电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置的制作方法

文档序号：11858195阅读：164来源：国知局

本申请涉及一种检验装置，特别是一种电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置。

背景技术：

电力输送过程需要大量使用的电力铁塔，电力铁塔分角钢塔和钢管塔。角钢塔主要用在山区，交通运输不便的场合。在平原地区大量使用结构简捷的钢管塔。钢管塔的主要结构是钢管，塔身采用镙栓将钢管一节一节的联接竖立起来。钢管通过平板开料、弯板、管身缝隙焊接，校端口、端部与法兰盘焊接和钢管表面热浸镀锌等方法加工而成。钢管通过弯卷加工，将长方形的平板弯折成圆管。具体加工过程是在平板的短边方向提供进给，沿长边方向被压弯一定程度，然后短边方向继续进给一段距离，长边方向新的位置又被压弯，这一过程反复进行。分别对长方形平板的两个长边方向作相同的加工，平板的两长边距离接近，形成有开口的圆管。再将开口压合，通过电焊将原来平板的两长边焊成一体。上述常规的加工方法靠控制平板的短边进给量和长边弯曲量来保证形成钢管的形状，虽然通过数控编程方法控制机械运动，但实际形状还是存在误差。为了保证钢管两端与联接用的法兰盘的配合，钢管的缝隙焊接后，还要对钢管两端的圆度进行校核和整形，最后才能与法兰盘装配和焊接。钢管沿长度截面几何形状的圆度，对钢管承受力的均匀程度有影响，特别是随着电力传输的电压越来越高，电力塔的高度也在增加，对钢管受力能力的要求也在提高。

2013年12月11日公开的申请号为201320308336.5的中国实用新型专利申请，其发明创造的名称为“电力铁塔钢管调直装置”，其包括底座、垂直于底座的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱上端有一半圆形凹槽，凹槽半径大于需要调直的钢管半径，所述第二立柱上部有一圆孔，圆孔半径大于需要调直的钢管半径，其特征在于：还包括一个固定在底座上的支架，该支架的一端设有液压缸，该液压缸的活塞杆的自由端连接一个弧形压板，该板形压板与第一立柱上的半圆形凹槽相对应。还包括第一侧支撑板和第二侧支撑板，第一侧支撑板和第二侧支撑板分别与底座连接，第一侧支撑板和第二侧支撑板交叉呈X状。使用时，将钢管的一端插入到第二立柱的圆孔中进行定位，将钢管的弯曲部位放置于第一立柱的半圆形凹槽中，弯曲部位向上，启动液压缸，液压缸的活塞带动弧形压板下移，板形压板将钢管的弯曲部压成平直状。从而结构简单，采用弯曲的角钢或钢管，使制造成电力铁塔的角钢或钢管均要求具有很好的平直度。

对于上述铁塔钢管我们需要事先或调直处理后，对平直度进行检测。现在加工方法对钢管的中间截面轮廓只能测量直径，对截面轮廓无法测量，即无法知道实际圆截面轮廓与设计圆截面轮廓的误差大小。

2011年10月26日公开的申请号为201110069188.1的中国发明专利申请，其发明创造的名称为“电力铁塔钢管塔的钢管圆截面轮廓检测装置及其检测方法”，其包括包括开口钳座、测量底座和测量臂，其中开口钳座上连接测量底座，测量底座再与测量臂相互连接；开口钳座将整个装置固定在待测量钢管上；测量底座上安装有环形导轨，测量臂沿环形导轨绕待测量钢管旋转，其旋转角度大于120度，测量臂上装有三个按120度均布的距离传感器，分别测量和记录超过120度的待测量钢管轮廓曲线信息。上述开口钳座、测量底座和测量臂均为开口结构。上述开口钳座的表面对称分布至少三个镙栓槽，测量底座上与镙栓槽相应的位置上开有对应的腰圆孔，通过镙栓连接开口钳座与测量底座。上述测量底座的环形导轨上安装至少二个滑块，滑块分别与测量臂上的通孔连接；测量臂上安装限位块，测量底座上安装有始点挡块和终点挡块，测量臂上的限位块在测量底座上的始点挡块和终点挡块之间运动，测量臂的运动范围略大于120度角。上述测量底座上还安装位置互为120度角的始点标志块与终点标志块，始点标志块与终点标志块之间设置有若干均布的中间标志块；位置传感器安装在测量臂上，位置传感器的安装位置与测量底座上的始点标志块对应，位置传感器在始点标志块与终点标志块之间运动，其运动范围是120度角。

