CN115468524B - 柔性钢管通径机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及直径计量领域，具体为一种柔性钢管通径机。一种柔性钢管通径机，包括单向力矩驱动装置(1)、智能通径头(2)、导向装置(3)、单向弯曲链(4)、单向张力装置(5)和托板(6)，其特征是：单向弯曲链(4)盘绕在向力矩驱动装置(1)上，单向弯曲链(4)的一端连接智能通径头(2)，单向弯曲链(4)的另一侧设于托板(6)上且贴合单向张力装置(5)，智能通径头(2)连接导向装置(3)。本发明安全可靠，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及直径计量领域，具体为一种柔性钢管通径机。
背景技术
现有钢管通径机主要分为机械通径和气动通径两种设备形式。其中机械式通径机主要由驱动装置、通径杆、通径头以及其它辅机组成，此种机械式通径机主要缺点是设备占地面积大，通径机备件多，而且通径机在工作过程中由驱动装置利用摩擦力带动通径杆反复前进与后退，驱动装置与通径杆之间摩擦磨损严重，导致通径杆备件消耗大；气动式通径机主要气罐、通径仓、回收仓、通径头以及组成辅机组成，此种通径机动力主要是气源，所有需要较大的气罐以满足快速通径的能力需要，不仅气罐占地面积大，而且生产节奏严重受影响。
这两种通径机都存在以下共性缺陷问题：
1. 生产过程中一旦通径头卡在钢管中式，通径头难以从钢钢中回到起始位，因为机械式通径机是利用驱动装置与通径杆的磨擦力实现通径头的前进与后退，当通径头卡住时，摩擦力形成的驱动力无法拉回通径头；气动式通径机现场气源压力是基本稳定的，当通径头卡住时，回来也无法增加驱动力将通径头推回来或者推出去。所以当通径头卡住只能采取钢管切开取出通径头的方法，这样不仅严重影响现场生产效率而且会损失钢管以及通径头。
2. 生产中都需要在通径前及时测出钢管的长度，这样才能控制通径机通径的长度控制，这样就需要在现场安装许多检测开关，因为不钢管长度跨度较大，检测备件就需要多，而且维护要及时，否则一旦检测不准或者有误就会导致通径过头或者通径不到位，从而事故，即机械通径头卡在钢管外面或者气动通径头直接掉落，这样都损坏设备形成事故。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠、使用寿命长的通径设备，本发明公开了一种柔性钢管通径机。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种柔性钢管通径机，包括单向力矩驱动装置、智能通径头、导向装置、单向弯曲链、单向张力装置和托板，其特征是：
单向弯曲链盘绕在向力矩驱动装置上，单向弯曲链的一端连接智能通径头，单向弯曲链的另一侧设于托板上且贴合单向张力装置，智能通径头连接导向装置；
单向力矩驱动装置包括驱动电机、单向力矩限定器和驱动链轮，智能通径头包括感应传感器、无线发射器和通径规，导向装置包括万向轴承和导向架，单向弯曲链包括滚轮、链内板、链外板、轴和推力板，单向张力装置包括张力电机、棘轮接手和张紧链轮；
单向弯曲链的滚轮沿预设的第一方向与驱动链轮啮合，第一方向是单向弯曲链自身可以弯曲的方向，驱动链轮带动单向弯曲链正转或反转，智能通径头安装在单向弯曲链的一端，智能通径头放置在导向装置的导向架上并与万向轴承接触，导向装置用于将通径规导入待检测的管子中，其中，待检测的管子可以是钢管、铁管、塑料管或其它材质的管子；
单向弯曲链通过推力板焊接在链外板上面，链条伸直时推力板与链内板端面形成推力接触面，确保单向弯曲链向前时不会发生弯曲，从而实现单向弯曲链可以逐节变长向前推动通径规前进完成全长通径功能；而且外链板为U型整体式，有利于链条传动中受力的均衡与平稳；
单向弯曲链带动智能通径头在待测的管子中移动，由于链条可以弯曲，所以可以将链条的另一端卷在一起或者放置在待检测的管子的下方，从而节省通径机的占地面积；
单向力矩驱动装置在驱动链轮和驱动电机之间设有单向力矩限定器，用于通径时限定驱动链轮的力矩，避免过大力矩导致通径规通过钢管内径超标部分而无法达到检验的目的，而且力矩过载会自动打滑报警，避免缺陷的钢管流到下到工序；
