一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置，用于解决现有技术的检测装置无法对高强度长输管线钢内侧的焊缝进行检测的问题，其结构包括：移动部分、检测装置、支撑架，所述移动部分有两个，两个移动部分之间通过螺杆连接，检测装置在螺杆上能够自由移动，在使用时调整观测位置，检测焊缝的残余应力或是其他相关信息，所述支撑架用于对管线钢进行支撑，支撑架上还设置有驱动轮，推动管线钢以其轴线为转动轴发生转动，而位于管线钢中移动部分中心且安装有螺杆的中心板不随之转动，使检测装置的始终朝下，对整个环形的焊缝进行数据采集，安装在管线钢外壁的磁性环带还能够与外框相互吸附而固定在管线钢中，保证使用过程中的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置
本专利技术属于管线钢焊接
，具体涉及一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置。
技术介绍
石油天然气是国民经济发展的主要能源和重要战略资源。由于管道运输具有安全、经济和高效等诸多优点，因此采用管道输送石油与天然气已经成为国内外首选的技术方案。近年来，伴随油气管线建设的飞速发展，管线钢正成为低合金高强度钢中发展最快和最具活力的部分，并且持续朝着长距离、大管径、高压力和高强韧方向发展，以降低管道建设成本和提高油气输送效率与安全性，焊接是现代制造业的关键和核心技术。无论在制管成型、管道现场铺设安装，还是在管道维修过程中，管线钢均需依赖焊接来实现。目前通过微合金化、超纯净冶炼和现代控轧控冷技术等，已能够提供具有足够强韧特性的管线钢卷板。目前长输管道建设中，管线钢连接依然以电弧焊为主，由于电弧焊技术能量密度和熔透能力相对较强，在管线钢焊接接头中因残余应力、晶粒过分长大以及不良组织的形成，致使焊接接头强韧性不足从而严重影响油气管道的服役可靠性与耐久性。因此，高级别管线钢焊接头组织、应力及其分布状态，就成为其焊接接头强韧性能准确调控的核心内容，特别是随着强度级别与输送油气压力的提高，管线钢所需的韧性更高，如何保证焊接接头的高韧性防止脆化是保证输油输气管道安全的关键因素之一，因此现有技术提出随焊冲击碾压法，其原理就是在焊后的焊接位置通过碾压轮或是其他元件进行碾压或是冲击，将焊缝金属的纵、横向压缩塑性应变和前轮对焊缝金属造成的横向挤压应变充分延展开，从而达到控制焊接残余应力和变形的目的，根据中国期刊《机械工程学报》2004年40期公开的《随焊冲击碾压控制焊接应力变形新方法》中的实验数据可知，随焊冲击碾压能够明显消除工件的残余应力，减少变形量，同时能够提高抗拉强度，因此能够有效提高焊接接头的性能。为进一步提高随焊碾压对焊接接头的优化，申请人及其团队通过显著增加提高碾压力达到轧制的压力，通过随焊轧制来对管线钢进行焊接，但是由于该技术尚属空白，申请人及其团队就不同焊接参数进行了若干实验，在试验过程中发现，由于管线钢具有一定厚度，往往需要从内侧以及外侧两个面进行焊接，因此需要测出管线钢焊接接头部分内壁以及外壁上的残余应力，从而判断出最佳试验参数，现有技术采用残余应力检测设备是成熟的现有技术，如：X射线衍射、超声波等多种不同原理的残余应力检测设备，但是这些设备多是针对平板设计，其支架就是常见的三脚架，在实际使用时，可以对管线钢的外壁的焊缝进行检测，但是无法对内壁的焊缝进行检测，要检测内侧的焊缝只能人爬进管线钢中，手持设备进行数据的采集，在实验条件下，这种方法都较为不便，而在实际生产中，管线钢的长度较长，如果让使用者爬进去采集焊缝数据，显然是不现实的，而且长管中通风不畅，焊后管中还残留有较高的温度，无法保证长时间的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高强度长输管线钢的焊后参数采集装置，能够在管线钢中运动，通过安装在上面的检测装置对内壁的焊缝进行数据采集，通过机械机构代替人工测量，提高了该实验过程中的数据采集速度以及并降低了采集难度。