一种可变径管道旋转检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108489442A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810231069.3(22)申请日2018.03.20(71)申请人华北理工大学地址063210河北省唐山市曹妃甸新城渤海大道21号(72)发明人王丰何磊唐宇轩王宁(51)Int.Cl.G01B21/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种可变径管道旋转检测装置(57)摘要一种可变径管道旋转检测装置，同时具备旋转检测和变径功能，由两组结构相同且轴向对称布置的检测体组成。两组检测体均包括齿轮传动机构、变径机构及检测探头组件，可在电动机的驱动下同步相对旋转，并且能够根据需要调整外径以适应不同的作业环境，满足管道检测机器人对变径的需求。本发明提供的可变径管道旋转检测装置只需配备四个检测探头组件，而且变径操作便捷、稳定，解决了现有技术中检测探头数量多、处理器负荷大、变径时调节难度大、因缺乏路径限定而容易使探头产生摆动、整体结构复杂等难题；通过改变检测探头类型可适用于各种管道旋转检测的场合中。CN108489442ACN108489442A权利要求书1/1页1.一种可变径管道旋转检测装置，包括轴向对称布置的左检测体和右检测体，分别由一台电机（8）驱动，其特征在于，所述的两台电机（8）以空间相隔180°的方式布置在所述左、右检测体的外侧，以带动所述左、右检测体同步相对转动；所述左、右检测体的结构相对于中心轴线对称，均包括传动大锥齿轮（4）、变径小锥齿轮（6）、变径大锥齿轮（10）、变径滑块（9）、变径封闭体（7）和检测探头组件（3）。2.根据权利要求1所述的一种可变径管道旋转检测装置，其特征在于，所述电机（8）的输出轴上安装着传动小锥齿轮（1），所述传动小锥齿轮（1）与所述传动大锥齿轮（4）相啮合。3.根据权利要求1所述的一种可变径管道旋转检测装置，其特征在于，所述变径小锥齿轮（6）、变径大锥齿轮（10）和变径滑块（9）都安装在所述变径封闭体（7）内，所述变径封闭体（7）的外端面与所述传动大锥齿轮（4）相连接。4.根据权利要求1所述的一种可变径管道旋转检测装置，其特征在于，所述变径小锥齿轮（6）与所述变径大锥齿轮（10）相啮合，所述变径大锥齿轮（10）通过平面螺纹与所述变径滑块（9）相配合，所述变径滑块（9）安装在所述变径封闭体（7）的径向滑槽中，其外端面上固定着所述检测探头组件（3）。2CN108489442A说明书1/4页一种可变径管道旋转检测装置技术领域[0001]本发明涉及一种检测装置，特别是涉及一种配备少量探头、采用旋转检测方式、可适应不同管径的管道壁厚检测装置。背景技术[0002]作为远距离输送流体物料的重要装置，管道在工业生产领域中大量存在。但是在长期使用过程中，管壁往往因腐蚀而减薄甚至破损，导致物料外泄，从而造成资源的极大浪费，严重污染外部环境，影响生产顺利进行，甚至会危及人身安全与健康。因此，管道剩余壁厚在线检测装置应运而生。[0003]目前，管道壁厚检测通常采用漏磁通检测方法，且现有的检测装置通常为固定式，因此需要采用很多组探头才能实现管道周向全覆盖。例如张云伟在《昆明理工大学学报（理工版）》2004年第4期发表的“煤气管道壁厚检测装置研究”、《传感器技术》2004年第12期发表的“煤气管道壁厚检测传感器”、邓越在《工业仪表与自动化装置》2005年第2期发表的“漏磁法管道壁厚检测装置研究”论文中，针对Φ400~650mm城市煤气管道所设计的检测装置采用三十二组探头。很显然，如果需要检测更大直径的管道则需要使用更多的探头，这样不但使检测装置的结构变得更加复杂，而且也大大增加了处理器的端口数量和数据处理压力。[0004]工业管网往往比较复杂，其中的管道通常具有多种不同的直径，这样就需要管道检测装置应具有适应不同管径的能力。对于张云伟和邓越在上述论文中提出的煤气管道壁厚检测装置，每组探头均由两根支撑杆、一个仿形轮和一个测量头组成，支撑杆除了起支撑作用外还用于径向调节，杆上刻有刻度来对应Φ400~650mm的管径。当检测不同直径的管道时，需人工分别调节六十四根支撑杆的长度，工作量很大，操作极其不方便，而且这么多根支撑杆也很难达到一致的调节效果。为了使探头能够实现同步变径，张云伟于2007年在博士论文“煤气管道检测机器人系统及其运动控制技术研究”中提出了改进方案：三十二组探头中每两组布置在一根可伸缩杆上，这样便将六十四根支撑杆简化为十六根可伸缩杆，并呈环形分布在两个转动盘之间。两个转动盘的相对内表面以及十六根可伸缩杆的内、外表面均加工有相同的渐开线螺纹。变径时转动手柄，通过圆柱齿轮传动机构带动转动盘旋转，继而带动十六根可伸缩杆同时产生径向移