专利名称：平行打磨管形工件外壁的夹具的制作方法
技术领域：
平行打磨管形工件外壁的夹具技术领域[0001]本实用新型涉及管形工件超声波检测技术领域，特别涉及超声波检测管形工件前对管形工件外壁进行平行磨削的专用夹具，是一种平行打磨管形工件外壁的夹具。
背景技术：
[0002]多年来，随着工业的发展，钢管被广泛应用于各行各业。但由于使用环境的不同， 其相应产生了一系列困扰着人们的问题，如开裂、结垢、生成氧化皮等。工程人员在对其进行在役检测。[0003]目前，在对管道进行超声检测时，要做一些表面处理，如打磨管壁。一方面，大多数检测声源都具有指向性，且随着频率的增高，指向性增强。而超声波的频率很高，其指向性也相对较高。另一方面，管形工件属于环状物体，其表面具有一定弧度，而超声测试仪的探头面往往是平行面。在进行钢管役探测时，探头与被探测的钢管外壁接触面积很小。以上两个方面原因使得探测结果在很大程度上受到接收面与发射面关于管形工件对称程度和平行度的影响。在实践中表现为，探测信号随着探测点的位置、探头的推压力、探头的推压角度等因素的变化而对检测结果产生较大影响，如信号很不稳定。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是提供一种平行打磨管形工件外壁的夹具，改善进行超声探测时探头与管形工件的接触状态，解决因探测点的位置、探头的推压力、探头的推压角度等因素对检测结果产生较大影响。[0005]本实用新型采用的技术方案是平行打磨管形工件外壁的夹具，包括平行定位机构、连杆驱动机构和磨削机构，其特征在于所述的平行定位机构包括定位基座，定位基座的形状是在两个倒立U形体的上部中间有一个平板，平板与两个倒立U形体为一体结构；在平板的上平面有四个垂直于上平面的固定螺孔，倒立U形体的内侧上端为半圆弧形，被检测的钢管能卡入到两个倒立U形体的半圆弧形内；在两个倒立U形体之间的两侧有与平板上平面垂直的矩形的滑道槽，四个矩形的滑道槽相互平行；在两个倒立U形体的下部分别有一个水平的螺孔，每个螺孔内有一个螺丝，从外部旋紧螺丝，能把被检测的钢管固定在平行定位机构内；[0006]连杆驱动机构包括固定架，固定架是由一块竖平板和一块横平板组成，两块平板的一端相互垂直组成直角形架，在固定架的竖平板上通过电机螺钉固定有步进电机，步进电机外部设有保护罩，步进电机的输出轴穿过固定架并且输出轴的端部通过轴螺钉固定有曲柄转盘，曲柄转盘的外侧连接有T字形的连杆，连杆的有水平的长方形孔，曲柄转盘上的偏心轴穿过连杆的长方形孔；连杆下端有连接孔；在固定架的竖平板上通过导向块螺钉固定有一个导向块，连杆的下端穿过导向块中间长方形孔；当步进电机转动带动曲柄转盘旋转，连杆在导向块的长方形孔内做上下往复运动。在固定架的横平板上有固定通孔，螺钉穿过固定通孔并旋入固定架的固定螺孔内，将固定架固定在定位基座上。[0007]磨削机构包括滑板，滑板为长方体形平板，滑板的两侧边插入在定位基座的滑道槽内，滑板在连杆的带动下能沿定位基座的滑道槽上下往复运动。在滑板上端有一个通孔， 连接销轴穿过滑板上端通孔和连杆下端连接孔，将滑板和连杆连接在一起；滑板中部有长方形孔，在滑板的外侧并在长方形孔的两侧分别固定有一块侧板，在长方形孔的顶部固定有一块上盖板，在长方形孔的底部固定有一块下底板，下底板上固定有一个定位螺栓；在两块侧板、上盖板和下底板上固定有一个端盖，在两块侧板、盖板、底板和端盖组成的长方形空间内有一个长方形体形的压块；在压块上端与上盖板之间固定有压缩弹簧；在压块内侧面与端盖之间固定有压缩弹簧；在压块外侧面上镶嵌有长方体形的砂条，砂条的外平面突出压块外侧面1 10mm。[0008]为了防止长方体形的砂条脱落，压块上有砂条螺钉，砂条螺钉将砂条固定在压块上。[0009]为了使连杆与滑板连接牢固，减少连接销轴所受到的剪切力，在连杆的下端两侧分别有一个长方形的凹槽；在滑板上端侧平面上有一个T型是连接凹槽，连杆下端嵌入滑板上端侧平面的T型连接凹槽内。[0010]本实用新型的有益效果本实用新型平行打磨管形工件外壁的夹具，[0011]1、通过平行定位机构的滑道槽的作用，可以精确控制打磨的方向，保证管壁打磨面稳定，打磨平行度高，改善了进行超声探测时探头与管形工件的接触状态，从而保证了探测时入射面和接收面对称性，使得超声波能够沿管件表面垂直入射，有效地提高了超声检测时信号的稳定性，从而提高探测精度。