一种轴偏斜检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及检测装置技术领域，特别涉及一种轴偏斜检测装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中有一种对石油钻井钻杆的钻轴进行偏心检测的方法，主要是应用倾角芯片和陀螺仪传感器为检测元件，其是利用重力加速度和惯性微机电系统(MEMS)技术实现的，因此，受到地下磁场变化等的干扰较大，该检测方法中应用的陀螺仪传感器与石油钻井钻杆相比，体积较大，并且，在安装布置时，必须要求石油钻井钻杆的钻轴是空心的。因此，该方法具有显著的局限性，难以满足实际生产的需求。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提出了一种结构简单并且受外界条件影响较小的轴偏斜检测装置。
[0004]本实用新型提供的轴偏斜检测装置包括定位环和检测头，所述定位环的侧壁上沿径向开设有多个通孔，所述检测头的数量与所述通孔的数量相同，所述检测头一一对应地穿设于所述通孔中，所述各检测头的内测头共圆且与所述定位环的圆心重合，所述各检测头的内测头能够在所述通孔中移动。
[0005]作为优选，所述通孔为四个。
[0006]作为优选，所述通孔内设有第一螺纹，所述检测头上设有第二螺纹，所述第一螺纹能够与所述第二螺纹相互配合。
[0007]作为优选，所述通孔为阶梯孔，所述阶梯孔由外到内依次包括三段并且直径依次递减，所述检测头包括垫片、立柱、弹性部件、压片和内测头，所述垫片的直径等于第一段通孔的直径，所述压片的直径等于所述第二段通孔的直径，所述立柱固定连接于所述垫片，所述弹性部件的内径大于所述立柱的直径，所述弹性部件的外径小于所述第二段通孔的直径，所述内测头的直径等于所述第三段通孔的直径，所述内测头固定连接于所述压片，当所述弹性部件伸长或者压缩时，所述压片在所述第二段通孔内滑动，所述内测头在所述第三段通孔内滑动，通常情况下，所述弹性部件具有预紧力。
[0008]作为优选，所述弹性部件是弹簧。
[0009]作为优选，所述各检测头的内测头包括头端和尾端，所述头端呈半圆柱状，所述尾端呈立方体，所述半圆柱状的母线平行于所述定位环的轴向，所述半圆柱状的轴向截面的形状与所述立方体的底面形状相同。
[0010]本实用新型提供的轴偏斜检测装置在应用时，将待测轴穿过定位环的中心，移动各检测头，使各检测头的内测头抵顶住待测轴，根据此时各检测头的内测头位移，通过计算得到待测轴中心偏离定位环中心的横坐标和纵坐标，根据该横坐标和纵坐标即可确定待测轴的偏心性质。因此，该轴偏斜检测装置结构简单并且受外界条件影响较小。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例一提供的轴偏斜检测装置的立体图；
[0012]图2为本实用新型实施例二提供的轴偏斜检测装置的轴向剖视图；
[0013]图3为本实用新型实施例二提供的轴偏斜检测装置在应用时的轴向剖视图；
[0014]图4为图3中A部分的局部放大示意图；
[0015]图5为图3中B部分的局部放大示意图；
[0016]图6为图3中C部分的局部放大示意图；
[0017]图7为图3中D部分的局部放大示意图；
[0018]图8为本实用新型实施例二或实施例三提供的轴偏斜检测装置应用的检测头的内测头的立体结构示意图；
[0019]图9为本实用新型实施例二或实施例三提供的轴偏斜检测装置应用的检测头的内测头与待测轴之间配合时在XY截面的示意图，其中，待测轴在X轴方向没有偏移；
[0020]图10为本实用新型实施例二或实施例三提供的轴偏斜检测装置应用的检测头的内测头与待测轴之间配合时在XY截面的示意图，其中，待测轴在X轴方向向左偏移；
[0021]图11为本实用新型实施例二或实施例三提供的轴偏斜检测装置应用的检测头的内测头与待测轴之间配合时在与XY截面垂直的截面示意图，其中，待测轴存在斜向上的倾角；
[0022]图12为头部呈球形而尾部呈圆柱形的内测头的立体结构示意图；
[0023]图13为图12所示的内测头与待测轴之间配合时在XY截面的示意图，其中，待测轴在X轴方向没有偏移；