单向张力装置在张力电机和张紧链轮之间设有棘轮接手，单向弯曲链通径后返回过程中张力电机与驱动电机共同作用将单向弯曲链拉回，实现张紧与增加拉回力矩的作用，解决通径卡阻后拉力大于通径推力的技术难题；在通径过程中，张力电机处于断电状态，单向弯曲链通过张紧链轮和棘轮接手自由反转，实现节能目的；
单向弯曲链在单向张力装置的作用下反向沿托盘收缩，实现空间的利用，节省设备占地面积，而且一根链条可能满足多规格通径规的使用，实现备件工具的通用性，节省工具备件成本；
智能通径头内部安装感应传感器和无线发射器，感应传感器与通径规轴线成锐角安装，实现通径规在通径前进过程中实时提前检测钢管尾部，一旦检测的钢管尾部，感应传感器发生信号变化并通过无线发射器传递给通径控制***，实现驱动电机减速、停止、反转控制，从而解决了控制通径规通过头的技术难题，并避免过关后异常事故的发生；
导向装置内设有万向轴承，使通径规在导向装置上滚动摩擦，减少通径规的磨损，并同时起到通径规进入钢管孔时可以度滚动，避免钢管与通径规不在一条直线时增加摩擦，提高通径规使用寿命。
所述的柔性钢管通径机，其特征是：感应传感器与通径规轴线成的锐角在15°～60°。
本发明可解决目前通径机所存在的缺陷问题，结构巧妙、投资少、占地小，可在生产过程中满足钢管通径的功能需求，稳定可靠。
本发明具有如下有益效果：
1. 本发明的单向弯曲链条，此链条在通径工作时为伸直状态，链条之间的内链板和外链板在上面形成面推力接触面，从而避免链条向上弯曲，并实现推力的传递达到通径功能要求，通径完成后，在驱动装置的反转带动下，链条又能向下弯曲，从而使链条收回到通径头下面，从而节省设备空间。
2. 本发明的智能通径头为内部设置有无线传感器，无线传感器安装在通径头的前端侧面，在通径过程中可以实时检测钢管信息，检测信号通过WIFi与控制***连接，实现自动控制需要。当智能通径头在钢管内孔时，检测一直有信号，通径继续前进，当通径头的头部到达钢管尾部，检测无信号，则通径结束。智能通径头针对不同长度的钢管可以进行自动实时长度检测，避免现有通径机钢管测长不准导致的事故发生。
3. 本发明有张紧装置，张紧装置安装在驱动装置的下面，实现单向弯曲链回收时的链条弯曲与张紧，从而达到链条反向回收缩小设备空间的功能。
4. 本发明利用链条实现机械式通径功能，如果通径过程中出现卡阻时，单向弯曲链条形成水平阻力，使驱动装置过载，达到设定过载量时，控制***报警，钢管直度超标不合格，从而实现通径力的数字控制，避免现有通径机通径力无法控制的缺陷问题。而且通径过程中过载止阻后，驱动装置通过链轮反向可以增加拉力实现通径头的收回，避免现有通径机通径头止阻后无法收回的问题。
附图说明
图1是本发明俯视方向的结构示意图，
图2是本发明主视方向的结构示意图，
图3是本发明中单向弯曲链的结构示意图，
图4是图2俯视方向的示意图，
图5是本发明中智能通径头的结构示意图，
图6是本发明中带万向轴承的导向装置的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种柔性钢管通径机，包括单向力矩驱动装置1、智能通径头2、导向装置3、单向弯曲链4、单向张力装置5和托板6，如图1～图5所示，具体结构是：
单向弯曲链4盘绕在向力矩驱动装置1上，单向弯曲链4的一端连接智能通径头2，单向弯曲链4的另一侧设于托板6上且贴合单向张力装置5，智能通径头2连接导向装置3；
单向力矩驱动装置1包括驱动电机7、单向力矩限定器8和驱动链轮9，智能通径头2包括感应传感器19、无线发射器20和通径规21，导向装置3包括万向轴承22和导向架23，单向弯曲链4包括滚轮13、链内板14、链外板15、轴16和推力板17，单向张力装置5包括张力电机10、棘轮接手11和张紧链轮12；
单向弯曲链4如图2和图3所示：单向弯曲链4的滚轮13沿预设的第一方向与驱动链轮9啮合，第一方向是单向弯曲链4自身可以弯曲的方向，驱动链轮9带动单向弯曲链4正转或反转，智能通径头2安装在单向弯曲链4的一端，智能通径头2放置在导向装置3的导向架23上并与万向轴承22接触，导向装置3用于将通径规21导入待检测的管子中，其中，待检测的管子可以是钢管、铁管、塑料管或其它材质的管子；
单向弯曲链4通过推力板17焊接在链外板15上面，链条伸直时推力板18与链内板14端面形成推力接触面18，确保单向弯曲链4向前时不会发生弯曲，从而实现单向弯曲链4可以逐节变长向前推动通径规前进完成全长通径功能；而且外链板为U型整体式，有利于链条传动中受力的均衡与平稳；
