专利名称：一种管道检测器探头浮动架机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管道腐蚀缺陷的检测和管道系统技术领域，特别涉及一种管道检测器探头浮动架机构。
背景技术：
目前，管道运输业已成为油气储运的重要手段。我国已建和拟建成的长输油气管道达到几万公里，众所周知，埋地管道在运营一段时间后不可避免地会产生腐蚀、裂纹等缺陷，管道腐蚀检测器是目前用来检测长输油气管道内外腐蚀缺陷的重要工具。管道腐蚀检测器的工作原理为:在腐蚀检测器的周向上布置了许多的检测探头，检测器在管道中依靠输送介质在皮碗前后产生的压力差行走，行走过程中每一个探头就能检测到管道内外缺陷部位的漏磁场，并记录和储存，检测结束后通过数据分析就可以得知管道的腐蚀和裂纹缺陷情况。业主根据缺陷严重程度情况进行维修和跟踪。管道检测器的探头系统是检测器的重要部件之一，它在检测器的圆周方向上分布了很多个，直到覆盖整个管道内壁。检测器的探头系统安装固定在探头架机构上，由于管道检测器需要能通过一定的管道变形，在遇到管道变形的时候各个部件能够有一定量的压缩或浮动，因此探头架机构也需要随着检测器的运行在上下方向和周向方向能实现一定量的浮动，以避免探头系统受到挤压而损坏，一旦探头系统损坏那么该位置的所有缺陷都将无法检测到，也就意味着检测失败。目前，检测器安装的是传统探头浮动架机构，请参考图1，为安装传统管道检测器探头架机构的管道检测器的示意图。如图1所示，管道检测器主要由两个皮碗91、两个磁铁92、两个钢刷93、铁芯94以及探头系统组成。皮碗91起驱动作用，管道检测器对于管道的腐蚀情况的检测采用的是漏磁原理，由两个磁铁92和两个钢刷93以及铁芯94和管道臂组成磁同路，探头系统可以检测腐蚀缺陷处的漏磁场从而知道是否存在缺陷。探头系统安装于探头架机构上，探头架机构可以沿铁芯的上下方向和周向方向浮动。如图1所示，传统的探头架机构包括杆端轴承95、固定块96和探头圈97。传统的探头架机构的浮动是靠杆端轴承95来实现的,杆端轴承95的一端靠固定块96固定,另一端固定到探头圈97上,而探头系统固定安装到探头圈97上。这种探头架机构的缺陷是杆端轴承95 —般比较长，因此需要占用检测器的轴向的间距比较大，这样，检测器的总体长度也就需要制造的比较长，进而增加了设备的重量和制造成本。另外由于杆端轴承95有前后两个铰接点，因此其活动范围较大，导致探头架的浮动范围过大，不易及时复位，稳定性差。本实用新型的目的是设计一种管道检测器新型的探头浮动架机构。
发明内容本实用新型的发明目的是提供一种结构简单，需要占用检测器的轴向距离短，以节省检测器的总体长度，降低检测器重量和制造成本的管道检测器探头浮动架机构。本实用新型的另一个发明目的是提供一种浮动范围适当、可以及时复位、稳定性好的管道检测器探头浮动架机构。本实用新型公开了一种管道检测器探头浮动架机构，包括探头固定圈和浮动导杆，所述探头固定圈套设于管道检测器的铁芯外，多个探头系统安装于所述探头固定圈的外表面且沿所述探头固定圈的周向均匀分布，其中，所述探头固定圈上具有至少一个长槽孔，所述浮动导杆穿过所述长槽孔并固定连接于所述铁芯的外壁上，所述长槽孔的长度大于所述浮动导杆的径向长度。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述长槽孔沿所述探头固定圈周向形成的圆弧所对应的圆心角度为50度。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，在所述浮动导杆的两侧对称设有弹性复位机构，所述弹性复位机构包括:弹簧挂钩，套设于所述浮动导杆外壁上；两固定柱，对称设于所述弹簧挂钩的两侧，且固接于所述探头固定圈的外壁上；两弹簧，分别连接于所述弹簧挂钩与所述两固定柱之间。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述弹簧挂钩的中部开设有贯通孔，所述弹簧挂钩的两端向上卷起形成卷边圆圈，所述贯通孔的直径大于所述浮动导杆的径向长度，所述弹簧的端部钩挂于所述卷边圆圈内。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述探头固定圈包括浮动圆环、安装圆环和法兰盘，所述浮动圆环、所述安装圆环分别固定连接于所述法兰盘的两侧，所述浮动圆环上设有所述长槽孔，所述安装圆环上安装有所述探头系统。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述探头系统的一端安装于所述安装圆环上，其另一端安装于所述法兰盘上。