一种管道检测器用空心万向节及其连接器的制作方法

本发明公开涉及管道检测用设备的技术领域，尤其涉及一种管道检测器用空心万向节及其连接器。

背景技术：

管道由于埋于地下、海底，经过长时间运行，受到地质破坏、腐蚀、自身缺陷等原因，可能会对管道内壁造成破坏或腐蚀，影响管道运行安全，因此需要定期对管道进行内检测。管道内检测设备一般由驱动节、采集探头、里程轮、存储系统以及电源等部件组成。对于小口径设备，由于受到空间限制，上述功能部件往往需要设计成多节结构，而各节之间通过万向节连接。

目前，实现上述检测设备中各节连接的万向节均为通用万向节，其旋转角度范围小，最大旋转角度仅为30°，当检测器通过管道之间的弯头时，由于受旋转角度的限制，经常会存在卡滞的问题，无法满足通过管道中各类弯头时的姿态需求。

此外，上述万向节在确保检测器中各节机械连接的同时还需要满足各节电子器件之间的通信连接。现有管道内检测器中的检测探头数量较多，通常8、10、12寸的小型检测器中的检测探头数量就在20个以上，每个探头均需要多芯线缆连接至存储器，但由于受检测器尺寸限制，无法将全部检测探头同时插入存储器上，为减少接入数量，需要在探头和存储器之间设置汇线器，将多个检测探头的信号整合后统一传输至存储器中。但由于现有万向节均为实心结构，因此，用于信号汇集的汇线器只能固定在万向节的外侧，位于检测器舱体外部，当检测器在管道内检测运行时，经常会发生线缆缠绕以及汇线器脱落或因碰撞损坏的现象，导致检测器的故障率高。

因此，如何研发一种新型的万向节以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明公开提供了一种管道检测器用空心万向节及其连接器，以至少解决现有检测器用万向节存在旋转角度小、无法对通讯线缆进行保护，导致容易发生卡滞以及故障等问题。

本发明一方面提供了一种管道检测器用空心万向节，该空心万向节包括：两个万向单元1以及将两个所述万向单元1对称连接的连接套2；

每个所述万向单元1均包括：连接块11、两个法兰12以及四个转轴13；

所述连接块11的内部设置有贯通两端的通道，在所述连接块11的一端相对侧壁上分别同轴设置有第一轴孔111，在所述连接块11的另一端相对侧壁上分别同轴设置有第二轴孔112，且两个所述第二轴孔112的轴线与两个所述第一轴孔111的轴线垂直；

每个所述法兰12均包括：法兰盘121，在所述法兰盘121上对称设置有沿轴向向外延伸的两个连接板122，每个所述连接板122上均设置有第三轴孔1221；

两个所述法兰12分别通过两个所述连接板122套装于所述连接块11的两端外部，且一端法兰12中的第三轴孔1221与所述连接块11中的第一轴孔111位置一一对应，另一端法兰12中的第三轴孔1221与所述连接块11中的第二轴孔112位置一一对应；

两个所述转轴13分别安装于所述连接块11中第一轴孔111以及位置对应第三轴孔1221内，另两个所述转轴13分别安装于所述连接块11中第二轴孔112以及位置对应的第三轴孔1221内，将所述连接块11与两端的法兰12转动连接；

所述连接套2位于两个所述万向单元1之间，所述连接套2一端与一侧万向单元1中的法兰12固定连接，另一端与另一侧万向单元1中的法兰12固定连接。

优选，每个所述法兰12中的法兰盘121均由两个法兰盘单元1211拼接构成，每个所述法兰盘单元1221的中央均设置有沿轴向向外延伸的连接板122。

进一步优选，每个所述法兰盘单元1211上均布有四个通孔12111。

进一步优选，每个所述转轴13的侧壁沿周向均设置有沿径向向外延伸的轴肩131，且所述轴肩131夹持于所述连接块11与所述法兰12的连接板122之间。

进一步优选，所述连接块11两端第一轴孔111和第二轴孔112的外侧均设置有沉孔，且所述沉孔的孔径与所述轴肩131的外径匹配。

进一步优选，所述连接块11为八角块筒体，具有两对相对侧壁，其中，一对相对侧壁的一端同轴设置有第一轴孔111，另一端端部设置有沿轴向向内凹陷的凹槽113，另一对相对侧壁的一端端部设置有沿轴向向内凹陷的凹槽114，另一端同轴设置有第二轴孔112。