单向弯曲链4带动智能通径头2在待测的管子中移动，由于链条可以弯曲，所以可以将链条的另一端卷在一起或者放置在待检测的管子的下方，从而节省通径机的占地面积；
单向力矩驱动装置1在驱动链轮9和驱动电机7之间设有单向力矩限定器8，用于通径时限定驱动链轮9的力矩，避免过大力矩导致通径规通过钢管内径超标部分而无法达到检验的目的，而且力矩过载会自动打滑报警，避免缺陷的钢管流到下到工序；
单向张力装置5在张力电机10和张紧链轮12之间设有棘轮接手11，单向弯曲链4通径后返回过程中张力电机10与驱动电机7共同作用将单向弯曲链4拉回，实现张紧与增加拉回力矩的作用，解决通径卡阻后拉力大于通径推力的技术难题；在通径过程中，张力电机10处于断电状态，单向弯曲链4通过张紧链轮12和棘轮接手11自由反转，实现节能目的；
单向弯曲链4在单向张力装置5的作用下反向沿托盘6收缩，实现空间的利用，节省设备占地面积，而且一根链条可能满足多规格通径规21的使用，实现备件工具的通用性，节省工具备件成本；
智能通径头2如图4所示：智能通径头2内部安装感应传感器19和无线发射器20，感应传感器19与通径规21轴线成15°～60°的锐角安装，实现通径规21在通径前进过程中实时提前检测钢管尾部，一旦检测的钢管尾部，感应传感器19发生信号变化并通过无线发射器20传递给通径控制***，实现驱动电机7减速、停止、反转控制，从而解决了控制通径规21通过头的技术难题，并避免过关后异常事故的发生；
导向装置3如图5所示：导向装置3内设有万向轴承22，使通径规21在导向装置3上滚动摩擦，减少通径规的磨损，并同时起到通径规21进入钢管孔时可以36度滚动，避免钢管与通径规不在一条直线时增加摩擦，提高通径规21使用寿命。
Claims (2)
1.一种柔性钢管通径机，包括单向力矩驱动装置(1)、智能通径头(2)、导向装置(3)、单向弯曲链(4)、单向张力装置(5)和托板(6)，其特征是：
单向弯曲链(4)盘绕在单向力矩驱动装置(1)上，单向弯曲链(4)的一端连接智能通径头(2)，单向弯曲链(4)的另一侧设于托板(6)上且贴合单向张力装置(5)，智能通径头(2)连接导向装置(3)；
单向力矩驱动装置(1)包括驱动电机(7)、单向力矩限定器(8)和驱动链轮(9)，智能通径头(2)包括感应传感器(19)、无线发射器(20)和通径规(21)，导向装置(3)包括万向轴承(22)和导向架(23)，单向弯曲链(4)包括滚轮(13)、链内板(14)、链外板(15)、轴(16)和推力板(17)，单向张力装置(5)包括张力电机(10)、棘轮接手(11)和张紧链轮(12)；
单向弯曲链(4)的滚轮(13)沿预设的第一方向与驱动链轮(9)啮合，第一方向是单向弯曲链(4)自身可以弯曲的方向，驱动链轮(9)带动单向弯曲链(4)正转或反转，智能通径头(2)安装在单向弯曲链(4)的一端，智能通径头(2)放置在导向装置(3)的导向架(23)上并与万向轴承(22)接触，导向装置(3)用于将通径规(21)导入待检测的管子中；
单向弯曲链(4)通过推力板(17)焊接在链外板(15)上面，链条伸直时推力板(17)与链内板(14)端面形成推力接触面；
单向弯曲链(4)带动智能通径头(2)在待测的管子中移动；
单向力矩驱动装置(1)在驱动链轮(9)和驱动电机(7)之间设有单向力矩限定器(8)，用于通径时限定驱动链轮(9)的力矩；
单向张力装置(5)在张力电机(10)和张紧链轮(12)之间设有棘轮接手(11)，单向弯曲链(4)通径后返回过程中张力电机(10)与驱动电机(7)共同作用将单向弯曲链(4)拉回；在通径过程中，张力电机(10)处于断电状态，单向弯曲链(4)通过张紧链轮(12)和棘轮接手(11)自由反转；
单向弯曲链(4)在单向张力装置(5)的作用下反向沿托板(6)收缩；
智能通径头(2)内部安装感应传感器(19)和无线发射器(20)，感应传感器(19)与通径规(21)轴线成锐角安装，通径规(21)在通径前进过程中实时提前检测钢管尾部；
导向装置(3)内设有万向轴承(22)，使通径规(21)在导向装置(3)上滚动摩擦。
2.如权利要求1所述的柔性钢管通径机，其特征是：感应传感器(19)与通径规(21)轴线成的锐角在15°～60°。
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