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述浮动导杆呈柱状，其下端与所述铁芯螺纹连接，其中段为外壁光滑的光杆。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述浮动导杆的上端和所述固定柱的上端分别固定连接有防脱挡板。如上所述的管道检测器探头浮动机构，其中，所述长槽孔的数量为3个，且沿所述探头固定圈的周向均匀排列，与所述长槽孔配合的所述浮动导杆的数量为3个，所述固定柱的数量为3个并设置在每两个相邻的所述长槽孔的中间，每个所述固定柱与相邻的所述浮动导杆间均连接有所述弹簧，所述弹簧的数量为6个。如上所述的管道检测器探头浮动架机构，其中，所述探头固定圈的内径为452mm，，所述弹簧的中径为20mm，所述弹簧的长度为160mm，所述弹簧所用钢丝的直径为2mm，所述浮动导杆的长度为120mm且设有长度为60mm外壁光滑的光杆段。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点:1、本实用新型通过设置在探头固定圈上的长槽孔和设置在铁芯上的浮动导杆的配合结构替代了现有技术中的杆端轴承结构实现了探头架机构可以沿管道检测器的周向和上下的有限度的浮动，没有了连杆也就不需要在轴向上占用检测器的空间，进而节省了检测器的总体长度，降低了设备的总重量，减少了生产成本。2、本实用新型通过在探头固定圈上沿周向布置的与检测器的铁芯连接的弹簧实现了在探头固定圈浮动后可以利用弹簧的拉力将探头固定圈恢复到初始安装的位置，保证了探头固定圈的及时复位以及浮动架机构的整体的稳定性。
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任伺方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。图1为安装传统管道检测器探头架机构的管道检测器的结构示意图；图2为安装本实用新型管道检测器探头浮动架机构的管道检测器的结构示意图；图3为本实用新型管道检测器探头浮动架机构沿图2的A-A’方向的剖视图；图4为本实用新型的探头固定圈的结构示意图；图5为本实用新型的探头固定圈沿图4的B-B’方向的剖视图；图6为本实用新型的弹簧挂钩的结构示意图；图7为本实用新型的浮动导杆的结构示意图；图8为本实用新型的固定柱的结构示意图；图9为本实用新型的法兰盘的主视结构示意图；图10为本实用新型的法兰盘的侧视结构示意图。附图标记说明:1-探头固定圈；11_长槽孔；12_浮动圆环；13_固定圆环；14_法兰盘；141_台阶；2-浮动导杆；22_光杆；3_弹簧；31_拉钩；4-固定柱；41_螺纹部；5_弹簧挂钩；51_贯通孔；52_卷边圆圈；6-防脱挡板；81_探头；91_皮碗；92_磁铁；93_钢刷；94_铁芯；95_杆端轴承；96_固定块；97_探头圈。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式
的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式
，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。请参考图2、图3，为安装本实用新型管道检测器探头浮动架机构的管道检测器的结构示意图、本实用新型管道检测器探头浮动架机构沿图2的A-A’方向的剖视图。如图2、图3所示，本实用新型管道检测器探头浮动架机构套设于管道检测器的铁芯94外，本实用新型包括探头固定圈I和浮动导杆2，探头固定圈I的内径大于铁芯94的外径，多个探头系统沿周向固定安装于探头固定圈I上，并且探头系统中的探头81紧贴于管道内壁设置，探头81与管道内壁间产生作用力与反作用力。同时，因为探头81是沿管道内壁的周向均匀分布的，所以多个探头81与管道内壁所产生的合力在管道的圆周上达到平衡，进而保持了探头固定圈I与管道的对中。探头固定圈I具有长槽孔11，浮动导杆2穿过长槽孔11并固定连接于管道检测器的铁芯94的外壁上，长槽孔11的长度大于浮动导杆2的径向长度，使得浮动导杆2能够在长槽孔11内自由上下移动及摆动。同时，长槽孔11和浮动导杆2相配合形成限位结构，所述限位结构可以限制探头固定圈I相对于铁芯94的移动。探头固定圈I沿铁芯94的周向的移动范围是由长槽孔11沿周向形成的圆弧所对应的圆心的角度决定；探头固定圈I沿铁芯94上下移动的范围是由浮动导杆2的高度决定。