[0012]2、通过磨削机构内部滑台的设置，调节定位螺栓可以调节磨削机构内部的压块打磨后的最终的下降程度，可以方便精确的控制的打磨的深度。[0013]3、通过压块的压缩弹簧和滑台的作用可以自动提供供给量，操作简单，精确，且滑台的设计可以使往复打磨时每次砂条供给量比较微小，从而保证打磨的平稳性。[0014]4、采用步进电动机带动滑动块上下往复运动，且电机的位置设计在夹具的头部， 缩小了夹具在在役工件之间所占有的空间。整个装置机构紧凑，体积小巧，安装简单，使用方便
[0015]图1是平行打磨管形工件外壁的夹具的结构示意图。[0016]图加是定位基座1的正视图；图2b是图加的俯视图。[0017]图3a是连杆驱动机构的结构的示意图；图北是图3a的右视图。[0018]图如是磨削机构的结构示意图，图4b是图如的左视图；图如是图如的右视图； 图4d是图4b的A-A剖面示意图，图4d也是磨削机构的结构剖面示意图。[0019]图中，1-定位基座，2-螺丝，3-滑道槽，4-固定螺孔，5-固定架，6-固定螺纹孔， 7-步进电机，8-电机保护罩，9-电机螺钉，10-曲柄转盘，11-轴螺钉，12-连杆，13-导向块， 14-导向块螺钉，15-连接孔，16-滑板，17-通孔、18-连接凹槽、19-压块、20-砂条、21-端盖、22-侧板、23-侧板螺钉、24-定位螺栓、25-砂条螺钉、26-压缩弹簧、27-盖板螺钉、钢管。
具体实施方式
[0020]实施例1 :以一个平行打磨管形工件外壁的夹具为例，对本实用新型作进一步详细说明。[0021]参阅图1。本实用新型平行打磨管形工件外壁的夹具，包括平行定位机构、连杆驱动机构和磨削机构[0022]参阅图加和图2b。平行定位机构包括定位基座1，定位基座1的形状是在两个倒立U形体的上部中间有一个平板，平板与两个倒立U形体为一体结构。在平板的上平面有四个垂直于上平面的固定螺孔4，倒立U形体的内侧上端为半圆弧形。参阅图1。被检测的钢管观能卡入到两个倒立U形体的半圆弧形内。上紧螺丝2，则定位基座1牢牢地固定在钢管观上。参阅图2b。在两个倒立U形体之间的两侧有与平板上平面垂直的矩形的滑道槽3，四个矩形的滑道槽3相互平行。参阅图加。在两个倒立U形体的下部分别有一个水平的螺孔，每个螺孔内有一个螺丝2。[0023]参阅图3a。连杆驱动机构包括固定架5，固定架5是由一块竖平板和一块横平板组成，两块平板的一端相互垂直组成直角形架，在固定架5的竖平板上通过电机螺钉9固定有一个步进电机7，步进电机7外部设有保护罩8。步进电机7的输出轴穿过固定架5并且输出轴的端部通过轴螺钉11固定有曲柄转盘10。参阅图北。曲柄转盘10的外侧连接有 T字形的连杆12，连杆12的有水平的长方形孔，曲柄转盘10上的偏心轴穿过连杆12的长方形孔。将曲柄转盘10的转动转化为连杆12的上下往复运动。连杆12下端有连接孔15。 在固定架5的竖平板上通过两个导向块螺钉14固定有一个导向块13，连杆12的下端穿过导向块13中间长方形孔。参阅图3a。在固定架5的横平板上有固定通孔6，螺钉穿过固定通孔6并旋入固定架5的固定螺孔4内，参阅图1。固定架5固定在定位基座1上。[0024]参阅图4a。磨削机构包括滑板16。参阅图4b。滑板16为长方体形平板，滑板16 的两侧边插入在定位基座1的滑道槽3内。参阅图北。在连杆12的下端两侧分别有一个长方形的凹槽；参阅图4c和图4d。在滑板16上端侧平面上有一个T型是连接凹槽18，连杆12下端嵌入滑板16上端侧平面的T型连接凹槽18内。在滑板16上端有一个通孔17， 连接销轴穿过滑板16上端通孔17和连杆12下端连接孔15，将滑板16和连杆12连接在一起。参阅图4b。滑板16中部有长方形孔。参阅图如。在滑板16的外侧并在长方形孔的两侧分别固定有一块侧板22.参阅图4d。在长方形孔的顶部固定有一块上盖板，在长方形孔的底部固定有一块下底板，下底板上固定有一个定位螺栓M ；在两块侧板22、上盖板和下底板上固定有一个端盖21，在两块侧板22、盖板、底板和端盖21组成的长方形空间内有一个长方形体形的压块19。在压块19上端与上盖板之间固定有一个压缩弹簧沈；在压块19内侧面与端盖21之间固定有两个压缩弹簧26。