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置，包括移动部分、支撑架，所述移动部分包括：外框、桁架、中心板、移动轮，所述外框是一个圆管状的框架，外框的外环面小于管线钢的内径，外框的内环面的几何中心上设置有中心板，所述中心板边缘与外框内环面之间通过桁架进行填充，中心板与桁架之间设置有轴承，所述外框的外环面上移动轮，使移动部分能够在管线钢轴线方向运动；所述移动部分有两个，两个移动部分之间通过调整台中的螺杆、导向杆连接成一个整体，使两个移动部分能够同时在管线钢中运动，所述螺杆与中心板的轴线重合，与两个中心板可转动连接，其中一个移动部分上设置有驱动装置，所述驱动装置驱动螺杆转动，所述螺杆上方平行设置有导向杆，所述螺杆上设置有螺纹管，导向杆上设置有与螺纹管连接的活动套管，其中螺纹管是内壁设置有内螺纹的管道，螺纹管的内螺纹与螺杆的外螺纹相配合，所述活动套管是套在导向杆上的管道，所述螺纹管下方安装有安装台，安装台是一个平板，与水平面平行，安装台上设置有升降杆，所述升降杆的一端固定在安装台上，另一端设置有检测装置，通过升降杆调整检测装置的高度；所述支撑架包括底座、驱动轮，在管线钢外对管线钢进行支撑，所述底座的底面放置在水平面上，底座的顶面为一个与管线钢外径弧度相同的弧面，该弧面上设置有若干驱动轮，所述驱动轮的转动轴平行于管线钢的轴线设置，驱动轮的大小相同，均匀设置在弧面上。进一步地，所述外框的外环面上还设置有稳定磁块、弹出仓，所述外环面上的活动轮设置在靠近左右两个端面的部分，两个移动轮之间的外环面上镶嵌有一个弹出仓，所述弹出仓是一端为敞口，另一端封闭的圆筒，敞口端朝外，所述弹出仓中设置有稳定磁块，所述稳定磁块能够在弹出仓中上下运动，稳定磁块与弹出仓封闭面之间设置有弹簧，所述弹簧将稳定磁块固定在弹出仓之中。进一步地，还包括：磁性环带，所述磁性环带包括：磁条、冷却水管、储水腔，所述磁条是长条形的磁体，磁条的底面的磁极与外框中稳定磁块的底面磁极相反，且磁条的顶面设置有储水腔，若干磁条之间通过冷却水管相互连接，使用时捆在管线钢外侧。进一步地，还包括标识小车，所述标识小车包括车轮、活动磁块，所述标识小车的底面设置有车轮，且标识小车的底面的几何中心设置有活动磁块，对应的，管线钢内部的导向杆上方还设置有支架，支架是一个圆拱，支架中点的位置设置有伸缩管，支架对伸缩管进行支撑，伸缩管的顶端上设置有活动轮，活动轮的设置方式与车轮的设置方式相同，且活动轮之间还设置有磁极相反的活动磁块。进一步地，所述导向杆上设置有重块，所述重块通过绳索吊装在导向杆上。本专利技术至少具有以下有益效果：（1）能够在管道中固定并使用，更方便的对管线钢内壁的焊缝进行检测，而现有技术的三角架只能固定在地面，不能对管道内壁的焊缝进行观测，并不适用于管道环境。（2）数据收集装置能够在管道中移动，根据焊接位置的不同调整观测位置，尤其是对于人不方便进入的高强度长输管线钢中，本申请能够进入管道中根据人的控制移动位置，使用更方便。（3）移动部分能够通过磁性环带固定在管线钢中，通过磁性吸附将移动部分固定，保证检测过程中的稳定性，同时磁环外还设置有冷却装置，起到降温的作用。附图说明构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。附图中：图1示意性示出了本专利技术的使用状态图；图2示意性示出了图1中A部分的局部放大图；图3示意性示出了图1中B部分的局部放大图；图4示意性示出了本专利技术中移动部分侧视角度的结构图；图5示意性示出了本专利技术中磁性环带的结构示意图；图6示意性示出了图1中C部分的局部放大图；图7示意性示出了本专利技术中支撑架的结构示意图；其中，上述附图包括以下附图标记：...

