管端坡口测量头，测量头分别位于尺形主体的上下两侧，测量头的内侧为测量面，测量面的形状与钢管坡口端的形状相吻合，其尺寸分别为钢管管端参数的上限或下限。该实用新型虽然可定性判断钢管端坡口尺寸是否符合工艺要求，却无法获得坡口尺寸的实际值，因而无法对生产工艺调整予以明确、精准的指导。综上所述，现需要一种简化的坡口尺寸测量工具，兼备角度测量和长度测量功能，方便使用，能满足相关精度要求的情况下获得坡口的实际尺寸。既可进行合格或不合格判定，还可为生产工艺的调整提供准确参照，且可根据相关标准和行业规范测量并直接读取坡口角度。
实用新型内容为了解决管端倒棱加工后需要对坡口角度和坡口钝边长度进行测量以检查坡口尺寸是否符合工艺要求及通过测量尺寸以指导倒棱工序的工艺调整的问题，本实用新型提供了一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，可以快速测量、读取管端坡口角度，并可同时测量坡口钝边长度的综合型测量工具，角度测量和长度测量精度均满足钢管生产相关标准要求。本实用新型的具体结构如下所述一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，包括一主尺尺体，其特征在于所述的主尺尺体一端的侧面尺身上连接设置有一前伸基准臂，该前伸基准臂与主尺尺体相互垂直；所述的主尺尺体与前伸基准臂的交界处的尺面上开设有一定位孔，使用一铆接轴将一副尺组件安装在该定位孔处，即副尺组件与主尺尺体连接在一起，且该副尺组件能以柳接轴为中心转动；所述的以主尺尺体的定位孔为中心处的尺面上设置有一角度刻度，该角度刻度的刻度方向与副尺组件的转动方向对应；所述的主尺尺体的尺身上设置有与前伸基准臂垂直的长度刻度，该长度刻度的覆盖面与副尺组件的转动覆盖面对应。根据本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其特征在于，所述的副尺组件包括副尺前伸尺杆和副尺后伸尺杆，其具体为，副尺前伸尺杆和副尺后伸尺杆为一体式，副尺前伸尺杆伸出主尺尺体并与待测的倒棱坡口接触，副尺后伸尺杆在主尺尺体的平面上转动，副尺前伸尺杆、定位孔和副尺后伸尺杆为同一轴线。根据本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其特征在于，所述的角度刻度的量程范围为0°至90°，精度0.5°。角度刻度的起始0°位于通过定位孔的中心线处，且垂直于前伸基准臂的平面内。根据本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其特征在于，所述的长度刻度的量程范围为0至100mm，精度为1mm。本实用新型克服了传统量具无法直接读取坡口角度，以及坡口钝边长度测量精度不足的问题，使用本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具获得了如下有益效果1.本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，克服了传统量具无法直接读取坡口角度，以及坡口钝边长度测量精度不足的问题；2.本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，可测坡口角度量程为0 90°，钝边长度量程为0 10mm。角度测量精度为0. 5°，长度测量精度为0.1mm ;3.本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，在满足精度要求的同时兼备坡口角度和坡口钝边长度测量功能，能够真实、直观地反映出管端倒棱的质量情况，结构简单、操作放便、实用性强，易于推广使用。
图1为本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具的具体结构示意图；图2为本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具的测量坡口角度时的不意图；[0027]图3为本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具的测量坡口角度时的原理图；图4为本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具的测量钝边长度时的不意图；图5为本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具的测量钝边长度时的原理图。图中1-主尺尺体，2-前伸基准臂，3-定位孔，4-铆接轴，5-角度刻度，6-长度刻度，7-待测的倒棱坡口，A-副尺组件，Al-副尺前伸尺杆，A2-副尺后伸尺杆。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具做进一步的描述。实施例如图1所示，一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，包括一主尺尺体1，在主尺尺体一端的侧面尺身上连接设置有一前伸基准臂2，该前伸基准臂与主尺尺体相互垂直；主尺尺体I与前伸基准臂2的交界处的尺面上开设有一定位孔3，使用一铆接轴4将一副尺组件A安装在该定位孔处，即副尺组件与主尺尺体连接在一起，且该副尺组件能以柳接轴为中心转动；以主尺尺体I的定位孔3为中心处的尺面上设置有一角度刻度5，该角度刻度的刻度方向与副尺组件A的转动方向对应；主尺尺体I的尺身上设置有与前伸基准臂2垂直的长度刻度6，该长度刻度的覆盖面与副尺组件A的转动覆盖面对应。副尺组件A包括副尺前伸尺杆Al和副尺后伸尺杆A2，其具体为，副尺前伸尺杆和副尺后伸尺杆为一体式，副尺前伸尺杆伸出主尺尺体I并与待测的倒棱坡口 7接触，副尺后伸尺杆在主尺尺体的平面上转动，副尺前伸尺杆、定位孔3和副尺后伸尺杆为同一轴线。