实用新型专利：一种测量管体内径的装置
发布时间：2020-02-12专利名称：一种测量管体内径的装置
申请类型：实用新型专利申请
申请号：CN201620026040.8
申请日：20160112
公开号：CN205352271U
授权公告日：20160629
申请（专利权）人：内蒙古包钢钢联股份有限公司
发明人：丰小冬;赵美英;孙文秀;兰金亮;康利明;王庆敏;樊秀梅;谭晓诚
主分类号：G01B5/00
分类号：G01B5/00
地址：内蒙古自治区包头市昆区河西工业区
国省代码：中国,CN,内蒙(15)
代理机构：北京爱普纳杰专利代理事务所（特殊普通合伙）
代理人：何自刚
摘要
本实用新型公开了一种测量管体内径的装置，其包括一个支架、二根支撑杆、两个扣盖、三十二个滚动轴承、十六个轧辊、四根弹簧、四根悬臂杆、六个轮子、八根轴、四根连接杆、一个卡位滑块和十八个螺母，所述套装置采用对称结构设计，通过对管体的轴线进行精确定位，保证所测量的弦为直径、连接杆在支架内作往复式运动等一系列技术措施、使得本实用新型专利技术具有生产成本低、测量精度高、使用方便等特点。
权利要求
1.一种测量管体内径的装置，其特征在于：所述装置包括一个支架、二根 支撑杆、两个扣盖和四根连接杆；其中一根连接杆较小的凹端与另一根连接杆 较大的凹端于所述支架下端的两个侧面内进行啮合；一根轴插入所述两个连接 杆通孔后于其两端各套装一根支撑杆并经螺母拧接，所述扣盖为H形盖状对称 结构，两个所述扣盖扣合后贯穿所述两根支撑杆和所述支架后经螺母拧接固定， 每个所述扣盖两侧靠近内端部分别设有两个并行布置的半圆柱台架，靠近外端 分别设有八个四行两列布置的圆柱坑，每个圆柱坑内设有一个滚动轴承，两行 两列布置的四个滚动轴承为一组，上下可以扣合的两个扣盖对应的每两个滚动 轴承内安插一个轧辊，相应的两行两列布置的四个轧辊也为一组，每组轧辊所 组成的孔型内安插一根与所述轧辊转动触接的悬臂杆，每个半圆柱台架内安装 有一根轴线为水平方向的弹簧，所述弹簧一端连接所述半圆柱台架，另一端连 接所述的悬臂杆，每根悬臂杆远离弹簧的一端伸出所述扣盖并连接一个水平设 置的轮子； 一个卡位滑块的凹形部位开口向下插入所述支架上部，另两根连接杆其中 一根连接杆较小的凹端与另外一根连接杆较大的凹端于所述卡位滑块的凹形部 位内啮合，一根轴插入两个连接杆通孔后于其两端各拧接一个螺母， 所述支架上部的两个连接杆分别与下部的两个连接杆对应啮合，啮合处较 小端的凹形结构内安放一个轮子，一根轴插入所述两个连接杆通孔后于其两端 各拧接一个螺母，四根连接杆组成一个菱形框架。 2.根据权利要求1所述的测量管体内径的装置，其特征在于：所述悬臂杆 外端部设有凹形结构，所述轮子设置于所述凹形结构内并通过一根轴固定，所 述轴两端通过螺母拧接固定。 3.根据权利要求1所述的测量管体内径的装置，其特征在于：所述支架为 空心的长方体镂空结构，以方便卡位滑块和连接杆上下作往复式运动，靠近下 端左右两个侧面对称加工一个水平的圆柱体通孔，用于安插轴。 4.根据权利要求1所述的测量管体内径的装置，其特征在于：所述支撑杆 为螺杆状结构，下半部分横截面形状为正方形，下半部分加工有一个水平的圆 柱体通孔，用于安插轴，上半部分横截面形状为圆形，且正方形的边长不小于 圆形的直径，以支撑扣盖，其圆形外表面加工有螺纹，用于拧接螺母。
说明书
技术领域
本实用新型涉及测量技术领域，特别是涉及一种测量管体内径的装置。
背景技术