本发明另一方面还提供了一种管道检测器用连接器，该连接器包括：万向节a、汇线器b、总线线缆c以及多条探头线缆d；

所述万向节a为上述任意一种空心万向节；

所述汇线器b位于所述万向节a内，且与所述万向节a中连接套2的内壁固定连接；

所述总线线缆c一端穿入所述万向节a内，与所述汇线器b的输出端连接，另一端设置有信号总接头c1；

多条所述探头线缆d并列设置，每条所述探头线缆d的一端均穿入所述万向节a内，与所述汇线器b的输入端连接，另一端均设置有探头插头d1。

优选，所述信号总接头c1和所述探头插头d1均为耐压电缆接头。

本发明提供的管道检测器用空心万向节，该万向节是由两个万向单元对称设置构成，每个万向单元均是由连接块以及通过转轴转动连接在连接块两端的法兰构成，因此，宏观看，该万向节是由两处万向转动结构(万向单元)构成；微观看，每个万向单元中均设有两个转动结构，进而大幅度提高该万向节的旋转角度，以满足管道检测器在管道中通过各类弯头时的姿态需求，而且为了满足接线通讯的要求，本发明首次尝试向万向节设计为空心结构，实现对线缆的保护。

本发明提供的管道检测器用连接器中采用了上述的空心万向节，通过将汇线器固定安装在空心万向节中，实现对汇线器以及线缆的保护，降低故障率。

本发明提供的管道检测器用空心万向节，具有结构简单，设计合理，使用方便，旋转角度大，适用性强，可对线缆起保护作用等优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节的结构示意图；

图2为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节中法兰的结构示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节中法兰盘单元的结构示意图；

图4为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节中连接块的主视图；

图5为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节中连接块的左视图；

图6为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节中连接块的右视图；

图7为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用空心万向节中转轴的结构示意图；

图8为现有技术中管道检测器用连接器的结构示意图；

图9为本发明公开实施例提供的一种管道检测器用连接器的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为解决现有管道检测器用空心万向节存在旋转角度小，导致无法满足通过管道中各类弯头时的姿态需求，容易出现卡滞等问题。鉴于此，本实施方案提供了一种新型的万向节结构，以专门适用于管道检测器，由于管道检测器需要通过线缆进行数据传输，基于这一特殊设备的适用性，本实施方案首次提出将万向节设计为空心结构。

具体而言，参见图1，该万向节整体呈对称结构，由两个万向单元1以及一个连接套2构成，每个万向单元1均由连接块11、两个法兰12以及四个转轴13构成，其中，连接块11的内部设置有贯通两端的通道，在连接块11的一端相对侧壁上分别同轴设置有第一轴孔111，在连接块11的另一端相对侧壁上分别同轴设置有第二轴孔112，且两个第二轴孔112的轴线与两个第一轴孔111的轴线垂直。参见图2，每个法兰12均包括法兰盘121，在法兰盘121上对称设置有沿轴向向外延伸的两个连接板122，每个连接板122上均设置有第三轴孔1221，参见图1，两个法兰12分别通过两个连接板122套装于连接块11的两端外部，且一端法兰12中的第三轴孔1221与连接块11中的第一轴孔111位置一一对应，另一端法兰12中的第三轴孔1221与连接块11中的第二轴孔112位置一一对应，四个转轴中的两个转轴13分别安装于连接块11中第一轴孔111以及位置对应第三轴孔1221内，另两个转轴13分别安装于连接块11中第二轴孔112以及位置对应的第三轴孔1221内，将连接块11与两端的法兰12转动连接，连接套2的两端端面上设置有螺孔，该连接套2位于两个万向单元1之间，连接套2一端与一侧万向单元1中的法兰12通过螺栓固定连接，另一端与另一侧万向单元1中的法兰12也通过螺栓固定连接。