这样，长槽孔11和浮动导杆2配合形成的限位结构代替现有技术中的杆端轴承实现了探头固定架圈I可以沿管道检测器的铁芯94周向往复摆动及上下的有限度的浮动，因为没有了现有技术中所使用的连杆也就不需要在轴向上占用检测器的空间，进而节省了检测器的总体长度，降低了设备的总重量，减少了生产成本。同时与现有技术相比，本实用新型中的浮动导杆2受到长槽孔11的限制，克服了现有技术中探头架活动范围较大，稳定性差的技术缺陷。长槽孔11的数量可为多个，沿周向均匀分布，浮动导杆2的数量与长槽孔11的数量相同，长槽孔11与浮动导杆2 —对一配合形成限位结构。长槽孔11的数量根据其所在的探头固定圈I的直径来决定，一般直径越大分布的长槽孔11就越多。进一步的，长槽孔11沿探头固定圈I的周向形成的圆弧所对应的圆心的角度优选为50度。当然，本领域技术人员也可以根据实际情况采用其他角度，该角度的大小决定了探头固定圈I沿铁芯94周向摆动的幅度。进一步的，浮动导杆2的两侧对称设有弹性复位机构，所述弹性复位机构包括弹簧挂钩5、两个固定柱4和两根弹簧3。弹簧挂钩5套设于所述浮动导杆2的外壁上，两个固定柱4 (请参考图8，为本实用新型的固定柱的结构示意图)，对称的设于弹簧挂钩5的两侦牝且固接于探头固定圈I的外壁上，两根弹簧3，分别连接于弹簧挂钩5与两个固定柱4之间。这时，两根弹簧3对浮动导杆4的拉力达到平衡，浮动导杆2与两个固定柱4之间的距离也相对固定。在管道检测器工作时，在外力的作用下，探头固定圈I与铁芯94发生相对移动，固定在探头固定圈I上的固定柱4和固定在铁芯94上的浮动导杆2之间的距离发生变化，浮动导杆2产生向左或向右摆动，弹簧3对于浮动导杆4的拉力也随之变化，平衡受到破坏。当外力消失后，在弹簧3的弹力作用下，浮动导杆2复位，探头固定圈I也就及时的恢复到初始的安装位置，进而实现了探头固定圈I的及时复位。进一步的，请参考图6，为本实用新型的弹簧挂钩的结构示意图。如图6所示，弹簧挂钩5中间具有贯穿孔51，弹簧挂钩5的两端向上卷起形成卷边圆圈52。浮动导杆2穿过贯穿孔51，贯穿孔5的直径大于浮动导杆4的径向长度，这样弹簧挂钩5就可以随着固定探头圈I沿浮动导杆4上下移动。弹簧3的两端带有拉钩31 (如图3所示)，拉钩31呈圆圈状，弹簧3 —端的拉钩31勾挂于卷边圆圈52内，另一端的拉钩31勾挂于固定柱4上。进一步的，请参考图4、图5，为本实用新型的探头固定圈的结构示意图、图4的沿B B’方向的剖视图。如图4、图5所示，探头固定圈I是由浮动圆环12、安装圆环13和法兰盘14组成，浮动圆环12和安装圆环13分别固定连接在法兰盘14的两侧。浮动圆环12上设有长槽孔11，固定圆环13上安装有多个探头系统。请参考图9、图10，为本实用新型的法兰盘的主视结构示意图、侧视结构示意图。如图9、图10所示，法兰盘14呈圆环状，法兰盘14的外径处的厚度小于其内径处的厚度，这样在法兰盘14圆环的两侧表面各形成了一圈台阶141，浮动圆环12和安装圆环13分别套入法兰盘14两侧的所述台阶141上，然后沿圆周方向连续焊接，组成一个焊接总成件。这样，在制造探头固定圈I时，可以分别加工浮动圆环12、安装圆环13和法兰盘14，再将它们组合成探头固定圈I。这样便大大降低了探头固定圈I的制造难度，有利于提高效率，节约成本。本实施例中的固定连接方式也可以为本领域技术人员所熟悉的其他固定连接方式。[0043]进一步的，如图2所示，探头系统的一端固定安装于安装圆环13的外表面，探头系统的另一端固定安装于法兰盘14上。固定安装的方式可以采用螺钉固定或本领域技术人员熟悉的其他固定安装的方式。进一步的，请参考图7，为本实用新型的浮动导杆的结构示意图。如图7所示，浮动导杆2呈柱形，浮动导杆2的下端设有外螺纹，中段为外壁光滑的光杆22，且浮动导杆2的外径小于长槽孔11的直径，使得浮动导杆2能够活动地贯穿长槽孔11。这样，浮动导杆2通过下端与铁芯94螺纹连接，长槽孔11套在光杆22的外侧，使得探头固定圈I可以围绕浮动导杆2进行上下及周向方向的移动，并且上下移动的范围是由光杆22的长度决定。进一步的，如图3所示，在浮动导杆2和固定柱4的上端分别固定连接有防脱挡板6，在浮动导杆2的上端面和固定柱4的上端面分别设有凹槽，所述凹槽的内壁具有内螺纹，螺钉贯穿防脱挡板6后与所述凹槽螺纹配合将防脱挡板6固定于浮动导杆2或固定柱3上。防脱挡板6的外形类似于大垫片，作用是为了挡住弹簧挂钩5脱离浮动导杆2或挡住弹簧3的拉钩脱离固定柱4。进一步的，如图3所示，长槽孔11的数量为3个且沿探头固定圈I的周向均匀排列，与其配合的浮动导杆2的数量为3个。固定柱4设置于两个相邻的长槽孔11的中间位置，数量也为3个。每个固定柱4和与其相邻的浮动导杆2之间均连接有弹簧3，弹簧3的数量为6个。进一步的，本实施例中的管道检测器探头浮动架机构的规格为71.12厘米(28英寸)，共安装有68个探头系统。探头固定圈I的内径为452mm,弹黃3的中径为20mm,弹黃3的长度为160臟，弹簧3所用钢丝的直径2臟，浮动导杆2的长度为120mm且设有长度为60mm外壁光滑的光杆段。针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任伺理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
