一种圆锥孔筛管锥角检测装置及检测方法与流程

本发明涉及一种圆锥孔筛管锥角检测装置及检测方法，属于石油工具制造。

背景技术：

1、目前完井用的机械防砂筛管主要有割缝筛管，即在自身管体上切割出数千条缝隙以形成过滤装置。割缝筛管结构简单，完井施工方便。但是切割出来的缝隙几何尺寸为≥0.1mm，等于在管体上形成若干个宏观裂缝，且因为管体截面几何形状的突然变化，使得局部应力远远大于管体的名义应力形成应力集中，应力集中成为管体疲劳断裂的根源。

2、如果在管体自身上切割出数千个圆锥孔替代缝隙，将会提高筛管的管体强度和使用寿命。过去，由于加工技术水平的局限，一直没有圆锥孔筛管特别是微小孔径的圆锥孔筛管制造及应用，也未见到不破坏筛管结构，便能直接便捷且成本低地检测出圆锥孔锥角大小的检测装置及检测方法。

技术实现思路

1、为了克服上述现有方法的不足，本发明提供一种圆锥孔筛管锥角检测装置，其特征在于：所述圆锥孔筛管锥角检测装置由检测体，立柱，滑块，紧定螺钉，锁母，从动轮，螺栓，上盖，螺母，刻度盘，测尺，轴承一，主动轮，手柄, 轴承二，主动轴组成，检测体为支撑件，检测体的底部固设有磁性元件，可将圆锥孔筛管锥角检测装置固定在筛管管体上，检测体上部呈箱体结构，检测体上镶装轴承一，立柱被轴承一支撑，立柱内部为矩形中空结构，滑块在立柱中沿立柱的轴线方向移动，拧紧紧定螺钉，将滑块固定在立柱中的某一高度位置，滑块的内部加工出圆形凸台轴，测尺上的圆孔套装在圆形凸台轴上，测尺绕着圆形凸台轴的轴线作定轴转动，凸台轴的端部加工出螺纹，拧紧锁母将测尺固定在凸台轴上，上盖通过螺栓固定在检测体的上部，上盖的中心线与立柱的轴线重合，上盖过中心线加工出螺孔，刻度盘上的凸台轴加工出外螺纹，与上盖的螺孔组成螺旋传动，螺母将刻度盘固定在某一合适的高度，便于指针在刻度盘上画出圆形，测尺一端作为圆柱形的测杆伸进管体的圆锥孔中，另外一端作为指针指向刻度盘，主动轮装在主动轴上，被镶嵌在检测体上的轴承二支撑，主动轴上装有手柄。

2、所述检测体上加工出工艺孔，便于螺丝刀穿过检测体上的工艺孔，拧动紧定螺钉，将滑块固定在立柱上；所述滑块上加工出工艺孔，便于螺丝刀穿过滑块的工艺孔，拧动锁母，将测尺固定在滑块的凸台轴上。

3、所述立柱圆锥形的一端在半径方向上加工出窄缝，缝宽大于测尺的直径，此窄缝作为测尺的测杆伸进管体的圆锥孔后摆动调整时的避让空间。

4、所述刻度盘在直径上均匀画出长度刻度，刻度盘沿铅垂方向移动位置，靠近测尺的指针，使得指针在刻度盘上画出圆形。

5、所述的圆锥孔筛管锥角检测装置的检测方法，采取如下步骤：

6、a. 检测开始时，松开滑块凸台轴上的锁母，调整测尺的指针指向刻度盘的零位，使得测尺的形心线和立柱的轴线重合，锁紧滑块凸台轴上的锁母，再调整立柱，让立柱圆锥形的一端插入被测筛管的圆锥孔中，使得立柱的轴线与圆锥孔的中垂线重合，启动磁铁装置，使得检测体的位置确定，立柱和测尺的位置也确定，，完成圆锥孔筛管锥角检测装置的定位和固定；

7、b.松开立柱上的紧定螺钉，上下移动滑块，将测尺圆柱形的一端作为测杆插入筛管的圆锥孔中，同时松开滑块凸台轴上的锁母，转动测尺，使得测杆与圆锥孔的一侧内壁贴合，然后拧紧紧定螺钉,同时拧紧锁母，使得测尺不再转动，滑块也不再移动，此时测尺的转动中心即滑块凸台轴的回转中心o点，同时也是圆锥孔的锥顶；