如若对管体的内径进行测量，首先应确定管体的轴线，以此来保证所测量 的弦为直径，但通常的测径装置没有确定管体的轴线，只是通过变长测杆将管 体内最大的弦作为直径，这就可能导致装置在测量时与管体的轴线不垂直，这 实际上是在测量管体内斜截椭圆的直径，所述测量值通常偏大，而且需要多次 测量才能找出这条最大的弦，为此，需开发一种可以测量管体内径的装置。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以测量管体内径的装置，所述 装置可以很好地解决所述问题，能够实现对管体的内径进行精确测量的目的。
为达所述目的，本实用新型一种测量管体内径的装置，所述装置包括一个 支架、二根支撑杆、两个扣盖和四根连接杆；其中一根连接杆较小的凹端与另 一根连接杆较大的凹端于所述支架下端的两个侧面内进行啮合；一根轴插入所 述两个连接杆通孔后于其两端各套装一根所述支撑杆并经螺母拧接，所述扣盖 为H形盖状对称结构，两个所述扣盖扣合后贯穿所述两根支撑杆和所述支架后 经螺母拧接固定，每个所述扣盖两侧靠近内端部分别设有两个并行布置的半圆 柱台架，靠近外端分别设有八个四行两列布置的圆柱坑，每个圆柱坑内设有一 个滚动轴承，两行两列布置的四个滚动轴承为一组，上下可以扣合的两个扣盖 对应的每两个滚动轴承内安插一个轧辊，相应的两行两列布置的四个轧辊也为 一组，每组轧辊所组成的孔型内安插一根与所述轧辊转动触接的悬臂杆，每个 半圆柱台架内安装有一根轴线为水平方向的弹簧，所述弹簧一端连接所述半圆 柱台架，另一端连接所述的悬臂杆，每根悬臂杆远离弹簧的一端伸出所述扣盖 并连接一个水平设置的轮子；
一个卡位滑块的凹形部位开口向下插入所述支架上部，另两根连接杆其中 一根连接杆较小的凹端与另外一根连接杆较大的凹端于所述卡位滑块的凹形部 位内啮合，一根轴插入两个连接杆通孔后于其两端各拧接一个螺母，
所述支架上部的两个连接杆分别与下部的两个连接杆对应啮合，啮合处较 小端的凹形结构内安放一个轮子，一根轴插入所述两个连接杆通孔后于其两端 各拧接一个螺母，四根连接杆组成一个菱形框架。
其中所述悬臂杆外端部设有凹形结构，所述轮子设置于所述凹形结构内并 通过一根轴固定，所述轴两端通过螺母拧接固定。
其中所述支架为空心的长方体镂空结构，以方便卡位滑块和连接杆上下作 往复式运动，靠近下端左右两个侧面对称加工一个水平的圆柱体通孔，用于安 插轴。
其中所述支撑杆为螺杆状结构，下半部分横截面形状为正方形，靠近下端 加工有一个水平的圆柱体通孔，用于安插轴，上半部分横截面形状为圆形，且 正方形的边长不小于圆形的直径，以支撑扣盖，其圆形外表面加工有螺纹，用 于拧接螺母。
本实用新型与现有技术不同之处在于本实用新型取得了如下技术效果：
1、由于本实用新型装置是由一个支架、二根支撑杆、两个扣盖、三十二个 滚动轴承、十六个轧辊、四根弹簧、四根悬臂杆、六个轮子、八根轴、四根连 接杆、一个卡位滑块和十八个螺母组成，材料普通，加工方便，因此生产成本 较低；
2、由于本实用新型装置能够对管体的轴线进行精确定心，这就能够保证装 置在测量时与管体的轴线垂直，所测量的弦是管体横截圆的直径，因此，管体 内径的测量精度较高；
3、由于本实用新型装置为简单机械，而且只需一次测量就能够找出圆的内 径，因此使用方便；
4、通过本实用新型专利装置，实现了对管体内径进行精确测量的目的，具 有生产成本低、测量精度高、使用方便等特点。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为测量管体内径装置的主视结构示意图；