测量时：1)先将开口钳座套在待测量钢管上，通过三个固定镙栓将开口钳座固定，使待测量钢管处于开口钳座钳口的几何中心；2)将测量底座安装在开口钳座上，用镙栓将两者固定，通过调整镙栓在开口钳座上镙栓槽中以及测量底座上腰圆孔的位置，使待测量钢管处于测量底座的几何中心；3)测量臂沿环型导轨绕待测量钢管旋转，测量臂的最大旋转范围由固定在测量底座上的始点挡块和终点挡块确定，该两个挡块为定块，固定在测量臂上的限位块是动块，动块只能在上述两个定块限制的范围之间旋转，测量臂的旋转角度略大于120度；4)测量臂上的位置传感器用于检测始点、终点和若干个中间标志块的位置，从而得知测量臂上三个距离传感器各自在测量过程中的角度位置信息，距离传感器能检测得到测量头到钢管表面的距离；5)当测量臂上的限位块从始点挡块出发，到位置传感器到达始点标志位期间，距离传感器获得前后两个传感器首尾重叠段的信息；当位置传感器在始点标志块和终点标志块之间运动，距离传感器获得各自距钢管测量表面的有效信息；当位置传感器在终点标志块到限位块到终点挡块之间运动，距离传感器获得又是钢管距离的重叠信息；即每个测量头所得的信息中间有120度为钢管轮廓的有效信息，首尾有各有一段为重叠信息；重叠信息用于数据处理，将三个距离传感器分别测得的120度信息合成为待测量钢管轮廓360度的信息，因此拟合出待测量钢管检测位置的轮廓曲线，完成对待测量钢管轮廓检测。

上述专利申请，虽然能够对铁塔钢管的圆截面轮廓进行测量，然而，具有如下不足：

1.三个位置传感器检测数据有重叠，不便于分辨。

2.铁搭钢管固定困难，需要人工安装固定，铁塔钢管轴向长度长，将铁塔钢管竖向放置在底座上时，容易出现轴向不稳定现象。

3.实用安装螺栓将铁塔钢管进行固定对位，螺栓安装时，三个螺栓的走丝长度很难控制，因此，很难将铁塔钢管固定在底座的几何中心，因此，三个位置传感器检测出的截面轮廓数据的可靠度不高。

技术实现要素：

本申请要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置，该电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置能直接对钢管任意截面进行圆截面轮廓的检测，检测方便快捷，检测值准确、可靠。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

一种电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置，包括检测平台、滑移柱、转轴、电磁铁、间隙电机、伸缩杆、弧形滑杆、距离传感器和控制器。

检测平台上设置有能放置铁塔钢管的弧形基准槽。

弧形基准槽的两侧各设置有一根滑移柱，每根滑移柱均能左右滑移，每根滑移柱指向弧形基准槽的一侧均设置有一根转轴，两根转轴均能伸入放置于弧形基准槽上的铁塔钢管内孔内。

每根转轴各连接一个间歇电机，两个间歇电机能同步旋转；每根转轴内均嵌套有电磁铁。

伸缩杆固定设置在两根滑移柱的顶端，伸缩杆底部滑动连接有一根弧形滑杆，弧形滑杆上并列设置有三个距离传感器，三个距离传感器的顶端均能指向铁塔钢管的中心轴线。

每个距离传感器、间歇电机和电磁铁均与控制器相连接。

所述伸缩杆包括位于中部的基准段和位于基准段两侧的伸缩段，基准段为中空设置，弧形滑杆滑动连接在基准段上，伸缩段伸缩进入基准段的中空腔内。

两个间歇电机均与一个分度器连接，分度器的分度值为8分度或16分度或32分度。

每根转轴外周均包覆有弹性耐磨层。

每根转轴的顶端均呈楔形或圆锥形。

本申请采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.转轴能在间歇电机的带动下，进行间歇转动。当转轴伸入铁塔钢管内孔后，电磁铁通电，将铁塔钢管紧紧吸附在转轴外周，使铁塔钢管与转轴形成一体结构，从而使铁塔钢管能随转轴间隙转动进行间歇转动。

2.当铁塔钢管每间歇转动一次，上述三个距离传感器能对铁塔钢管的同一个圆截面进行三次数据采样，每个距离传感器均能检测距离传感器顶端至铁塔钢管外表面的距离值。当铁塔钢管转动一周，三个距离传感器将进行若干次采样，将每个距离传感器的采样值均进行拟合，均形成一个圆截面轮廓曲线。也即转轴每转动一次，同一铁塔钢管同一圆截面的将能得到三条圆截面轮廓曲线，采取最中间一组作为最接近的圆轮廓曲线或采用平均值法均可。从而能避免测试误差，测试精确度高。

3.铁搭钢管只需放置在弧形基准槽内即可，不需要人工安装固定，也不需要进行几何中心对位，测试操作简单，测试数据可靠度高。

附图说明

图1是本申请一种电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本申请作进一步详细的说明。

如图1所示，一种电力铁塔钢管圆截面轮廓检测装置，其中有检测平台1、弧形基准槽11、滑移柱2、转轴21、电磁铁22、间隙电机23、伸缩杆3、基准段31、伸缩段32、弧形滑杆4、距离传感器5和铁塔钢管6等主要技术特征。