CN102607382A - 管状石油钻具同轴度在线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管状石油钻具同轴度在线测量装置，它包括角架、杆、滚轮、底座和千分表。所述角架两直角边设有与内角平面相平行的定位通孔，内角平面上分别安置两只相间且等高的滚轮，处在同一圆周上的滚轮构成以待测管体外壁为测量基准的滚动支承结构。本发明中两只同向相间排列的角架被底座一端和杆共同串套构成整体架，底座另一端位于待测量部位之下，垂直安装的千分表以测量杆贯穿底座，直接构成千分表测头径向接触待测内螺纹接头外壁的同轴度测量结构。本发明结构简单，操作容易，测量精度高，特别适合在摩擦焊设备上在线作对接接头同轴度检测，除大大提高生产效率外，也避免发生批量质量事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于管状机械零件同轴度测量装置，具体地讲，本发明涉及一种管状石油钻具同轴度在线测量装置，属于长度计量技术领域。
背景技术
石油钻具中的钻杆、加重钻杆均是一种细长管状构件，其管体一端设有外螺纹接头，另一端为相同公称尺寸的内螺纹接头，此螺纹连接结构便于石油钻井时按进度顺序连接。为了从结构上保证相配合的内外螺纹接头的连接强度，内螺纹接头外径比管体粗，本行业通常采用管体与内螺纹接头焊接连接。现有工艺条件下，摩擦焊是实现管状石油钻具最佳连接工艺，此工艺除连接成本低外，快速形成的接头金相组织好、连接强度高、耗用工时少。同轴度是管体与内螺纹接头对接质量的重要考核指标，当今可用于精确测量管状石油钻具同轴度的装置有多种，最具有代表性的有三坐标测量仪、激光扫描仪。但是，现有技术仅适合成品测量。由于此类装置属于非在线测量装置，及时性差，不利于生产过程中质量控制，易形成批量超差问题。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种结构简单、合理，测量方便、快捷、准确的管状石油钻具同轴度在线测量装置，该装置直接安装在摩擦焊机工作台上。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
管状石油钻具同轴度在线测量装置，它包括角架、杆、滚轮、底座和千分表。所述角架为直角形构件，两直角边端部分别设有与内角平面相平行的定位通孔，在角架内角水平面和垂直面同一截面上分别安置两只相间且等高的滚轮，两直角边上所配置的滚轮轴线处在同一圆周上，构成以待测管体外壁为测量基准的滚动支承结构。其改进之处在于：两只同向相间排列的角架被条状底座一端和杆共同串套构成整体架，底座另一端位于待测量部位之下，垂直安装的千分表以测量杆贯穿底座，直接构成千分表测头径向接触待测内螺纹接头外壁的同轴度测量结构。
上述结构中，角架上的定位通孔为矩形孔，与其相配合的杆和底座一端横截面均为矩形，此结构便于作角架相间调节。本发明中也可以将角架上的定位通孔改成梯形孔或三角形孔，与其相配合的杆和底座一端横截面也相应制成梯形或三角形。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、结构简单，制作容易；
2、以相连接的管体外壁为基准测量内螺纹接头同轴度，测量基准与设计基准重合，测量精度高；
3、整体结构、操作简便、量值指示，极大方便在线直接测量，有利于生产现场质量监督。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是图1 左视图。
具体实施方式
下面根据图1和图2对本发明作进一步说明。
图1所示的管状石油钻具同轴度在线测量装置为框架件，它包括角架1、杆2、滚轮3、底座4和千分表5。所述角架1为直角形构件，两角边端部分别设有与内平面相平行的定位通孔，本实施例中的定位通孔为矩形孔。在角架1内角水平面和垂直面同一截面上分别安置两只相间且等高的滚轮3，两直角边上共配置四只滚轮3，所有滚轮3的轴线处在同一圆周上，构成以待测管体6外壁为测量基准的滚动支承结构。本发明中两只同向相间排列的角架1被条状底座4一端和杆2共同串套构成整体架，底座4另一端位于待测量部位之下，垂直安装的千分表5以测量杆贯穿底座4，直接构成千分表5测头接触待测内螺纹接头外壁的同轴度测量结构。本实施例用于测量钻杆的管体6与内螺纹接头7焊接后同轴度。实际使用时，本发明置于摩擦焊设备一侧待用，当管体6与内螺纹接头7完成焊接后，即可移动本发明至测量位置，直至管体6外壁与角架1上的滚轮3接触配合，调整千分表5的测头与内螺纹接头7外壁接触，设定此接触位置为零位，接着边旋转钻杆边观看千分表5的指针位置变化。旋转一圈便可知管件6与内螺纹接头7的对接同轴质量及偏差方向，偏差值在设计许可范围内判为合格品，偏差值超范围的判为不合格品。由于本发明用于生产现场检测，可及时发现不合格品，有利于在线调整摩擦焊设备的对接质量，其结果既避免焊接工序与检测工序重复装卸操作，也减少工序间物流成本，并且能显著提高生产效率，避免发生批量质量事故。
本发明同样可以用于测量钻杆另一端外螺纹接头的同轴度。钻铤与钻杆结构相似，应用本发明也可作同样的测量。
Claims (4)
1.一种管状石油钻具同轴度在线测量装置，它包括角架（1）、杆（2）、滚轮（3）、底座（4）和千分表（5）；所述角架（1）为直角形构件，两直角边端部分别设有与内角平面相平行的定位通孔，在角架（1）内角水平面和垂直面同一截面上分别安置两只相间且等高的滚轮（3），两直角边上所配置的滚轮（3）轴线处在同一圆周上，构成以待测管体（6）外壁为测量基准的滚动支承结构；其特征在于：两只同向相间排列的角架（1）被条状底座（4）一端和杆（2）共同串套构成整体架，底座（4）另一端位于待测量部位之下，垂直安装的千分表（5）以测量杆贯穿底座（4），直接构成千分表（5）测头径向接触待测内螺纹接头（7）外壁的同轴度测量结构。
2.根据权利要求1所述的管状石油钻具同轴度在线测量装置，其特征在于：所述角架（1）上的定位通孔为矩形孔，与其相配合的杆（2）和底座（4）一端横截面均为矩形。
3.根据权利要求1所述的管状石油钻具同轴度在线测量装置，其特征在于：所述角架（1）上的定位通孔为梯形孔，与其相配合的杆（2）和底座（4）一端横截面均为梯形。
4.根据权利要求1所述的管状石油钻具同轴度在线测量装置，其特征在于：所述角架（1）上的定位通孔为三角形孔，与其相配合的杆（2）和底座（4）一端横截面均为三角形孔。
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