8、c. 摇动手柄，使得主动轮带动从动轮及立柱转动，测杆沿圆锥孔内壁转过一周，测尺另外一端的指针在刻度盘上画出一个圆形；

9、d.已知测尺的指针端部到测尺的转动中心o点的距离 l和指针所画圆的半径 r，计算出圆锥孔的斜角 β=arcsin  r/l,最后得到圆锥角 ɑ=2 β。

技术特征：

1.一种圆锥孔筛管锥角检测装置，其特征在于：所述圆锥孔筛管锥角检测装置由检测体（1），立柱（2），滑块（3），紧定螺钉（4），锁母（5），从动轮（6），螺栓（7），上盖（8），螺母（9），刻度盘（10），测尺（11），轴承一（12），主动轮（13），手柄（14）, 轴承二（15），主动轴（16）组成，检测体（1）为支撑件，检测体（1）的底部固设有磁性元件，将圆锥孔筛管锥角检测装置固定在筛管管体上，检测体（1）上部呈箱体结构，检测体（1）箱体壁上镶装轴承一（12），立柱（2）被轴承一（12）支撑，立柱（2）内部为矩形中空结构，滑块（3）在立柱（2）中沿立柱（2）的轴线方向移动，拧紧紧定螺钉（4），将滑块（3）固定在立柱（2）中的某一高度位置，滑块（3）的内部加工出圆形凸台轴，测尺（11）上的圆孔套装在圆形凸台轴上，测尺（11）绕着圆形凸台轴的轴线作定轴转动，凸台轴的端部加工出螺纹，拧紧锁母(5)将测尺（11）固定在凸台轴上，上盖（8）通过螺栓（7）固定在检测体（1）的上部，上盖（8）的中心线与立柱（2）的轴线重合，上盖（8）过中心线加工出螺孔，刻度盘（10）上的凸台轴加工出外螺纹，与上盖（8）的螺孔组成螺旋传动，螺母（9）将刻度盘（10）固定在某一合适的高度，便于指针在刻度盘（10）上画圆，测尺（11）一端作为圆柱形的测杆伸进管体的圆锥孔中，另外一端作为指针指向刻度盘（10），主动轮（13）装在主动轴(16)上，被镶嵌在检测体(1)上的轴承二（15）支撑，主动轴(16)上装有手柄（14）。

2.根据权利要求1所述的一种圆锥孔筛管锥角检测装置，其特征在于：所述检测体（1）上加工出工艺孔，便于螺丝刀穿过检测体（1）上的工艺孔，拧动紧定螺钉（4），将滑块（3）固定在立柱（2）上；所述滑块（3）上加工出工艺孔，便于螺丝刀穿过滑块（3）的工艺孔，拧动锁母（5），将测尺（11）固定在滑块（3）的凸台轴上。

3. 根据权利要求1所述的一种圆锥孔筛管锥角检测装置，其特征在于： 所述立柱（2）圆锥形的一端在半径方向上加工出窄缝，缝宽大于测尺（11）的直径，此窄缝作为测尺（11）的测杆伸进管体的圆锥孔后摆动调整时的避让空间。

4.根据权利要求1所述的一种圆锥孔筛管锥角检测装置，其特征在于：所述刻度盘（10）在直径上均匀画出长度刻度，刻度盘（10）沿铅垂方向移动位置，靠近测尺（11）的指针，使得指针在刻度盘（10）上画出圆形。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的圆锥孔筛管锥角检测装置的检测方法，其特征在于：采取如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种圆锥孔筛管锥角检测装置，属于石油工具制造技术领域。本发明不破坏筛管结构也能直接便捷且成本低地检测出圆锥孔筛管锥角的大小。所述圆锥孔筛管锥角检测装置由检测体，立柱，滑块，紧定螺钉，锁母，从动齿轮，螺栓，上盖，螺母，刻度盘，测尺，轴承一，主动轮，手柄,轴承二，主动轴组成。摇动手柄，使得主动轮带动从动轮及立柱转动，测尺另外一端的指针在刻度盘上画出一个圆形。已知测尺的指针端部到测尺的转动中心O点的距离L和指针所画圆的半径R，计算出圆锥孔的斜角β=arcsin R/L,最后得到圆锥角ɑ=2β。

技术研发人员：陈静,高福万,杨贺来
受保护的技术使用者：天津中杰科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17