[0024]图14为图12所示的内测头与待测轴之间配合时在XY截面的示意图，其中，待测轴在X轴方向向左偏移；
[0025]图15为图14中M部位的局部放大结构示意图；
[0026]图16为头部和尾部一体呈立方体的内测头的立体结构示意图；
[0027]图17为图16所示的内测头与带侧轴之间配合时在与XY截面垂直的截面示意图，其中，待测轴在与XY截面垂直的截面没有倾角。
[0028]图18为图16所示的内测头与带侧轴之间配合时在与XY截面垂直的截面示意图，其中，待测轴在与XY截面垂直的截面存在倾角α。
[0029]图19为待测轴在X截面的示意图；
[0030]图20为待测轴在XY截面的示意图；
[0031]图21为本实用新型实施例三提供的轴偏斜检测装置中各模块之间的信号流向示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了深入了解本实用新型，下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0033]实施例一
[0034]参见附图1，本实用新型提供的轴偏斜检测装置包括定位环I和检测头2，定位环I的侧壁上沿径向开设有多个通孔，检测头2的数量与通孔的数量相同，检测头2 —一对应地穿设于通孔中，各检测头2的内测头3共圆且与定位环的圆心重合，各检测头的内测头能够在通孔中移动。
[0035]本实用新型提供的轴偏斜检测装置在应用时，将待测轴穿过定位环I的中心，移动各检测头2，使各检测头2的内测头3抵顶住待测轴，根据此时各检测头的内测头位移，通过计算得到待测轴中心偏离定位环中心的横坐标和纵坐标，根据该横坐标和纵坐标即可确定待测轴的偏心性质。因此，该轴偏斜检测装置结构简单并且受外界条件影响较小。
[0036]本实施例中，通孔为四个，此时检测头2的数量也为四个。本实施例中四个检测头2均匀地布置在定位环I的侧壁上，此时，在使用时，能够使待测轴的位置定位更加稳定。实践中，通孔还可以设置为分布在定位环I周向的3个，此时，为了减小检测误差，相邻两个通孔之间的圆心角是120° ;此外，通孔的数量还可以是5个或者更多个，但最好是对称地分布在定位环I的周向，从而，无论待测轴10向哪个方向移动，均能够测出其移动方向的位移，从而减小检测误差。
[0037]其中，通孔内设有第一螺纹，检测头2上设有第二螺纹，第一螺纹能够与第二螺纹相互配合。在这种情况下，只需要改变检测头2在通孔内的旋入深度，即可移动个检测头2，使各检测头2的内测头3抵顶住待测轴。其不足之处在于，需要手动调节各检测头旋入通孔内的深度，并且，还需要对应用时的位移进行测量，应用不够便捷。
[0038]实施例二
[0039]参见附图2?7，与本实用新型实施例一的不同之处在于，本实用新型实施例二提供的轴偏斜检测装置的通孔为阶梯孔，阶梯孔由外到内依次包括三段并且直径依次递减，检测头包括垫片5、立柱7、弹性部件4、压片9和内测头3，垫片5的直径等于第一段通孔的直径，压片9的直径等于第二段通孔的直径，立柱7固定连接于垫片5，弹性部件4的内径大于立柱7的直径，弹性部件4的外径小于第二段通孔的直径，内测头3的直径等于第三段通孔的直径，内测头3固定连接于压片9，当弹性部件4伸长或者压缩时，压片9在第二段通孔内滑动，内测头3在第三段通孔内滑动，通常情况下，弹性部件4具有预紧力。在这种情况下，当待测轴穿入定位环I中心时，弹性部件4借助其预紧力即可自动使各检测头的内测头抵顶在待测轴上，应用方便、快捷；并且，只要测定各压片9的位移即为各内测头的位移，该结构即电涡流位移传感器，能够为后续数据采集模块的应用提供支持。
[0040]其中，弹性部件4可以是弹簧，由于弹簧的结构简单且成本低，因此，整个轴偏斜检测装置的成本较低。
[0041]实施例三
[0042]参见附图21，与本实用新型实施例二提供的轴偏斜检测装置的不同之处在于，本实用新型实施例三提供轴偏斜检测装置还包括数据采集模块、数据运算模块和数据输出模块，
[0043]数据采集模块用于采集各检测头的内测头的位移值；
[0044]数据运算模块用于根据各检测头的内测头位移计算得到待测轴中心偏离定位环中心