角度刻度5的量程范围为0°至90°，精度O. 5°。长度刻度的量程范围为O至100mm，精度为1mm。本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其具体使用方法如下所述1.测量坡口角度如图2所示，测量待测的倒棱坡口 7的坡口角度时，将前伸基准臂2的上平面紧贴钢管内表面，旋转副尺组件A的同时移动主尺尺体1，保持前伸基准臂上平面与钢管内表紧贴，并使得副尺组件的副尺前伸尺杆Al下平面与坡口斜面紧贴，通过移动和旋转使得量具的前伸基准臂上平面和副尺前伸卡尺下平面与管内壁和坡口面紧密贴合。如图3所示，因斜线与平行线相交，相似位置交角相等，所以Ci1= Q20又，对顶角相等，即CI2 = CI3，故CI1= α3。根据设计，角度度量起始零点位于通过圆孔中心线且垂直于前伸基准臂上平面的平面内，所以副尺后伸尺杆上平面所指角度(α3)即为坡口角度(α1)。故此时副尺后伸尺杆A2的上平面所指示的角度即为坡口角度。[0044]2.测量钝边长度如图4所示，测量待测的倒棱坡口 7的钝边长度时，前伸基准臂2的上平面紧贴钢管内表面，移动主尺尺体I使得钝边面与前伸基准臂起始平面紧贴，然后旋转副尺组件A，使得副尺前伸尺杆Al的下平面靠在钝边上沿。这样，由铆接轴4的圆心、钝边的上边沿靠点和下边沿靠点所构成的三角形与由铆接轴圆心、刻度尺零点和副尺后伸尺杆A2上平面与刻度线的交点所构成的三角形相似，以相似三角形同比例的数学理论为依据，通过预先设置的钝边比例(根据不同规格尺寸的钢管钝边设置)，可计算出钝边长度。如图5所示，前伸基准臂上平面紧贴钢管内表，移动主尺使得钝边面与前伸基准臂起始平面紧贴，旋转副尺，使得副尺前伸尺杆的下平面靠在钝边面上沿，构成如图所示的两个三角形Λ OA1B1和Λ0Α2Β2。O是铆接圆孔的中心，A1是钝边的下边沿点，A2是刻度的起始零点，B1是钝边的上边沿点，B2是副尺后伸卡尺杆上平面对应的刻度点。根据设计，Ap O和A2在同一直线上，BpO 和 B2 在同一直线上。因 A1B1//A2B2,故 AA1B1O ^ Δ 0A2B2° KWiA1B1A2B2 = A1CVA2O,A1B1=A2B2 X A1OA2O0本实施例中，后伸尺杆上平面所指示的刻度值为钝边长度的10倍(预设值，可更具不同规格尺寸的钢管调整)，因为Oo2=IOXOCVA2O2 = IOXA1O1，且Λ OA1O1和Λ OA2O2均为直角三角形，所以A2O= IOXA1O0故，A1B1=A2B2ZlO,即坡口钝边长度A1B1即为副尺所指示长度A2B2的O.1倍，即实际读数/10即为钝边实际长度。本实用新型的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，在满足精度要求的同时兼备坡口角度和坡口钝边长度测量功能，能够真实、直观地反映出管端倒棱的质量情况，结构简单、操作放便、实用性强，易于推广使用，适用于各种钢管的管端倒棱坡口的角度、坡度及长度的测量领域 。
权利要求1.一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，包括一主尺尺体(1)，其特征在于 所述的主尺尺体(I) 一端的侧面尺身上连接设置有一前伸基准臂(2)，该前伸基准臂与主尺尺体相互垂直； 所述的主尺尺体(I)与前伸基准臂(2)的交界处的尺面上开设有一定位孔(3)，使用一铆接轴(4)将一副尺组件(A)安装在该定位孔处，即副尺组件与主尺尺体连接在一起，且该副尺组件能以柳接轴为中心转动； 所述的以主尺尺体(I)的定位孔(3)为中心处的尺面上设置有一角度刻度(5)，该角度刻度的刻度方向与副尺组件(A)的转动方向对应； 所述的主尺尺体(I)的尺身上设置有与前伸基准臂(2)垂直的长度刻度(6)，该长度刻度的覆盖面与副尺组件(A)的转动覆盖面对应。
2.如权利要求1所述的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其特征在于，所述的副尺组件(A)包括副尺前伸尺杆(Al)和副尺后伸尺杆(A2)，其具体为，副尺前伸尺杆和副尺后伸尺杆为一体式，副尺前伸尺杆伸出主尺尺体(I)并与待测的倒棱坡口(7)接触，副尺后伸尺杆在主尺尺体的平面上转动，副尺前伸尺杆、定位孔(3)和副尺后伸尺杆为同一轴线。
3.如权利要求1所述的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其特征在于，所述的角度刻度(5)的量程范围为0°至90°，精度为0.5°。
4.如权利要求1所述的一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，其特征在于，所述的长度刻度(6)的量程范围为0至100mm，精度为1mm。
专利摘要一种测量钢管的管端倒棱坡口尺寸的量具，包括一主尺尺体，主尺尺体一端的侧面尺身上连接设置有前伸基准臂，该前伸基准臂与主尺尺体相互垂直，主尺尺体与前伸基准臂的交界处的尺面上开设有定位孔，使用一铆接轴将副尺组件安装在该定位孔处，即副尺组件与主尺尺体连接在一起，且该副尺组件能以铆接轴为中心转动，以主尺尺体的定位孔为中心处的尺面上设置有角度刻度，主尺尺体的尺身上设置有与前伸基准臂垂直的长度刻度。本实用新型在满足精度要求的同时兼备坡口角度和坡口钝边长度测量功能，能够真实、直观地反映出管端倒棱的质量情况，适用于各种钢管的管端倒棱坡口的角度、坡度及长度的测量领域。
文档编号G01B5/24GK202903075SQ20122056098
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者郭运, 王啸修, 李新文 申请人:宝山钢铁股份有限公司