[实用新型]一种全尺寸铝合金钻杆检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于石油及勘探钻采工具的检测领域，尤其涉及一种全尺寸铝合金钻杆检测系统。

背景技术

目前，石油及勘探行业使用的铝合金钻杆基本上是从俄罗斯、美国、日本等国家购买，国内对于铝合金钻杆的研制还处于初始阶段，管体检测设备的研制更是尚未起步。由于铝合金钻杆管体存在阶段性变化，壁厚、内径、外径在不同位置存在变量，使测量过程非常繁琐，目前国内没有成型的检测设备，基本是人工用卡尺、塞尺等量具进行检测。

在测量直径时，由于过渡区域为非平面，卡尺定位不准确，致使测量重复精度低、误差大、耗时长、工作量多；测量弯曲度、同轴度时，由于过渡形式的不同，通长方向上的直径存在变量，需要制作多种垫块进行隔垫，在管体旋转过程中用塞尺进行测量，定位极不准确，需要进行反复验证，并且需要多人操作；对于腔体内部的过渡区域无法测量，只能破坏一个产品进行测量。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有测量方法主要是接触式测量，用卡尺卡住管体进行检测，卡尺对被测表面的平整度要求高，在斜面上定位不准确、误差大，重复精度低。由于管体外径不同，使用塞尺测量时需要把管体垫起，在滚动过程中寻找最低点，操作人员多、耗时长。内腔的过渡尺寸没有有效的测量方法，只能将产品破开测量。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种全尺寸铝合金钻杆检测系统。

本实用新型是这样实现的，

一种全尺寸铝合金钻杆检测系统由底座、支架分总成、测量分总成、内部检测分总成及夹紧分总成组成；

所述支架分总成由径向支架组件、纵向支架组件、支撑座组件组成；

径向支架有单独的动力设备及升降设备，用于将产品垂直升起，并使产品绕中心轴线自转，实现不同位置直径、壁厚、同轴度的测量；

纵向支架组件有独立的升降设备，用于将产品升起，使支架及产品可以沿导轨方向任意改变相对位置，便于测量带有外加厚及保护器的钻杆；

支撑座的使用部位为平面，与检测平台的相同，用于在测量时支撑产品，避免影响弯曲度的测量结果，支撑座有独立的动力系统，使支架分总成沿导轨方向任意改变相对位置。

进一步，所述测量分总成主要由机械臂及测量头组成；

机械臂7沿X、Y、Z三个坐标轴方向精确移动，使检测头移动到预定位置；

所述测量头由超声波测量头、距离传感器、喷头及动力装置组成；

超声波测量头用于测量壁厚及结构定位，距离传感器可测量直径、长度、弯曲度、同轴度参数；

动力装置可以使测量头以X轴为中心进行旋转，增加测量范围。

进一步，所述内部检测分总成由动力系统、视频头及内径通规组成；

视频头用于照明及图像采集，在检验内腔表面质量时进行图像采集，视频头和内径通规互换，进行内径通过性检测；

动力系统为视频头及内径通规在管体内部移动提供动力。

进一步，夹紧分总成由压紧气缸及结构件组成，用于测量时对管体的固定。

底座用于其他分总成的安装基础，包括导轨、传动部件及支撑组件，承受产品及设备的重量。

本实用新型的优点及积极效果为：

本实用新型提供了一种新的检测方法及设备，它适用于目前标准中规定的所有规格及加厚形式的钻杆，并避免了铝合金钻杆测量时管体内部过渡尺寸难 以测量、测量误差大等问题。

本实用新型采用超声波及距离差值的测量方法，省去了管体在测量时反复吊装、旋转的步骤，使单根检测时间由45分钟，缩减至10分钟，效率提高300％以上，在减少检测时间的同时，操作人员数量由两人减少到一人，可省去50％的人工成本。原有的卡尺测量对表面要求高，测量斜面时误差大，内腔需要将产品破开才能测量，不能实现100％检测，本系统可适用于曲面、斜面、圆滑过渡面等多种表面形式，在根本上解决了直径、弯曲度、同轴度测量困难及误差大的问题，在测量封闭腔体时不需要破坏产品，可对产品实现100％检测，为有效控制产品质量提供了保障。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的超声波测量壁厚原理图；

图2是本实用新型实施例提供的传感器两次的测量位置距离示意图；

图3是本实用新型实施例提供的全尺寸铝合金钻杆检测系统示意图；

图4是本实用新型实施例提供的支架分总成的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的内部检测分总成的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的底座的结构示意图；