上述实施方案中的万向节使用时，分别通过两端的法兰与检测器中的两个功能节固定连接，当检测器在管道内行走运行时，万向节随着检测器一同行走，当通过管道中的弯头时，由于该万向节是由两个万向单元通过连接套对称连接构成，而且每个万向单元均是由连接块以及通过转轴转动连接在连接块两端的法兰构成，且连接块两端转轴为垂直设置，可大幅度提高该万向节的旋转角度，不仅可将通用万向节的30°旋转角度扩大到60°，而且还可以实现双向旋转，以满足管道检测器在管道中通过各类弯头时的姿态需求，避免出现卡滞现象。此外，上述实施方案中万向节的各组成部件均是中空的，以构成万向节的空心结构，在使用时，连接检测器中各功能节的通讯电缆均可设置在万向节内，避免线缆缠绕，实现对通信电缆的保护。

为了方便上述空心万向节的安装和拆卸，作为技术方案的改进，参见图2、图3，将法兰12中的法兰盘121设计为由两个法兰盘单元1211拼接构成，每个法兰盘单元1221的中央均设置有沿轴向向外延伸的连接板122；通过上述法兰盘的分体结构设计，使该法兰成为分瓣法兰，当需要万向节拆卸时，仅需拆卸一侧法兰中的一瓣法兰盘单元，就可以取下整个万向节，实现检测器前后两节的分离。

法兰盘作为检测器前后两节的连接，每个法兰盘单元1211上只需设置四个通孔12111就可以实现连接的牢固性，同时也方便安装。

为简化上述万向节的结构，作为技术方案的改进，参见图7，在转轴13的侧壁沿周向设置有沿径向向外延伸的轴肩131，且安装时，该轴肩131夹持于连接块11与法兰12的连接板122之间，以实现对转轴的轴向限位，防止发生窜动，避免转轴的意外脱出，通过该轴肩的设计，可简化万向节的结构，在进行转轴的安装时，无需使用任何固定装置。

作为上述转轴中轴肩的配合，作为技术方案的改进，在连接块11两端第一轴孔111和第二轴孔112的外侧均设置有沉孔，且沉孔的孔径与轴肩131的外径匹配，安装时，转轴的轴肩可恰好位于该沉孔内，避免由于轴肩的存在导致连接块和法兰之间存在较大的空隙。

上述万向节中连接块可以选择各种结构，本方案提供了一种连接块的具体结构，参见图4、图5以及图6，该连接块11为八角块筒体，具有两对相对侧壁，其中，一对相对侧壁的一端同轴设置有第一轴孔111，另一端端部设置有沿轴向向内凹陷的凹槽113，另一对相对侧壁的一端端部设置有沿轴向向内凹陷的凹槽114，另一端同轴设置有第二轴孔112，将连接块设置为八角结构一方面是为了美观，另一方面可以减少90°尖角的存在，避免磕碰损伤，凹槽的设计主要是为了降低万向节的整体重量，由于检测器以及万向节在管道内的行走运行均是由电源供电，通过降低万向节的重量，可减少用电量，达到节能的目的。

本实施方案提供的是一种管道检测器用连接器，参见图8为现有连接器，该连接器中采用的万向节a为现有的通用万向节，由于内部为实心结构，因此，汇线器b、总线线缆c以及探头线缆d都设置在万向节的外部，当该连接器连通检测器一同在管道内行走运行时，容易发生线缆缠绕，或者发生汇线器意外掉落、磕碰损伤等问题。因此，参见图9，本实施方案中，将连接器设计为由万向节a、汇线器b、总线线缆c以及多条探头线缆d构成，其中，万向节a为上述实施方案提供的空心万向节，由于该万向节a为空心结构，因此，可以将汇线器b设置在万向节a的内部，且与万向节a中连接套2的内壁固定连接，总线线缆c一端穿入万向节a内，与汇线器b的输出端连接，另一端设置有信号总接头c1，多条探头线缆d并列设置，每条探头线缆d的一端均穿入万向节a内，与汇线器b的输入端连接，另一端均设置有探头插头d1；通过上述连接器的结构设计，可充分利用万向节的内部空间，并对线缆和汇线器起到良好的保护作用，提高了检测器的安全性，降低故障率。

上述方案中的连接器使用时，将探头线缆的探头插头插入对应的探头内，将总线接头接入存储器，然后将万向节两端的法兰分别与对应的功能节进行固定的机械连接，使线缆完全包裹在万向节的内部

为了方便该连接器与探头以及存储器的连接，作为技术方案的改进，将信号总接头c1和探头插头d1均设计为耐压电缆接头。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。