[发明专利]无缝钢管端部几何量在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种几何量在线检测装置，具体是涉及一种无缝钢管端部几何量在线检测装置。

背景技术

无缝钢管在油气开采、化工、军工武器、核工业等领域都得到了广泛使用。然而，在某些场合单根钢管需要对钢管的端部进行机加工以满足特殊场合的使用，比如在钢管端部车丝，从而可以将两根钢管进行对接。为了确保钢管的衔接具有良好的同心度和密封性，必须首先确保管端机加工前内外径、椭圆度和壁厚都满足规定指标，否则难以保证机加工和对接的精度要求。

发明内容

针对背景技术领域中存在的迫切需求，本发明的目的在于提供一种无缝钢管端部几何量在线检测装置，用于在线无缝钢管管端内外径、椭圆度和壁厚的检测。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括测量主机、1#三爪定芯机构、2#三爪定芯机构、两个结构相同的升降V形输送辊、轴向限位装置、部件升降平台和升降调节机构；在部件升降平台上面依次安装有轴向限位装置、第一升降V形输送辊、1#三爪定芯机构、第二升降V形输送辊、2#三爪定芯机构、测量主机，在部件升降平台下面安装有升降调节机构，升降调节机构中的多个螺杆升降机与部件升降平台下面连接，1#三爪定芯机构、2#三爪定芯机构、测量主机的测量头同轴安装。

所述测量主机：包括测量头、隔振圈、导向杆轴承盖、三个气缸、固定支撑板、角接触关节轴承、测量头尾端轴承盖、无线网络交换机和底座；所述的测量头，包括：三个激光感测头、弓形架、两个防撞安全开关、测量限位传感器、四个冷却风嘴、锥形导向头、两个导向轮、圆锥滚子轴承、径向跟随钳、径向跟随弹簧、两块固定板、测量头主轴、三个铰接座、轴向导引杆；径向跟随钳由上半钳和下半钳与测量头主轴铰接而成，位于径向跟随钳上半钳中间部分安装第一激光感测头，下半钳正对激光感测头的有通光孔，径向跟随钳开口两端分别安装一个导向轮，导向轮中安装一对圆锥滚子轴承，径向跟随钳内侧靠近导向轮右侧的装有径向跟随弹簧，通过径向跟随钳上的弹簧导向杆固定，径向跟随钳开口两端的导向滑块分别伸入锥形导向头的限位孔中，而锥形导向头通过两侧的固定板固定在测量头主轴上，测量头主轴安装在测量头底盘上，在测量头底盘上下分别安装弓形架横梁，每根弓形架横梁内侧靠近端面对称装有第二、第三激光感测头，紧挨着第二、第三激光感测头的靠近端面的分别装有防撞安全开关，位于测量头主轴和弓形架横梁中间分别装有两个冷却风嘴，其中位于测量头主轴上端的两个冷却风嘴中间装有测量限位传感器，在测量头底盘外侧面上均布三个铰接座，位于三个铰接座的中央有轴向导引杆安装在测量头底盘外侧上，无线网络交换机安装在主机的尾端；三个激光感测头安装后确保发出的激光束位于同一条直线上，并且该直线与被测钢管轴线垂直，由三个激光感测头产生的测量数据连接数据采集分析系统。

测量头轴向导引杆的法兰盘外侧套着一个隔振圈，三个气缸的活塞穿过底座的箱体与分别与测量头尾端的铰接座联接，在轴向导引杆的轴肩处安装双列调心滚子轴承，双列调心滚子轴承的外圈固定在底座的箱体上，该轴承外侧端面通过导向杆轴承盖，三个气缸通过法兰盘安装在固定支撑板上，轴向导引杆与固定支撑板通过角接触关节轴承联接，角接触关节轴承外侧端面由测量头尾端轴承盖轴向固定，测量头尾端轴承盖安装在固定支撑板上。

所述1#三爪定芯机构：包括定芯驱动减速机、编码器、三相异步电机、三角带、前置式三爪气动卡盘、三爪定芯机构壳体、四个高度调整装置；三相异步电机的输出轴与定芯驱动减速机的输入轴通过弹性联轴器联接，安装在三爪定芯机构壳体的上方，前置式三爪气动卡盘同轴安装在三爪定芯机构壳体的正中心，由压缩空气控制卡爪径向伸缩，实现被测钢管的自动装夹，定芯驱动减速机输出轴上安装一个小皮带轮和一个编码器，前置式三爪气动卡盘的皮带轮与小皮带轮通过三角带驱动前置式三爪气动卡盘周向旋转，在三爪定芯机构壳体底部沿轴线方向两侧对称安装四个高度调整装置，用于根据被测钢管规格调整前置式三爪气动卡盘的中心高度。

所述两个结构相同的升降V形输送辊：均包括V形轮减速电机、V形滚轮、轴承座、V形轮底座、升降导轨、升降挡块、液压缸、V形轮升降台；V形滚轮通过轴承座安装在V形轮升降台上，V形轮减速电机集电机和减速机于一体，减速机的输出轴与V形滚轮的转轴联接，V形轮升降台安装在V形轮底座竖直安装的升降导轨上，V形轮底座的中央安装一个液压缸，液压缸的活塞伸出端与V形轮升降台通过铰链联接，液压缸的上下伸缩带动V形轮升降台上下升降，实现V形滚轮中心高度的调节。