[发明专利]一种钻杆螺纹自动化检测装置

说明书

本发明公开了一种钻杆螺纹自动化检测装置，包括旋转架，旋转架上穿插设置有旋转轴，旋转架一侧设置有齿轮组，齿轮组与旋转架之间设置有穿孔滑环，穿孔滑环套设于旋转轴外侧，穿孔滑环下方设置有电机，旋转轴远离齿轮组的一端设置有螺栓定位部件，本发明适用于石油钻探技术领域，无需手持扫描，提高检测效率及检测质量，采用了螺栓固定而探头旋转的方案，螺栓定位部件的引入使得螺栓定位更方便和精准，可通过调节导轨梁的倾角，实现对不同锥度螺栓的扫查，通过对浮动探头提离高度的调节可以实现对不同外径螺栓的扫查，针对牙底与牙脚有不同的线圈结构可以选择，扫描过程中探头始终可以紧密贴合牙槽沿螺旋线行进，避免左右晃动产生噪声。

技术领域

本发明属于石油钻探技术领域，具体是一种钻杆螺纹自动化检测装置。

背景技术

在石油钻探行业，钻杆螺纹的使用过程中，由于长期承载受交变力且处于恶劣的工作环境，很有可能会导致油管螺纹根部产生加工缺陷及磨损缺陷。为保证设备安全使用，需要对钻杆的螺纹进行检测，确保丝扣螺纹无缺陷。这对减少钻杆的粘扣失效事故、降低采油成本具有十分重要的意义。

目前，石油管具国际通用性标准《套管和油管》与《钻杆规范》规定的管具螺纹无损检测方法只有目视检测法与湿荧光磁粉检测法两种方法[1]。目视检测法可靠性差，只有磨损、裂纹、变形比较严重时才有可能被发现；荧光磁粉检测检测是目前使用最为广泛的管具螺纹区的无损检测方法。在紫外线灯光的照射下，荧光磁粉表层的荧光物质可以显示出缺陷的形状和位置。通过拍摄磁粉所形成的形状，即可分辨出被检测件的损伤情况。但该方法同样存在较大的局限性：①检测前需要对被测螺纹认真清洗，工作量较大；②难以探查螺纹近表面缺陷，难以评估缺陷深度；③缺陷的识别往往也依赖于目视。总的来说，传统的钻杆螺纹涡流缺陷检测方法主要靠检测人员肉眼观测，操作繁琐，检测效率低，对检测人员经验的依赖程度较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种钻杆螺纹自动化检测装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钻杆螺纹自动化检测装置，包括旋转架，旋转架上穿插设置有旋转轴，所述旋转架一侧设置有齿轮组，所述齿轮组与旋转架之间设置有穿孔滑环，所述穿孔滑环套设于旋转轴外侧，所述穿孔滑环下方设置有电机，所述旋转轴远离齿轮组的一端设置有螺栓定位部件；

所述旋转架顶端远离齿轮组的一侧设置有导轨梁以及调节导轨梁的位置及角度的旋钮，所述导轨梁上设置有夹持装置，所述夹持装置上设置有浮动探头，所述浮动探头两侧均设置有导向杆。

优选的，所述穿孔滑环的转子固定在旋转轴上，且转子与浮动探头连接。

优选的，所述螺栓定位部件前端采用装夹头结构，通过三个夹爪顶紧内孔，将测试设备固定住，实现对螺栓的准确定位。

优选的，所述螺栓定位部件的轴向中心线与旋转架的旋转中心线重合。

优选的，所述浮动探头通过网线连接涡流检测装置，所述涡流检测装置包括控制模块、激励模块、接收模块、机械控制模块与报警模块。

优选的，所述控制模块包括上位机与微控制器，由上位机完成人机交互功能，微控制器对接收模块、激励模块、机械模块进行控制；

激励模块对给定频率正弦波进行功率放大，驱动涡流线圈；

接收模块接收两通道差分信号，进行滤波放大，并通过采集电路，将信号采入上位机，进行进一步的数字信号处理与分析；

机械控制模块对伺服电机进行控制，使探头位置可控；

差分探头模块，利用差分线圈接收，提高检测信号信噪比并抑制振动带来的提离距离变化产生的影响；

警报模块，利用警示灯，对调理后的疑似缺陷信号进行报警，方便工业现场缺陷检测过程。