【技术保护点】
1.一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置，其特征在于：包括移动部分、支撑架，所述移动部分包括：外框、桁架、中心板、移动轮，所述外框是一个圆管状的框架，外框的外环面小于管线钢的内径，外框的内环面的几何中心上设置有中心板，所述中心板边缘与外框内环面之间通过桁架进行填充，中心板与桁架之间设置有轴承，所述外框的外环面上移动轮，使移动部分能够在管线钢轴线方向运动；/n所述移动部分有两个，两个移动部分之间通过调整台中的螺杆、导向杆连接成一个整体，使两个移动部分能够同时在管线钢中运动，所述螺杆与中心板的轴线重合，与两个中心板可转动连接，其中一个移动部分上设置有驱动装置，所述驱动装置驱动螺杆转动，所述螺杆上方平行设置有导向杆，所述螺杆上设置有螺纹管，导向杆上设置有与螺纹管连接的活动套管，其中螺纹管是内壁设置有内螺纹的管道，螺纹管的内螺纹与螺杆的外螺纹相配合，所述活动套管是套在导向杆上的管道，所述螺纹管下方安装有安装台，安装台是一个平板，与水平面平行，安装台上设置有升降杆，所述升降杆的一端固定在安装台上，另一端设置有检测装置，通过升降杆调整检测装置的高度；/n所述支撑架包括底座、驱动轮，在管线钢外对管线钢进行支撑，所述底座的底面放置在水平面上，底座的顶面为一个与管线钢外径弧度相同的弧面，该弧面上设置有若干驱动轮，所述驱动轮的转动轴平行于管线钢的轴线设置，驱动轮的大小相同，均匀设置在弧面上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高强度长输管线钢的焊后数据采集装置，其特征在于：包括移动部分、支撑架，所述移动部分包括：外框、桁架、中心板、移动轮，所述外框是一个圆管状的框架，外框的外环面小于管线钢的内径，外框的内环面的几何中心上设置有中心板，所述中心板边缘与外框内环面之间通过桁架进行填充，中心板与桁架之间设置有轴承，所述外框的外环面上移动轮，使移动部分能够在管线钢轴线方向运动；
所述移动部分有两个，两个移动部分之间通过调整台中的螺杆、导向杆连接成一个整体，使两个移动部分能够同时在管线钢中运动，所述螺杆与中心板的轴线重合，与两个中心板可转动连接，其中一个移动部分上设置有驱动装置，所述驱动装置驱动螺杆转动，所述螺杆上方平行设置有导向杆，所述螺杆上设置有螺纹管，导向杆上设置有与螺纹管连接的活动套管，其中螺纹管是内壁设置有内螺纹的管道，螺纹管的内螺纹与螺杆的外螺纹相配合，所述活动套管是套在导向杆上的管道，所述螺纹管下方安装有安装台，安装台是一个平板，与水平面平行，安装台上设置有升降杆，所述升降杆的一端固定在安装台上，另一端设置有检测装置，通过升降杆调整检测装置的高度；
所述支撑架包括底座、驱动轮，在管线钢外对管线钢进行支撑，所述底座的底面放置在水平面上，底座的顶面为一个与管线钢外径弧度相同的弧面，该弧面上设置有若干驱动轮，所述驱动轮的转动轴平行于管线钢的轴线设置，驱动轮的大小相同，均匀设置在弧面上。


2.根据权利要求1所述的一种高强度长输管线...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹立孟，杨曼，徐蔓茹，姚宗湘，王刚，王学军，向涛，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50