权利要求1.一种管道检测器探头浮动架机构，包括探头固定圈和浮动导杆，所述探头固定圈套设于管道检测器的铁芯外，多个探头系统安装于所述探头固定圈的外表面且沿所述探头固定圈的周向均匀分布，其特征在于，所述探头固定圈上具有至少一个长槽孔，所述浮动导杆穿过所述长槽孔并固定连接于所述铁芯的外壁上，所述长槽孔的长度大于所述浮动导杆的径向长度。
2.如权利要求1所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述长槽孔沿所述探头固定圈周向形成的圆弧所对应的圆心角度为50度。
3.如权利要求1所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，在所述浮动导杆的两侧对称设有弹性复位机构，所述弹性复位机构包括: 弹簧挂钩，套设于所述浮动导杆外壁上； 两固定柱，对称设于所述弹簧挂钩的两侧，且固接于所述探头固定圈的外壁上； 两弹簧，分别连接于所述弹簧挂钩与所述两固定柱之间。
4.如权利要求3所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述弹簧挂钩的中部开设有贯通孔，所述弹簧挂钩的两端向上卷起形成卷边圆圈，所述贯通孔的直径大于所述浮动导杆的径向长度，所述弹簧的端部钩挂于所述卷边圆圈内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述探头固定圈包括浮动圆环、安装圆环和法兰盘，所述浮动圆环、所述安装圆环分别固定连接于所述法兰盘的两侧，所述浮动圆环上设有所述长槽孔，所述安装圆环上安装有所述探头系统。
6.如权利要求5所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述探头系统的一端安装于所述安装圆环上，其另一端安装于所述法兰盘上。
7.如权利要求1至4中任一项所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述浮动导杆呈柱状，其下端与所述铁芯螺纹连接，其中段为外壁光滑的光杆。
8.如权利要求3或4所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述浮动导杆的上端和所述固定柱的上端分别固定连接有防脱挡板。
9.如权利要求3或4所述的管道检测器探头浮动机构，其特征在于，所述长槽孔的数量为3个，且沿所述探头固定圈的周向均匀排列，与所述长槽孔配合的所述浮动导杆的数量为3个，所述固定柱的数量为3个并设置在每两个相邻的所述长槽孔的中间，每个所述固定柱与相邻的所述浮动导杆间均连接有所述弹簧，所述弹簧的数量为6个。
10.如权利要求9所述的管道检测器探头浮动架机构，其特征在于，所述探头固定圈的内径为452mm，，所述弹簧的中径为20mm，所述弹簧的长度为160mm，所述弹簧所用钢丝的直径为2mm,所述浮动导杆的长度为120mm且设有长度为60mm外壁光滑的光杆段。
专利摘要本实用新型公开了一种管道检测器探头浮动架机构，涉及管道腐蚀缺陷的检测和管道系统技术领域，该管道检测器浮动架机构包括探头固定圈和浮动导杆，探头固定圈套设于管道检测器的铁芯外，多个探头系统安装于所述探头固定圈上的外表面且沿探头固定圈的周向均匀分布，探头固定圈上具有至少一个长槽孔，浮动导杆穿过长槽孔并固定连接于所述铁芯的外壁上，长槽孔的长度大于浮动导杆的径向长度。本实用新型结构简单，需要占用检测器的轴向距离短可以节省检测器的总体长度降低检测器重量和制造成本。
文档编号G01N27/82GK202974944SQ20122059397
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者赵晓光, 白港生, 张永江, 张元 , 臧延旭, 赵云利, 田爱民, 杨博霖, 金莹 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局, 中油管道检测技术有限责任公司