图2为测量管体内径装置的左视结构示意图；
图3为测量管体内径装置的俯视结构示意图；
图4为测量管体内径装置沿A-A面的剖视结构示意图；
图5为测量管体内径装置沿B-B面的剖视结构示意图；
图6为测量管体内径装置沿C-C面的剖视结构放大示意图；
图7为部分嵌有滚动轴承的扣盖的俯视结构示意图；
图8为支架与菱形框架的左视结构示意图；
图9为装置对管体轴线进行定心的工作原理示意图。
附图标记说明：1-支架、2-支撑杆、3-扣盖、301-圆柱坑、302-半圆柱台 架、303-圆柱体通孔、304-长方体通孔、4-轮子、5-轴、6-卡位滑块、7-螺母、 8-连接杆、9-悬臂杆、10-弹簧、11-轧辊、12-滚动轴承、13-被测管体。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型所述的和另外的技术特征和优点作 更详细的说明，在所有剖视结构示意图中的轮子、螺母和轴均不作剖视。
如图1-8所示，本实用新型测量管体内径装置是由一个支架、二根支撑杆、 两个扣盖、三十二个滚动轴承、十六个轧辊、四根弹簧、四根悬臂杆、六个轮 子、八根轴、四根连接杆、一个卡位滑块和十八个螺母组成。
支架为空心的长方体镂空结构，以方便卡位滑块和连接杆上下作往复式运 动，靠近下端左右两个侧面对称加工一个水平的圆柱体通孔，用于安插轴。
扣盖为H形盖状对称结构，内设十六个圆柱坑和四个半圆柱台架，圆柱坑 内安放滚动轴承，半圆柱台架内安放弹簧，在左右两端对称加工一个竖直的圆 柱体通孔，用于安插支撑杆，两个扣盖可以对扣进行组装。
轮子为扁的圆柱体结构，为了减小阻力也可以采用滚动轴承，轮子轴心处 加工一个圆柱体通孔，用于安插轴，每根轴的两端均采用螺母进行拧接。
轴为圆柱体结构，两端加工有螺纹，用螺母进行拧接。
轧辊两端为圆柱体结构，用于安插滚动轴承，中间工作部分沿轴向的纵截 面形状为半圆形，与悬臂杆轴线相垂直布置的两个轧辊为一对，两对轧辊为一 组，悬臂杆通过旋转轧辊可以在一组轧辊组成的孔型内进出扣盖的半圆柱台架。
悬臂杆为圆柱体结构，一部分的横截面形状为正方形，在上面标有刻度， 另一部分横截面形状为圆形，与一对轧辊组成的孔型相同，且正方形的边长应 不大于圆内接正方形的边长，在正方形部分的一端俯视观察为凹形结构，用于 安放轮子，在两块竖板上各加工一个水平的圆柱体通孔，用于安插轴。
支撑杆为螺杆状结构，下半部分横截面形状为正方形，下半部分加工一个 水平的圆柱体通孔，用于安插轴，上半部分横截面形状为圆形，且正方形的边 长应不小于圆形的直径，其圆形外表面加工有螺纹，用于支撑并紧固扣盖。
连接杆俯视观察为两端均为凹形的杆状结构，较大端的凹形结构内可以容 纳较小端的凹形结构，较小端的凹形结构内可以容纳一个轮子。
卡位滑块为凹形结构，凹形结构内可以容纳一组连接杆的接头，左右两个 侧面各加工一个水平的圆柱体通孔，用于安插轴。
滚动轴承、弹簧和螺母均为标准件。
设计原理：在一个圆内能够垂直并且等分弦的线段一定是直径，在一个直 角三角形中两条直角边的平方和等于斜边的平方。
组装过程：如图1-8所示，先将一根连接杆8较小的凹端与另一根连接杆8 较大的凹端放置在支架1下端的两个侧面内进行啮合；通孔对中后插入一根轴5， 然后在所述轴5的两端各套装一根支撑杆2，然后在轴5的两端各拧接一个螺母 7，这样一来可以将一组所述连接杆8、两根所述支撑杆2和所述支架1进行组 装。