在压块19外侧面上镶嵌有长方体形的砂条20，砂条20的外平面突出压块19外侧面5mm。压块19上有砂条螺钉25，砂条螺钉 25将砂条20固定在压块19上。定位螺栓M可以手动调节，当定位螺栓M完全拧出是砂条20伸出最长，有最大磨削量，定位螺栓M拧入，则砂条20的伸出量相应的减少。权利要求1.一种平行打磨管形工件外壁的夹具，包括平行定位机构、连杆驱动机构和磨削机构， 其特征在于所述的平行定位机构包括定位基座(1)，定位基座(1)的形状是在两个倒立U 形体的上部中间有一个平板，平板与两个倒立U形体为一体结构；在平板的上平面有四个垂直于上平面的固定螺孔G)，倒立U形体的内侧上端为半圆弧形，被检测的钢管08)能卡入到两个倒立U形体的半圆弧形内；在两个倒立U形体之间的两侧有与平板上平面垂直的矩形的滑道槽(3)，四个矩形的滑道槽C3)相互平行；在两个倒立U形体的下部分别有一个水平的螺孔，每个螺孔内有一个螺丝O)；连杆驱动机构包括固定架(5)，固定架( 是由一块竖平板和一块横平板组成，两块平板的一端相互垂直组成直角形架，在固定架(5)的竖平板上通过电机螺钉(9)固定有步进电机(7)，步进电机(7)外部设有保护罩(8)，步进电机(7)的输出轴穿过固定架(5)并且输出轴的端部通过轴螺钉(11)固定有曲柄转盘(10)，曲柄转盘(10)的外侧连接有T字形的连杆(12)，连杆(1 的有水平的长方形孔，曲柄转盘(10)上的偏心轴穿过连杆(12)的长方形孔；连杆(1 下端有连接孔(1 ；在固定架(5)的竖平板上通过导向块螺钉(14) 固定有一个导向块(13)，连杆(12)的下端穿过导向块(13)中间长方形孔；在固定架(5)的横平板上有固定通孔(6)，螺钉穿过固定通孔(6)并旋入固定架(5)的固定螺孔内，将固定架(5)固定在定位基座(1)上；磨削机构包括滑板(16)，滑板(16)为长方体形平板，滑板(16)的两侧边插入在定位基座⑴的滑道槽⑶内，在滑板(16)上端有一个通孔(17)，连接销轴穿过滑板(16)上端通孔(17)和连杆(12)下端连接孔(15)，将滑板(16)和连杆(12)连接在一起；滑板(16) 中部有长方形孔，在滑板(16)的外侧并在长方形孔的两侧分别固定有一块侧板(22)，在长方形孔的顶部固定有一块上盖板，在长方形孔的底部固定有一块下底板，下底板上固定有一个定位螺栓04)；在两块侧板(22)、上盖板和下底板上固定有一个端盖(21)，在两块侧板(22)、盖板、底板和端盖组成的长方形空间内有一个长方形体形的压块(19)；在压块(19)上端与上盖板之间固定有压缩弹簧06)；在压块(19)内侧面与端盖之间固定有压缩弹簧06)；在压块(19)外侧面上镶嵌有长方体形的砂条(20)，砂条OO)的外平面突出压块(19)外侧面1 10mm。
2.根据权利要求1所述的平行打磨管形工件外壁的夹具，其特征是压块(19)上有砂条螺钉(25)，砂条螺钉0 将砂条OO)固定在压块(19)上。
3.根据权利要求1所述的平行打磨管形工件外壁的夹具，其特征是在连杆(1 的下端两侧分别有一个长方形的凹槽；在滑板(16)上端侧平面上有一个T型是连接凹槽(18)， 连杆(1 下端嵌入滑板(16)上端侧平面的T型连接凹槽(18)内。
专利摘要平行打磨管形工件外壁的夹具，应用于管形工件超声波检测前，对管形工件外壁进行平行磨削。包括平行定位机构、连杆驱动机构和磨削机构，平行定位机构的定位基座形状是在两个倒立U形体的上部中间有一个平板；连杆驱动机构包括固定架；在固定架的竖平板上固定有步进电机，步进电机的输出轴端部固定有曲柄转盘，曲柄转盘上的偏心轴穿过连杆的长方形孔；磨削机构包括滑板，滑板和连杆连接在一起；滑板中部有长方形体形的压块；压块外侧面上镶嵌有长方体形的砂条。效果是能在管壁上打磨出平面，打磨出的平面平行度高，改善了进行超声探测时探头与管形工件的接触状态，提高了超声检测时信号的稳定性。
文档编号B24B41/06GK202240734SQ20112030505
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者刘建桥, 吴平, 朱援祥, 谢强, 马天伟, 黄海东 申请人:中国石油天然气股份有限公司