然后将两根所述支撑杆2平稳竖直放置，然后将一个扣盖3开口向上通过 圆柱体通孔303和长方体通孔304分别套入两根所述支撑杆2和所述支架1，然 后在所述扣盖3的每个圆柱坑301内安装一个滚动轴承12，然后在每个所述滚 动轴承12内竖直安插一个轧辊11，然后在两行两列布置的四个所述轧辊11所 组成的孔型内安插一根悬臂杆9，然后在所述扣盖3的每个半圆柱台架302内轴 线水平安放一根弹簧10，然后在另一个扣盖3的每个圆柱坑301内也安装一个 所述滚动轴承12，然后将所述第二个扣盖3开口向下通过圆柱体通孔303和长 方体通孔304分别套入两根所述支撑杆2和所述支架1，然后将每个所述轧辊 11的另一端插入所述第二个扣盖3对应的滚动轴承12内，这样一来两个扣盖3 完成对合组装。然后在每根所述支撑杆2上拧接一个螺母7。
先将卡位滑块6的凹形部位开口向下插入支架1内，然后将剩余两根所述 连接杆8中的一根连接杆8较小的凹端与另一根连接杆8较大的凹端放置在所 述卡位滑块6的凹形部位内进行啮合，通孔对中后插入一根轴5，然后在所述轴 5的两端各拧接一个螺母7，这样一来可以将另一组所述连接杆8、所述卡位滑 块6和所述支架1进行组装。
然后将一组所述连接杆8较小的凹端与另一组所述连接杆8较大的凹端进 行啮合，然后在所述连接杆8的较小端的凹形结构内安放一个轮子4，通孔对中 后插入一根轴5，然后在所述轴5的两端各拧接一个螺母7，用同样方法将所述 两组连接杆8的另外两端进行组装，则四根连接杆8可以组成一个菱形框架。
然后在每根所述悬臂杆9的凹形结构内各安放一个轮子4，然后在所述凹形 结构的每个通孔内各安插一根轴5，然后在每根所述轴5的两端各拧接一个螺母 7，整套装置组装完毕，可以投入使用。
使用过程：先将被测管体13开口向上平稳放置在水平的地面上，然后将本 装置平稳滑入被测管体13内部，直到本装置也平稳放置在水平的地面上，使四 根悬臂杆9上的轮子4均接触到被测管体13的内壁，当四根悬臂杆9上的刻度 值相同时，四根悬臂杆9的伸长量也必然相同，此时，四根悬臂杆9处于平衡 状态，俯视观察，这四个轮子4与被测管体13的内壁的接触点可以组成一个矩 形，如图9所示，所述矩形的中心即对角线的交点O即为被测管体13在所述横 截圆面上的圆心，这就意味着本装置的轴线与被测管体13的轴线重合，滑动卡 位滑块6使得连接杆8上的两个轮子4均接触到被测管体13的内壁，测量操作 完成，通过下述计算公式可以求得被测管体13的内径，D＝(4b2-h2)1/2+2r，其中， D为被测管体13的内径，b为连接杆8两个通孔轴线之间的距离，h为支架1上 下两个通孔轴线之间的距离，若将支架1的下端通孔轴线的刻度定为0刻度， 则卡位滑块6的通孔轴线所对应支架1上的刻度即为h，r为连接杆8上的轮子4 的半径，轮子4的厚度可以忽略不计。
通过实施例可以看出，测量管体内径装置具有生产成本低、测量精度高、 使用方便等特点。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对 本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域 普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实 用新型权利要求书确定的保护范围内。
原文地址：http://www.bjnajie.com/a/anlijieshao/zhuanlianli/5672.html
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